向海图强！深海考古背后的“科技力” - 深海探测声学设备

中国小康网 独家专稿

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文｜《小康》·中国小康网 苏枫

近日，乘坐“深海勇士”号载人潜水器，国家文物局正式启动对南海西北陆坡一号、二号古代沉船遗址的考古调查工作，引起广泛关注。

深海考古是世界水下考古研究的前沿领域，也是我国水下考古的重要发展方向。近期，我国深海考古工作取得重大进展。

今年5月20日，国家文物局主要负责同志乘坐“深海勇士”号载人潜水器，参加了南海西北陆坡一号沉船第一次水下考古调查，在沉船遗址核心堆积区西南角布放了水下永久测绘基点，并进行了初步搜索调查和影像记录，正式启动了南海西北陆坡古代沉船遗址的考古调查工作，开启了中国深海考古的新篇章。

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水下考古,探向深海

中国是历史悠久的文明古国，也是海陆兼备的大国，海域内保存着大量珍贵的水下文物。我国水下考古自1987年起步以来，在理念、技术等方面不断取得进步。“南海I号”“长江口二号”等沉船考古工作取得重大成果，在世界范围内产生了广泛影响。

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深海是人类探索未知世界的前沿领域，也是面向国家重大战略需求的必争领域。2011年，瞄准解决我国进入深海基础薄、装备缺、能力弱的问题，中科院党组决定，在三亚建设深海科学与工程研究所（下文简称深海所），开创了深海科技学科方向。深海所建所以来，牵头研制了“天涯”号、“海角”号深渊着陆器等装备，使我国成为世界上第四个拥有万米深渊探测能力的国家，开启了中国海洋科学研究的万米时代。经过10年多的发展，深海所已经拥有以“探索一号”“探索二号”科考船，“深海勇士”号、“奋斗者”号载人潜水器为代表的一批深海“重器”，打造了一支业务精湛、作风过硬的潜航员队伍，具备了深海实际作业和应急响应能力，圆满完成多项救援打捞和专项行动任务。

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2018年1月，国家文物局考古研究中心与中国科学院深海科学与工程研究所共同设立了“深海考古联合实验室”，当年4月在西沙北礁海域首次实施了深海考古调查。

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2022年8月，在我国南海北部西沙海槽海域实施了第二次深海考古调查，在2500米左右深处海域新发现1处沉船遗物点，3处沉船。2022年10月，在我国南海西北陆坡约1500米深度海域发现2处古代沉船。其中1处有多个疑似被船舱分隔开的成堆文物，最大高度达3米多，文物以瓷器为主，散落范围达上万平方米，推测数量超过10万件。根据出水文物初步判断为明代正德年间，定名为南海西北陆坡一号沉船（以下简称“一号沉船”）。

另一处发现大量原木，尺寸相近，码放整齐，大多经过简单加工，初步研判是从海外装载货物驶往中国的古代船只，时间约为明代弘治年间，定名为南海西北陆坡二号沉船（以下简称“二号沉船”）。

国家文物局高度重视这一发现，迅速组织专业力量，制定水下考古调查方案，开展已提取出水文物的保护修复。海南省人民政府落实保护管理责任，在相关海域开展海上巡查、监测，保障文物安全。经国家文物局批准，国家文物局考古研究中心、中国科学院深海科学与工程研究所、中国（海南）南海博物馆将严格按照水下考古工作规程，用一年左右时间，分三个阶段实施一号、二号沉船遗址考古调查工作；在考古调查成果的基础上，科学评估沉船保存状况和技术条件，研究提出下一步的考古和遗址保护方案。

