仇士华

仇士华

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仇士华 (1932年7月 - ) 男,江苏如皋人。研究员。毕业于复旦大学物理系。曾任中国社会科学院考古研究所实验室主任。现为博士生导师、考古研究所学术委员会委员，国家重点项目"夏商周断代工程"首席专家、专家组副组长，14C(碳十四，碳-14)测年研究课题组负责人，中国科学技术考古学会副理事长，中国第四纪年代学研究专业委员会主任。享受国务院颁发政府特殊津贴。

目录

基本信息

人物说明----中国社会科学院考古研究所实验室主任

出生日期----1932年7月

出生地点----江苏如皋

主要成就----核物理、碳14测年、科技考古

国籍 ---- 中国

职业 ---- 中国社科院考古所研究员

毕业院校----复旦大学

知名作品----《中国考古学中14C年代数据学》；《中国14C年代学研究》

人物生平

1932年7月出生，男，汉族，江苏如皋人，中共党员，1955年复旦大学毕业，大学学历。中国社科院考古所研究员，博士生导师，夏商周断代工程首席专家、专家组副组长，中国第四纪研究委员会年代学专业委员会名誉会长，中国科技考古学会副理事长。学术专长为核物理、碳14测年、科技考古。2002年获中国社科院离退休干部先进个人证书。

个人履历

1946年前在当地赵园小学和励志中学读书，1947年初转入南通县立中学，1948年初中毕业后考入江苏省立南通中学高中部。1951年高中毕业，考进杭州浙江大学物理系，1952年经院系调整到上海复旦大学物理系。1955年毕业后被分配到中国科学院原子能研究所。

1955年10月开始参加所内组织的核物理专业学习班接受培训一年，之后分在钱三强先生领导的核探测器组工作，直接受到戴传曾和李德平二位先生的指导。工作业绩有:《有机盖革计数管中淬灭气体之分解》，发表于《物理学报》1958年14(2)，136;并因工作急需做成4000伏稳定电源，测试了高气压BF3中子计数管的坪曲线等等。

中国第一个

2006年8月3日中国社会科学院召开学部成立大会，作为我国碳十四测年的开创者仇士华走上主席台接受了学部授予他的荣誉学部委员证书。根据社科院关于选派中青年学者与社科院学部委员进行一次访谈活动，来发掘、抢救、保护我院老一代优秀学者学术精华，弘扬社会科学人文精神的要求，张雪莲被选派采访工作。

张雪莲:在上世纪40年代末50年代初，美国科学家Libby建立了碳十四测年方法。这一方法建立后很快在西方得到应用。我国著名考古学家夏鼐先生当年曾援引西方学者对于碳十四测年使史前考古上的相对年代转变为绝对年代由此给考古学带来的影响之大，被誉为是考古学上的一次革命。但在我国，那时这方面却是空白。在国际这个大舞台上中国的史前考古学要有一席之地，必须要有碳十四年代学的支持，这也意味着，在这个领域中中国人面临着挑战-科学上的挑战。而仇先生，作为将这场革命由西方引入中国的第一人，当年您是怎样由原子能研究所来到了考古研究所，由核能研究转向了碳十四年代研究来迎接这个挑战的呢?

仇士华:1955年我和夫人蔡莲珍从复旦大学物理系毕业后，一起被分配到中科院高能物理所(原近代物理所)。这是一个从事原子能基础科学研究的研究所，由钱三强先生任所长，有一批国外留学回来的科学家，担任各研究室主任和课题负责人，带领青年学者做研究工作。杨承宗先生就是从法国居里实验室回来、深受敬重的著名科学家，担任第五(放射化学)研究室主任。我们进所后，分配在第二研究室，边工作便参加培训班听课。1956年号召青年向科学进军，我们自然全神贯注一心投入到工作和学习中去。谁知好景不长，1957年春夏之交风云突变，晴天霹雳，我们双双被划为右派，老师们非常焦心，但也爱莫能助。不久被下放劳动，从此改变了我们的命运。没有想到的是，在此关键时刻，杨先生出于对青年的爱护和对科学事业的热心、忠诚，把我们推荐给时任考古研究所副所长的夏鼐先生。当时他们是友邻，交往密切。原来夏先生早就呼吁在国内建立碳十四测年实验室，但苦于没有条件，更找不到合适的人选。杨先生也曾想在物理所建此项目，当然是排不上队。正好，夏先生借此机会，向钱三强所长点名要人，说:你们的工作保密性强，不能用了，我们考古工作不保密，可以用。于是，我们便调到了考古所。

