除了黃金面具、青銅器,三星堆裏還藏着哪些新科技?

幾個玻璃方艙的籠罩下,6 個新祭祀坑的發掘工作正在有條不紊地進行,考古人員身着白色防護服,戴着頭套、口罩和白手套,正在小心翼翼地將文物移出。

1986 年的發掘使沉睡了近三千年的三星堆遺址「一醒驚天下」,如今,中國又一次對三星堆進行了挖掘。此次最新發現的重要文物已逾 500 件,不少技術都是第一次應用於考古挖掘中。

35 年前,為了和當地村民搶時間,考古隊員爭分奪秒地對三星堆的一、二號祭祀坑進行了挖掘。受制於當時的考古條件,整個發掘現場直接暴露在空氣中,好奇的村民就圍立在坑邊,遺址和文物的保護措施並不到位。

除了黃金面具、青銅器,三星堆裏還藏着哪些新科技?
35年前發掘“三星堆”的考古條件十分簡陋,遺址和文物的保護措施並不到位。

相較於之前的「搶救式發掘」,此次三星堆的發掘融合了更多的科學技術。在恆温的玻璃方艙外,應急監測分析室、微痕物應急保護室等各類實驗室一應俱全,文物不但能及時「體檢」,還都記錄有專屬二維碼信息……可以説,新一輪的三星堆發掘是在各種科技的保駕護航下展開的。

3D 打印硅膠保護套首次應用

給考古人員帶來不少驚喜與挑戰的是三號坑。

120 多根象牙,眾多大體量的青銅器都在三號坑中被發現,其中一座手臂修長、兩腳赤足、高達 1 米多的銅人頂尊格外顯眼。在此之前,已發現的人頂尊題材的青銅器都比較小,高度只有十幾釐米或三十幾釐米。

大體量的青銅器提取起來更為困難,為了防止意外、更安全地提取文物,工作人員採用了 3D 打印硅膠膜來包裹文物。這是國內首次使用 3D 打印技術提取文物。

除了黃金面具、青銅器,三星堆裏還藏着哪些新科技?
3D打印出的石膏模型|視覺中國

通過 3D 打印,工作人員可以通過數字化掃描方式收集文物的形態數據,然後 3D 打印出一模一樣的石膏模型,再用石膏模型製作硅膠保護套,為文物穿上保護套後以套箱的方式提取文物。

三星堆考古工作站前站長、1 號和 2 號祭祀坑的發現者之一陳德安在接受採訪時,做了一個精妙的比喻「我們那時候的發掘就像農村接生婆,現在則是住進婦產科醫院了,各方面的防護措施很不一樣了。」

建在發掘工地上的實驗室

為了避免污染、更好地保護文物,此次考古發掘還首次使用了恆温恆濕的玻璃艙,工作人員身着防護服進行考古作業。

從考古技術的角度分析,這次三星堆發掘最大不同就是:直接把先進的實驗室建在了發掘工地上。

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考古人員在恆温恆濕的玻璃艙中進行考古作業|視覺中國

除了每個祭祀坑邊上都有全透明的恆温恆濕玻璃艙外,發掘現場從空中到地面都安裝着各種高科技的設備。類似於吊臂車的航架系統可以幫助工作人員趴在文物上方懸空作業,配備了低温保濕櫃、生物低温採樣箱等設備的保護室可以應急保護有機質文物,此外,配有離子色譜、整體提取設備的無機質文物保護室則可以更好地保護無機質文物。

這樣的發掘條件是 35 年前的考古人員們難以想象的,新一輪的三星堆發掘集成了迄今為止國內、甚至是世界上最好的考古發掘設施。

各類實驗室、保護室離祭祀坑只有幾步之遙,在文物出土的第一時間,考古人員就能針對不同的文物狀況,給它們提供無縫對接的應急保護並進行初步的分析與處理。

三星堆文物也有「身份證」

考古不僅要進行文物的提取與保護,更為重要的是對文物所承載的信息進行記錄與分析。

為了不丟失任何可能有重大意義的歷史信息,此次發掘過程中連每一袋土都要分別封裝進袋、註明「身份信息」,然後再移交至實驗室。這些在外人看起來似乎毫無用處的土壤,其實包含着極為豐富的信息內容,比如,包裹在器物外的絲織物有機分解後會滲入泥土中,裝在容器裏的有機物也有可能分解在土壤中。

通過採用載波相位差分技術,每一件文物、土樣在出坑時都將被實時記錄經緯度,不論是在哪個坑位、哪個方位出土的文物都有其專屬的「身份信息」二維碼,在此後的研究中只要掃描二維碼就能調取相關文物的全部信息,二維碼就相當於文物的「身份證」。

更為精細的觀察視角

超景深顯微鏡、雷磁 pH 計、高頻振盪儀、離心機、高光顯微鏡、便攜式 X 射線熒光光譜儀(XRF)以及高光譜成像儀……

更為多樣的先進儀器設備,為考古人員提供了更為精細的觀察視角。畢竟許多重要的信息總是隱藏在細節裏,也許是混雜在土壤中,也許是附着在文物表面上。

使用普通的顯微鏡很難對文物進行全面的觀察,而超景深顯微鏡則可以把樣品放到幾十倍到幾千倍,還能以微米為單位對樣品進行多個角度的拍攝,這些照片被疊加後可以形成樣品的類三維影像,無論對於樣品分析還是之後的文物復原都有極大的幫助。

除了黃金面具、青銅器,三星堆裏還藏着哪些新科技?
超景深顯微鏡可以把樣品放到幾十倍到幾千倍|視覺中國

更為精細的視角將能推斷出更多的結論,比如判斷在一些器物表面覆蓋的黑色物是粘上的泥土還是曾經被焚燒過的痕跡。

這些看似無關緊要的細節,對於文物有沒有形成孔洞、是否結構仍然完好等宏觀情況的判斷至關重要。

精心製作的樣品盒子

除了在考古現場進行的實時分析外,還有數十件樣品被分批次運回大學裏的實驗室進行更為詳細的研究,這些樣品包括考古遺存、土壤、植硅體等等。

雖然每件樣本的分量都不大,有的甚至還不到 1 克重,但是它們依舊受到了無微不至、十分細緻的保護。考古團隊精心製作了彈性包裝的樣品盒子,以保障運輸過程中樣本不會發生損壞。有的樣品盒子裏還專門放了一層浸過水的塑料泡沫,起到一定的保濕作用,以免樣品所處的環境發生劇變化後對樣品分析產生不必要的干擾。

目前,隨着發掘工作的進一步展開與深入,越來越多的採樣分析將會向我們提供更多關於三星堆的關鍵信息,也許能為人們的種種困惑提供新的答案。

從 1986 年到如今,這是一場耗時良久的考古探索,而為了更接近真相,三星堆新坑在今年年底結束野外發掘和提取工作後,後續的檢測、修復和整理等工作,則還需要三到五年才能完成。

圖片來源:視覺中國

責任編輯:靖宇

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