從"手鏟釋天書"到"慧眼覽古幽" 科技考古面面觀(圖)

新華社北京8月15日電題：從“手鏟釋天書”到“慧眼覽古幽”——科技考古面面觀

新華社記者

一把洛陽鏟，縱橫考古界的“泰斗級”工具，于泥土之間可打出數米的深孔；一顆遙感衛星，飛行于浩瀚蒼穹，可拍攝跨越山川河海的圖景。

從“手鏟釋天書”到“慧眼覽古幽”，科技賦予考古的能量越來越大。電腦、生物學、化學、地學等前沿學科的最新技術被引入到遺址發掘、研究分析、文物修復、展示傳播等考古“全鏈條”，發揮著日益顯著的支撐推動作用。

為考古裝上“慧眼”

列為“考古中國·夏文化研究”項目子課題之一的安徽蚌埠禹會村遺址，是淮河中游地區的一處大型龍山時代城址。麥田上方，一架無人機正沿著900米長的東城垣緩緩飛過。基於多角度攝影的三維建模技術，拍攝獲取的數百張影像經過處理，展現出遺址豐富的地貌景觀，令人驚嘆。

“隨著數字化三維建模技術的應用，遺址數字高程模型得以快速生成，這為我們探索城垣、壕溝或其他史前工程提供了重要線索，也為遺址的保護展示提供了精準的空間資訊。”中國社會科學院考古研究所安徽工作隊負責人張東説。

歷史地理學家王劍英手繪的《明中都遺址示意圖》（資料照片）。新華社發（鳳陽縣博物館供圖）

為考古裝上“慧眼”，精準記錄遺跡。安徽省滁州市鳳陽縣博物館內，幾張被珍藏近半個世紀的手繪圖紙，記錄著2021年度全國十大考古新發現之一的明中都遺址最初面世的樣子。圖紙作者是歷史地理學家王劍英，1973年勘察明中都時，他全部的“家當”僅有一輛自行車、一部舊相機、一卷大皮尺。

如今，新一任的“80後”明中都考古發掘領隊王志不僅傳承了“手藝活兒”，還用上“科技范兒”，利用RTK測量儀、全站儀等新工具為遺址定位、測繪和構建三維模型。

“建築類遺址的考古發掘需要精準把握空間資訊。”王志介紹，利用RTK測量儀精確測出古建築構件所在位置，用三維鐳射掃描器精準記錄遺跡形態，再對應標記在遺址的三維復原圖上，可以最大可能幫助還原古建築的結構。

這是在位於四川省廣漢市的三星堆祭祀區考古發掘現場拍攝的4個大小不同的全透明“考古艙”（2021年3月10日攝）。新華社記者沈伯韓攝

現代科技的進步與引入，令考古發掘裝備一再升級。走進四川三星堆祭祀區考古發掘現場，一眼便能看見一座座玻璃房子整齊排列。這些全透明的“考古艙”，配備了整合發掘平臺，工作平臺像“吊籃”一樣將穿著防護服的考古人員放進坑內懸空作業，多功能考古作業系統搭載的高光譜成像掃描器和三維鐳射掃描器，可隨時對文物進行光譜拍攝、掃描祭祀坑。

三星堆遺址發掘總領隊、四川省文物考古研究院院長唐飛告訴記者，在這樣的“考古艙”裏開展發掘工作，不僅能控制發掘現場的溫度、濕度，還能減少工作人員帶入微生物、細菌等。　　

三星堆遺址考古發掘現場的保護大棚以及其內的“考古艙”（無人機照片，2021年3月1日攝）。新華社記者沈伯韓攝

“雷達波、微電流、微振動……不同勘探儀器對不同的介質敏感，當我們把它們面向大地，究竟能發現什麼？”中國科學技術大學科技考古實驗室范安川副教授説，他們正聯合該校地球物理、地球化學、環境科學、化學與材料科學等領域的科研專家，用多學科交叉的方法助力考古。

科技助力解開更多歷史謎團

一粒金燦燦的稻穀歷經數千年會發生什麼變化？又帶來哪些“秘密”？

在四川省廣漢市三星堆祭祀區考古發掘現場實驗室，萬嬌博士團隊對種子進行掃描登記（視頻截圖 6月1日攝）。新華社記者唐文豪攝

四川省文物考古研究院副研究員萬嬌博士深耕植物考古領域，每天都在和來自久遠年代的種子打交道。一粒被命名為“F01”的種子，約2毫米寬、3.6毫米長，表面凹凸不平，已碳化成又黑又癟的樣子，出土自三星堆4號“祭祀坑”。

