多学科视野下的水下考古与文物保护
2025年4月22日，本课题组成功举办中国文化遗产保护与修复通识课讲座，本次讲座由国家文物局考古研究中心，副研究馆员席光兰以“多学科视野下的水下考古与文物保护”为题进行分享。讲座主持人为北京建筑大学侯妙乐教授、常新峰博士。
个人介绍
席光兰
国家文物局考古研究中心，副研究馆员
1.海上丝绸之路
首先，席老师对丝绸之路的整体研究进行了介绍。具体讲到了联合国教科文组织于1988-1997年实施的“丝绸之路整体研究：对话之路”，1990年10月- 1991年3月，30余国近百位学者乘“和平方舟号”从威尼斯启航，沿古贸易航线经多地抵达泉州，此次海上丝绸之路考察，实证泉州宋元时期世界海洋贸易中心地位，其多元宗教遗迹与涉外墓葬为海洋贸易国际化物证。还推动“海上丝绸之路” 成全球遗产保护重要命题。
图1.1 海上丝绸之路
1. 什么是海上丝绸之路？
海上丝绸之路（英文名：Maritime Silk Road，亦被称作海上陶瓷之路、海上香料之路 ），作为古代中国与外国开展交通贸易、文化交往的海上通道，于 1913 年由法国东方学家沙畹首次提及。其航线主要分为东海航线与南海航线，以南海为核心。海上丝路自商周萌芽，历经春秋战国发展、秦汉成型、唐宋兴盛、明清转变，是现存最为古老的海上航线。它是古人借助季风、洋流等自然条件，凭借传统航海技术构建的东西方交流海路网络，更是连接东西方不同文明板块，促进经济、文化、科技、宗教及思想交流传输的关键纽带。
图1.2 古代海上丝绸之路
（1）商贸交易——瓷器：龙泉窑青釉荷叶盖罐作为青瓷的典型代表，在古代海上商货贸易中扮演着重要角色。其贸易路线横跨广袤地域，从中国出发，经海上丝绸之路远播四方。在大窑遗址出土的同款器物，见证了其产地的辉煌；而在土耳其托普卡匹皇宫、波斯湾西拉夫、霍尔木兹、印度尼西亚、韩国新安沉船、日本神奈川县金泽贞慧墓以及琉球（冲绳）等地的出土或馆藏，充分展示了龙泉窑青瓷在国际市场的广泛流通。这些分布于不同国家和地区的器物，宛如历史的坐标，勾勒出古代海上贸易网络的繁荣图景，反映了当时跨文化交流与商业往来的频繁。
图1.3 龙泉窑青釉荷叶盖罐
（2）人文交流——佛教文化：佛教文化在漫长历史中借助海上通道实现广泛传播，成为人文交流的重要纽带。从斯里兰卡丹布勒寺那精美的壁画与佛像，到泰国玉佛寺庄严肃穆的佛塔，再到中国泉州开元寺古朴典雅的建筑，以及日本东大寺气势恢宏的殿堂，这些佛教圣地宛如璀璨星辰，镶嵌在海上人文交流的版图之上。它们见证了不同国家和地区在佛教教义阐释、建筑艺术风格、宗教仪式传承等方面的交流与融合，承载着跨越地域的信仰共鸣与文化互鉴，生动展现了佛教文化传播过程中所蕴含的人文精神与历史价值。
图1.4佛教文化传播
2.水下探索发展时期
在古希腊和古罗马世界，海洋活动丰富且意义深远。波斯战争时期，水下突击队的存在展现了军事上对潜水的运用，保萨尼亚斯（前110-180）与希罗多德（前 484 - 425 ）的记载为这段历史留下注脚。亚里士多德（前384-322）曾探讨潜水的风险及可能的解决方案，反映出当时对潜水技术的思考。
潜水不仅用于军事，还涉及抢救行动。以海为景的大力士雕像，以及罗马奥斯蒂亚考古博物馆藏的浅浮雕《奉献》（前 1 世纪 ），都从艺术角度呈现了海洋相关活动。到公元5-6世纪，亚历山大大帝利用玻璃钟进行海洋探索，进一步彰显了古人对海洋的探索精神与技术尝试。
图1.5 古希腊和古罗马世界
