用科技“打撈”歷史

　　——從我國南海水下一千五百米發(fā)現(xiàn)古代沉船說起

　　【深瞳工作室出品】

　　采 寫：實習(xí)記者 都 芃

　　策 劃：劉 莉

　　深海考古具有技術(shù)門檻高的鮮明特點，正是由于我國深水技術(shù)裝備取得的突破性進展，才使深海考古事業(yè)發(fā)展具有了技術(shù)支撐，從設(shè)想最終變?yōu)楝F(xiàn)實。

　　1500米深的南海海底一片漆黑。探照燈前方，上萬件瓷器堆積而成的“山峰”突然出現(xiàn)。沉積物下，500年前的瓷器釉色依然鮮艷、光彩奪目。這是我國自主研制的載人深潛器“深海勇士”號拍攝的畫面。

　　5月下旬，國家文物局、科技部、中國科學(xué)院、海南省人民政府等在海南三亞聯(lián)合發(fā)布一項世界級重大考古發(fā)現(xiàn)：在我國南海西北陸坡約1500米深度海域，發(fā)現(xiàn)兩處古代沉船，初步判斷應(yīng)屬明代正德年間與弘治年間，推測文物數(shù)量超十萬件。為期一年的明代沉船遺址考古調(diào)查由此拉開帷幕。

　　這些船上發(fā)生過什么故事？它們本來要駛向何方？為什么會在這里沉入海底……正向世界先進水平邁進的我國深海考古技術(shù)將幫助我們揭開沉船歷史。

　　被盜撈者“逼”出的中國水下考古

　　美國作家蓋瑞·金德在其描寫“中美洲”號沉船事件的作品《尋找黃金船》中這樣寫道：“海難是上帝寫了一半的劇本，句號要由那些沉船打撈者來完成。”

　　然而，與那些追尋水下財富的離奇?zhèn)髡f不同的是，水下考古的使命在于“打撈”歷史。

　　“我一直認為，沉船遺址相當(dāng)于一個時間膠囊。它把某一個時代切片完整地保存下來。沉船既是最小的等級社會，又是高度濃縮的生存單位。它所能反映的不單單是船載貨物，還有時代和航路等時空信息，以及當(dāng)時的政治和社會生態(tài)。”廣東省文物考古研究院原副院長、“南海I號”考古隊原領(lǐng)隊崔勇認為，相比田野考古對象某個單獨的祭祀或墓葬遺址，沉船能夠帶來的歷史信息更多元、更綜合。

　　南海正是這樣一片“寫滿”歷史的水域。

　　自唐代開始，海上絲綢之路繁榮興盛，南海成為中國與海外諸國貿(mào)易往來的重要通道。商賈云集、千帆競渡，南海歷史上的繁榮為其留下了豐富的水下遺產(chǎn)，南海也因此成為我國水下考古事業(yè)的誕生地和策源地，同時也是考古學(xué)者與盜撈者的“兵家必爭之地”。

　　事實上，我國水下考古事業(yè)便肇始于一次與盜撈者的斗爭。

　　1984年，西方海上盜撈者邁克·哈徹在我國南海海域發(fā)現(xiàn)一艘已沉沒兩百余年、滿載瓷器與黃金的東印度公司商船“哥德馬爾森”號，并打撈出青花瓷器等文物百萬余件。但為謀求利益最大化，他僅留下青花瓷器23.9萬件、金錠125塊，以及兩門刻有荷蘭東印度公司縮寫的青銅炮，其余數(shù)十萬件不具有流通價值，但卻有著極高歷史價值的青花瓷器等文物被毀壞殆盡。

　　1986年，逃之夭夭的邁克·哈徹以該沉船無人認領(lǐng)為由，獲得了出水文物的拍賣許可，委托荷蘭佳士得拍賣行對出水文物進行公開拍賣。中國駐荷蘭大使館得知后將消息傳回國內(nèi)，但當(dāng)國家文物局想阻止此次拍賣時，翻遍當(dāng)時的海洋法公約，卻找不出一條行之有效的法律依據(jù)。“買回來”，是當(dāng)時把這批出水文物帶回中國的唯一可行方法。為此，故宮博物院派遣馮先銘和耿寶昌兩位專家，攜帶三萬美元前往荷蘭參加拍賣。但這批文物的起拍價格遠超想象，在持續(xù)3天的拍賣活動中，我國兩位專家甚至沒有獲得一次舉牌的機會。最終，近24萬件珍寶全部流失海外。