5月20日至6月上旬，国家文物局实施了第一阶段调查工作，进行了第一次水下考古调查，根据《中华人民共和国文物保护法》《中华人民共和国水下文物保护管理条例》，按照考古学理论方法和水下考古工作规程，使用“深海勇士”号载人潜水器，在一号沉船核心堆积区西南角，布放了沉船水下永久测绘基点，并进行了搜索调查和影像记录，正式开启了考古调查工作。这一测绘基点将成为今后开展水下考古记录发掘的基准。在第一阶段调查工作中，将通过水下搜索调查，摸清两艘沉船文物分布范围，对沉船进行多角度、全方位的资料采集和考古记录工作，适量提取有代表性的文物标本，以及海底底质等科学检测样本。

根据前期考古勘探发现，南海西北陆坡一号沉船遗物瓷器以窑口分，有景德镇窑、龙泉窑等；以釉色分，有青花、青釉、绿釉、白釉、珐华彩等；以器形分，有碗、盘、罐、瓶、杯等。

南海西北陆坡二号沉船发现大量原木及少量陶罐、瓷器等。对提取的一件原木木材进行鉴定，鉴定结果为柿科柿属。根据我国古代相关文献记载，木料、香料、沉香等均在进口的物品名录中，结合造船及航海技术研究，我国古代造船的主料，如龙骨等关键部位用料，多为外国进口，综合研判，二号沉船发现的大量原木可能是我国海外贸易往来中进口的重要物品。

第二阶段、第三阶段计划于2023年8月至9月、2024年3月至4月实施。考古调查工作结束后，将科学评估沉船保存状况和技术条件，研究提出下一步考古和遗址保护方案。

重大发现自2022年10月发现南海西北陆坡一号、二号沉船以来，中国科学院深海所于沉船遗址区域先后进行了30次载人深潜。据悉，一号沉船遗物分布及散落范围达上万平方米，推测文物数量超过十万件。本组供图 国家文物局考古研究

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科技重器利刃出鞘

深海考古具有技术门槛高的鲜明特点，正是由于我国深水技术装备所取得的突破性进展，深海考古事业的发展才具有了技术支撑，变得现实可行。

接下来两个阶段的深海考古,将使用哪些深海技术装备？中国科学院深海科学与工程研究所科学部副主任陈传绪介绍：“我们探测使用的技术装备和应用包括：利用测深侧扫装备圈定沉船及散落文物的分布范围。利用水下动态三维激光扫描，叠加光学图像，完成三维扫描及摄影拼接工作，生成一号沉船核心区遗物平面分布图，这也能够为将来利用虚拟现实技术把我们的海底文物转移到线上提供基础的数据。利用长基线方式，进行考古水下定位，满足考古对于定位的要求。同时配合考古工作海底取样，海底取样包括用沉积物取样器、生物提取装置提取海底底质、海水、微生物、船木、原木等样品，进行科学检测分析，对沉船保存状况进行评估。针对文物现场观察和文物提取的特殊要求，我们将利用载人潜水器和ROV，配合使用研发的新型力反馈柔性机械手、潜载吹沙清理装置等，对海底文物进行无损的保护性提取，对被沉积物覆盖的关键文物进行水下清理，方便考古学家进行原位观测。同时搭载4K、8K摄像，对水下文物现场进行高清拍摄，为大家呈现更高清的视觉盛筵。”

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此次考古调查领队、国家文物局考古研究中心二级研究员宋建忠介绍，经国家文物局批准，这次深海考古队由国家文物局考古研究中心、中国科学院深海科学与工程研究所、中国（海南）南海博物馆三家单位联合组成，成员近30人，包括考古学、文物保护、地球物理探测、海洋地质、海洋生物、机械电子等领域科研人员，根据分工，考古队分为六个组，包括物探航测、深潜作业、文物保护、测绘记录、摄影摄像、资料汇编，六个组协同作业，共同完成这次任务。

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经过多年的研发积累，我国已经初步具备了深海考古所需的技术装备和人才队伍。在平台装备方面，我国已具备谱系化、多功能的装备集群，如“蛟龙”号、“深海勇士”号和“奋斗者”号载人潜水器均具有较强的深海作业能力，实现了低成本、高频次、常态化和业务化运维能力。在高精度的潜载探测设备方面，国产声学载荷如测深侧扫、成像声呐等已具备实际应用能力，光学、磁学探测技术也在不断发展，这些技术的突破为我国开展深海考古提供了关键技术装备支撑。

