走進遺址上的智慧實驗室丨三星堆“考古方艙”探營記

　　時隔30余年后，三星堆再次驚艷世人，而此次對三星堆遺址進行的考古發(fā)掘可謂是“科技感”十足，被譽為“一場高科技助力的多學(xué)科‘綜合考古’”。

　　“針對本次新發(fā)現(xiàn)坑的發(fā)掘、保護與信息提取，專門設(shè)計了一套多功能考古操作系統(tǒng)，努力創(chuàng)新設(shè)計具有中國風格的考古發(fā)掘設(shè)施設(shè)備。”四川省文物考古研究院研究員、三星堆工作站站長雷雨介紹，在三星堆的考古發(fā)掘現(xiàn)場設(shè)有考古實驗室，此舉屬于首創(chuàng)，真正實現(xiàn)了考古出土文物與文物保護無縫對接。

　　縱觀發(fā)掘過程，考古工作者充分運用了現(xiàn)代科技手段，建設(shè)成考古發(fā)掘艙、集成發(fā)掘平臺、多功能發(fā)掘操作系統(tǒng)，在多學(xué)科、多機構(gòu)的專業(yè)團隊支撐下，形成了傳統(tǒng)考古、實驗室考古、科技考古、文物保護深度融合的工作模式，實現(xiàn)了考古發(fā)掘、系統(tǒng)科學(xué)研究與現(xiàn)場及時有效的保護相結(jié)合，確保了考古工作的高質(zhì)量與高水平。

　　“把田野考古發(fā)掘變?yōu)閷嶒炇铱脊虐l(fā)掘，相當于把整個發(fā)掘現(xiàn)場搬進了實驗室。”三星堆“祭祀?yún)^(qū)”考古發(fā)掘?qū)＜易稍兘M組長、中國社科院學(xué)部委員、中國考古學(xué)會理事長王巍說。

　　發(fā)掘艙：解鎖精細化考古的各種可能

　　參與1986年三星堆遺址發(fā)掘的當?shù)卮迕駰钣莱苫貞洠麄儗?號坑進行挖掘時，只是用竹竿搭建了一個圍欄。挖出來的文物多用紙來包住，放進木制箱子運出去……如今，這些“粗糙”的手段早已被更加精細、高效、安全的一系列操作所取代。

　　此次三星堆的新發(fā)掘，與1986年的“裸挖”相比，專門為這6個新發(fā)現(xiàn)的祭祀坑搭建了全透明的考古發(fā)掘方艙。其中，有3個大面積的祭祀坑各獨立設(shè)有單獨發(fā)掘艙，另外3個面積較小的祭祀坑“共享”一個大型發(fā)掘艙。4個艙體內(nèi)部恒溫恒濕，給予出土文物最佳保護環(huán)境。中國社會科學(xué)院考古研究所研究員趙志軍坦言，這是我國首次采用“考古方艙”的形式開展工作，開創(chuàng)了田野考古發(fā)掘的一種新模式。

　　▲發(fā)掘艙內(nèi)考古人員正運用集成發(fā)掘平臺工作    薛帥 攝

　　據(jù)了解，每個方艙里配備了集成發(fā)掘平臺，并設(shè)置有多功能考古操作系統(tǒng)，采用了平行桁架、自動化載人系統(tǒng)等裝置，實現(xiàn)出土文物調(diào)運的功能。走進發(fā)掘艙，只見工作平臺可以像吊籃一樣將穿著防護服“全副武裝”的考古人員放進坑內(nèi)懸空作業(yè)，并隨時變換位置、方向和角度，盡量減少發(fā)掘坑中的文物和填土遭受發(fā)掘者帶入的污染。艙內(nèi)的起重機也足以應(yīng)付各類器物的提取工作。正如四川省文物考古研究院文保中心主任謝振斌介紹：“不僅可以載人懸空清理易碎文物，還可以裝載文物出坑；既可以進行高光譜分析，也能開展三維掃描等信息采集工作……”