　　這次水下盜撈事件極大刺激了我國文保工作者。在此背景下，1987年3月，國家文物局牽頭成立了國家水下考古協(xié)調(diào)小組，我國水下考古事業(yè)就此開端。同年8月，廣州救撈局與英國商業(yè)打撈公司在聯(lián)合尋找“萊茵堡”號沉船的過程中，挖出了包括瓷器、錫器、金腰帶在內(nèi)的數(shù)百件中國文物。當(dāng)時的中方項目負責(zé)人尹干洪判斷：“這肯定不是英國人要找的‘萊茵堡’號，這是一條我們中國的沉船。”依據(jù)雙方協(xié)議，中方立即中止了此次打撈合作，這艘沉船即是后來大名鼎鼎的“南海Ⅰ號”。

　　1987年11月，中國歷史博物館水下考古研究室創(chuàng)建，我國水下考古事業(yè)正式起步。在當(dāng)時水下考古相關(guān)人才、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱的情況下，國家文物局選派人員向日本、荷蘭、澳大利亞等國學(xué)習(xí)潛水技術(shù)和水下考古，初步建立起了一支十余人的水下考古隊伍。此后20年間，我國水下考古力量不斷壯大。終于，在2007年，我國以世界首創(chuàng)的整體打撈方式對“南海Ⅰ號”進行考古打撈，這標志著我國水下考古事業(yè)邁上新的臺階。

　　“南海Ⅰ號”的成功打撈極大振奮了我國水下考古工作者，中國水下考古與南海的故事也在繼續(xù)。在大洋深處，還有更多沉船遺址在靜靜地等待著。

　　技術(shù)突破讓水下考古從淺水走向深海

　　受深潛技術(shù)限制，過往我國水下考古多集中在水深50米以內(nèi)的水域，作業(yè)方式主要以水肺潛水為主。例如，在“南海Ⅰ號”早期考古調(diào)查中，崔勇便曾多次潛至水下20多米處，親手觸摸到船體，還拍攝了“南海Ⅰ號”在水下時的唯一清晰影像。

　　但當(dāng)水深突破50米乃至百米時，水肺潛水的作業(yè)難度便大大增加，工作效率驟減。要向深海挺進，必須借助深海科技的力量。

　　“在廣闊的南海古代海上絲綢之路沿線上，沉沒著大量古代商船，如何進入深海獲取這些沉船信息成為中國水下考古的當(dāng)務(wù)之急。”國家文物局考古研究中心研究員宋建忠也思考過這個問題。但面對平均深度1200米，面積逾200萬平方公里的南海，中國水下考古工作者一度只能“望洋興嘆”。

　　直到2009年，深海里終于開始有了中國人的影子。從2009年至2012年，我國自主設(shè)計的首臺載人深潛器“蛟龍”號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功。隨后，國產(chǎn)化率達95%的“深海勇士”號將我國深海裝備建設(shè)推向功能化、譜系化，大大降低了深潛成本。“奮斗者”號在2020年成功坐底萬米深度的馬里亞納海溝，不僅刷新了中國載人深潛新紀錄，也標志著我國形成了從1000米、4500米、7000米到萬米級的全海深深潛能力。

　　2018年1月27日，國家文物局水下文化遺產(chǎn)保護中心(現(xiàn)國家文物局考古研究中心)與中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所(以下簡稱中國科學(xué)院深海所)正式成立深海考古聯(lián)合實驗室，中國水下考古吹響了向深海進軍的號角。

　　451米、529米、606米、1003米……這是中國水下考古工作者過去不敢想象的深度。“‘深海勇士’號一分鐘下潛的深度就超越了我過去30多年的下潛紀錄。”國家文物局考古研究中心副主任、水下考古研究所所長孫鍵是我國最早一批水下考古工作者之一，他曾親身參與過“南海Ⅰ號”保護發(fā)掘項目，對深潛技術(shù)帶來的水下考古突破同樣感到驚訝。

　　2018年4月，在寶石般蔚藍的中國南海，當(dāng)“深海勇士”號在浪濤中浮出水面，母船甲板上響起一片掌聲和歡呼聲。7次下潛，最大深度1003米，借助“深海勇士”號，我國成功完成了首次深海考古調(diào)查，填補了我國水下考古的空白。

