2021年05月15日 星期六
若想连续“上新”,离不开“黑科技”加持
第48版:三星堆再发现 2021-05-03

若想连续“上新”,离不开“黑科技”加持

姜浩峰

上图:这是一张拼版图片:上图为1986年,考古人员在三星堆遗址考古发掘现场工作。受限于当时的条件,现场裸露在空气之中,没有被完全封闭保护起来(三星堆博物馆供图);下图为3 月10 日在三星堆遗址考古发掘现场拍摄的4 个大小不同的“考古舱”(新华社记者 沈伯韩 摄)。

上图:2021 年3 月19 日,在三星堆遗址考古发掘现场,考古人员利用特制的升降设施在3 号“祭祀坑” 内作业,以减少对坑内文物的影响。

“此次考古发掘运用了很多新的技术和设备,把原先的田野考古变为了实验室考古,相当于把整个发掘现场搬进了实验室。”

主笔|姜浩峰

4月12 日,一件完整的圆口方尊在三星堆3 号坑出土。此坑不愧“聚宝盆” 之称。

四川省文物考古研究院三星堆考古研究所所长、三星堆遗址考古发掘队执行领队冉宏林称:“之前只有台北故宫博物院有一件传世的圆口方尊。但那件传世品出土的情况不太清楚,因此它的许多信息目前看是丢失的。这次3 号坑发现的圆口方尊,是第一件经过科学发掘出土的同类铜器,出土背景、年代、性质以及用途等一系列的基本信息是比较全面的。”

为何三星堆不能从20 世纪20年代末燕道诚偶然发现玉石器开始,就连续“上新” 呢?如果说当年中国积贫积弱,无力进行系统、持续性的考古发掘,那么,当1986 年三星堆启动发掘并有重大发现后,为何又迟至如今才再次开挖?

从“抢救性发掘”到“主动发掘”

“考古技术发展到今天,已经不光局限于考古专业单一领域,而是许多学科协同配合的结果。要开放性利用现代科技手段,在发掘中进行新的探索、不断取得新的发现。” 4 月19 日,国务院总理李克强来到四川广汉三星堆考古发掘现场,在认真听取情况介绍并仔细察看发掘现场后如是说。

回看三星堆三次重大发现。1986 年的第二次挖掘,开始了“抢救性发掘”——如果不及时发掘,则文物遭受更大破坏的可能性很大。这样的“抢救性发掘”,在改革开放以后,特别是中国成为“基建狂魔”的历史进程中,多次出现。

长期以来,我国的文物保护方针是“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”。1986 年三星堆的“抢救性发掘”,与之后枣庄汉墓群的发掘有类似之处,某种程度上是不得已而为之。当时,重庆直辖市还没有成立,四川考古研究所除承担三星堆考古工作外,更急迫的任务是三峡库区考古调查和包括重庆在内的全省文物普查,人手十分紧。而从技术水平上看,1986 年的发掘行动更是落后——当时考古人员穿着便装,靠人工手抬肩扛才让三星堆大面具等文物出土。考古现场,更是与1934 年的发掘现场多无二致,全露天作业。

但2019 年启动的这一轮发掘,亦即第三次的三星堆发掘,却完全不同了。这是一次 “主动发掘”,是打有准备的仗。冉宏林如此打比方:“这就像做手术一样,要在术前进行详细的准备方案设计。”

从李克强到达广汉三星堆考古发掘现场所传回的照片看,总理一行是穿着白大褂,穿着鞋套来到现场的。他们脚踏之处,则是四川省文物考古研究院和重庆声光电智联电子有限公司联合研发的考古现场综合发掘平台。而进入基坑的考古人员,更是全副武装——穿着防护服。从这些表面情况来看,如今三星堆发掘的科技感就十足。

从田野考古到实验室考古

在三星堆遗址的考古现场可以看到,光玻璃钢制的大棚就搭了2000平方米。6 个祭祀坑被分别装入4 个钢架玻璃的探方工作舱,工作舱可以调节温度和湿度。穿着防护服的工作人员,在发掘作业时,身体也不接触坑内地面——他们全都位于悬挂的、可升降的工作平行桁架、自动化载人系统等装置上开展工作。

