“长江口二号”沉船水下考古发掘背后的“上海科技”

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  人民网上海11月24日电（韩庆）  11月21日凌晨0时40分，在长江口横沙水域，经过近4个多小时持续作业，一艘古船缓缓露出水面，时隔150多年重见天日！之后，这艘古船被带入杨浦上海船厂旧址1号船坞，开启文物保护与考古发掘新阶段。这被誉为中国水下考古又一里程碑式的重大发现！

  “长江口二号”古船是一艘清同治年间的贸易商船，是中国水下考古发现的体量最大、保存最为完整、船载文物数量巨大的木质帆船。它犹如一枚“时空胶囊”，不仅满载原汁原味的清代市井生活片段，更满载着太多的历史背景和文化之谜：它来自何处，本要去往何处？它携带了哪些“时尚单品”瓷器……

  古船成功被打捞上岸，背后实际有着强大的科技力量。作为“长江口二号”沉船水下探测、考古发掘与文物保护项目的成员单位，上海大学依托精海无人艇研究团队、文化遗产与信息管理学院和文化遗产保护基础科学研究院、上海大学海洋考古学研究中心，组建了“长江口二号”沉船研究团队，长期参与“长江口二号”沉船探测与保护项目，主要参与水下沉船探测、制订出水文物保护修复预案、出水文物取样检测分析和保护等重要工作，为“长江口二号”沉船项目走向科技化、智能化、精准化保护性开发，助力揭开古船百年之谜。

  在“长江口二号”沉船考古发掘项目中，自2015年开始至今上海大学精海团队连续8年参与该项目，在古船早期探测和打捞出水等关键阶段均发挥及其重要的作用，主要承担沉船区域扫测、沉船精准定位、沉船水域海洋环境监视测定、流速流向监测、水下沉船拍摄以及航拍等任务。

  实际上，至2014年开始上海大学和上海市文物局跨学科交叉融合，组建团队，发挥各自优势，一同研究智能化水下考古技术与应用，构建智能化水下考古体系。

  上海大学精海团队有近30年的机器人技术探讨研究基础，从2009年开始研究海洋无人艇，历时13年已研制精海系列15个型号的水面无人艇，实现了在我国黄海、东海、南海和南极海域的常态化应用，大范围的应用于海洋测绘、海洋勘探、海洋环境监视测定、侦察警戒巡逻等多个领域，有关技术成果获得4项国家科技奖励，创造了无人艇领域的多个第一。

  古沉船多处于急流、低能见度的浅滩、暗礁复杂水域，无人艇搭载多种声呐设备做水下考古探测相比有人测量船，具有吃水浅、机动灵活、作业效率高、作业时间不受限制等诸多优势。尤其是在深水海域，潜水员无法直接开展水下考古作业，此时应用水面扫测无人艇和水下机器人结合的水下考古模式可形成立体的智能化文物探测方式。

  上海大学精海团队在水下文物智能探测、浑浊水域智能图像增强和声呐图像智能判读、水下文物成因推演、水下文物长期监测保护和水下考古多模态知识图谱构建与应用等方面提供了行之有效的高精尖技术和方案，这中间还包括但不限于为水下文物长期监测和保护提供坚实的能源支撑与保障，实现了水下考古过程中的环境感知与决策、智能生成水下考古方案、文物智能识别和文物价值发现等，为中国水下考古开辟了新思路，从而真正的完成水下智慧考古、智慧文保。

  上海大学文化遗产与信息管理学院、文化遗产保护基础科学研究院在上海市文物保护研究中心的协助下，分别多次前往上海市文物保护研究中心、上海打捞局浮筒基地、上海打捞局横沙基地和崇明博物馆进行当地考验查证有关“长江口二号”沉船出水文物的保存状况，并采集文物样品做多元化的分析研究。

  长江口二号沉船船体体量大，出水文物推断可能涵盖有机、无机几十个门类，数十万件文物。

  上海大学文物保护团队采集船体、铁器、陶瓷器、石质材料和艌料、谷物、纺织品等出水文物样品，在实验室中利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪等仪器设施，对船体木材、铁器、陶瓷、纺织品等的组成、成分和保存状况等做了系统性检测和评估，发现船体表面附着有结晶盐、铁质类等凝结物，且不一样的部位腐朽程度差别较大；铁器多由生物凝结物、表面凝结物、松散锈层和致密锈层包裹的铁基体组成；陶瓷器存在釉面腐蚀、重金属析出、盐析出等多种病害。并据此推测即将出水的长江口二号沉船船体和各类文物的保存状况，为针对性地制订保护修复方案奠定了重要基础。

  2022年8月起，上海大学与中国科学院上海硅酸盐研究所组建团队，正式介入对“长江口二号”沉船出水文物的保护工作中，上海大学文化遗产与信息管理学院/文化遗产保护基础科学研究院承担了“长江口二号”沉船文物保护修复预案”编制工作，并多次与上海市文物保护研究中心共同组织会议沟通交流。在与“长江口二号”沉船研究中心近两个月的周期性会议交流基础上，团队于2022年10月下旬完成了《“长江口二号”沉船打捞出水文物保护修复预案》的撰写工作。

  据悉，该项工作经历了“长江口二号”沉船保存地域环境及文物保存状况调查、《“长江口二号”沉船文物保护修复预案》成型和《“长江口二号”沉船文物保护修复预案》定稿提交三个阶段，其主要内容有沉船出水和临时考古大棚建造期间的文物保护与检（监）测、考古发掘现场保护和出水文物实验室保护修复三个部分。

  据专家介绍，在出水和临时考古大棚建造期间的文物保护阶段，预案着重关注的是木船本体出水后保护和保存设施的搭建以及出露文物的现场应急处理和包装运输等问题。小组成员针对沉船的出露文物制定了以使用薄荷醇为主进行封护的技术方案，不但可以杀菌抑菌，而且可对脆弱质的出露文物起到临时加固的保护作用。此外，针对船体所处小环境、出露文物和包围船体上淤泥的外因如光照、霉菌、水分、pH值、电导率等进行实时监测或定期检测分析，从而有效控制船体和文物的保存状况，并获得文物原始埋藏环境的第一手资料信息。

  在考古发掘的现场保护阶段，需要在保留出水文物信息资料完整性和现场保护处理不影响考古研究及后续保护处理双重前提下，尽量减缓临时考古大棚内部环境对船体以及船上文物材料的破坏作用，保证船体及内部文物的稳定性，从而有效保存文物的各项信息。该阶段应该要依据文物材质和保存的详细情况，采取不同的技术路线进行现场保护。主要工作内容有信息记录、提取、稳定性处理、现场检测与样品采集、包装运输、临时保存等。

  最终，在出水文物实验室保护修复阶段主要，以保留文物真实性和完整性为原则，以考古研究、保存修复，尽可能揭示和挖掘船体及内部文物蕴含的历史、艺术和科学信息为主要目标，去除或减少加速文物老化的因素，使文物得到更好地展示与长久保存。在这一阶段，可根据后期的科学研究或博物馆展示等需求针对性地对船体及内部文物开展修复处理。

  “长江口二号”古船考古项目从早期古船发现勘探，之后出水文物保护修复到本次古船整体打捞出水以及未来文物保护与考古发掘，据悉上海大学将全程参与古船保护与利用的相关工作，采用更多的先进的技术，争取早日解开“古船”之谜。