　　“深海考古大大拓展了傳統(tǒng)意義上水下考古的工作范圍，使水下考古的工作觸角延展到了此前遙不可及的深海海域，也使得以前沉睡在海洋深處的珍貴遺產(chǎn)，能夠直接、立體地呈現(xiàn)在我們面前。”山東大學(xué)海洋考古研究中心主任、特聘教授姜波認為，深海考古已經(jīng)成為當(dāng)前水下考古最具價值的前沿研究領(lǐng)域之一。他告訴科技日報記者，較之淺海海域沉船，深海沉船在沉沒后，能夠免受諸多人為因素和自然因素干擾，因此保存狀況往往好于淺海沉船，從而能為海洋史和海洋考古研究提供無與倫比的歷史考古信息。

　　“深海考古具有技術(shù)門檻高的鮮明特點，正是由于我國深水技術(shù)裝備取得的突破性進展，才使深海考古事業(yè)發(fā)展具有了技術(shù)支撐，從設(shè)想最終變?yōu)楝F(xiàn)實。”科技部社會發(fā)展科技司司長祝學(xué)華表示，經(jīng)過多年的研發(fā)積累，我國已初步具備了深海考古所需的技術(shù)裝備和人才隊伍，擁有了譜系化、多功能的裝備集群，具有低成本、高頻次、常態(tài)化和業(yè)務(wù)化的運維能力。中國考古工作者擁有了挺進深海的底氣與實力。

　　載人深潛技術(shù)為水下考古搭建實用性平臺

　　相比在淺水區(qū)開展的水下考古，深海考古在裝備技術(shù)、作業(yè)模式上大有不同。在水深超過千米的茫茫深海中尋找古人留下的蛛絲馬跡，無異于大海撈針。唯一能依靠的只有深海科技硬實力。

　　深海考古聯(lián)合實驗室成立不久后的2018年4月，該團隊就在西沙群島北礁海域開展了我國首次深海考古調(diào)查，前后共6位水下考古工作者跟隨“深海勇士”號潛入深海。

　　出發(fā)下潛之前，孫鍵特意量了自己的脈搏，發(fā)現(xiàn)比平時要快一些。“這也很好理解，像‘深海勇士’號這種載人深潛器，我最初是在上中學(xué)時在科幻小說中看到過。能坐在里面去探索深海，這太了不起了！”孫鍵是潛得最深的人之一，在千米深的海底，透過深潛器厚厚的玻璃舷窗，他不斷看到透明的魚蝦游過，不由感嘆生命之頑強。“海底有些像月球表面，到處是環(huán)形山狀的地形。”作為潛水高手的他第一次潛得這么深，對海底世界充滿了好奇。

　　2018年4月23日，在我國首次深海考古調(diào)查的第四潛次中，第一個文物標本——一只陶罐，被發(fā)掘出來。被發(fā)現(xiàn)時，陶罐半掩埋在水深約460米的海底泥沙中，罐體完整。深海考古由于受特殊環(huán)境限制，需要通過深潛器外接機械手代替水下考古隊員的手進行文物提取、沉積物取樣等相關(guān)操作。

　　相比于深海科考通常采集的沉積物、巖石等樣本，文物的特殊性對機械手本身以及操作提取作業(yè)過程都提出了更加精細化的要求。“陶罐體量大，我有些擔(dān)心能不能用機械手順利提取、完整運回。”當(dāng)時參與第四潛次下潛、時任海南省博物館南海水下考古研究中心主任的李釗曾對深潛器機械手的穩(wěn)定性有些擔(dān)心。不僅深潛器中的考古隊員感到緊張，當(dāng)“深海勇士”號用機械手緩緩靠近、抓取文物時，母船上通過顯示器觀看“直播”的工作人員也都屏氣凝神，艙室內(nèi)安靜異常。當(dāng)文物最終順利裝入置于潛器前端的樣品筐，所有人都長舒一口氣，歡呼起來。大深度下潛、巡航搜索、精確定位、測量取樣、影像記錄、提取上浮……一系列流暢利落的操作動作讓我國深海考古的第一件文物標本完好無損地來到眾人面前。

　　“熟能生巧”，隨著潛次的不斷增加，我國深海考古相關(guān)技術(shù)也在不斷迭代升級。2022年8月，在南海北部西沙海槽海域開展的深海考古調(diào)查中，我國水下考古深度首次突破2000米，發(fā)現(xiàn)了66件文物標本。并且，此次深海考古還首次引入無人深潛技術(shù)，開展了載人—無人深潛協(xié)同作業(yè)。“我們對歷史記錄進行分析，確定目標區(qū)域，然后用測深側(cè)掃設(shè)備詳細勘探，對可能目標用載人深潛確認。”中國科學(xué)院深海所副研究員陳傳緒介紹，此次西沙海槽深海考古還實現(xiàn)了“雙龍出海”，除了已是資深“考古隊員”的“深海勇士”號，我國萬米級載人深潛器“奮斗者”號也加入到深海考古的行列中。

