我國(guó)迄今水下考古發(fā)現(xiàn)的體量最大的木質(zhì)沉船——長(zhǎng)江口二號(hào)古船11月21日在長(zhǎng)江口水域成功實(shí)施整體打撈。與此同時(shí)，受上海市文物局、上海市文物保護(hù)研究中心委托，多支來(lái)自上海知名高校的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)也正以各種先進(jìn)科技手段賦能備受矚目的水下考古工程。其中也首次將分子考古應(yīng)用于水下考古領(lǐng)域。而隨著越來(lái)越多的高科技賦能水下考古領(lǐng)域，也繪就出一幅嶄新的水下考古未來(lái)圖景。

一顆稻殼一塊“泥巴”隱藏哪些古船秘密？

據(jù)了解，復(fù)旦大學(xué)科技考古研究院的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正對(duì)船中出水瓷瓶中的稻殼進(jìn)行碳十四測(cè)年和古植物DNA研究。據(jù)此，研究人員可以判斷稻殼放入瓷瓶的大致年代，驗(yàn)證出長(zhǎng)江口二號(hào)古船的“年齡”；并根據(jù)稻殼DNA大致推測(cè)其產(chǎn)地，結(jié)合瓷器的窯口，推測(cè)長(zhǎng)江口二號(hào)的上貨港口。這是我國(guó)國(guó)內(nèi)首次將分子水平的生物基因研究技術(shù)應(yīng)用于水下考古領(lǐng)域。

通過分子考古學(xué)等最新科技手段，古城瓶子里的一顆稻殼一塊“泥巴”隱藏著多少尚待發(fā)現(xiàn)的秘密呢？

 高60厘米完整的豆青釉青花大瓶中藏著50只小瓷杯

青花大瓶中清理出來(lái)的青花團(tuán)龍紋杯

據(jù)上海市文物保護(hù)中心的工作人員介紹， 2021年，水下考古隊(duì)在沉船上發(fā)現(xiàn)了高60厘米完整的豆青釉青花大瓶等大型整器。這件豆青地堆白青花松下高士圖雙耳瓶不僅體型碩大，保存完整，當(dāng)考古人員一層層清理和收集瓶身里面厚厚的淤泥時(shí)，還發(fā)現(xiàn)它的肚子里藏著數(shù)十只小瓷杯。杯與杯之間的間隙則墊滿了稻殼，起到間隔的作用。

墊在杯與杯之間的稻殼（圖源：央視新聞 ）

復(fù)旦大學(xué)科技考古研究院副教授 文少卿（圖源：央視新聞 ）

復(fù)旦大學(xué)科技考古研究院文少卿副教授領(lǐng)銜的年輕團(tuán)隊(duì)受邀參加長(zhǎng)江口二號(hào)古船的“生物考古”項(xiàng)目。“我們以最快速度對(duì)長(zhǎng)江口二號(hào)古船上的這些稻殼進(jìn)行了碳十四測(cè)年，發(fā)現(xiàn)它們所處時(shí)期比清同治年略早一點(diǎn)點(diǎn)……推測(cè)這些稻殼可能是陳年曬干的，專門用于船上物品的固定和防震。當(dāng)然我們也將對(duì)船體不同地點(diǎn)出水稻殼進(jìn)行測(cè)年，最后綜合判斷。”文少卿說(shuō)，稻殼檢測(cè)結(jié)果與瓷器底款互相印證，進(jìn)一步確定了長(zhǎng)江口二號(hào)古船是在清同治年間運(yùn)行的。

從長(zhǎng)江口二號(hào)古船上提取的稻谷（圖源：央視新聞 ）

一顆稻谷看古船，那么瓶中一粒泥沙則蘊(yùn)藏著成千上萬(wàn)種微生物的“小世界”?？蒲腥藛T從泥巴里提取微生物DNA信息并和全球DNA數(shù)據(jù)庫(kù)里的微生物進(jìn)行對(duì)比，講述古船的沉積過程和長(zhǎng)江口水環(huán)境的變遷。

“分子考古就像一塊拼圖，通過船上可能存在的人骨、植物還有動(dòng)物，特別是我們看不見的微生物，從不同的角度通過這些材料去重塑整個(gè)船的歷史。對(duì)于沉船本身來(lái)說(shuō)，就是這塊拼圖的生命史的一部分，也是最吸引人的部分。”

高倍鏡下的稻谷（圖源：央視新聞 ）

“2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予’古基因組學(xué)’研究人員，而生物考古正是把古基因組學(xué)和考古學(xué)結(jié)合起來(lái)。它下面還包括同位素考古、人骨考古、動(dòng)植物考古、環(huán)境考古等?！蔽纳偾湔f(shuō)。事實(shí)上，在全世界范圍內(nèi)，把分子考古應(yīng)用于沉船研究也很前沿。

人工智能運(yùn)用：海底“視界”更清晰

在尋找和打撈長(zhǎng)江口二號(hào)古船過程中，科學(xué)家們跨界“組團(tuán)出擊”，以硬核科技賦能中國(guó)水下考古，催生出不少技術(shù)創(chuàng)新：“精?！毕盗袩o(wú)人艇，智能探測(cè)長(zhǎng)江口二號(hào)古船位置、掩埋情況、周圍環(huán)境；采集海底極其微弱的“波浪能”，為長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)保護(hù)長(zhǎng)江口二號(hào)古船及船載文物的水下裝備充電；用計(jì)算機(jī)模擬長(zhǎng)江口水域的“滄海桑田”，嘗試解密長(zhǎng)江口二號(hào)古船沉沒原因……