从中世纪到文艺复兴，人类对海洋的探索呈现出独特的发展轨迹。中世纪时，水下活动的证据颇为匮乏，海洋常被神秘笼罩，海洋怪物如鲸鱼被赋予奇幻色彩，亚历山大大帝的传奇故事也在流传。文艺复兴时期，人文主义思潮涌动，带来新的探索尝试。1500 年出现倒立的罐子和首个钟形潜水器，达・芬奇（1452 - 1519 ）对管子、鳍和钟进行理论研究，展现出创新思维。1600 - 1700 年间，多种钟罩、潜水服等潜水设备相继研发，广泛应用于民间与战争领域。
图1.6 中世纪到文艺复兴
19 世纪末至 20 世纪初期，水下探索领域取得了一系列开创性进展。19 世纪末，水下调查及考古作业在湖内开展，人们借助长输气管在阿尔比湖水底行走，开启了水下探索的新征程。1935 年，水下摄影技术问世，为记录水下世界提供了新手段。1937 年，首个自我压力调节器诞生，提升了潜水的安全性与舒适性。1942 年，自带空气呼吸器的发明，更是让潜水员摆脱了输气管的束缚，极大拓展了潜水活动的范围。
图1.7 19 世纪末至 20 世纪初期
20 世纪中期之后，科技革命推动潜水技术革新，为历史研究带来新方法论。20 世纪 60 年代起，水下考古科学研究向纵深发展，大型发掘系统出现，成果更为丰硕。如 1952 年发掘孔洛埃水下遗址时尚无专业水下考古专家，而后随着技术进步，水下考古不断取得新进展 。
图1.8 20 世纪中期之后
2.多学科融合的水下考古
1. 什么是水下考古学？
水下考古学以水下文化遗存为主要研究对象，借助潜水、探测及水下工程等技术手段，运用考古学方法，对海洋、江河湖泊中沉（淹）没的文化遗迹、遗物开展调查、发掘、保护与研究工作，旨在揭示并复原水下人类活动历史。水下考古学的研究内容：水下考古学的研究内容丰富多元。历史上，地震、火山喷发、海啸等自然灾变，致使诸多水边的居址、港口、墓葬等沉没于水中；在古代航线下，也留存着大量沉船及文物 。水下考古不仅致力于发掘水下古代遗址，打捞沉船与水下文物，还深入探究古代造船术、航海术以及海上交通和贸易等领域。像西樵山采石场遗址、华光礁一号沉船、姜女石遗址等，都是其重要的研究对象。
图2.1 水下考古遗址
2.水下考古发展历程
水下考古在欧洲的萌芽：水下考古在欧洲的萌芽，与意大利东南内米湖（Lake Nemi）中两艘罗马时代沉船的打捞紧密相关。1446 年，意大利红衣主教科隆纳（Cardinal Colonna）与建筑师阿帕蒂（Leon Batista Alberti）便尝试打捞内米湖沉船；1553 年，德马基（F.Demarch）使用简单木质面罩参与打捞探索；1827 年，弗斯科尼（Annesio Fusconi）采用木质潜水箱和潜水平台作业，可惜以失败告终。直至 20 世纪，墨索里尼时期通过排水的方式进行打捞 ，这一系列探索为水下考古在欧洲的发展埋下伏笔。
图2.2 罗马皇帝的水上别墅
十九世纪：19 世纪，水下考古相关探索逐步展开。1832 年，查理士・莱伊尔（Charles Lyell）在《地质学原理》第 16 章中，科学探讨水下地层埋藏的人类遗骸及制造物，这是首部涉及水下遗物的科学著作。1853 - 1854 年，瑞士湖泊因水位特别低，经调查发掘，大量木柱、陶器等遗物重见天日。1863 年，恩格哈特（C. Engelhart）在丹麦斯列斯威格（Schleswig）沼泽地发现 4 世纪的 “尼达姆（Nydam）” 号沉船，并采用陆地考古方法进行发掘记录。到 1904 年，丹麦奥斯塔特（Aostad）等地沼泽地不断发现 9 世纪北欧海盗的维京船（Viking Ship） ，为水下考古研究积累了诸多素材。