如果仅仅认为新装备能让考古工作从风吹日晒区进入恒温恒湿舒适区,那就大大低估了这些玻璃工作舱、悬吊工作台的价值。重庆声光电智联工程师、该公司三星堆项目技术负责人张磊称,兵马俑刚被挖掘出来的时候,表体是有颜色的,但由于来不及开展技术保护,就失去了颜色。而如今三星堆发掘过程中,4 个相互连通的透明玻璃探方工作舱,各项环境参数尽可能接近文物原来处于的土壤的环境,能尽可能减少文物重见天光时的变化。

“文物在土里面的环境和露天自然环境的差别是很大的,尤其土壤里湿度高、温度低。” 张磊说,“我们在承接探方工作舱工作以后,首先提取了三星堆土壤里的环境因素数据,然后在舱内模拟一个与该环境相似的自然环境。舱内的小型变频环境控制系统及高压微雾加湿系统实时调节舱内温湿度,使得考古现场保持恒温恒湿的环境状态。”

在发掘现场,还有很多提供支持的实验室,比如有机实验室、无机实验室、文保工作室、微痕应急保护实验室等。《新民周刊》记者了解到,在考古发掘现场设有考古实验室,此举属国内首创。

且看实验设备之一种——每一个舱内都有8 个固定角度和1 个全自动可调的800 万星光摄像头组成的工作记录系统,顶部摄像头不仅可以360 度旋转,还能23 倍变焦,连文物上的细小纹路都清晰可见。方舱高5.3 米,只要有色彩差,摄像头能够看见土壤里头发丝般大小的痕迹。此次三星堆发掘中,有考古工作人员发现了一片指甲盖大小的文物,在后台能看清这上面的纹路。此次考古还创新性应用了高光谱数据采集,用于检测材质的光谱信息。哪怕出土的文物只有一颗米粒大小,经过光谱分析,可以预判文物的材质。譬如青铜和象牙的保护方式是不一样的,判断出材质就能有效定制发掘及保护方式。

“此次考古发掘运用了很多新的技术和设备,把原先的田野考古变为了实验室考古,相当于把整个发掘现场搬进了实验室。” 北京大学考古文博学院教授孙华解释道,“在恒温恒湿的玻璃方舱内,通过电子显微镜、三维激光扫描和三维摄影建模等,就可以不间断地发掘、发现、记录那些细小的遗存现象。”

中国社科院考古所助理研究员彭小军则表示,借助高科技手段,开展更为精细的考古发掘工作,有利于更多地提取遗址中的多学科信息,更好地还原当时的历史场景,或能弥补1986 年对三星堆遗址1 号坑、2 号坑进行发掘时留下的一些缺憾,能对这些坑的性质有所明判。

诚如孙华、彭小军所说,如果三星堆文明确实有文字或者更多符号存在的话,这些实验室比之以往来说,及时从出土丝绸、漆器、竹木器上提取之的可能性大大提高,以期能抵挡文物出土后长时间暴露而引起的关键信息流失情况。

当然,即便以最快速度将刚出土文物所含信息记载下来,文物本身也应及时保护起来。张磊透露,文物出土后,并不能马上从舱内到舱外,还要经过一个缓冲室。

今年的三星堆考古还发现大量象牙,其中3 号、4 号坑共发现象牙约170 根。象牙的提取和修复是国际性难题,在此前召开的专家研讨会上,确定了系统的象牙提取和保护工作方案。按照张磊的说法,象牙本身是有机文物,最怕氧化。而三星堆出土的象牙均被焚烧过,表面的牙釉质成分已降解,失水后就会开裂变形,于是保湿除氧成为象牙长期保存的重要指标。“我们特意设计了一种充氮保护箱,在降低箱中氧气的同时,能保持箱内的高湿度状态。目前我们能把箱子中氧气的含量控制在1.5%;相对湿度控制在85%。”

