拼接修復后的銅獸馱跪坐人頂尊銅像。
三星堆考古發掘艙。
本文圖片均為四川省文物考古研究院提供
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近年來，多種學科知識、先進科技手段與考古研究實踐深度融合，為建設有中國特色、中國風格、中國氣派的考古學提供了源源不斷的動力。
科技手段就像可靠的“放大鏡”“顯微鏡”，使研究者能夠從同樣的文物上捕捉到更多痕跡，提取出以前難以獲得的海量信息。
檢測一抹灰燼，3000年前的紡織工藝顯露真容；3D藏寶圖展開，沉睡在江底的文物被精準標注；AI技術拼對復原，分散在不同祭祀坑的青銅器復歸完整……近年來，多種學科知識、先進科技手段與考古研究實踐深度融合，為建設有中國特色、中國風格、中國氣派的考古學提供了源源不斷的動力。
多學科協同，加強發掘現場保護
2021年四川廣漢三星堆遺址的重啟發掘，吸引了無數人的關注。科技含量十足的“考古方艙”，穿著“防護服”的考古工作者，讓大眾新奇不已。
文物在地下長期處于相對穩定狀態，出土后周圍環境發生巨變，如果保護不及時，會給文物帶來毀滅性傷害，如彩繪變色、有機物碳化等。密閉的考古發掘艙嚴格控制溫濕度，避免了外界塵土、細菌等污染因素的干擾，給予文物及時有效的現場保護。發掘艙旁還設有應急文物保護實驗室和臨時庫房，各種先進設備一應俱全。
文物提取也是技術活兒。考古隊員首先對文物密切接觸的土壤、粘連物進行取樣，檢測分析其酸堿度、可溶鹽、含水率等指標，為文物提取和后續保存提供參考依據。為保證大型青銅器提取時不受損， 首次采用3D打印技術，打印出與器型完美貼合的硅膠保護套。
此外，三星堆遺址發掘采用了載波相位差分技術，實時記錄每件出土文物或土壤樣本所對應的經緯度，并生成一個二維碼，其中還有文物年代、材質等信息，文物和樣本就有了獨一無二的“身份證”。
在多學科、多機構的專業團隊支持下，三星堆遺址形成了傳統考古、實驗室考古、科技考古、文物保護深度融合的工作新模式，成為我國考古發掘現場科學保護的一個范例。
2016年至2021年，四川省文物考古研究院、國家文物局水下文化遺產保護中心等單位聯合完成了江口明末戰場遺址5次大規模考古發掘。“多學科協同科技考古不僅在實踐上提供了可借鑒的成功案例，也為考古學科的發展開拓了更多新方向、新領域。”四川省文物考古研究院院長唐飛說。
“石龍對石虎，金銀萬萬五；誰人能識破，買盡成都府。”在四川眉山市彭山區，這首民謠已流傳300余年。彭山江口處正是清順治年間農民軍將領張獻忠與前明參將楊展交戰的戰場遺址，傳說有1000船金銀財寶沉于江底。
考古發掘之初，精準劃定文物富集區是個難題。江口明末戰場遺址所在的河道長2公里，寬500米，整個遺址面積約100萬平方米。依靠傳統的調查方法，只能得出大致埋藏區域；現代河流內金屬垃圾多，常用的金屬探測儀器受到干擾，效果也達不到預期。
江口沉銀考古團隊采用高精度磁法、電阻率成像技術等多種地球物理探測手段，為岷江河道做了“CT檢查”。砂石下的河道情況通過3D模型清晰呈現，再通過水力學試驗分析文物被沖刷產生位移的規律，找出文物最可能埋藏的區域。最終，考古團隊繪制了一幅覆蓋面積約70萬平方米的3D藏寶圖，確定了遺址范圍和重點發掘區域。
水下能見度低，且受水流影響，工作人員保持身姿穩定都十分困難。想把分散的數萬件文物找到，潛水發掘不具備可操作性。在專家建議下，考古團隊決定采用“砂石圍堰”發掘方法，借鑒水利設施建設經驗規劃圍堰高度、材料。圍堰完成后，抽干發掘區內的江水，水下考古變成了陸地考古，自然障礙被成功破除。這也是國內首次利用圍堰在內水水域開展大規模考古發掘。