1959年初，我们来到考古所，夏所长拿给我们W.F.Libby著的1955年版Radiocarbon dating一本书，要求我们负责建立碳十四断代实验室。当时国内没有参照的实验室，没有这一类的仪器工厂，市场上无线电元件也不齐备。考古所的办公室要靠我们自己烧煤炉取暖，更谈不上实验室的条件。我们面对的是一片空白，怎么办?我们是解放后新中国培养出来的大学生，虽然被划成"右派"，但只要有机会我们还是要尽一切努力报效祖国和人民。既然考古所领导把这么一项重要的任务交给了我们，我们已是感激不尽，不管有多大困难，也要想尽一切办法去克服。要用自己的工作表现向党和人民表明，我们报效祖国是真心诚意的。显然，摆在我们面前的是一项比较复杂繁难的科技工作，科研工作是实事求是的，不能有一点浮躁和侥幸心理。因此，我们首先要做好文献调研工作，除了研读这本Radiocarbon Dating以外，还要了解国外最新技术的发展情况，然后才能根据国内的条件和我们自己的技能，包括我们通过学习能够掌握的技能来制定和创造条件建立设备，进行各种试验的计划。

仇士华

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张雪莲:50年代末的考古研究所，其工作条件可想而知，除了为数不多的人文刊物资料外，同自然科学有关的资料、条件几乎一无所有。而对于碳十四测年来说，其实验条件更是一穷二白。处于这样一个环境下，您是怎样将个人的奋斗与国家的需要相结合创建国内第一个碳十四年代学实验室的呢?

仇士华:碳十四是放射性同位素，是宇宙射线同大气相互作用产生的。它的含量最高占大气中碳的一万亿分之一。放射性能量很低，强度也很弱，是属于最难测定的射线，而用于年代测定时测定精度要求更为严格。实验室使用的技术可分为放射性屏蔽技术，高真空技术，探测器研制，电子仪器研制，样品化学制备等等。国外的实验室已在Libby方法的基础上，用了当时最先进的技术作了改进。我们当然以测准碳十四放射性，采用最先进的技术为目标，制定我们的工作计划。

我们根据国内工厂的加工能力和能搞到的材料，设计测定碳十四的专用计数管。包括充碳十四气体样品的正比计数管及去除宇宙射线影响的盖革计数管。工厂只能机械加工管壳，安装和性能测试只能靠我们自己。由于没有对口仪器工厂，市场上无线电元件也不齐全，一整套测试仪器，我们只能靠自己动手设计加工。从裁剪硅钢片，绕制变压器开始，一个仪器，一个仪器的研制。等各个仪器制成了，再联成一整套进行试验。试制计数管和碳十四样品气体的制备，都需要建立高真空系统，这也需要自己设计和建立。总之，不懂的就学，不管是电工，金属加工，焊工，玻璃吹制等各种技术都要懂，才能运用自如。如跑器材，跑加工厂，买试剂，都靠自己。各种技术设备的指标要求，不达到要求，决不罢休。

到了1962年，已经可以全面试运行。从试验工作来说，应当可以说实验室已经建成了，但由于材料等方面原因，计数管本底太高，有效计数太低，测出年代的统计误差太大。我们毫不犹豫又重新设计了样品计数管，改进了屏蔽室。将样品制成乙炔气体，使充进计数管的样品气体含碳量尽量提高(在不改变其它情况的条件下)。这样，到1965年，就降低了本底，提高了有效计数率，使测出数据的统计误差大为缩小，达到可以令人满意应用的水平。

最早国际比对

张雪莲:仇先生，您不仅第一个把碳十四测年方法引入国内，而且在这之后您又引领了国内碳十四年代学的发展，比如从七十年代到八十年代期间您对于碳十四测年技术上的研究推进，主持了中国糖碳标准的制备等。中国的糖碳标准是继美国草酸、澳大利亚蔗糖、维也纳淀粉等国际标准之后的又一现代碳标准物质，这体现了中国碳十四年代学研究的实力和水平，也是中国碳十四年代学走向世界的一个标志。中国糖碳标准在80年代初获得国家技术进步三等奖。您可否就这一情况稍作介绍?

