从传统的“手铲释天书”，到各种“黑科技”大显身手，如今，科技已成为文物挖掘的新动力，将考古的手段和视野拓展到了更高的维度。

中国地域辽阔，自然环境多样，不同的地理、气候和人文因素造就不同的文物保存状态，也推动文物挖掘技术的本土化创新。从高原、平原到深海，科技在不同文物挖掘场景的深度运用帮我们拂去历史的迷沙、挖掘承载文明的遗珍，让蕴含着先人智慧创造和文化基因的珍宝得以通过科学、有效的形式面世，在不可逆转的挖掘过程中给予文物保护。基于此，人类才有机会获得考古研究的新发现、新视角，距离探究文明的起源、形成和发展更进一步。

地脉拾“遗”

陆地是考古的典型场景，主要是指对地面及地面以下进行考古调查和发掘的活动。人们耳熟能详的著名文物大多是通过陆地考古挖掘而来，如秦始皇兵马俑、商周太阳神鸟金饰、三星堆青铜面具、商后母戊鼎、汉代金缕玉衣、战国曾侯乙编钟等。

在未被发掘之前，文物长时间于地下保持相对稳定的状态。然而，一旦出土，受到周围环境的影响，文物极易遭受质变性的损害，这为文物的挖掘工作带来了诸多挑战。

在中国考古历史上，就曾出现过不止一次因为保护不当，而造成出土文物受损的情况。明万历皇帝的定陵发掘，被认为是考古史上的一大悲剧，由于当时技术水平及考古配套设备设施等的制约，墓葬中的字画、书籍、丝织品等文物，在接触空气后遭受到了破坏性的损坏。

随着科技的发展，文物挖掘技术和后续保护措施逐渐完善，文物呈现更为完整、丰富、生动的历史面貌。地处四川广汉的三星堆遗址是迄今在我国西南地区发现范围最大、延续时间最长、文化内涵最丰富的古蜀文化遗址，盛极于距今3000多年的商代中晚期。三星堆遗址的考古工作几乎与中国考古学的发展同步。考古人员于1934年开启三星堆遗址的第一次科学考古发掘，并于1980年开始连续发掘。2019年，三星堆遗址祭祀坑区考古发掘重启，古蜀文明“再醒惊天下”，新发现的6个“器物坑”发掘出土青铜器、金器、玉器、牙雕等带编号文物共计17000余件。2022年至2024年，考古工作者还在遗址内发现了玉石器“生产车间”等遗存。自考古发掘以来，几代考古人薪火相传，三星堆遗址已出土各类文物数万件，包含青铜器、玉石礼器、金器、石器、陶器和骨器、海贝、象牙等，填补了中国夏商时期西南地区历史的空白，为研究古代文明的多元性提供了关键证据。

高科技助力下的三星堆遗址考古是现代科技与考古事业融合发展的生动写照。在2021年三星堆遗址考古发掘现场，“考古方舱”恒温恒湿，可以通过手机或电脑随时查看舱内的温度和湿度，以及二氧化碳和二氧化氮的含量，确保文物发掘露出后环境的最小干预，给予文物及时有效的现场保护。每个考古舱都配备了自由伸缩升降悬吊式工作平台，让考古队员实现悬空近距离非接触式发掘，并对文物开展高光谱分析、三维扫描等信息采集。为避免人为带入现代生物信息，考古人员必须身着防护服才能进入考古舱，从而最大限度维持“祭祀坑”土壤中包含的原有信息。3号坑的大口尊连同内部填土重达几百公斤，不易挖掘。为了确保万无一失，现场挖掘专家们为它量身3D打印出了与器型完美贴合的“硅胶壳”加以保护，以此保证大型青铜器提取时不受损。3D打印技术有机实验室、无机实验室、应急分析实验室、微痕应急保护实验室等被搬到发掘现场，实现现场发掘和文物保护研究的“零时差”无缝衔接，使出土文物的信息提取更科学、完善。此外，三星堆遗址的挖掘工作采用了载波相位差分技术，实时记录每件出土文物或土壤样本所对应的经纬度，并生成二维码，载有文物年代、材质等信息，成为文物独一无二的“身份证”。

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范例。而在科技加持下，我国文物挖掘的新模式不断涌现。

2024年是秦兵马俑考古发掘50周年。半个世纪间，几代考古工作者不断探索追寻，让沉睡地下2000多年气势磅礴的军阵、栩栩如生的陶俑得以重见天日。2024年9月8日，兵马俑一号坑“现场应急保护实验室”、二号坑“考古现场发掘与保护平台”正式建成并投入使用。舱内环境调控系统、专用照明工作系统、工作记录系统、文物信息采集系统、文物吊运装备一应俱全，实行“从考古发掘现场到实验室修复的全流程闭环体系”，是文物挖掘“现场应急保护体系+考古平台体系+专用装备+信息化支撑体系”的新模式的体现。

