中国中央电视台5

ruanjiankeyizidongdejiluyonghuzaixuexiguochengzhongchanshengdecuoti，rangyonghulejiezijidexuexiboruodian，congerzuochuduiceshishijiankongwifianquan，baohuyonghuxinxianquan，anquanWiFiguanjia；zhaogutiaopidehaizimen，ruguotamenzaidaodan，niyaoyongwanjuzhuanyitamendezhuyili；changshidakaigezhonghongbao。youxiwanfahenjiandan。genjugezhonghaochudakaitamen；quanqiushouchuanghuyanmoshi，jianqingyanjingfudan新(xin)科(ke)技(ji)如(ru)何(he)助(zhu)力(li)考(kao)古(gu)？除(chu)了(le)文(wen)物(wu)拼(pin)接(jie)，還(hai)能(neng)“斷(duan)案(an)尋(xun)蹤(zong)”

近(jin)日(ri)，三(san)星(xing)堆(dui)出(chu)土(tu)的(de)兩(liang)件(jian)國(guo)寶(bao)級(ji)大(da)型(xing)青(qing)銅(tong)器(qi)實(shi)現(xian)了“數(shu)字(zi)化(hua)”復(fu)原(yuan)，AI技術(shu)為(wei)其(qi)提(ti)供(gong)了強(qiang)有(you)力的支(zhi)持(chi)。那(na)麽(me)，妳(ni)知(zhi)道(dao)“数字化”复原是(shi)怎(zen)樣(yang)完(wan)成(cheng)的嗎(ma)？以(yi)三星堆考古现場(chang)为例(li)，哪(na)些(xie)新科技正(zheng)發(fa)揮(hui)著(zhe)作(zuo)用(yong)？在(zai)中(zhong)国，科技考古还有哪些令(ling)人(ren)驚(jing)艷(yan)的操(cao)作？

“拼對(dui)”成功(gong)，離(li)不(bu)開(kai)AI

2023年(nian)6月(yue)10日，三星堆遺(yi)址(zhi)祭(ji)祀(si)區(qu)两件“跨(kua)坑(keng)拼对”成功的大型青铜器再(zai)次(ci)引(yin)发人們(men)的關(guan)註(zhu)，通(tong)過(guo)三維(wei)掃(sao)描(miao)和(he)3D模(mo)型等(deng)科技手(shou)段(duan)，两件国宝以完整(zheng)的形(xing)態(tai)清(qing)晰(xi)地(di)展(zhan)现在大眾(zhong)視(shi)野(ye)中。

其中，铜獸(shou)馱(tuo)跪(gui)坐(zuo)人頂(ding)尊(zun)铜像(xiang)通高(gao)1.589米(mi)，由(you)2021年三號(hao)坑出土的铜顶尊跪坐人像和1986年二(er)号坑出土的铜尊口(kou)沿(yan)、2022年八(ba)号坑出土的铜神(shen)兽組(zu)合(he)而(er)成。

铜兽驮跪坐人顶尊铜像。四(si)川(chuan)省(sheng)文物考古研(yan)究(jiu)院(yuan)

而铜罍(罍)尊倒(dao)立(li)鳥(niao)足(zu)顶尊神像通高2.53米，包(bao)括(kuo)1986年二号坑出土的铜鸟足人像、2021年三号坑出土的爬(pa)龍(long)铜器蓋(gai)和2022年八号坑出土的铜顶尊撐(cheng)罍曲(qu)身(shen)人像、铜持龙立人像、铜杖(zhang)形器等部(bu)分(fen)。

铜罍座(zuo)倒立鸟足顶尊神像。四川省文物考古研究院

两尊铜像不僅(jin)实现了“跨坑”拼对，也(ye)跨越(yue)了考古发掘(jue)工(gong)作的数十(shi)年。在這(zhe)背(bei)後(hou)，人機(ji)智(zhi)能協(xie)同(tong)考古发挥了重(zhong)要(yao)的作用。

彼(bi)時(shi)，新壹(yi)輪(lun)文物出土清理(li)工作逐(zhu)步(bu)推(tui)進(jin)，專(zhuan)家(jia)们发现，三星堆許(xu)多(duo)先(xian)后出土在不同“祭祀坑”的文物其实是“一家人”。

然(ran)而，由於(yu)文物脆(cui)度(du)高，且(qie)通身高度較(jiao)高，实物拼对將(jiang)面(mian)臨(lin)風(feng)險(xian)，对文物會(hui)造(zao)成不可(ke)逆(ni)的損(sun)害(hai)。于是，一支由文物考古與(yu)前(qian)沿科技组成的聯(lian)合團(tuan)隊(dui)誕(dan)生(sheng)了。

