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掘可謂是“科技感”十足，被譽為“一場高科技助力的多學科‘綜合考古’”。
“針對本次新發現坑的發掘、保護與信息提取，專門設計了一套多功能考古操作系統，努力創新設計具有中國風格的考古發掘設施設備。”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，在三星堆的考古發掘現場設有考古實驗室，此舉屬于首創，真正實現了考古出土文物與文物保護無縫對接。
縱觀發掘過程，考古工作者充分運用了現代科技手段，建設成考古發掘艙、集成發掘平臺、多功能發掘操作系統，在多學科、多機構的專業團隊支撐下，形成了傳統考古、實驗室考古、科技考古、文物保護深度融合的工作模式，實現了考古發掘、系統科學研究與現場及時有效的保護相結合，確保了考古工作的高質量與高水平。
“把田野考古發掘變為實驗室考古發掘，相當于把整個發掘現場搬進了實驗室。”三星堆“祭祀區”考古發掘專家咨詢組組長、中國社科院學部委員、中國考古學會理事長王巍說。
發掘艙：解鎖精細化考古的各種可能
參與1986年三星堆遺址發掘的當地村民楊永成回憶，他們對2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。
此次三星堆的新發掘，與1986年的“裸挖”相比，專門為這6個新發現的祭祀坑搭建了全透明的考古發掘方艙。其中，有3個大面積的祭祀坑各獨立設有單獨發掘艙，另外3個面積較小的祭祀坑“共享”一個大型發掘艙。4個艙體內部恒溫恒濕，給予出土文物最佳保護環境。中國社會科學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，開創了田野考古發掘的一種新模式。
▲發掘艙內考古人員正運用集成發掘平臺工作 薛帥 攝
據了解，每個方艙里配備了集成發掘平臺，并設置有多功能考古操作系統，采用了平行桁架、自動化載人系統等裝置，實現出土文物調運的功能。走進發掘艙，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懸空作業，并隨時變換位置、方向和角度，盡量減少發掘坑中的文物和填土遭受發掘者帶入的污染。艙內的起重機也足以應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……”
“現在的工作條件簡直和我們當年有天壤之別。”曾主持發掘過三星堆1、2號祭祀坑的領隊陳顯丹感嘆。祭祀坑發掘現場，安裝有8臺400萬星光級網絡攝像機，1臺工業全景相機，專門用于考古過程的全程記錄，實現實時傳輸到現場應急會診室，通過專家會診系統實現遠程文物會診功能。發掘艙環境調控系統可調節溫度和濕度，而文保人員通過手機軟件或者電腦上的監測終端便可隨時查看倉內溫度、濕度。甚至，通過監看系統，還可以密切跟蹤著倉內的二氧化碳、二氧化氮含量。
實驗室：發掘、保護、研究一條龍
走進為此次三星堆遺址考古發掘所搭建的巨型大棚內，只見4個大型發掘艙體的一旁，考古實驗室一字排開：有機實驗室、無機實驗室、應急分析實驗室、文保工作室、考古工作室、微痕應急保護實驗室……文物出土后很快就可以在現場進行理化實驗，發掘、保護實現了“零時差”的無縫銜接。
據專家介紹，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，有機質文物應急保護室，配備了充氮保濕箱、低溫保濕柜、生物低溫采樣箱等設備，可對出土的角骨蚌牙、紡織品、漆木器開展應急保護；無機質文物應急保護室，配有離子色譜、整體提取設備，可對出土金器、青銅器、玉石器和陶器進行應急保護；應急檢測分析室，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掘艙工作現場（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科的合作進行研究。除了對考古發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號坑的泥土中已經發現了紡織品的痕跡；另外填土內的某些灰燼，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掘中，共同開展10項科技考古、8項文物保護方面的研究。“多學科交叉讓考古工作更精細、準確、及時。”謝振斌說。
三星堆“科技天團” 還有哪些“明星”？
高光譜成像技術
在本次三星堆考古發掘中，高光譜成像技術大顯神威。考古人員通過高光譜成像分析坑內的灰燼等物質，就可以分辨和研究當時農業、紡織業的一些情況。例如，在肉眼看來只是黑色“土塊”的物質，在高光譜成像儀等“黑科技”設備下，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現的。研究者通過后續檢測，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。在中國絲綢博物館的協助下，這些絲綢的功能、材質分析及后續保存正在進行中。
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，北京大學考古文博學院副院長、教授吳小紅主導的聯合團隊采用了精確度、靈敏度更高的加速器質譜碳—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，年代區間屬于商代晚期。
3D打印“文物保護殼”
此次三星堆考古發掘中，不僅三維掃描技術被應用到多個環節中，3D打印技術也得以大顯身手。使用3D掃描儀將文物以及其周邊的信息數據進行搜集，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部填土重達幾百公斤，不易發掘。為了確保萬無一失，現場發掘專家們為它量身3D打印出了“硅膠殼”：首先三維掃描該銅器，獲取數字模型，再據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，都有廣泛的應用。例如，環氧樹脂因具有優良的防水性和安定性能，能夠較好地阻止水和鹽類對石質文物的破壞，常被用作石質文物的保護材料。在本次的發掘中，考古人員對露出發掘層的象牙首先進行了保濕處理，避免其迅速開裂，再利用高分子材料對象牙的結構進行加固，隨后才取出象牙，并立即送往文物保護修復中心。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，業界期待著相關新材料技術的發展升級來應對這一難題。（薛帥）
2021年4月8日《中國文化報》第7版刊發特別報道
《走進遺址上的智慧實驗室 三星堆“考古方艙”探營記》
轉自：文旅中國
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