仇士华:1975年邓小平同志复出，主持国务院工作，国内形势很有起色。中科院、地矿部和冶金部三部委决定在贵阳召开全国同位素应用工作会议，会议组织者通知考古所碳十四实验室派代表参加。所党委考虑这是国家业务工作会议，不能不让我去参加，因而决定另派一位党员作为正式代表带我一起去。等到动身去贵阳时，那位党员借口有要事到别的地方去了，我到贵阳时，当然只能以列席身份参加会议。会上作了学术交流，会议决定要建立各同位素的国家标准。会议组织者和同行们把建立碳十四测年用现代碳标准的任务委托给考古所实验室主持，北京大学和中科院地化所两实验室参加。回京后，我把任务委托书交给了所领导。因为是国家任务，宣传队也只能同意接受。

随后，我们对建立标准的问题作了充分的调查研究。国际上采用的原标准物质是草酸，储存在美国国家标准局，它是参照1850年木头的放射性标定而成的。各国实验室都向美国标准局购买，价格相当昂贵，而且因为使用量大，快要用完了。有的国家对比美国草酸的放射性，标定出蔗糖、淀粉、碳酸盐等，作为次标准物质。我们根据国内实际情况，经过许多次试验，最后选择了将分析纯蔗糖干馏成碳，称为糖碳，作为标准物质。它的特点是:①糖碳是纯碳，经磨细混匀，同位素是均匀分布的。②碳十四水平同现代碳相当。③易于常规化学制备。④制备过程中不易发生同位素分馏。⑤便于分装保存，不易受污染。其性能，特别是③④两条，比起国际上的标准物质要优越得多。

虽然如此，实施起来困难相当多。需要周密策划，还需要各方面的支持。正好，1978年上级点名要我参加全国科学大会，会议期间我向参加会议的商业部同志接洽，请求调拨了一吨普通蔗糖，请上海市试剂厂提纯为分析纯蔗糖。然后，按我们要求干馏成糖碳，磨细混匀，分装。每瓶100克，总共1000瓶，足够全国碳十四实验室使用数十年。

标准物质解决了，接下来要精确标定放射性，困难还更多，我们使用了美国标准局的草酸标准和澳大利亚的蔗糖标准，并请中科院地理所气候室采集了西藏和东北林场的木头，数出1850年的木质，由我们粉碎混匀，并作了预处理。两种木头同美国草酸，澳大利亚蔗糖，糖碳一起分发到三个实验室进行测定。各样品的碳十三同位素数值，请中科院地质所的同位素室测定。最后，各室测定数据汇总起来进行统一处理，求出糖碳放射性对国际现代碳标准的比值为1.362±0.002。

1981年在第一次全国碳十四学术会议上，由蔡莲珍代表标准工作组作了建立糖碳标准的学术报告。与会代表审查研究之后认为;标准物质的选择是合适的，糖碳易于保存，易于制备;放射性比度适中，标定精度达到了将糖碳作为标准的要求，建议将上述糖碳作为我国统一的现代碳标准试用，并定名为"中国糖碳标准"。

经过国内数十家实验室4年的试用，在1985年第三次全国碳十四学术会议上，与会代表给予了高度评价。与此同时，将糖碳送到了美国、法国、瑞士、苏联、澳大利亚等六个著名碳十四实验室作了比对测定，结果其中平均值与我们标定值完全一致。1987年中国国家标准局确认为"中国糖碳"是我国碳十四测定年代用的统一现代标准，编号和名称为:GSB A650001-87,中国糖碳标准。1989年此项工作成果获国家科技进步三等奖。

张雪莲:和年代打交道的人最关心的是数据的可靠性和精度，而国际比对似乎又使人感觉到是对可靠性和精度的一种标量，因而这类比对往往备受关注。从资料上看在八十年代初围绕着中国糖碳标准的标定您主持了国际六个著名碳十四年代实验室参加的国际比对，这是国内参与最早的国际比对，是高精度的比对，具体情况是怎样的?其意义又如何?