水下考古環(huán)境復(fù)雜、難度極大。長(zhǎng)江口水下渾濁不清，幾乎拍不到任何有價(jià)值的文物圖像信息，給考古團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。

11月20日，上海大學(xué)“精?！睙o(wú)人艇參與長(zhǎng)江口二號(hào)古船現(xiàn)場(chǎng)打撈作業(yè)。（圖據(jù)新華社，受訪者供圖）

上海大學(xué)無(wú)人艇工程研究院的女將彭艷帶著一支50多人的研究團(tuán)隊(duì)迎難而上，陸續(xù)研發(fā)出“水下沉船自動(dòng)識(shí)別輔助系統(tǒng)”、全球首艘“智能化立體采樣無(wú)人艇”及“機(jī)器人水下考古裝備”等科研成果，不斷向前拉動(dòng)長(zhǎng)江口二號(hào)水下考古“進(jìn)度條”。

然而，當(dāng)拍攝的水下視頻傳回來(lái)時(shí)，發(fā)現(xiàn)視頻里的青花瓷、陶罐模模糊糊，只能看出個(gè)輪廓，根本看不到顏色、紋飾等細(xì)節(jié)。怎么辦？上海大學(xué)無(wú)人艇工程研究院總工程師李曉毛擅長(zhǎng)圖像處理，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，他終于找到了增強(qiáng)圖像的方法。用上這個(gè)新技術(shù)，水下拍攝的青花瓷器圖像瞬間變得清晰。

彭艷團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)的另一項(xiàng)科研突破是破解了超低頻能量收集的國(guó)際性難題，把海底洋流的“波浪能”高效收集起來(lái)，利用環(huán)境動(dòng)能為海底的文物監(jiān)測(cè)設(shè)備供電，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、不間斷地對(duì)海底文物進(jìn)行監(jiān)測(cè)保護(hù)。

上海大學(xué)無(wú)人艇工程研究院和人工智能研究院還為長(zhǎng)江口二號(hào)古船量身定制了“精海6號(hào)”環(huán)境探測(cè)無(wú)人艇，在艇肚子里攜帶了80厘米直徑的圓柱形“采樣蛋寶寶”，到作業(yè)區(qū)域后自動(dòng)布放到沉船區(qū)域采集數(shù)據(jù)。

據(jù)介紹，目前上大團(tuán)隊(duì)正在加快構(gòu)建水下考古人工智能知識(shí)圖譜。這種人工智能的水下考古知識(shí)譜系，會(huì)存儲(chǔ)與中國(guó)歷史、人文、地理、海洋以及文物相關(guān)的海量大數(shù)據(jù)。人工智能可以自己分析整合各種圖像、文本、視頻、文字，像福爾摩斯一樣為水下考古挖掘整理各種線索。

水下考古的未來(lái)圖景

專家暢想，未來(lái)的水下考古再也不是一個(gè)高度危險(xiǎn)和枯燥的行業(yè)，而是高度智能化的——人工智能可以建議水下考古工作者去哪里尋找有價(jià)值的沉船；包括無(wú)人艇隊(duì)、無(wú)人機(jī)等在內(nèi)的“人工智能考古大軍”可以自動(dòng)搜尋確認(rèn)海底目標(biāo)……人工智能還可以應(yīng)用元宇宙技術(shù)讓觀眾沉浸式感受水下考古全過程，仿佛身臨其境進(jìn)入考古現(xiàn)場(chǎng)。

長(zhǎng)江口二號(hào)古船 弧形梁穿梁現(xiàn)場(chǎng)

科技的進(jìn)步會(huì)改變一切，隨著越來(lái)越多的高科技運(yùn)用在水下考古領(lǐng)域，也在繪就一幅嶄新的水下考古未來(lái)圖景。過去水下考古學(xué)家的必備條件要能夠潛水，能夠?qū)嵉夭僮?，但是隨著rov水下機(jī)器人、 auv無(wú)人自主潛航器甚至深潛器的大量使用，很多考古學(xué)家已經(jīng)沒有必要再親臨水下了，而是可以通過rov機(jī)械臂、通過各種手段去開展工作。

三星堆考古發(fā)掘

2012年以來(lái)，國(guó)家文物局組織實(shí)施了1900余項(xiàng)主動(dòng)性考古發(fā)掘項(xiàng)目。三星堆“上新” ，沉船“出水”，科技在考古領(lǐng)域的作用日益顯現(xiàn)?？v觀此次長(zhǎng)江口二號(hào)古船考古與文物保護(hù)工作，一系列新技術(shù)、新方法、新思路，全面展現(xiàn)了上?？萍紕?chuàng)新硬核實(shí)力賦能文物考古的成就經(jīng)驗(yàn)，也為世界水下考古提供了中國(guó)理念、中國(guó)經(jīng)驗(yàn)。

（本文綜合自新華社、央視新聞和澎湃新聞此前報(bào)道）