　　“現(xiàn)在的工作條件簡直和我們當年有天壤之別?！痹鞒职l(fā)掘過三星堆1、2號祭祀坑的領(lǐng)隊陳顯丹感嘆。祭祀坑發(fā)掘現(xiàn)場，安裝有8臺400萬星光級網(wǎng)絡(luò)攝像機，1臺工業(yè)全景相機，專門用于考古過程的全程記錄，實現(xiàn)實時傳輸?shù)浆F(xiàn)場應(yīng)急會診室，通過專家會診系統(tǒng)實現(xiàn)遠程文物會診功能。發(fā)掘艙環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)可調(diào)節(jié)溫度和濕度，而文保人員通過手機軟件或者電腦上的監(jiān)測終端便可隨時查看倉內(nèi)溫度、濕度。甚至，通過監(jiān)看系統(tǒng)，還可以密切跟蹤著倉內(nèi)的二氧化碳、二氧化氮含量。

　　實驗室：發(fā)掘、保護、研究一條龍

　　走進為此次三星堆遺址考古發(fā)掘所搭建的巨型大棚內(nèi)，只見4個大型發(fā)掘艙體的一旁，考古實驗室一字排開：有機實驗室、無機實驗室、應(yīng)急分析實驗室、文保工作室、考古工作室、微痕應(yīng)急保護實驗室……文物出土后很快就可以在現(xiàn)場進行理化實驗，發(fā)掘、保護實現(xiàn)了“零時差”的無縫銜接。

　　據(jù)專家介紹，之所以要實驗室先行，就是為了及時開展對有機物的保護與提取，絲綢、漆器、竹木器以及有可能存在于器物上的文字等，如果不及時保護處理，很可能出土就被破壞或者消失。

　　例如，有機質(zhì)文物應(yīng)急保護室，配備了充氮保濕箱、低溫保濕柜、生物低溫采樣箱等設(shè)備，可對出土的角骨蚌牙、紡織品、漆木器開展應(yīng)急保護；無機質(zhì)文物應(yīng)急保護室，配有離子色譜、整體提取設(shè)備，可對出土金器、青銅器、玉石器和陶器進行應(yīng)急保護；應(yīng)急檢測分析室，配備了手持式X—熒光儀、超影深顯微鏡、體式顯微鏡、色差儀等便攜檢測儀器和絲蛋白檢測材料，可對出土文物、微痕信息進行快速分析和微觀形貌觀察，為應(yīng)急處理與后期保護研究提供信息支撐……

　　▲2021年三星堆遺址考古發(fā)掘艙工作現(xiàn)場（四川省文物考古研究院供圖）

　　為了更好還原古蜀人的生活，此次三星堆考古還通過跨學(xué)科的合作進行研究。除了對考古發(fā)掘的位置進行了全面的3D掃描之外，還對填土進行了大量的采樣和留存。除了表面填土因為污染而沒有采樣，探方內(nèi)的全部填土都進行了采樣、研究和庫存，而且在研究的過程中，已經(jīng)讀出了一些肉眼看不到的信息。例如，通過高分辨率的掃描電子顯微鏡對填土進行觀察，在4號坑的泥土中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了紡織品的痕跡；另外填土內(nèi)的某些灰燼，則是以竹子為主。

　　雷雨表示，為了能夠更多獲取泥土中的歷史信息，在發(fā)掘工作中，所有的工作人員都穿戴好防護服，盡量保證填土不受污染。將所有的精細信息全部記錄，并且對于填土進行保存，也是給未來的考古發(fā)掘工作留樣，以便在未來有更多的手段進行研究時，能夠獲得更多的信息。

　　目前，中國共有34個頂級科研單位投入到此次三星堆祭祀坑的發(fā)掘中，共同開展10項科技考古、8項文物保護方面的研究?！岸鄬W(xué)科交叉讓考古工作更精細、準確、及時?！敝x振斌說。