文物“設備庫”愈發豐富，修復針對性更強、流程更細
今年6月，三星堆兩件大型青銅器跨坑拼對成功。兩件文物是銅罍座倒立鳥足頂尊神像、銅獸馱跪坐人頂尊銅像，器物組件分別來自2號坑、3號坑以及8號坑。文物體量巨大、造型復雜，展現了三星堆先民高超的青銅鑄造技術和豐富創造力。
隨著三星堆遺址祭祀區野外工作的結束，出土文物的室內整理、保護和修復成為重點工作。破碎分散在不同祭祀坑的青銅器，如何恢復到相對完整的形態？
文物整體高度和脆度較高，采用傳統的實物拼對容易造成傷害。三星堆文保團隊采用了三維模型數字拼接的方式。修復工作室和騰訊SSV數字文化實驗室合作，對文物進行全方位掃描，建立三維模型；利用AI技術提取碎片的幾何特征信息，計算彼此的匹配度；分析受力數據，驗證不同拼接組合的可能性……無需觸碰實物，研究人員可以在數字空間進行模擬拼對和復原，充分驗證各種可行性方案。
目前，銅獸馱跪坐人頂尊銅像已基本確認完整，而銅罍座倒立鳥足頂尊神像可能還有其他部分。跨坑成功拼對文物，證明三星堆幾座祭祀坑的形成時間相近，這對明確各坑的考古學年代、祭祀區布局及其性質、古蜀人祭祀形式等研究具有重大學術意義。
如今，文物修復“設備庫”愈發豐富，修復針對性更強、流程更細。在江口明末戰場遺址出水的金銀器大部分受人為因素破壞，修復難度較大。修復人員運用便攜式X熒光光譜儀等儀器，對文物進行了詳細“體檢”，明確了文物材質、內部結構等，爭取做到“原材料、原工藝”修復。在激光焊接機毫米級的精細焊接下，金銀飾品上的精美紋飾得以重現。修復過程中，每個操作步驟均詳細錄入檔案，以便出現失誤或新材料研制成功時實現逆向操作。江口明末戰場遺址部分金銀器保護修復入選2021年全國十佳文物藏品修復項目。
古象牙、古織物等有機質文物的保護一直是世界難題。今年4月，四川省文物考古研究院、海爾集團等聯合建設的國內首個有機質文物保護智能設備研發中心成立，旨在整合高校、企事業單位科研力量，集中開展相關裝備研發與科技創新攻關，讓文物保護水平再上新臺階。
從文物上提取海量信息，助力考古研究不斷深入
科技水平有限，曾導致不少文物的研究無法深入。上世紀80年代，三星堆出土的大量青銅器、金器、玉石器等文物震驚世界。附著于青銅器上的“灰燼”看似不起眼，在當時也引起研究者注意。有人猜測這是絲綢的殘留物，但僅憑目測無法證實。
直至近年，這一謎題終于解開。中國絲綢博物館等單位研發出基于免疫學原理的蠶絲蛋白檢測技術，于2021年在三星堆遺址祭祀坑發掘中發現大量絲綢殘留物。利用超景深顯微鏡、顯微紅外光譜等先進分析技術，研究人員重新觀察檢測30多年前出土的部分青銅器，進一步確認了絲綢的存在。
“絲綢殘留物的發現證明，在三星堆文化時期古蜀先民已具備成熟的紡織工藝和技術水平，填補了古蜀時期蜀地紡織史研究的實物空白。”中國絲綢博物館研究員周旸說。
科技手段就像可靠的“放大鏡”“顯微鏡”，使研究者能夠從同樣的文物上捕捉到更多痕跡，提取出以前難以獲得的海量信息。憑借這些信息，考古研究得以不斷深入。
在數字化技術輔助下，三星堆出土象牙雕刻的起止順序、手法均清晰可見，比起肉眼觀察可獲取的信息量天差地別。“數字化極大延伸了視野，讓我們清楚看到文物鑄造方法，甚至看到加工時的細微痕跡。”唐飛說。
此外，與數字融合還能讓文物的存在突破時空限制。無論何種材質，文物老化都是不可逆的，利用數字手段將文物信息完整記錄，便賦予了它們“新的生命”。借助數字化，全球的研究者和參觀者都可以隨時隨地獲取文物信息，文物由物質資源轉向數字資源，正在為推動世界文明互鑒和社會科普教育散發更多光和熱。
版式設計：趙偲汝
