应该说，在探索第四重证据的学者中，毕业于美国哈佛大学的人类学博士、主持殷墟发掘的李济贡献最大。罗志田对李济的评价是相当中肯的：过去的学术史研究特别注重王国维提出的二重证据法，其实当时仅任清华国学院讲师的李济恐怕对实际研究的影响还更大，特别是在地下证据由文字向实物转换这方面，李氏的划时代影响无人能及。[61]
就其学术渊源来说，金石学只能算作考古学的前身，就像西方的考古学是从古物学发展而来的一样。夏鼐就曾指出：“金石学研究的范围包含了诸如甲骨文、封泥、砖瓦陶文、竹木简、古钱币等等凡不属于写在纸上的一切古文字资料。”20世纪初年，中国学者“继承和发展了北宋时（十一世纪前后）开始兴起的金石学，又利用新出土的古器物，做了大量的整理研究工作，对于中国近代的考古学的诞生，他们作出了一定的贡献”。但是，“中国的这种古器物学，并不等于考古学，需经过系统化以后才可成为考古学的一部分”。[62]
在李济之前，欧游归来、从西学中大受启发的梁启超曾于1926年发表了《中国考古学之过去及将来》一文。该文章提出了对金石学的改良和引入西方考古学的意见：一方面是“旧方法的改良。例如从前利用器物上的花纹文字，以断定它的年代，这种方法，当然十分精确，不过遇着器物上没有花纹文字，那就没有办法了；今后应当在它的质料、形状、色泽上寻出标准，纵然没有文字花纹，亦可以推定它的年代”。另一方面是“新方法的引用。例如有地质学的知识，可以用崖层状况，以判定时代的早晚；有人类学的知识，可以考出头颅、骨骼的派别；这类科学，于考古方面，直接间接，裨益甚大；我们一面要得前人所未得的资料，一面要用前人所未用的方法，从荒榛断梗中，辟出一块田园来”。[63]这篇文章在传统金石学的基础上，指出了现代考古的类型学和地层学，可以说是一大进步，这也是梁启超从西学取经的结果。但是考察贯穿其中的根本思路，还是将考古学的作用定位于证经补史。这也许就是在中国当代的学科划分中，考古学长期附属于历史学的一个表现吧。[64]
1928年，也就是王国维去世的第二年，李济开始在安阳主持殷墟发掘。当时的学界出于金石学的传统，对殷墟发掘出的甲骨寄予厚望，然而李济却说，“我们并没有期望得许多甲骨文字”，“就殷商文化全体说，有好些问题都是文字中所不能解决而就土中情形可以察得出的”。[65]他指出：(www.xing528.com)
甲骨文的最初出现，远在安阳发掘以前三十年。经过了这次发掘工作，它的价值更为稳定了。研究院的发掘，便是把这批材料加以科学的裁判。与这批文字同时出现并同样重要的，还有大量的其他实物；这些实物有一大部分，可以与早期的，即没有文字纪录的史前实物—如陶器、石器等，做一种比较研究。由此可以看出它们的若干“亲属”的关系。又有一部分可以与晚期，即殷以后周秦历史期间的实物—如青铜器、玉器等，做一种比较研究。所以我们有殷墟的发掘，可以说我们得到了一批承上启下，具有连锁性的考古资料；它把史前的文化与历史的文化作了一个强有力的连系。[66]
可以说，古史考证从传统金石学转向现代考古学，从文献考据转向实物研究，李济是一个关键性的人物。同时，美国人类学的传统，是主张民族学、语言学、考古学和体质人类学合而为一，[67]这又给李济提供了跨学科研究的视野。正如哈维兰所言：“考古学家往往作为人类学家中的历史学家，他们从事于重建古代人类的历史。但是，考古学家与只是研究有史籍记载的人类五千年历史的历史学家不同，他们还研究数百万年中没有史籍记载的文化的发展。考古学家通过研究远古人们的遗留物，研究文化如何发展、变化和相互作用。”[68]1962年，李济在《再谈中国上古史的重建问题》中系统归纳出七种古史考证的材料：（1）与人类原始有关的材料；（2）与研究东亚地形有关的科学资料；（3）用考古方法发掘出来的人类文化遗迹；（4）体质人类学的资料；（5）狭义的考古发掘出来的属于有文字记录时期的资料；（6）民族学家研究的对象；（7）历代传下来的有关秦朝以前的记录。[69]如果把这些材料进行归类，（7）属于传世文献，是第一重证据；（5）属于出土文献，是第二重证据；（1）（6）属于人类学、民族学证据，是第三重证据；剩下的属于考古学以及分支学科。不过，因为李济的划分过于繁复，不利于推广，终致曲高和寡。
1978年，李济的学生、哈佛大学人类学系主任张光直把李济的七种材料化繁为简，指出探索“通向商代文明的五道门径”有：传统历史文献、青铜器、甲骨、考古学和理论模式。《商代文明》一书特意提出理论模式的解释力问题，可补足将民族学、人类学的材料仅仅当作旁证的不足。张光直认为这五道门径都是商代文明史研究可以利用的材料。“它不仅是研究商代的门径，对于夏商周三代的研究都是适用的。”[70]分析起来，张光直所言的五道门径，传统历史文献是第一重证据；青铜器包括有铭文、类型学和装饰图案，有铭文的青铜器可以跟甲骨一起归入第二重证据；对青铜器的类型材料和装饰图案则可以归入第四重证据—考古学和图像证据；其所谓的理论模式，主要是跨文化比较材料，可以归入第三重证据。在此，张光直大致提出了四重证据法的雏形。他的代表作《美术、神话与祭祀》实际上就是这种学术研究的经典尝试，他采用了传世文献、甲骨文、人类学类比材料以及考古学的物质和图像证据来分析夏商周三代文明的特点，其中影响最大的是采用人类学的萨满、巫术理论，通过大量对青铜器动物纹样的考古学图像比较分析，最后得出结论“商周艺术中的动物是巫觋沟通天地的主要媒介”。[71]
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