我國迄今水下考古發(fā)現(xiàn)的體量最大的木質(zhì)沉船——長江口二號古船11月21日在長江口水域成功實(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)正對船中出水瓷瓶中的稻殼進(jìn)行碳十四測年和古植物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)證出長江口二號古船的“年齡”；并根據(jù)稻殼DNA大致推測其產(chǎn)地，結(jié)合瓷器的窯口，推測長江口二號的上貨港口。這是我國國內(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)受邀參加長江口二號古船的“生物考古”項(xiàng)目?！拔覀円宰羁焖俣葘﹂L江口二號古船上的這些稻殼進(jìn)行了碳十四測年，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)然我們也將對船體不同地點(diǎn)出水稻殼進(jìn)行測年，最后綜合判斷。”文少卿說，稻殼檢測結(jié)果與瓷器底款互相印證，進(jìn)一步確定了長江口二號古船是在清同治年間運(yùn)行的。

從長江口二號古船上提取的稻谷（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)庫里的微生物進(jìn)行對比，講述古船的沉積過程和長江口水環(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。對于沉船本身來說，就是這塊拼圖的生命史的一部分，也是最吸引人的部分?！?/p>

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。它下面還包括同位素考古、人骨考古、動植物考古、環(huán)境考古等?！蔽纳偾湔f。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

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

水下考古環(huán)境復(fù)雜、難度極大。長江口水下渾濁不清，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)帶來了巨大挑戰(zhàn)。

11月20日，上海大學(xué)“精海”無人艇參與長江口二號古船現(xiàn)場打撈作業(yè)。（圖據(jù)新華社，受訪者供圖）

上海大學(xué)無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“水下沉船自動識別輔助系統(tǒng)”、全球首艘“智能化立體采樣無人艇”及“機(jī)器人水下考古裝備”等科研成果，不斷向前拉動長江口二號水下考古“進(jìn)度條”。

然而，當(dāng)拍攝的水下視頻傳回來時(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)無人艇工程研究院總工程師李曉毛擅長圖像處理，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際性難題，把海底洋流的“波浪能”高效收集起來，利用環(huán)境動能為海底的文物監(jiān)測設(shè)備供電，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、不間斷地對海底文物進(jìn)行監(jiān)測保護(hù)。

上海大學(xué)無人艇工程研究院和人工智能研究院還為長江口二號古船量身定制了“精海6號”環(huán)境探測無人艇，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圖譜。這種人工智能的水下考古知識譜系，會存儲與中國歷史、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。

水下考古的未來圖景

專家暢想，未來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；包括無人艇隊(duì)、無人機(jī)等在內(nèi)的“人工智能考古大軍”可以自動搜尋確認(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。

長江口二號古船 弧形梁穿梁現(xiàn)場

科技的進(jìn)步會改變一切，隨著越來越多的高科技運(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，國家文物局組織實(shí)施了1900余項(xiàng)主動性考古發(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觀此次長江口二號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理念、中國經(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）