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深海是人类很难进入的空间环境，先进的技术装备是深海考古的前提条件。科技部社会发展科技司司长祝学华表示，党的十八大、十九大、二十大对建设海洋强国进行了持续部署。按照党中央决策部署，科技部近年来通过全链条创新设计和一体化组织实施，我国海洋科技的实力正在从量的积累迈向质的飞跃、从点的突破迈向系统能力提升，一些关键核心技术实现突破，深水科技创新取得多项历史性成就。在深水装备领域，突破多项深水通用配套技术，解决了系列卡脖子问题，耐压结构、探测传感设备、能源系统等深水核心关键技术取得进展，实现了潜水器功能化、谱系化，同时也培养了一批高水平人才队伍，基本形成自主完备的水下科技创新体系。在深水技术装备的支撑下，深海考古、资源勘探、救援打捞、深水科研作业能力大幅提升，推动我国海洋认知和开发、保护向更深和更广的维度发展。这些成果的取得，是近20年来科研人员不懈奋斗、持续积累的结果。

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开启新篇章

本次深海考古工作有哪些主要亮点和突破？具体组织实施此次深海考古项目的国家文物局考古研究中心主任唐炜认为，南海西北陆坡一号、二号沉船考古调查工作，对于我国深海考古发展具有里程碑式意义。

唐炜介绍，里程碑式的意义，主要体现在以下四个方面：第一，这是中国水下考古工作者首次运用考古学的理论、技术与方法，严格按照水下考古工作规程要求，借助深潜科技技术与装备，对位于水下千米级深度的古代沉船遗址开展系统、科学的考古调查、记录与研究工作。第二，我国以往的水下考古工作主要是在沿海和岛礁周边开展的。这次调查是首次对深海水下文物开展考古工作，考古发现对于研究晚唐五代以来南海海上航线变迁具有重要意义，填补了我国古代南海离岸航行路线的缺环，完善了海上丝绸之路南海段航线的历史链条。第三，南海西北陆坡两处沉船，一处船货以外销的瓷器为主，一处船货以从海外输入的木材为主。两处沉船年代相近，相距仅十多海里。这是我国首次在同一海域发现出航和回航的古代船只，充分证明了这一航线的重要性和当时繁盛的程度，有助于深入研究海上丝绸之路的双向流动。第四，首次采用了一系列新技术、新装备，在探索水下考古发掘技术与装备研发等方面迈出了重要一步。比如说我们对深海沉船设置水下永久测绘基点，并使用长基线定位技术进行位置标定，大大提高了水下考古工作和资料记录的精度与准确性。

国家文物局考古司司长闫亚林表示，国家文物局将以此为契机，进一步加大深海考古工作力度。一是聚焦海上丝绸之路考古研究。以一号、二号沉船为重点，在南海重点区域及重要航线开展深海考古调查，多学科结合深入推进南海历史航线航路、对外贸易和文化交流等相关研究，阐释我国海洋文明特质，推动文明的比较研究。二是提升能力建设。开展深海考古关键技术攻关和专用装备研发，推动深海科学技术与文物保护技术交互发展，充分发挥科技创新的支撑作用，提升我国水下考古的专业化、科学化、智能化水平。支持高等院校、科研院所共同培养深海考古复合型人才，构建深海考古国家力量。三是加强文物保护。国家文物局将会同地方党委、政府和相关专业机构，切实加强两处沉船遗址的保护管理，划定保护区域，制定保护措施，落实现场巡查和智能化监控，确保遗址和文物安全。同时，依托国家文物局水下考古南海基地和中国（海南）南海博物馆，做好出水文物保护修复工作。

（《小康》·中国小康网 独家专稿）

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本文刊登于《小康》2023年7月上旬刊

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