萬嬌和團隊通過碳十四測年、同位素分析等，精準掌握“F01”的遺存年代等資訊，為進一步確認古蜀國的口糧以大米為主提供了科學證據。

一件件來自數百乃至數千年前的古物，蘊藏著豐富的資訊。在被譽為中國古代完備宮殿藍本的明中都遺址，考古團隊聯合中國科學技術大學、安徽大學、北京化工大學等高校，借助科技手段讓出土的磚、瓦、石等古物“開口説話”，解開一個個歷史謎團。　　

在三星堆遺址考古發掘現場，考古人員利用特製的升降設施在3號“祭祀坑”內作業，以減少對坑內文物的影響（2021年3月19日攝）。新華社記者沈伯韓攝

即使那些人類肉眼無法可見的“存在”，科技之光也有可能將其照亮。紡織品文物保護國家文物局重點科研基地（中國絲綢博物館）的專家們研究出“基於免疫學原理的絲綢微痕檢測技術”，並據此在史前遺址中尋找絲綢的分子標誌物，曾在河南滎陽汪溝遺址中找到世界最早的絲綢實物。去年3月，他們又在三星堆遺址找到了絲綢痕跡。

這是位於四川省廣漢市的三星堆祭祀區考古發掘現場8號“祭祀坑”青銅殘片上的絲綢殘留物。新華社發（四川省文物考古研究院供圖）

中國文物保護技術協會副秘書長、中國絲綢博物館副館長周旸説，以三星堆遺址為例，絲綢的發現能為人們提供更多資訊，理解古蜀先民是如何表達宗教、如何思考宇宙的。

豐富的樣本庫和數據庫對於科學分析有著重要意義。中國科學技術大學科技考古團隊收集了世界範圍內不同地區的現代海貝標本，以及來自河南安陽、四川廣漢等地多個考古遺址不同時期的海貝遺存，范安川介紹：“逐個編號錄入數據庫，標記發現地、微量元素和同位素指標等‘身份資訊’，隨著樣本和數據的不斷完善，將有助於我們今後更加科學、高效地開展考古溯源工作。”

為文化遺産恢復“容顏”

安徽博物院文物科技保護中心內，副研究館員李瑞亮正在用X射線探傷分析一級館藏文物——蔡侯産劍，肉眼無法看到的文物損傷狀況、礦化程度、銹蝕掩蓋下的紋飾等資訊一目了然。

“X射線衍射、X射線熒光光譜分析相當於‘驗血’，分析文物銹蝕物的成分，檢測是否存在有害銹及其含量。X射線探傷分析更像是‘胸透’，而金相顯微鏡和掃描電鏡分析可以看作是‘病理分析’，判斷文物的腐蝕程度，為整形、焊接等提供技術參考。”李瑞亮形象地比喻。

李瑞亮説，由於歷史久遠，出土物件往往存在銹蝕、殘缺、斷裂、變形等多種損害。相比于傳統文物修復的“望聞問切”，借助高科技手段更能精準直擊“病灶”，做到“對症治療”。

在三星堆遺址考古發掘現場，考古人員用三維鐳射掃描器掃描7號“祭祀坑”，並將利用掃描數據建立該“祭祀坑”的3D模型（2021年3月10日攝）。新華社記者沈伯韓攝

當前， X光探傷、金相顯微鏡、3D列印等科技手段被廣泛運用於文物保護修復中。經過精細的清理和可逆物理固型，此前三星堆遺址3號至6號“祭祀坑”出土的大口尊、圓口方尊、頂尊跪坐人像、扭頭跪坐人像、黃金面具等一批“重量級”文物已經實現“站立”。

在三星堆遺址考古發掘現場3號“祭祀坑”，考古人員用高光譜成像掃描器對文物進行光譜拍攝，以識別文物的材料和屬性（2021年3月16日攝）。新華社記者沈伯韓攝

從考古發掘到文物保護，從價值闡釋到展示傳播，科技的支撐引領作用日益明顯。《“十四五”文物保護和科技創新規劃》設置專門篇章，對提升文物科技創新能力進行“全鏈條”佈局。

如今，在安徽博物院的“安博智時空”數字展廳，全景漫遊、虛擬現實等數字展示與系統整合技術，帶領觀眾重返兩千多年前春秋戰國時期，沉浸式體驗青銅器製作、禮樂文化，“對話”古老文明。（記者張紫赟、劉美子、陳諾、盧宥伊、馮源、曹嘉玥）