仇士华:从1981年起我们通过交流陆续将糖碳分送到国际上六个著名的实验室，请他们测定糖碳对国际标准的比值。我们收到回函结果是:

①1981年澳大利亚国立大学碳十四实验室(ANU)Polach在给我们第一次全国碳十四会议的贺电中，谈到根据他对中国糖碳标准的对比测定，认为比美国NBS草酸标准和澳大利亚蔗糖标准都好，他建议可作为中国的现代碳国家标准，并送到国际上其他实验室去对比，他测定的结果糖碳对国际标准的比值初步是R=1.352±0.005。

②1983年法国放射性中心(Gif)Delibrias测出的结果R=1.362±0.005

③1984年瑞士伯尔尼大学(B)Oeschger测出的结果是R=1.365±0.002

④1985年苏联科学院地质研究所数据编号为гин-4306得出的结果是R=1.360±0.002

⑤1986年美国西雅图华盛顿大学第四纪研究中心同位素实验室(QL)Stuiver测出的结果R=1.3723±0.0012

⑥苏联列宁格勒大学地理系地质年代实验室测出的结果是R=1.351±0.004

根据上述六个实验室的对比测定值如按算术平均，并按高斯分布计算数据离散性标准统计偏差,可得平均R=1.360±0.008。

虽然各国实验室测定值离散性较大，但其平均值同原糖碳标准报告值R=1.362±0.002是一致的。这就表明我们的碳十四测试水平已达到国际先进水平。

意义

张雪莲:碳十四测年对中国考古学的最大贡献是对史前考古学研究的推动和深化。截止到九十年代，在对2000多个碳十四数据测定研究的基础上建立了旧石器晚期以来中国史前考古年代框架，您对此有何评价?

仇士华:碳十四测年方法以前在考古上的应用主要在史前考古年代学方面。在使用碳十四测年方法以前考古学家对于史前各种文化的绝对年代时无法做出正确的判定的。史前年代学几乎完全建立在主观臆测或推论上面，正如夏鼐先生指出的:世界上好些地区的年代学由于有了碳十四测定年代方法，而起了很大的变革，人们称之为"放射性碳素的革命"。我国也由于碳十四测定年代方法的采用，使不同地区的各种新石器文化有了时间关系的框架，使中国的新石器考古学有了确切的年代序列而进入了一个新时期。像甑皮岩之类的遗址，如果没有碳十四年代测定，考古学家是无法估认的。

比较

张雪莲:您能否谈一下目前国内碳十四年代学研究哪些方面达到国际水平?

仇士华:前面已经谈到，我们通过中国糖碳标准的建立和对比，表明我们的碳十四测定水平已达到了国际先进行列，在建立了旧石器晚期以来中国史前考古年代框架方面其可靠性已获得考古界的公认。当然由于中国的古代文化遗址密集连绵不断，考古学田野工作方面细致适合于发挥碳十四测年同考古相结合的系列样品方法的应用是有关系的。

结合

张雪莲:业内人士称碳十四测年是一硬科学，这体现了这一学科的难度与深度。对于您为之服务的领域(考古学)来说它是一应用学科，但就其(核物理)专业本身的探讨又属基础研究，基础研究往往颇具难度，而应用研究等于是学科的交叉，这两者您是怎样进行有机结合的?

仇士华:碳十四测年当然是应用科学，但就方法本身的研究则需要有核物理和放射化学的知识基础和实验技术，要研制探测器掌握核探测技术，要研制出信号放大和分析技术的电子线路，要掌握化学制备技术，将考古含碳样品制备成可探测物质，如气体或液体苯等可供作探测器的计数器气体或液体闪烁池的溶剂，最后还要掌握严格的相对测量技术才能得出样品的碳十四年代，再经过树轮年代校正才能得出考古层位的年代。如今建立碳十四测年实验室，可以购买整套仪器和装备，只要正确操作几乎就可以运行了。但在我们建室的时候，这些设备都是自行研制的。对于高精度测量还要着重注意误差分析。有了测年技术再同田野考古相结合才能建立考古年代学，有效地为考古研究服务。碳十四考古年代学也可以说是核探测技术同考古学相交叉的学科。所以对田野考古了解越多,测年服务工作就会越好。

坚持

张雪莲:从您的个人经历来看您事业的征程并不是一帆风顺的，在追求真理的道路上您遇到过许多的坎坷，甚至艰辛，但科学研究最注重的是实事求是、求真务实。请问在您几十年的学术生涯中当面临困境的时候，是什么力量促使您敢于坚持、勇于探索……，能否就一、两件使您感受较深的事情给我们谈一下?