　　而在孫鍵眼里，下潛深度的數(shù)值已不是最重要的。擁有豐富潛水經(jīng)驗的他認為，多次深海考古調(diào)查證明，載人深潛技術(shù)可以為中國水下考古工作者提供具有一定實用性的平臺。“比如，發(fā)現(xiàn)深海某個坐標點可能有沉船，我們就能借助它去進行每天8小時甚至更長時間的深海考古調(diào)查、發(fā)掘工作，這在過去是想都不敢想的。”

　　意外收獲揭開中國深海考古新篇章

　　此次在南海發(fā)現(xiàn)大型古代深海沉船，其實始于一次“偶然”。

　　2022年10月，中國科學(xué)院深海所出海執(zhí)行科考任務(wù)，在“深海勇士”號第500次下潛，行進至南海西北陸坡約1500米水深時，其搭載的測深側(cè)掃設(shè)備傳回了令人意想不到的圖像。科考隊員循跡前去，一座高達3米、由密密麻麻的瓷器堆積而成的“小山”赫然出現(xiàn)在隊員眼前。就在該處沉船不遠的位置，團隊還發(fā)現(xiàn)了另一艘沉船，其周圍散落著大量原木。

　　科考團隊立刻將消息報至國家和地方有關(guān)單位。經(jīng)過考古專家綜合研判，判斷第一處沉船應(yīng)屬明代正德年間(1506—1521年)，并將其定名為南海西北陸坡一號沉船，推測文物數(shù)量超十萬件；另一處定名為南海西北陸坡二號沉船，應(yīng)屬明代弘治年間(1488—1505年)，判斷其應(yīng)是從海外裝載貨物駛往中國的古代船只。就這樣，一處世界級的重大考古發(fā)現(xiàn)被偶然揭開了面紗。

　　為了給后續(xù)深海考古調(diào)查奠定堅實基礎(chǔ)，5月20日，由國家文物局考古研究中心、中科院深海所、中國(海南)南海博物館組成的聯(lián)合考古團隊將一個由鈦合金制成的水下永久測繪基點放置在了1500米水深的海床表面。60千克的水下重量以及底部的金屬釬能夠確保其牢牢“坐穩(wěn)”在海底。陳傳緒介紹，基點放置后，借助長基線定位系統(tǒng)，研究人員能夠?qū)υ摶c進行精確的位置標定，就像給沉船遺址在地圖中打上了記號，后期還可以和大地坐標以及地理信息系統(tǒng)相銜接，保證測繪數(shù)據(jù)科學(xué)、精準、完備。

　　南海西北陸坡沉船遺址考古調(diào)查項目領(lǐng)隊宋建忠告訴記者，此次考古調(diào)查工作將用一年左右時間，分三個階段實施。在5月20日至6月10日的第一階段中，團隊將通過水下搜索調(diào)查，摸清兩艘沉船文物分布范圍，對沉船進行多角度、全方位的資料采集和考古記錄工作，適量提取有代表性的文物標本，以及海底底質(zhì)等科學(xué)檢測樣本。第二、第三階段將分別在今年8—9月和明年3—4月進行。

　　深海考古無法實現(xiàn)整體打撈，為了拉近公眾與深海文物的距離，“我們會搭載4K和8K的高清攝像設(shè)備，對水下文物現(xiàn)場進行拍攝，為大家呈現(xiàn)更清晰的視覺盛宴。同時，我們還將利用水下動態(tài)三維激光掃描，疊加光學(xué)圖像，完成三維掃描及攝影拼接工作，生成一號沉船核心區(qū)遺物平面分布圖，為將來應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對海底文物進行數(shù)字化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。”陳傳緒介紹說。

　　此時，“探索一號”科考船正帶著“深海勇士”號和考古隊員們，在南海上執(zhí)行第一階段的調(diào)查工作。5月23日深夜10點半，船上的網(wǎng)絡(luò)信號時斷時續(xù)，陳傳緒匆匆回答完記者的問題后，馬上又投入到回收潛水器的工作中，這樣的忙碌將一直持續(xù)到第一階段工作結(jié)束。

　　五月的南海正是景色宜人，但團隊成員無暇欣賞美景，他們的目光正牢牢盯在水下1500米，他們要用中國的深海科技“打撈”中國歷史，掀開中國深海考古的新篇章。

　　(本報記者張蓋倫對此文亦有貢獻)

　　(科技日報)