战国晚期楚国的高等级大型墓葬武王墩墓在考古过程中应用现代化考古实验室为现场脆弱遗迹提取提供有力的技术支撑。距离考古发掘现场200余米处建有一座3000平方米的现代化考古实验室，实验室内设有低温灭菌室、无机质文物保护室、分析实验室等房间。在这里，多学科研究团队持续对武王墩一号墓出土文物与遗迹展开系统分析研究，开展各类脆弱文物和复杂堆积遗迹的加固提取及稳定性保护工作。实验室可对湿度进行精准调控，在常氧与低氧模式之间切换，实现对文物原始埋藏环境的模拟，为出土文物提供即时保护，满足饱水漆木器、椁室盖板等木质文物脱水定型需求，避免文物因出土后环境突变而受损。

借助科技手段，传统方法无法获取的文物关键信息可以有效提取，揭示与之相关的人类活动和古代历史。

三星堆遗址考古发掘现场3号“祭祀坑”，用高光谱成像扫描仪对文物进行光谱拍摄，以识别文物的材料和属性

海底捞“珍”

水下考古学是考古学的一门分支学科，是陆地田野考古向水域的延伸。它以人类水下文化遗产为研究对象，对淹没于江河湖海下面的古代遗迹和遗物进行调查、勘测和发掘。

历史上频繁的海上活动致使海洋留下了大量的沉船及相关遗存。沧海桑田，不同时期海岸线的变迁，也使一些城址、聚落、墓葬等淹没在水下。这些不同时期与海洋相关的遗迹、遗物，构成了水下文化遗产的基本内涵。

中国水下考古事业起步于1987年，近年来，随着考古理念进步、设备技术升级以及法律完善，我国水下考古和水下文化遗产保护格局不断发展。

随着政策的不断加码，我国水下考古事业亮点纷呈。辽宁庄河海域甲午沉舰遗址（经远舰）水下考古调查、广东“南海I号”南宋沉船水下考古发掘项目分别入选2018、2019年度全国十大考古新发现。“南海I号”发掘提取各类遗物18万余件，长江口二号古船整体打捞入坞，南海1500米深度海域布设水下永久测绘基点，水下考古迈入深海新阶段。

其中，“长江口二号”古船整体打捞迁移工程的启动，令世界为之瞩目。这个称得上规模恢弘的古船考古与文物保护项目，在世界上首次采用了“弧形梁非接触文物整体迁移技术”，集当今最先进的技术路线、设备制造等于一体。

常规的水下沉船打捞技术需要潜水员钻到“长江口二号”古船下进行人工打洞，在沉船底部贯穿钢缆。这种方式容易发生塌方，对潜水员生命安全和古船结构安全造成威胁。如何确保古船安全、完整地打捞出水，而又不扰动周围泥沙给古船带来的二次损伤，上海打捞局组织上海隧道公司和上海电气核电集团等科研团队开展联合攻关，最终拿出了世界首创的打捞技术方案——“弧形梁非接触式文物整体迁移技术”。方案创新性采用世界首次的弧形梁穿引打捞工艺，创新性运用隧道掘进技术、单船竖向液压同步提升技术，创新性建造中部大开口专用打捞工程船“奋力轮”，实现了仅用1艘驳船完成沉船整体打捞的提升、运输、进坞以及卸载作业，提升作业效率的同时，保障古船安全。特别是弧形梁打捞技术结合了弧形梁打捞工艺、隧道盾构掘进工艺、沉管隧道对接工艺等，用造隧道的技术来打捞水下沉船，这在全世界水下考古中还是第一次。依赖我国的高端制造能力，这样的高科技方案可以最大限度地保护水下文化遗产的原生性和完整性，保障文物安全。

南海西北陆坡一号、二号沉船遗址位于海南省三亚市东南约150公里海域。受深潜技术限制，过往30年，我国水下考古多集中在水深50米以内的水域。面对平均深度1200米、面积逾200万平方公里的南海，中国水下考古工作者一度只能望“洋”兴叹。“深海勇士”号4500米级载人潜水器、“狮子鱼”号6000米级无人遥控潜水器、三维激光扫描仪等多种深海技术和装备的应用，促进水下考古不断向深海拓展。2023年5月至2024年6月，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，使用“深海勇士”号载人潜水器和“狮子鱼”号无人水下遥控潜水器，联合对南海西北陆坡一号、二号沉船开展了三阶段的水下考古调查。