首(shou)先，团队要对文物进行(xing)全(quan)方(fang)位(wei)的扫描，並(bing)基(ji)于扫描数據(ju)对文物进行三维建(jian)模，再通过AI智能計(ji)算(suan)分析(xi)，提取(qu)各(ge)個(ge)神像“碎(sui)片(pian)”的幾(ji)何特(te)征(zheng)信(xin)息(xi)，通过计算特征相(xiang)似(si)性(xing)得(de)到(dao)匹(pi)配(pei)度。

接下(xia)來(lai)，工作人員(yuan)需(xu)要具(ju)體(ti)分析“碎片”的受(shou)力，通过是否(fou)能達(da)到受力平(ping)衡(heng)来判(pan)断不同拼接组合的可能性，并通过量(liang)化数据驗(yan)證(zheng)两件器物“合体”拼接的可行性。

最(zui)后团队基于专業(ye)文獻(xian)，結(jie)合三维技术確(que)定(ding)合理的拼接方式(shi)，并对青铜文物进行研究性材(cai)質(zhi)复原。

在这个过程(cheng)中，智能计算能根(gen)据三维模型，便(bian)捷(jie)地计算和分析出文物的各項(xiang)数据，不同拼接位置(zhi)的匹配程度、整体姿(zi)勢(shi)和受力情(qing)況(kuang)等，全程为文物考古专家提供量化支撑依(yi)据。

“鸟槍(qiang)換(huan)炮(pao)”的考古现场

事(shi)实上(shang)，三星堆的首次发现是在20世(shi)紀(ji)20年代(dai)，但(dan)受戰(zhan)亂(luan)影(ying)響(xiang)，當(dang)时并未(wei)形成大規(gui)模的挖(wa)掘。

直(zhi)到1986年，隨(sui)着三星堆一、二号器物坑的发掘，沈(chen)睡(shui)数千(qian)年的古蜀(shu)文明(ming)才(cai)真(zhen)正重見(jian)天(tian)日，縱(zong)目(mu)面具、青铜立人、青铜神樹(shu)、黃(huang)金(jin)面具等一系(xi)列(lie)奇(qi)偉(wei)瑰(gui)麗(li)的文物讓(rang)考古界(jie)震(zhen)惊。

然而，受当时的技术條(tiao)件限(xian)制(zhi)，文物发掘和后續(xu)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)都(dou)比(bi)较簡(jian)單(dan)。考古工作组缺(que)乏(fa)人手时，会临时派(pai)遣(qian)当地農(nong)民(min)參(can)与发掘工作。据一位曾(zeng)参与发掘的村(cun)民回(hui)憶(yi)，当时的发掘现场，只(zhi)用竹(zhu)竿(gan)搭(da)建个圍(wei)欄(lan)，挖出来的文物大多用紙(zhi)包住(zhu)后，就(jiu)直接放(fang)进木(mu)箱(xiang)運(yun)出去(qu)。

到了2021年，新一轮发掘“鸟枪换炮”，发掘坑上不仅盖起(qi)了“空(kong)調(tiao)房(fang)”，在发掘坑周(zhou)围还建立了“考古发掘艙(cang)”，有了它(ta)们，发掘现场就能达到恒(heng)溫(wen)恒濕(shi)的狀(zhuang)态，盡(jin)可能避(bi)免(mian)文物在出土时有所(suo)损壞(huai)。

考古人员在6号“祭祀坑”內(nei)工作

在勘(kan)探(tan)与測(ce)繪(hui)階(jie)段，考古人员一方面要用高精(jing)度的激(ji)光(guang)全站(zhan)儀(yi)与三维激光扫描技术测量文物数据，另(ling)一方面，还要用超(chao)景(jing)深(shen)顯(xian)微(wei)鏡(jing)发现在器物上附(fu)着的纖(xian)维紡(fang)織(zhi)品(pin)或(huo)血(xue)液(ye)等物质，以便立刻(ke)提取送(song)檢(jian)，避免后续的粉(fen)化和飛(fei)化。

在提取文物的过程中，考古工作人员則(ze)会先用3D扫描仪进行文物以及(ji)其周邊(bian)的信息数据搜(sou)集(ji)，通过3D打(da)印(yin)机打印出石(shi)膏(gao)模型。据此(ci)制作矽(gui)膠(jiao)保护套(tao)，将保护套貼(tie)合在文物上后，再使(shi)用套箱的方式提取文物。