　　三星堆“科技天團”　還有哪些“明星”？

　　高光譜成像技術(shù)

　　在本次三星堆考古發(fā)掘中，高光譜成像技術(shù)大顯神威?？脊湃藛T通過高光譜成像分析坑內(nèi)的灰燼等物質(zhì)，就可以分辨和研究當時農(nóng)業(yè)、紡織業(yè)的一些情況。例如，在肉眼看來只是黑色“土塊”的物質(zhì)，在高光譜成像儀等“黑科技”設(shè)備下，就會原形畢露——本次挖掘的4號坑中，一些絲綢制品的殘余就是這樣被發(fā)現(xiàn)的。研究者通過后續(xù)檢測，證實了絲蛋白的存在，這為“古蜀是中國古代絲綢的重要起源地之一”的理論提供了確鑿的證據(jù)。在中國絲綢博物館的協(xié)助下，這些絲綢的功能、材質(zhì)分析及后續(xù)保存正在進行中。

　　碳—14測年

　　此前在三星堆遺址采集的19個標本采用了碳—14測年，得出的年代范圍在公元前2471年至公元前1260年之間。因此專家認為1、2號坑的年代不會晚于公元前1260年。針對本次三星堆遺址6個器物坑中采集的73份炭屑樣品，北京大學(xué)考古文博學(xué)院副院長、教授吳小紅主導(dǎo)的聯(lián)合團隊采用了精確度、靈敏度更高的加速器質(zhì)譜碳—14測年法進行了分析。其中，4號坑年代最有可能是在公元前1199年至公元前1017年，年代區(qū)間屬于商代晚期。

　　3D打印“文物保護殼”

　　此次三星堆考古發(fā)掘中，不僅三維掃描技術(shù)被應(yīng)用到多個環(huán)節(jié)中，3D打印技術(shù)也得以大顯身手。使用3D掃描儀將文物以及其周邊的信息數(shù)據(jù)進行搜集，然后通過3D打印機打印出一模一樣的石膏模型。用這個打印出的石膏模型制作了貼合嚴密、保護性強的硅膠保護套，將保護套貼合在文物上后，再使用套箱的方式提取文物。例如，3號坑的大口尊連同內(nèi)部填土重達幾百公斤，不易發(fā)掘。為了確保萬無一失，現(xiàn)場發(fā)掘?qū)＜覀優(yōu)樗可?D打印出了“硅膠殼”：首先三維掃描該銅器，獲取數(shù)字模型，再據(jù)此打印一個薄的硅膠體覆蓋在銅尊表面，形成保護。隨后大尊被裝入用于固定的木質(zhì)套箱，再利用“文物起重機”取出。

　　高分子材料“呵護”脆弱象牙

　　近年來，各種有機高分子材料在文物表面封護、文物加固、粘接等方面，都有廣泛的應(yīng)用。例如，環(huán)氧樹脂因具有優(yōu)良的防水性和安定性能，能夠較好地阻止水和鹽類對石質(zhì)文物的破壞，常被用作石質(zhì)文物的保護材料。在本次的發(fā)掘中，考古人員對露出發(fā)掘?qū)拥南笱朗紫冗M行了保濕處理，避免其迅速開裂，再利用高分子材料對象牙的結(jié)構(gòu)進行加固，隨后才取出象牙，并立即送往文物保護修復(fù)中心。不過，如今采用的有機高分子材料也不能一勞永逸地保護古蜀象牙，業(yè)界期待著相關(guān)新材料技術(shù)的發(fā)展升級來應(yīng)對這一難題。（薛帥）

　　2021年4月8日《中國文化報》第7版刊發(fā)特別報道

　　《走進遺址上的智慧實驗室  三星堆“考古方艙”探營記》

　　轉(zhuǎn)自：文旅中國

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