纵观这一长1.9 米、宽0.6 米、高0.5 米的保护箱,外观呈深绿色,内里是银白色的保护膜。“充氮会让膜的表面结水珠,这种材质叫做防凝露膜,充氮时不会结水珠,可减少环境中的水分对象牙的破坏。”张磊说道,“在这层膜里,包裹着大约5 厘米厚的缓冲材料。在箱子的底部,有一个探头,它能时刻提取箱内的各项环境数据,这些数据在箱子外均有显示。要知道,即使箱子关得再严密也不能保证箱内环境完全不变化,根据这些数据,我们可以随时调整箱内的环境。” 如此一个象牙“保险箱”,可以让经过考古人员科学清理后的象牙有合适的安身之所,有效保护此种对环境参数敏感的有机质文物的安全。据悉,除了保护象牙以外,此种箱子也能用来保存其他适合的文物。

当年“切脉”,如今并非拆“盲盒”

陈德安曾任三星堆工作站站长。1986 年,他主持三星堆工作站与四川大学联合发掘三星堆1、2 号祭祀坑工作。比较如今与1986 年两次发掘,他感慨道:“我们最直接的感受就是国家综合国力提高,国家对文物考古越来越重视。1986 年春天我们挖掘1、2 号坑时,人手非常少,经费也很紧张。”

2019 年12 月2 日, 时年65 岁的陈德安受邀到3 号坑现场。当时,四川省文物考古研究院院长唐飞问陈德安,这里有没有出土文物的希望。“距离工地还有一两百米时,遇到一个老技工曾卷炳。我问他,坑里填土像1号坑还是2号坑?他说像2号坑,我第一反应是,跟我之前预计的差不多,应该和2 号坑的年代差不多。”陈德安说,“我当时想,恐怕会有东西出来。” 果然,陈德安当天下午收到现任三星堆工作站站长雷雨发来的消息,说是发现了铜器。陈德安来到现场,摸了摸这沿口斜着朝上的铜器,六个字:“大口尊,没问题。”

对于陈德安这一辈的考古工作者来说,就像中医切脉一样,练就了手接触器物,就能感觉器物年代与风格的功力。按照过去考古界老前辈苏秉琦先生说的,考古的手上功夫要练到什么程度?一麻袋陶片,各种器型的碎片都有,手伸进去摸,随便摸一个要知道是什么器型,什么时期。这是一项基本功。不过,在陈德安看来,现在年轻一代考古工作者光掌握这样的手法还不够,必须懂得自然科学知识和技术等,比如设备仪器操作分析检查。

以三星堆具体处于什么年代而论,记者从三星堆博物馆得到的说法是“三星堆古遗址分布面积12 平方公里,距今已有5000至3000年历史”。然而,具体年代而论,是属于夏、商、周哪一朝哪一代,还无法细分。譬如按照陈德安的判断,三星堆至今没有发现文字,如果未来有发现的可能,大概率是类似西周早期蜀地出现的金文这样的文字,而非甲骨文。

1986 年三星堆发掘行动之后,曾对三星堆遗址进行碳14 测年,所得到的年代结果为公元前2000 年左右。按照孙华教授的说法,“利用碳14 给三星堆测年,和用其他方式获取的考古学信息相比,大家普遍认为这一结果明显偏早。” 孙华介绍,这次三星堆考古在采样方面,标本数量更多,标本选择也更恰当;在标本测量方面,采用了精确度和灵敏度更高的加速器质谱仪,可以将测年误差控制在正负25 年之内。

青铜器在地下埋藏了数千年,往往有锈蚀、斑驳,甚至断裂等。以往在保护出土青铜器时,通常是在青铜器外面包上薄膜、软布,再用石膏进行固定。而此次发掘中,则采用3D打印技术,打印出非常逼真的青铜器模型,接着在模型上涂上半凝固的硅胶材料,形成一个硅胶保护套。然后,将这层硅胶保护套“穿” 在出土的青铜器上,形成贴身“防护服”,外面再用石膏固定。3 月21 日,当3 号坑的一尊重达100 公斤以上铜尊提取出来时,在直播镜头中,观众看到的,正是穿了“防护服” 的样子。当时,有评论认为,三星堆考古如同拆盲盒。但拆盒之前早有保护措施,可见并非拆盲盒。

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