【创新】遥感等技术赋能考古 让千年文明 “开口说话”

【科学的力量】科技赋能考古：让千年文明 “开口说话”

提到考古，不少人总会想到影视文学中的“古墓寻宝”，也可能不解，为什么考古学者会对破碎的陶片、风化严重的骨骼如此珍而重之。事实上，考古远不止于发现“宝物”——传统田野考古常凭借手铲、毛刷，依靠人力一点一点地揭露遗存，尽管已经十分细致，但也仅限于人眼与双手所能触及的范围。

而在今天，科学技术正以前所未有的深度融入考古学的每个环节。遥感探测帮助我们“透视”地下遗迹；DNA分析能从古遗骸中解读出族群迁徙与血缘谱系；同位素技术可以还原古人的食谱……科技手段不仅极大提升了考古工作的精度与效率，更打开了传统方法无法触及的信息维度。

近年来，厦门大学历史与文化遗产学院考古学科积极探索新技术在考古研究中的运用，以科技赋能考古，推动多学科联合工作，在平潭壳丘头遗址群、安徽武王墩墓等多个考古项目中发挥重要作用，努力讲好中国故事、弘扬中华优秀传统文化，为增强文化自信贡献厦大力量。

遥感探幽 预判先机

位于安徽淮南的武王墩楚王大墓，是我国迄今经科学发掘规模最大、等级最高、结构最复杂的楚国王级墓葬。如今，墓葬上建起了一座临时保护大棚，大棚边上各学科实验室各司其职，对出土的文物进行保护与初步整理。而6年前，这里还是一座高出地表约16米的“小山包”。

如何精准定位地下遗址在哪呢？考古工作者们有自己的“火眼金睛”。自2020年起，厦门大学历史与文化遗产学院副院长张闻捷教授就带领着同学们全程参与了武王墩一号墓考古发掘工作：“我们在勘探阶段，邀请国内高水平科研团队运用卫星遥感、无人机航拍等大范围遥感技术，对墓葬的宏观结构、封土堆、周边可能的陪葬墓分布及陵园范围进行初步调查与评估。”遥感技术“居高临下，视野开阔”，通过卫星与无人机拍摄的大范围区域图像，可以根据地表植被、土壤颜色的差异来寻找大型遗址，并记录遗址的空间布局和周边环境关系，为后续制定发掘和保护计划提供依据。

武王墩一号墓陵园布局

由于武王墩墓经过多次盗扰，墓葬里的埋藏环境可能产生了变化，贸然发掘可能会破坏文物原始的位置信息与状态。这时候就需要“火眼金睛”先看清地底下的情况。考古队采用高密度电阻率法等地球物理探测技术，通过对墓坑结构、椁室布局进行无损探测，预判地下遗存状况，进而定制更加精细的发掘计划。

武王墩一号墓南室出土文物

精掘细取 守护文物

遥感技术、数字技术、智能技术在考古探测中的广泛应用，让考古工作更加精准、高效。而在发掘阶段，新技术、新手段的运用则保障了发掘工作的顺利开展和文物安全。

“干千年，湿万年，不干不湿就半年。”这是考古学界在繁多的田野实践中总结出来的经验，对于文物而言，储藏环境的温度和湿度都会影响其保存状况，变化不定的温湿度也可能导致墓葬发生坍塌。为此，考古队冲入惰性气体，让已揭露的遗迹减少与氧气的接触，并通过自动雾化喷淋系统等方法，严格控制发掘现场的温湿度环境。

在提取文物时，考古队将传统提取方法与新方法有机结合，综合运用了薄荷醇临时固型、石膏绷带法、高分子绷带法、液氮冷冻法、套箱技术完成大型文物考古提取，以最大限度地保留文物的考古信息，确保文物的运输安全，以及方便后续的保护修复。

随着发掘工作的推进，在重叠椁盖板上表面发现了许多疑似文字的墨迹。然而，由于泥浆污染，只能观察极少量墨水的痕迹，大多数铭文无法用肉眼识别。考古队利用红外相机，清晰的记录下椁盖板上的墨书文字上千个。这些墨书文字标明了椁室所用木材的方位、分室名称、性质、编号，有助于后续探讨不同椁室的功能划分，为深入研究墓葬营造问题提供了依据。

