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2026-05-15
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高科技“神器”助力现代考古

日期:11-22
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版面:第07版:新知·科技       上一篇    下一篇

说起考古,不少人想到的,是一把铁铲、一把刷子、一个卷尺、一台显微镜……然而,随着科学技术的发展,考古早已不是我们想象中的模样。取而代之的,是半空中嗡嗡作响的探测无人机,是自带监控及预警系统的考古大棚,是碳十四测年、DNA分析等技术在价值阐释中的广泛应用……

那么,当考古遇上科技,将会碰撞出什么样的火花?那些出土的千年文物,又如何为我们“讲述”古老的故事?

遥感技术,考古探测更精准更高效

自中国考古学诞生伊始,给文物“上户籍”——对每一件文物进行细致的编号和信息采集,就成了考古工作的标配。

过去,受技术限制,每一件文物的“户籍”信息有限。而如今,借助电子全站仪,考古人员便可获得一件文物的高精度三维坐标。电子全站仪是近年来在考古工作中使用的一种新型测绘仪器,可采集水平角、竖直角、倾斜距离三种基本数据,通过内部微处理器计算,可得到坐标、方位角、高差等数据。测绘、勘探是现代考古工作中重要环节。如今,遥感技术、数字技术、智能技术等在考古探测中应用广泛。

天上遥感纵览全局。中国空间技术研究院的科研人员利用无人机航拍以及空间数据建模等遥感技术,加上实地探测,收集了陕西秦陵遗址约60平方公里的地表信息。通过在电脑里建立地表模型,对碎片、色彩、场景等进行复原,并结合已有的秦汉建筑和地宫模型,复原了秦始皇帝陵地貌,甚至可以根据遥感信息中细微的人类生存痕迹,还原古代护陵人的生活轨迹。

据有关考古学家介绍,相比地面的考古勘察,卫星、飞机等遥感技术提供了不一样的视角,也提供了不可替代的信息。“遥感考古多使用可见光、红外光等成像方法,站得高看得广,可以获取大面积的影像资料。根据不同物体的电磁波特征,可能会发现城址、河道等大型遗存。”

先进理念和科技带来的,不仅是让探测更加精准,也更加高效。在雄安考古中,装载激光雷达测绘系统的无人机,让海量数据瞬间获得,所生成的地图上,屋舍、街巷、河流、田地的形状位置大小等一目了然,联合考古队很快完成雄安新区起步区测绘。以前需要手动布置三四天的探方,如今通过三维定位测量仪器仅需1小时就能完成,通过实景三维建模软件,半个小时就能生成三维实景影像图。

更多“神器”,最大限度保护出土文物

预防性保护体系、环境监测系统、考古智慧云台……三星堆遗址发掘,被誉为是“一场高科技助力的多学科‘综合考古’”。

据参与1986年三星堆遗址发掘的一位当地村民回忆,他们当时发掘2号坑时,只是用竹竿搭建了一个围栏。挖掘出的文物用纸包住后放进木制箱子里运走……如今,工作人员借助高科技手段给发掘坑盖起了“空调房”,做到了对文物最大限度、最优方案的保护。

在考古现场,工作人员不仅搭建了2000余平方米的大棚来阻挡风吹日晒雨淋,而且还为6个新发现的祭祀坑搭建了透明房子——“考古方舱”。方舱内,空气智慧调控系统让舱内的温度、湿度可调可控,甚至可以密切跟踪舱内的二氧化碳、二氧化氮含量,随时进行空气净化,给予出土文物最佳保护环境。

同时,每个方舱里还配备了集成发掘平台,并设置有多功能考古操作系统,采用了平行桁架、自动化载人系统等装置,实现出土文物调运的功能。据介绍,考古人员进入方舱要“全副武装”,工作平台可以像吊篮一样让穿着防护服的考古人员在坑内悬空作业,以此减少发掘坑中的文物和填土受到污染。

此外,发掘现场还备有应急分析实验室、微痕应急保护实验室、有机实验室、无机实验室、文保工作室、考古工作室等。

不仅如此,3D打印技术也被引入考古工作。通过3D打印,考古工作者用数字化扫描方式收集文物的形态数据,然后打印出一模一样的石膏模型,再用石膏模型制作出硅胶保护套,为文物穿上保护套后以套箱的方式提取文物,确保文物不受损伤。

显微观察、高光谱成像、古DNA研究……读懂遗迹遗物中的潜信息

身披丝绸、手戴玉环、脚踩“混凝土”地坪、再喝上一杯粮食酿造的美酒……随着仰韶村遗址第四次考古发掘重要成果发布,5000多年前仰韶村先民的生活图景正依托丰富的考古实证材料被不断还原。

科技有着不可思议的“魔力”——可以对某些肉眼看不到的特定对象进行探测、测试和分析,按照科学的依据提出科学结论,比如年代测定、古DNA研究、同位素研究和有机残留物分析等,也可以通过多种学科、技术与方法,对与古代人类活动相关的自然环境等得出比较客观的推测或结论,发掘出古代遗物遗迹中的“潜信息”,从而获得研究考古学问题的新视角。

比如,考古人员在对西安米家崖仰韶时期尖底瓶及陶罐、漏斗等陶器组合物进行研究时,对陶器内部残留物进行淀粉粒的显微观察,发现部分淀粉粒有缺坑、变形和糊化等损伤迹象,并进行模拟酿酒实验,验证这些迹象与酿造过程中淀粉粒的损伤特征类似,同时在残留物里发现了谷芽酒酿造时产生的副产品,推测原料为黍、大麦等作物混合而成,首次对我国尖底瓶等新石器时期陶器功用进行科学分析,揭示了5000年前中国先民就已掌握谷芽酒的酿造配方,更新了我们对于尖底瓶使用功能的认识。

据了解,古DNA是指在古代生物遗骸中残存的DNA片段,通过古DNA,能够直接观察到古代个体的遗传成分和基因的混杂模式,并用于比较过去人群与现在人群之间在谱系关系上的独特信息,从而揭示人类演化过程中的细节。

“考古学意味着‘一眼千年、万年、百万年’,是考古人通过物质遗存研究逝去历史的学问。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员付巧妹表示,考古遗存本身不能说话,但通过现代各种科技手段,可以充分发掘出丰富、多样化的历史信息,为我们打开历史之门、讲述更加真实生动的历史故事提供帮助。

据《中国纪检监察报》