仇士华:我们这一辈人都经历过不少坎坷，自然二十二年的右派经历就更为严酷。回顾这半个多世纪的历程，经受各种风风雨雨，甚至激烈的风暴，能挺过来，还能坚持为党为祖国人民做一点有益的事，没有沉沦，没有走错方向，我是有一定之规的。

第一， 我是解放以后培养的大学生，受过党的教育，读马列的书，虽然不多，但学习还是挺认真的。1957年被划为右派，那仅仅是因为我对1956年的八大决议和毛主席的正确处理人民内部矛盾报告的精神学习很认真，因而对当时机关的反右提出了分清两类不同性质的矛盾，不能教条式地把反右扩大化，强调要在实践中学习马列主义。被划为右派，当然是晴天霹雳。此后的二十二年，那是众所周知的。但我没有失去信心，反而更加强了学习马列主义，学习苏联共党史和中共党史，探讨其中的历史规律。我想苏共二十大的路线是对是错，另说，但揭露过去的历史事实，应当是值得研究的。这样看来被划为右派不是我的错，没有完全失去报效祖国的机会，倒是值得庆幸的。于是，我心安理得地投入业务工作，虽然要克服生活中的经济困难，要经常作违心的检查交代，这对业务工作的干扰、阻碍，是可想而知的。等到文化大革命开始以后不久，我判断这样的社会混乱是不能持久的。我认定在文化大革命结束后，有可能纠正划右派的错误。因为右派问题，实际上就是知识分子问题，不解决这个问题，如何搞社会主义建设呢?

第二, 对于科研工作，我们充分认识到科学必须是实事求是的，不能有一丁点浮躁和侥幸。在原子能所时，钱三强任所长，有一批国外归来的科学家带领青年做研究工作，在考古所遇到夏鼐这样的考古学家，他们的优良学风对我们影响很大。其所以能在考古所白手起家，建成国内第一个碳十四测年实验室，这与我们在工作中贯彻理论联系实际，对技术工作一丝不苟的习惯有关系。当时在大跃进的形势下，包括科学院在内也是一片浮躁声。到处搞"放卫星"，搞"献礼"，甚至全民搞超声波，造成人力物力的极大浪费。但是我们的工作坚决不受干扰。没有条件，我们创造条件，根据自己的技能，包括我们通过学习可以掌握的技能，和材料条件，制定计划，建立设备，研制仪器。困难一个一个克服，问题一个一个解决，不达目的，决不罢休。

相关研究

张雪莲:除了碳十四年代研究外您还进行了哪些相关方面的研究?

仇士华:为配合考古研究还解决了如下的问题。

1、 灰面的测定

新石器时代遗址经常出现有白灰面，究竟是什么物料?是否是石灰?困扰考古界很长时间。因为经化学分析主要是碳酸钙，但有没有烧制过，则不得而知。

我们分析认为，如果是烧制后形成的，则碳酸钙中的碳一定含有碳十四，并可以用于测年。因此我们采集了一批白灰面样品，测定了年代。并证明至少在四千多年前就已经能烧制石灰，这样解决了考古问题，它也是建筑史上一大问题。甘肃秦安大地湾遗址房屋中用于铺地面的材料就是烧制过的料礓石。

2、 燃料的鉴定及年代测定

河南省巩县铁生沟遗址出现有煤炭，于是有人认为汉代炼铁燃料已经用了煤炭，并写进了化学史中。我们经过对各个时代铁材铁器做碳十四测定，得出直到宋代才开始用煤炭来炼铁，此前都是用的木炭。因此我们采用唐代以前的铸铁铁器可以测出其可靠的冶铁年代。

炼铁时，矿料中往往要加进一定的石灰石，便于行料畅通。由于高温，石灰石变成了氧化钙-炉渣，它是碱性的，有时会吸进大气二氧化碳，因此可以用来测年。我们曾对河北省赤城县近南堡古代遗址的炼铁炉渣中取出的二氧化碳测出年代为964±60年，经树轮校正为公元1020-1170年，相当于辽金时代。

