平粮台遗址发掘工地。 受访者供图

■本报记者 孙滔

一边是距今4000多年的史前城址，一边是山东农村常见的房屋排水沟，看似风马牛不相及的事物，却碰撞出一篇《自然》子刊论文。论文的通讯作者，还是两位文科学者。

对于北京大学考古文博学院副教授张海来说，作为文科学者，在自然科学领域的杂志上发文章要经历一个漫长且痛苦的过程，因为要学会用其他学科的思维方式思考本学科的问题，而只有这样才能催生真正的交叉。

“其实这个过程也是突破自己的认知和能力边界、扩大知识结构的过程。”张海补充说。

日前，这项研究发表于《自然-水》，通讯作者是张海和英国伦敦大学学院考古系副教授庄奕杰。这项研究复原了平粮台遗址的排水系统，并提供了认识远古社会水管理的新视角。

重新认识远古社会

2014年，河南省文物考古研究院同北京大学考古文博学院联合重启了平粮台遗址的考古工作。该遗址位于河南省周口市淮阳区，于上世纪80年代被发现和确认。

在这个面积约3.4公顷、仅数百人口的古城中，城外有环壕，南北向中轴道路连通南北城门，道路两边是多排东西向布局、结构严整的高台式排房。分布在房屋南北的室外沟状堆积引起了张海的注意，这些沟与房屋走向一致，且有在同一位置反复挖沟的现象。

它们究竟有何用途？

这个问题在张海头脑中萦绕了好久，直到他猛然想起山东老家的排水沟，顿时豁然开朗——平粮台排房的沟，加上南城门附近揭露的三组陶排水管道，不就是一套排水系统吗？

古人无比重视抗洪。就像大禹治水的传说那样，对抗洪水是平粮台先民的集体使命。

美国德裔历史学家卡尔·魏特夫的观点盛行已久，即治水社会必然催生强大的中央集权政府，自上而下的组织由此而生。平粮台的研究则给出了另一种看法——它的排水体系并非自上而下，但也不是简单的自下而上，而是家户自治和社群合作治理的结合。

平粮台先民在建房时需要垫高地面，还需要在房屋周边挖排水沟。他们的排水系统由排水沟和排水管构成。排水沟主要分布在房前屋后和路旁，每家每户负责建设和维护；排水管道主要铺设在重要公共设施处，以南门附近发现最多；显而易见，陶排水管道的制作、使用和维护需要社群层次的合作。同时，整个聚落整齐有序的空间规划也是管理组织存在的明证。

这种集体合作的出现与当时的气候、地貌、水文密不可分。平粮台地处东亚季风区，夏季的集中降水会对人类社会造成极大威胁；平坦的地貌更加剧了洪涝的风险。因此，建设和维护排水系统，并进行有效的水管理，关系到社群中每个人的安危。

共同的危机促成了集体的协作，从而生发了集体权力。这是中原地区新石器时代晚期社会发展一个长期被忽视的途径。

同时，平粮台遗址的房屋朝向相同、大小相仿，建筑技术也类似，加之墓葬未表现出明确的大小差别，看不出贵族阶级的存在，这说明平粮台的集体合作是一种无明显等级分化的社会合作。

学科交叉的胜利

《自然-水》是创刊于2023年的一份新刊，主要关注水和社会之间的关系。而这篇考古研究在诸多纯自然科学论文中显得尤为另类。

在这篇论文中，研究人员使用了大量自然科学手段以重建当时的气候、地貌和水文环境。

平粮台位于黄泛区，历史上黄河改道泛滥带来深厚的泥沙淤积，掩埋了过去的地表。为复原史前时期的地貌环境，研究团队在淮阳区内开展了大规模的地质钻探，共布设8米深的探孔147个，并对典型剖面进行了光释光测年（OSL）、粒度分析和土壤微形态观察。

他们还把考古发掘所获资料进行数字化处理和定量分析。2014年至2019年发掘的所有遗迹都被绘制在基于地理信息系统的地图中，以分析遗迹遗物的空间位置关系。这些方法将考古数据蕴含的现象更为直观地展示出来。

这些手段的介入与张海的学术经历密切相关。他的本科、硕士和博士都在北京大学考古专业就读，在国外做博士后研究期间又接触到了地理信息系统，回国后则更多关注环境生态的自然科学研究和考古学的应用。

在以自然科学研究为主的期刊上发表论文，让张海有了许多不一样的认识。考古学的问题属于历史学范畴，比如社会是怎么组织的、社会权力是如何分配的，但它的技术手段却是自然科学的。从这个意义上说，考古学天然地适合人文和自然学科的交叉。

如今有越来越多的技术手段被用于解决考古学问题。考古学家往往通过墓葬、房屋的相对空间位置等间接推测当时的社会组织结构，如一个墓群可能对应一个家族。

而古DNA技术能获知墓主人之间的亲缘关系，这是最为直接的证据。比如古DNA分析证实了平粮台龙山社会的最小家户单元是扩大家庭，即大家庭，而不是研究者普遍推测的小家庭。

严谨与浪漫：考古学的两面

接受《中国科学报》采访时，张海正在平粮台忙着做出土文物的整理工作，一同工作的还有两名研究生和4名本科生。

自2014年重启平粮台考古以来，张海每年有两三个月时间到平粮台工作，而他的研究生除了上课就基本上留在平粮台遗址进行整理。也有一些本科生在暑假参与其中，以熟悉工作流程、培养兴趣为主。

真实的考古工作可能与公众丰富的想象相去甚远。无论是田野发掘还是室内整理，都有严格的操作流程。在发掘时，每挖一个遗迹、一层堆积都要进行详细的文字、绘图及照片记录。

据张海介绍，发掘所获遗物要经过清洗，进行拼对、统计，然后挑选标本、描述、绘图。这些耗费大量时间、人力的基础性工作是一切考古学研究的基础，也是考古作为一门科学的根本。

日常工作中的平凡琐碎常有发现的惊喜。虽然对于平粮台存在一个完备的排水系统早有推想，但直到2019年12月，位于一处房屋室外且与道路旁水沟相连的排水管的出现，才真正坐实了排水沟、排水管相互连通构成一个完备的系统。

此时已是当年田野发掘的尾声，这个期望已久的发现一扫团队数月的疲惫。这是属于考古人的浪漫时刻。

无论是风吹日晒的田野发掘，还是充斥着尘土的室内整理，对人类社会的好奇驱使着考古工作者扎根田野，吃苦而不以为苦。张海团队所驻扎的豫东考古工作站就在平粮台遗址的对面，吃住都有，只是没有城镇生活那么热闹。

张海还告诉记者，目前考古专业的学生就业比较乐观。现在考古行业人才非常紧缺，从国家级或省市级文物考古研究所、研究院，到博物馆、展览馆以及其他文博行业部门，“找到一份稳定的工作是不难的”。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s44221-023-00114-4