对于特別(bie)脆弱(ruo)的文物，考古人员还会使用新材料(liao)。例如，象(xiang)牙(ya)会先用輕(qing)便的高分子(zi)材料进行提取，快(kuai)速(su)进行完剔(ti)除工作后再加(jia)入(ru)保护劑(ji)。

此外(wai)，现场还備(bei)有多功能考古工作舱。有机实验室(shi)、無(wu)机实验室、應(ying)急(ji)分析实验室、微痕(hen)应急保护实验室等，使得文物出土后很(hen)快就可以在现场进行理化实验。

能“断案”，还能“寻踪”

“沉睡三千年，再醒(xing)惊天下。”三星堆遗址的发掘經(jing)歷(li)展现了我(wo)国科技考古的巨(ju)大进步。然而，考古界对于科技的应用卻(que)絕(jue)不只在三星堆。

2009年，河(he)南(nan)省南陽(yang)市(shi)曾公(gong)布(bu)过一项考古发现，曹(cao)操墓(mu)找(zhao)到了。然而，这则新聞(wen)引发了廣(guang)泛(fan)的爭(zheng)議(yi)。原来数年前，安(an)徽(hui)省亳(bo)州(zhou)市也曾发现过曹操墓。那么，究竟(jing)哪个才是真正的曹操墓呢(ne)？

曹操宗(zong)族(zu)族墓群(qun)

随后，考古专家前往(wang)亳州，通过古DNA生物科技鑒(jian)定法(fa)对亳州曹操墓中的出土牙齒(chi)进行了DNA提取，在对比曹操后人的DNA后进行反(fan)推，并最終(zhong)确認(ren)亳州的曹操墓是真的。

在遼(liao)寧(ning)省葫(hu)蘆(lu)島(dao)市，曾出土7枚(mei)“蜻(qing)蜓(ting)眼(yan)”（鑲(xiang)嵌(qian)玻(bo)璃(li)珠(zhu)），这一物件在古埃(ai)及、西(xi)亞(ya)、中亚和中国都曾出现过。那么，如何判断这些“蜻蜓眼”来自(zi)哪裏(li)呢？

考古工作者(zhe)利(li)用超景深显微分析、X射(she)線(xian)熒(ying)光光譜(pu)等技术，对七(qi)枚“蜻蜓眼”进行了无损分析研究。最终通过玻璃化程度、玻璃工藝(yi)等特征，确定“蜻蜓眼”为“进口貨(huo)”。

除了“断案”精準(zhun)，遙(yao)感(gan)技术、衛(wei)星影像、CT扫描等科技在考古“寻踪”中也发挥着重要作用。

在陜(shan)西，来自中国空間(jian)技术研究院的科研人员利用无人机航(hang)攝(she)以及空间数据建模等遥感技术，成功复原了秦(qin)始(shi)皇(huang)帝(di)陵(ling)地貌(mao)，他(ta)们还根据遥感信息中細(xi)微的人類(lei)生存(cun)痕跡(ji)，还原了古代护陵人的生活(huo)軌(gui)迹。

在新疆(jiang)，通过卫星影像和实地考察(cha)，考古人员以较小(xiao)的成本(ben)，在新疆羅(luo)布泊(bo)发现了《水(shui)经注》記(ji)載(zai)的“注賓(bin)城(cheng)”，并在樓(lou)蘭(lan)古城附近确认了“目”字形和橢(tuo)圓(yuan)放射状两種(zhong)人工灌(guan)溉(gai)遗迹。

在四川，電(dian)子科技大學(xue)与中国地质调查(zha)局(ju)成都中心(xin)等多家单位组成的联合探测团队，对“江(jiang)口沉銀(yin)”水下遗址，开展了CT扫描試(shi)验，并运用了水上电阻(zu)率(lv)成像法、高精度磁(ci)法、頻(pin)率域(yu)电磁法、两棲(qi)雷(lei)达等探测技术，掌(zhang)握(wo)了約(yue)70萬(wan)平方米的“3D藏(zang)宝圖(tu)”，大大提升(sheng)了未来江口沉银遗址的发掘效(xiao)率。

如今(jin)，当我们再次叩(kou)开历史(shi)之(zhi)門(men)，以科技为名(ming)的燈(deng)光已(yi)然可以穿(chuan)过層(ceng)层迷(mi)霧(wu)，幫(bang)助我们呈(cheng)现出更(geng)加完整、豐(feng)富(fu)、生動(dong)的历史面貌。返(fan)回搜狐(hu)，查看(kan)更多

責(ze)任(ren)編(bian)輯(ji)：