3、 石灰岩地区洞穴遗址的年代测定

南方石灰岩地区发现了一些早期的洞穴遗址和贝丘遗址，都是以渔猎经济为主，兼有采集。打制和磨制石器兼用，有绳纹为主的原始粗砂陶共存，碳十四测定年代均在8-9千年以前，甚至超过一万年。一些考古学家认为不可能那么早，怀疑是石灰岩地区标本受死碳的影响而至。于是上世纪七十年代，我们和北大实验室同志一起去桂林考察。经测定研究，结果得出陆生标本一般不受死碳影响，水生的动植物会受到不同程度的影响。贝壳的年代一般偏老1-2千年，这个结果是合理的。因为陆生植物通过光合作用吸收大气二氧化碳而生长。水下，由于水使石灰岩溶化，带有死碳，因此，水下标本碳十四年代偏老。当时还将甑皮岩的陶器年代最早的定为9000多年。而后来经配合发掘的研究也印证了我们当年的结论。

4、 古人类食谱研究

我们利用人骨样品测定年代的机会，对骨胶原作了碳十三同位素分析，研究新石器时代人类的主食，在北方以小米为主，南方以稻米为主，这与古代农业是相一致的。这样就在国内开辟了将同位素应用于研究古人类食谱的新领域。

科研体会

张雪莲:科学研究的成果往往令人欣慰和振奋，但其探索的过程却免不了枯燥和乏味，您一生大半时间几乎都是在考古所院子里那间不大的实验室中度过的，这其中的感受如何?

仇士华:马克思曾说过，进入科学之门要有下地狱的精神，又说只有不畏艰难险阻的人才有希望攀登上科学的顶峰。我只是一个普通的科技工作者，当然应当尽职尽责。搞科研工作就是要耐得住寂寞，而且要达到衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴的程度。淡泊以明志，宁静以致远，只有集中精力，专心致志，才能在科研上做出一点成绩。我常想，我们的一切工作条件和生活费用全是国家和人民提供的。我必须尽自己的努力做出一点成绩来报答祖国和人民。再说科研工作也不是枯燥乏味，从发现问题研究问题到解决问题，都是有计划有步骤的复杂劳动。每当取得一点成绩有所收获那就是最快乐的时刻，就会感到无比的欣慰和振奋。当然不能沾沾自喜，就此罢手，还需要实事求是，精益求精，总结经验教训，继续前进。科研需要有正确的判断力，不能随波逐流，更不能浮躁。只要判断正确，创新性思路和研究成果材料丰富，根据充分，就不怕遭到反对。不能总是想着要写多少篇文章。要有十年磨一剑，文章不写一句空的功夫;宝剑锋自磨砺出，梅花香自苦寒来，这才是科研工作者应遵循的成功之路和优良学风。愿共勉。

研究成果

1965年与蔡莲珍合作，在考古所建成了中国第一个碳十四断代实验室;八十年代主持建立"14C测年用中国糖碳标准"的研究工作。自1972年起，每年在《考古》杂志发表一篇碳十四年代数据报告。主要著作有:《中国考古学中14C年代数据集(1965-1981)》(文字部分执笔)，1983年文物出版社出版;《中国14C年代学研究》(主编)，1990年科学出版社出版。撰写论文数十篇，主要有:《碳十四测定年代与考古研究》，《考古》1982年第3期;《碳十四年代测定用中国糖碳标准的建立》(执笔)，《科学通报》1983年第3期;《人工烧制石灰始于何时?》，《考古与文物》1980年第3期;《我国古代冶铁燃料的碳十四鉴定》(合作)，《中国考古学研究》1986年文物出版社出版;《碳十四断代的加速器质谱计数法》，《考古》1987年第6期;《碳十四断代技术的新进展与夏商周断代工程》，《考古》1997年7期等。1988年获中国社会科学院优秀科研成果一等奖;1989年获国家科技进步三等奖;1992年获中国社会科学院考古新技术优秀成果奖。列入英国剑桥世界名人传记中心第22版世界名人传记汇编。

视频

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