技术人员在进行唐开元寺人骨埋葬坑清理前的三维数据采集 河南省文物考古研究院供图
三星堆遗址祭祀区考古发掘现场 三星堆博物馆供图
采用颅骨CT扫描等技术初步复原宇文邕面貌；利用高分子绷带和三维建模完成象牙和青铜器提取；通过地球物理探测手段结合水力学试验分析，绘制江口沉银3D“藏宝图”……近年来，智能考古已渗透到我国各地古迹遗址，运用到考古工作多个方面，大到遗址发掘和保护，小到从人骨复原面貌、从DNA辨别动物类别等。
科技的助力，正在让我们重新认识历史。
考古配置越来越“硬核”
恒温恒湿多功能考古方舱、可载人“悬空”发掘的考古集成平台以及前置到发掘现场的各类实验室……四川广汉三星堆遗址祭祀区的最新考古发掘现场自2020年启动以来，以其高科技“硬核”配置配合全国45家科研单位共同进行考古发掘与多学科联合攻关，令人印象深刻。
相比1986年1号、2号祭祀坑凭借有限技术条件开展的抢救性发掘，30多年后的3号至8号祭祀坑发掘，则搭建了世界首个考古发掘现场的全封闭且恒温恒湿的“大棚”，形成了多学科融合的磅礴合力。据悉，本轮祭祀区考古运用的科技考古门类非常齐全，除了测年、植物考古、动物考古等一些基本门类外，冶金考古、同位素分析、残留物分析等也全面介入。
“这并非追求大而全，而是通过课题预设，将所有可能涉及的考古科技都纳入其中，从而更加全面立体地掌握相关信息。”四川省文物考古研究院三星堆遗址工作站站长冉宏林介绍，由于每个发掘对象呈现信息的不同，若用既定方式开展科技考古，或会导致信息缺失。因此，需要有针对性地设计科技考古研究内容，“看菜下碟”。
比如，当考古人员在遗址中发现疑似纺织物残留时，可以第一时间提取样品使用高景深显微镜进行检测，如发现清晰的织物纹路，就可以证明祭祀坑里存在纺织物残留；考古人员还可以在“大棚”内使用便携式X射线荧光仪快速确认青铜器、象牙、金器的材质；创新利用的太赫兹技术还能明确青铜器的锈蚀物种类和分布情况，载波相位差分技术则实时记录每件出土文物或土壤样本所对应的经纬度，并生成一个二维码，其中包括文物年代、材质等信息，文物和样本就有了独一无二的“身份证”，使考古、文物保护与研究工作更加科学、系统和可持续。
在多学科、多机构的专业团队支持下，三星堆遗址形成了传统考古、实验室考古、科技考古、文物保护深度融合的工作新模式，成为我国考古发掘现场科学保护的一个范例。2024年9月，三星堆博物馆新推出了国内首个考古发掘现场实景VR大空间沉浸式体验项目，这也是三星堆首次将考古研究成果数字资源开发应用于游客体验。场景中，观众由化身考古专家的“数字人”引导，在三星堆古城、考古发掘现场等虚拟场景中穿梭遨游。
复原历史 细节拉满
考古插上科技的翅膀，还可以帮助我们拨开迷雾，勾勒生动的历史细节。
郑州唐开元寺人骨埋葬坑于2022年在郑州商城保护区内被发现，但由于坑体面积大、埋葬个体数量多，田野考古现场无法短时间内进行清理和数据采集。为更好地获取人骨坑埋葬数据，保留更多原始信息，埋葬坑由整体套箱提取，吊运至实验室，结合三维扫描技术进行清理和研究。
“我们运用了先进的三维扫描技术，对埋葬坑及其内部的人骨进行精确、全面的数据采集。”河南省文物考古研究院相关负责人闫琪鹏介绍，具体工作流程包括人骨清理的定位和划分、现场数据的三维扫描操作以及个体清理完成后对各主要部位的三维数据获取、后期的数据处理工作，对扫描得到的数据进行整理、修复和建模等。
经过两年的清理和基础研究，研究者成功获取了人骨埋葬坑的完整三维数据，初步判定该批唐代人骨埋葬坑为由开元寺众主持埋葬的一批因灾、疫、病等状况逝于郑州的被救助人员，该类型资料为国内首次发现，对于研究唐代政治、经济、社会史及唐代救灾史、唐时期社会救济制度甚至唐代寺院在医疗、扶助、安葬等方面的社会功能都有着重要意义。
“你来自哪里？你是怎么当上皇帝的？你为什么喜欢吃丹药？”在陕西历史博物馆，不少观众向“数字人”宇文邕连连发问。近日，一场别开生面的展览——“对话宇文邕——北周武帝孝陵科技考古成果展”在陕西历史博物馆举办，吸引了众多历史文化爱好者前来参观。除“数字人”外，科技在考古中的应用，同样吸引了广大文博爱好者。
2024年3月，陕西省考古研究院和复旦大学联合发布了研究成果——采用颅骨CT扫描等技术初步复原宇文邕面貌。此外，他们还从族群起源、面貌复原、死亡原因、饮食结构等方面揭示了宇文邕的生前景象。“我们注意到这个前沿研究，尝试做一个科技考古成果展。”陕西历史博物馆策展人潘婷表示，此次展览未展出实体文物，而是将文物的历史信息浓缩在互动展板、数字人、AI模型等虚拟平台上。展览还引入了“实验室”概念，将历史文献与考古发掘相结合，对北周武帝孝陵的科技考古成果进行了科学转化。展厅内，烧杯、试管等有序摆放，营造了一个逼真的实验室环境，让观众身临其境地感受科技考古的独特魅力。
更多科技投入应用
一些传感技术、物理探测等科技在考古寻踪中也发挥着重要作用。
“石龙对石虎，金银万万五；谁人能识破，买尽成都府。”在四川眉山市彭山区，这首“江口沉银”的民谣已流传300余年。据悉，彭山江口明末战场遗址所在的河道长2公里、宽500米，整个遗址面积约100万平方米。依靠传统的调查方法，只能得出大致埋藏区域，再加上现代河流内金属垃圾多，常用的金属探测仪器受到干扰，效果达不到预期。
针对精准划定文物富集区这个难题，江口沉银考古团队采用高精度磁法、电阻率成像技术等多种地球物理探测手段，为岷江河道做了“CT检查”。砂石下的河道情况通过3D模型清晰呈现，再通过水力学试验分析文物被冲刷产生位移的规律，找出文物最可能埋藏的区域。最终，考古团队绘制了一幅覆盖面积约70万平方米的3D“藏宝图”，确定了遗址范围和重点发掘区域。
为做好马王堆汉墓文物保护研究工作，湖南博物院不断创建新型实验室，打造文物保护新模式。目前，该院共设9个文物保护修复室，基本囊括马王堆汉墓文物考古的主要门类，拥有大型精密仪器设备，并加入湖南省科研设施和科研仪器共享服务平台，还通过建立文物保护风险预控系统，借助环境监测、无线传感等技术协同优化文物监测预警能力。2020年建立的“科技考古与文物保护利用湖南省重点实验室”开创了多学科交叉、联合攻关的文物保护新模式，可以利用数字技术对马王堆汉墓珍贵文物进行虚拟三维重建或精准修复等。
本文作者：付远书、张莹莹、秦毅、张玲
