除了黄金面具、青铜器,三星堆里还藏着哪些新科技?

摘要

不同于之前的「抢救式发掘」,此次三星堆的发掘融合了更多的科学技术。

几个玻璃方舱的笼罩下,6 个新祭祀坑的发掘工作正在有条不紊地进行,考古人员身着白色防护服,戴着头套、口罩和白手套,正在小心翼翼地将文物移出。

1986 年的发掘使沉睡了近三千年的三星堆遗址「一醒惊天下」,如今,中国又一次对三星堆进行了挖掘。此次最新发现的重要文物已逾 500 件,不少技术都是第一次应用于考古挖掘中。

35 年前,为了和当地村民抢时间,考古队员争分夺秒地对三星堆的一、二号祭祀坑进行了挖掘。受制于当时的考古条件,整个发掘现场直接暴露在空气中,好奇的村民就围立在坑边,遗址和文物的保护措施并不到位。

35年前发掘“三星堆”的考古条件十分简陋,遗址和文物的保护措施并不到位。

相较于之前的「抢救式发掘」,此次三星堆的发掘融合了更多的科学技术。在恒温的玻璃方舱外,应急监测分析室、微痕物应急保护室等各类实验室一应俱全,文物不但能及时「体检」,还都记录有专属二维码信息……可以说,新一轮的三星堆发掘是在各种科技的保驾护航下展开的。

3D 打印硅胶保护套首次应用

给考古人员带来不少惊喜与挑战的是三号坑。

120 多根象牙,众多大体量的青铜器都在三号坑中被发现,其中一座手臂修长、两脚赤足、高达 1 米多的铜人顶尊格外显眼。在此之前,已发现的人顶尊题材的青铜器都比较小,高度只有十几厘米或三十几厘米。

大体量的青铜器提取起来更为困难,为了防止意外、更安全地提取文物,工作人员采用了 3D 打印硅胶膜来包裹文物。这是国内首次使用 3D 打印技术提取文物。

3D打印出的石膏模型|视觉中国

通过 3D 打印,工作人员可以通过数字化扫描方式收集文物的形态数据,然后 3D 打印出一模一样的石膏模型,再用石膏模型制作硅胶保护套,为文物穿上保护套后以套箱的方式提取文物。

三星堆考古工作站前站长、1 号和 2 号祭祀坑的发现者之一陈德安在接受采访时,做了一个精妙的比喻「我们那时候的发掘就像农村接生婆,现在则是住进妇产科医院了,各方面的防护措施很不一样了。」

建在发掘工地上的实验室

为了避免污染、更好地保护文物,此次考古发掘还首次使用了恒温恒湿的玻璃舱,工作人员身着防护服进行考古作业。

从考古技术的角度分析,这次三星堆发掘最大不同就是:直接把先进的实验室建在了发掘工地上。

考古人员在恒温恒湿的玻璃舱中进行考古作业|视觉中国

除了每个祭祀坑边上都有全透明的恒温恒湿玻璃舱外,发掘现场从空中到地面都安装着各种高科技的设备。类似于吊臂车的航架系统可以帮助工作人员趴在文物上方悬空作业,配备了低温保湿柜、生物低温采样箱等设备的保护室可以应急保护有机质文物,此外,配有离子色谱、整体提取设备的无机质文物保护室则可以更好地保护无机质文物。

这样的发掘条件是 35 年前的考古人员们难以想象的,新一轮的三星堆发掘集成了迄今为止国内、甚至是世界上最好的考古发掘设施。

各类实验室、保护室离祭祀坑只有几步之遥,在文物出土的第一时间,考古人员就能针对不同的文物状况,给它们提供无缝对接的应急保护并进行初步的分析与处理。

三星堆文物也有「身份证」

考古不仅要进行文物的提取与保护,更为重要的是对文物所承载的信息进行记录与分析。

为了不丢失任何可能有重大意义的历史信息,此次发掘过程中连每一袋土都要分别封装进袋、注明「身份信息」,然后再移交至实验室。这些在外人看起来似乎毫无用处的土壤,其实包含着极为丰富的信息内容,比如,包裹在器物外的丝织物有机分解后会渗入泥土中,装在容器里的有机物也有可能分解在土壤中。

通过采用载波相位差分技术,每一件文物、土样在出坑时都将被实时记录经纬度,不论是在哪个坑位、哪个方位出土的文物都有其专属的「身份信息」二维码,在此后的研究中只要扫描二维码就能调取相关文物的全部信息,二维码就相当于文物的「身份证」。

更为精细的观察视角

超景深显微镜、雷磁 pH 计、高频振荡仪、离心机、高光显微镜、便携式 X 射线荧光光谱仪(XRF)以及高光谱成像仪……

更为多样的先进仪器设备,为考古人员提供了更为精细的观察视角。毕竟许多重要的信息总是隐藏在细节里,也许是混杂在土壤中,也许是附着在文物表面上。

使用普通的显微镜很难对文物进行全面的观察,而超景深显微镜则可以把样品放到几十倍到几千倍,还能以微米为单位对样品进行多个角度的拍摄,这些照片被叠加后可以形成样品的类三维影像,无论对于样品分析还是之后的文物复原都有极大的帮助。

超景深显微镜可以把样品放到几十倍到几千倍|视觉中国

更为精细的视角将能推断出更多的结论,比如判断在一些器物表面覆盖的黑色物是粘上的泥土还是曾经被焚烧过的痕迹。

这些看似无关紧要的细节,对于文物有没有形成孔洞、是否结构仍然完好等宏观情况的判断至关重要。

精心制作的样品盒子

除了在考古现场进行的实时分析外,还有数十件样品被分批次运回大学里的实验室进行更为详细的研究,这些样品包括考古遗存、土壤、植硅体等等。

虽然每件样本的分量都不大,有的甚至还不到 1 克重,但是它们依旧受到了无微不至、十分细致的保护。考古团队精心制作了弹性包装的样品盒子,以保障运输过程中样本不会发生损坏。有的样品盒子里还专门放了一层浸过水的塑料泡沫,起到一定的保湿作用,以免样品所处的环境发生剧变化后对样品分析产生不必要的干扰。

目前,随着发掘工作的进一步展开与深入,越来越多的采样分析将会向我们提供更多关于三星堆的关键信息,也许能为人们的种种困惑提供新的答案。

从 1986 年到如今,这是一场耗时良久的考古探索,而为了更接近真相,三星堆新坑在今年年底结束野外发掘和提取工作后,后续的检测、修复和整理等工作,则还需要三到五年才能完成。


图片来源:视觉中国

责任编辑:靖宇

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