左侧为普通相机拍摄椁室木材

右图为红外相机拍摄墨书文字

实验室里 解码历史

通过科学地考古发掘，考古工作者们可以获得一手未扰乱的信息，从而从中探寻古代人类最真实的生活场景。传统的考古研究中，通常运用地层学、类型学等方法，来推断遗址的年代与演变规律。如今，现代科学技术的运用，则直击遗物本身，用精确地数据为考古工作者们的判断提供依据。

在厦门大学科技考古实验室，博士生王凯琴正在用显微镜观察、鉴定壳丘头遗址群中的西营遗址浮选出的植物遗存。浮选法是植物考古中最常用的取样方法，利用植物遗存比土壤颗粒轻，且比重低于水的原理，将遗址的土样置入水中，使得植物遗存与土壤分离，运用不同粗细的分样筛，即可获得不同种类的炭化植物遗存。“目前已经发现的农作物包括稻、麦、栗等，这也是中国东南沿海岛屿最早的水稻遗存。”厦门大学历史与文化遗产学院教授葛威介绍道，“也许在几千年前的平潭岛上，先人们就已经吃上香喷喷的白米饭了。”

出土的炭化水稻遗存

但是这些水稻是野生还是人工种植的呢？古人除了米饭还吃什么呢？平潭岛的岛民会不会也像我们一样饲养鸡鸭牛羊呢？这就要让遗址里的这些碎骨头“开口说话”。

厦门大学历史与文化遗产学院乙海琳博士就经常跟这些动物骨骼“打交道”：“动物考古工作者在基础形态学鉴定的基础上，借助古DNA和ZooMS等古蛋白质组技术，可以精准有效地判断遗址出土的动物骨骼的具体种属等信息。”结合同位素分析的方法，还可以进一步探寻古人的食谱，从而推断他们的生业模式。“简单来说，不同元素的同位素组成在生物、水文、地质等循环中会按照可预测的模式发生变化；人类的生活、动植物生长等既受到当地环境的影响，也受到更广泛的文化因素的影响，因此通过分析遗址出土生物体组织的同位素数据，可以反推（来源与吸收、代谢过程）当时当地的环境、古饮食、生活史、人与动植物的相互作用等信息。”厦门大学历史与文化遗产学院助理教授易冰解释道。

实验室的另一边，同学们正在使用偏光显微镜观察陶器样本制成光学薄片的基质、包含物与孔隙特征。遗址中发现了带有稻壳和栗印痕的陶片，且在陶器残留物中同样发现包括稻、谷、黍、粟、豆类等农作物的淀粉粒，这也交叉验证了当时人们的多样化的饮食来源和生计模式。除了运用类型学方法判断遗址的年代、文化来源与发展，陶器的制作工艺和材料来源同样是重构先民生活方式的重要线索。在平潭壳丘头遗址群的研究中，同学们使用便携式 X 射线荧光光谱仪（p-XRF）获取陶器的化学元素数据，并结合考古统计学方法对陶器产地进行分析，结果显示，当地硬陶和软陶在原料获取上存在明显差异。厦门大学历史与文化遗产学院徐文鹏副教授解释道：“硬陶和软陶在化学成分上存在明显差异，可能反映了不同的制陶传统或获取渠道。科技分析为我们认识当时人群的生产活动和交流情况提供了新的视角。”

西营遗址出土有植物印痕的陶片

“上穷碧落下黄泉，动手动脚找东西。”科学技术在考古中的运用，并不意味着完全取代传统的考古方法。相反，它能让学者的推论更有逻辑性、科学性。“运用新技术、多学科的视角，可以帮助我们更好地理解以往难以解释的现象。”张闻捷表示，学院将继续以田野工作为基础，以严谨的学术方法和多元的跨学科视野，让沉睡千年的文物逐步“开口说话”，让历史在制度、礼制与日常生活的多个层面变得更加鲜活。

来源：厦门大学新闻网