1月26日拍摄的“长江口二号”古船整体迁移项目等比例试验现场。/新华社发

采用世界首创的“弧形梁非接触文物整体迁移技术”, 我国迄今水下考古发现的体量最大的木质沉船——长江口二号古船11月21日在长江口水域成功实施整体打捞。

据介绍，长江口二号古船是一艘清代贸易商船，船长约38.1米、宽约9.9米，已探明有31个舱室。它是我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。

在寻找和打捞长江口二号古船过程中，科学家们跨界“组团出击”，以硬核科技赋能中国水下考古，催生出不少技术创新：“精海”系列无人艇，智能探测长江口二号古船位置、掩埋情况、周围环境；采集海底极其微弱的“波浪能”，为长时间监测保护长江口二号古船及船载文物的水下装备充电；用计算机模拟长江口水域的“沧海桑田”，尝试解密长江口二号古船沉没原因……

“长江口二号”古船部分出水文物。/新华社发

智能化立体采样无人艇

水下考古环境复杂、难度极大。长江口水下浑浊不清，几乎拍不到任何有价值的文物图像信息，给考古团队带来了巨大挑战。

2014年，负责长江口二号古船项目的上海文物保护研究中心副主任翟杨向上海大学无人艇工程研究院发出请求：“能不能给我们做一个智能的水下摄像系统，在长江口非常浑浊的水域里也可以拍到海底的文物？”

随后长达8年的时间里，执掌上海大学无人艇工程研究院的“80后”女将彭艳带着一支50多人的研究团队迎难而上，陆续研发出“水下沉船自动识别辅助系统”、全球首艘“智能化立体采样无人艇”及“机器人水下考古装备”等科研成果，不断向前拉动长江口二号水下考古“进度条”。

然而，当拍摄的水下视频传回来时，发现视频里的青花瓷、陶罐模模糊糊，只能看出个轮廓，根本看不到颜色、纹饰等细节。怎么办？

上海大学无人艇工程研究院总工程师李晓毛擅长图像处理，经过反复试验，他终于找到了增强图像的方法。用上这个新技术，水下拍摄的青花瓷器图像瞬间变得清晰。

采集海底波浪能

彭艳团队实现的另一项科研突破是破解了超低频能量收集的国际性难题，把海底洋流的“波浪能”高效收集起来，利用环境动能为海底的文物监测设备供电，从而实现大规模、不间断地对海底文物进行监测保护。

“在探摸长江口二号古船的几年中，我们发现了一种叫‘电磁突变’的现象，把海底波浪能的能量密度整整提升了47倍。现在，我们的设备在水下监测文物，只需要配上手机充电器大小的充电装置，就可以实时收集海底波浪能，长时间带电工作了。”彭艳说。

这是2021年“长江口二号”古船多波束声呐扫测合成图。/新华社发

生物基因技术解密“年龄”

“我们尝试利用不同学科交叉合作，研究长江口二号古船从建造到沉没的‘全生命周期’，以期实现我国现代水下考古的新突破。”上海博物馆馆长褚晓波说。

在复旦大学科技考古研究院文少卿副教授眼中，长江口二号古船并不是一艘静默无言的沉船，而是信息量巨大、生机勃勃的“生命体”。“其实，水下沉船里面有两套生物基因谱系——一套是‘可见的谱系’，里面包括可能存在的出水的人类骸骨、动物的骨骼等；当然，我们更关心的是‘看不见的生物基因谱系’，主要是微生物。通过检测、分析、研究这些生物基因谱系，我们就可以获得庞大的数据库，来还原水下沉船这个‘生命体’。”

文少卿介绍说，如果能在长江口二号古船上找到老鼠等啮齿类动物的骨头，或者一些植物种子的遗存，那么就可以通过生物基因研究，分析出当时这艘船可能停靠过哪些地方。再比如，通过对船底泥沙沉积物展开微生物研究，就可以知道长江口二号古船曾在什么水域航行，从而通过它的运行轨迹“拼图”“还原”其整个航线。

（综合新华社电）

编辑丨冼子晴