超景深显微镜、三维建模……考古“黑科技”揭秘战国迷案
来源:河南青年时报 作者:记者 蔡琳 2021-10-28

  河南青年时报讯(记者 蔡琳)2021年10月17日,在仰韶文化发现和中国现代考古学诞生100周年之际,习近平总书记代表党中央向全国考古工作者致信祝贺。习近平在贺信中指出,100 年来,几代考古人筚路蓝缕、不懈努力,取得一系列重大考古发现,展现了中华文明起源、发展脉络、灿烂成就和对世界文明的重大贡献,为更好认识源远流长、博大精深的中华文明发挥了重要作用。

  10 月18 日,第三届中国考古学大会开幕式在河南省三门峡市举行。开幕式上公布了“百年百大考古发现”,河南以14 项入选,位列全国第一。这当中是一代又一代河南考古人的孜孜不倦、薪火相传。

  在外行人看来,考古就是面朝黄土背朝天,凭借一把手铲、两把刷子、一腔热情,让地下的文物呈现在世人面前。而随着时代的进步和发展,现代科技手段正不断地为考古注入新鲜的血液和动力。

王煜在考古遗址提取人骨 受访者供图

  超景深显微镜揭秘战国斩首迷案

  有句话说:考古人不在田野,就在去往田野的路上。

  联系上王煜的时候,他正在驻马店参与一项考古调查勘探区域评估工作,电话里传来一路小跑的脚步声和阵阵风声。“我刚下车,正在前往勘探现场……”

  出生于1995 年的王煜,曾是郑州大学考古学专业研究生,主要研究方向为体质人类学,现就职于河南省文物考古研究院。谈及科技手段在考古中的应用,他讲述了自己的亲身经历。

  2011 年,在安徽六安白鹭洲,两座战国中晚期的楚国墓葬被发现,两位墓主人的骸骨保存相对完好,只是其中一具没有颅骨。他们是谁?为何其中一具没有头颅?他们生前究竟经历了什么?这些成了当时考古界的未解之谜。

  “因为墓葬规格比较高,当时在考古界很轰动。”王煜说。

考古人员使用超景深显微镜观察被斩首颈椎 受访者供图

  2018年年底,当地考古部门与郑州大学历史学院人骨考古实验室取得联系,导师周亚威教授带着王煜等人,便开始了对两具骸骨的解密之旅。

  通过性别和年龄的鉴定,他们得出初步结论:无头骸骨为男性,年龄在35 岁到39 岁之间,另一具骸骨为女性,年龄大约35 岁。结合其他挖掘信息,专家们推测男性墓主人生前很可能是一位高级武将,战场上被敌军斩首,而另一具女性骸骨应该是他妻子的骸骨。

  “尤其好奇那具无头骸骨,我们团队之间都会交流,他是谁?在他身上发生了什么故事?他的头颅究竟哪儿去了?他是被自己的君主斩首的还是在战场上英勇就义的……”

  在超景深显微镜的帮助下,他们发现,男性墓主的颈椎上共有五道明显的砍痕。王煜告诉记者:“肉眼不容易发现,但是借助超景深显微镜,砍痕很容易就被发现了。”

  不同于普通显微镜,超景深显微镜的景深远远超出普通显微镜的镜头,能够实现放大倍率从几倍到几千倍的连续变化,可以使观察物体实现大范围高精度成像。

  “我们又通过三维建模、砍痕分析、模拟实验,探索当时所用的兵器,我还去了一些博物馆,了解战国时期的一些兵刃,最后我们推测执行斩首之刑的兵器是钺的可能性最大。”王煜说。

王煜在进行颅骨测量 受访者供图

  CT 扫描、三维建模技术重现武将妻子生前容貌

  丈夫被斩首,作为他的妻子,又遭遇了怎样的创伤和打击?这位武将的妻子又会是怎样的容貌?由于这具女性骸骨保存完好,专家们决定借助高科技手段复原这位妻子的生前容貌。

  周亚威教授带着王煜他们通过CT扫描、测量等手段获得颅骨数据,然后进行三维建模,再根据数据库中的数值,评估这位女性的皮下软组织厚度,最后用三维技术对颅骨进行软组织粘贴……一次次调整之后,这位武将妻子的生前容貌终于清晰地呈现在世人面前。

  “差不多过去2000 多年了,能够重新看到她长什么样子,感觉特别有意义。”王煜告诉记者,体质人类学,在考古上的作用非常大,它能够让骨头“说话”,为考古人员提供重要的信息,揭示人类的起源、演化与发展。

  “通过碳-14来进行年代测定,通过无人机设备进行测绘,通过计算机三维成像、建模……科学技术的应用解决了考古中的许多实际问题。”在王煜看来,科学技术的应用也让考古有了十足的科技感。目前,在河南省文物考古研究院的科技考古室,下设动物考古实验室、考古人

  类学实验室、植物考古与寄生物考古实验室、环境考古实验室、稳定同位素实验室和冶金考古实验室。随着大批科学技术和“黑科技”的引入,考古工作的科技范儿也越来越浓,许多曾经未解的谜题、迷案也被逐渐揭秘。

  进入这一行,就要活到老、学到老、研究到老

  “考古工作归根结底是研究人类的历史文化,体质人类学接触的直接就是人,是很直接的信息,很有发展潜力。”说起自己的研究方向,王煜显得很有自信。而为何选择体质人类学作为研究方向,还要从他大三时期的一次考古实习经历说起。

  “大三的时候,我们在黑龙江亮子油库遗址考古实习,发掘墓葬的时候出土了人骨,很想知道他是谁,是男是女,年龄多大了。于是,我对自己未来的发展方向心里有了目标。”

  当时,对于大多数学生来说,考古是一个相对小众的选择,而选择体质人类学方向,等于是在小众的道路上选择了一条更少人走的道路。“最开始接触人骨,心里总有一点不自在,敬而远之的那种感觉,慢慢地接触多了,感觉很神圣,心存敬畏。”王煜说。

  你是谁?你从哪里来?你生活在一个什么样的时代…… 每次面对出土的人骨,许多的疑问便会不自觉地从王煜的脑海里冒出来,而这些疑问也成了他坚持不懈研究下去的源源动力。

  “一个人在这么大的实验室,有时候工作到晚上九点、十点,旁边就是人骨样本,我们都习以为常了。”

  从敬而远之到习以为常,王煜坦言这当中并非没有过彷徨、犹豫,甚至是想放弃的念头。“有时候也会感到比较难,来自各方面的压力。比如读书的时候,有时候课题进行不了,很难,有那么一瞬间会有坚持不下去的想法。”

  野外挖掘、文物整理、文献研究、实验论证……每一项工作都艰苦劳累、枯燥无味,好在面对困难和情绪低落的时候,都会有师友亲人不断地给他打气,才让他继续在这条不那么轻松的路上无畏前行。

  “选择了考古,就业面相对较窄,不继续深造,就意味着转行。进入这一行,就意味着要活到老、学到老、研究到老,但坚持下去一定会有一个很好的结果。”

责任编辑:张磊

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