文物提取阶段首先需要保证文物的安全，一是文物不能破损，二是瓷器表面的纹饰也不能够破损。为了完成目标，团队将潜水器过去使用的金属材料机械手，替换成柔性材料的机械手，最终成功采集大量海底沉积物、底层海水、海洋生物等样品。南海西北陆坡一号、二号沉船遗址保存相对完好，文物数量巨大，年代比较明确，实证了中国先民开发、利用、往来南海的历史事实，是我国古代海上丝绸之路贸易往来与文化交流的重要见证，对阐释我国海洋文明特质，推动文明比较研究具有重要意义。

现在各类“深海利器”能够协助考古学家直接获取海底水下文物遗址的种类、数量、分布等基础信息，在不破坏水下文物遗址的同时提取水下文物。从水下20多米的“南海一号”宋代沉船到1500米深海的明代沉船，我国已在中国的四大海域——渤海、黄海、东海、南海，叩开考古的“深蓝之门”，进行了多项水下沉船遗址及其他水下文物遗迹的调查、挖掘工作。

高原问“古”

高原考古学蕴含着最初人群来源、极端环境下早期人类适应方式、不同人群与文化之间的交流融合、现代高原人群及其文化形成过程等重大学术课题。近年来，高原考古挖掘持续取得突破性进展。

梅龙达普洞穴遗址是青藏高原腹地发现的首个史前洞穴遗址，也是世界范围内海拔最高的超大型史前洞穴遗址。2018年起，西藏自治区文物保护研究所和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所联合进行旧石器考古调查。截至目前，梅龙达普洞穴遗址已经出土旧石器时代至早期金属时代的各类文化遗物逾万件。

高原寒冷干燥的独特环境为保存大量动植物遗存、微体化石和沉积物DNA提供条件，但也为梅龙达普洞穴遗址文物挖掘带来困难。在氧气含量不足平原地区60%的雪域之巅，考古队员综合运用技术手段，用手铲剥离沉积物、用毛刷或吹球拂去尘土，借助全站仪发射和接收红外射线，自动读取和计算坐标数据，获取高精度三维坐标，为文物生成电子“户籍”。此外，多种科技“利器”呵护文物诞生过程：用罗盘记录出土物的空间状态，对动物化石进行原地加固提取或石膏整体打包，系统采集高分辨率的年代学、沉积学、古环境学和遗传学样品，对遗址区、洞穴、重要遗迹与地层进行三维扫描和重建……科技赋能文物挖掘一点点拼起世界屋脊上古人类演化的巨幅画卷。

皮洛遗址位于四川省甘孜藏族自治州稻城县金珠镇，东距稻城县城约2公里，遗址平均海拔约3750米，遗址整体面积约100万平方米，是一处超大型旧石器时代旷野遗址，被誉为“具有世界性重大学术意义的考古新发现”。

在皮洛遗址，考古团队建立了科学的地表采集系统，对地表所有典型石制品的类型、风化磨蚀情况以及三维坐标进行了详尽记录。这一系统性方法有效地弥补了发掘面积有限的局限，系统性地还原了整个遗址范围内不同时期遗物的空间分布状况。迄今为止，已成功采集典型石制品3000余件，为研究提供了丰富的实物资料。

挖掘过程采用水平层与文化层相结合的科学方法，对所有编号标本进行了拍照、记录三维坐标和产状。此外，对于遗物分布密集的水平层，还实施了三维摄影建模。团队特别注重对残留物、土壤微结构等分析样品的现场采样，并在剖面上统一采集了光释光测年样品、古DNA样品，以及粒度、磁化率、孢粉等古环境研究的样品，以期全面揭示遗址的科学价值。

考古学家通过细致的发掘工作，发现了数量丰富、形态规整、技术成熟的手斧和薄刃斧，是目前在东亚发现的最典型的阿舍利晚期阶段的文化遗存，也是目前发现的世界上海拔最高的阿舍利技术产品。同时，揭示了皮洛遗址中更新世末期至晚更新世连续的地层堆积，不晚于距今13万年，填补了我国乃至东亚地区旧石器时代考古研究的空白，也为我们认识远古人群迁徙和文化传播交流提供了新的视角和思路。

在文物挖掘科技不断向着专业化、精细化发展的助推下，从水下四千米到海拔四千米，海洋、沙漠、溶洞、冰原，各类自然环境与风貌留存的文明结晶得以安全、完整问世，不断给历史链条填补缺口，区域文明的涓涓细流百川归海，实证着中华文明延绵不断、多元一体、熠熠生辉。