20世纪水下考古的发展：20 世纪，原始管供重潜技术助力水下考古发展。1900 年，希腊潜水者在安迪基提腊岛附近深海发现雕像，希腊海军打捞；1907 年，伦敦文物协会组织潜水员调查肯特郡沉船；1908 年，苏格兰牧师考察尼斯湖底遗迹并绘图；1927 年，意大利在内米湖重启沉船调查，这是首次以考古为首要目的的沉船发掘，水下考古不断推进。
现代水下考古技术的诞生：20 世纪中叶，现代水下考古技术兴起。1944 年，在雅克・库斯托带领下，法国海军水下小组发明自携式水下呼吸器，开创常规轻潜技术。1952 年，库斯托主导发掘古希腊贸易沉船，设计系列沿用至今的水下考古设备。1960 年，乔治・巴斯调查土耳其海域沉船遗址，首次实践水下考古方法，其考古队改进诸多技术与设备，标志水下考古技术诞生。1965 年，水下考古学国际会议成立。1970 年相关会议、专著出现，水下考古摆脱海底探宝模式。1973 年，乔治・巴斯推动水下考古专业化、学科化。
3.中国水下考古发展历程
我国是历史悠久的文明古国，也是海陆兼备的大国，不仅拥有960万平方公里广袤的陆域疆土，还拥有约300万平方公里的海洋国土。在辉煌的黄土文明之外，我们的先祖也创造出了灿烂的海洋文明，拥有数量众多的水下文化遗产。中国水下考古的发展历程，是在守护文化遗产的使命驱动下逐步推进的。1984 年，英国人迈克・哈彻盗捞 “哥德瓦尔森” 号商船，并于 1986 年委托荷兰佳士得拍卖约 15 万件瓷器、125 块金锭等文物，引发中国考古界、文博界强烈不满与政府关注。
图2.3 英国人迈克・哈彻盗捞 “哥德瓦尔森” 号商船
1987 年，国家文物局组织的 “水下考古工作协调小组” 成立，经国务院批准，中国历史博物馆设立水下考古学研究室，拉开中国水下考古序幕，同年 8 月 “南海一号” 被发现，这三件事标志着中国水下考古正式诞生。1989 年，国务院颁布《中华人民共和国水下文物保护管理条例》，中国第一支 “水下考古队” 诞生。此后，从 1990 - 1992 年与各国水下考古队合作勘探，到 1992 年独立勘查辽宁绥中元代沉船；从 1998 年首次远海水下考古 —— 西沙考古，到 2007 年 “南海一号” 整体打捞；2009 年国家水下文化遗产保护中心成立，2011 年走出国门开展肯尼亚沉船考古，2012 年签约制造首艘专业水下考古船，2014 年水下文化遗产保护中心独立建制，再到 2022 年长江口二号沉船整体打捞 ，中国水下考古不断突破，日益成熟。
图2.4 水下考古工作协调小组
图2.5 水下考古工作的发展
4.水下考古的一般工作流程
水下考古有着严谨规范的工作流程。首先是水下搜寻，借助相关设备在水下寻找目标遗迹或遗物。随后布设基线，为后续工作确立基准。接着架设探方，构建起有序的发掘框架。再进行抽沙清淤，清理覆盖物以显露目标。之后开展测绘工作，精确记录遗址或遗物的空间信息，同步进行摄影，留存影像资料。待准备就绪，进行文物提取，将珍贵文物小心打捞。最后是文物登记，对提取文物进行详细信息记录 ，整个过程环环相扣，旨在科学、完整地发掘和保护水下文化遗产。
图2.6 工作流程
5. 中国水下考古成果
目前我国已发现分布于各个海域以及内陆江河湖泊的240余处水下文化遗存，其中在南海海域的西沙、南沙附近就发现100余处沉船遗址。
图2.7 中国水下文化遗产分布
重点介绍了“南海Ι号”沉船、华光礁一号沉船、珊瑚岛一号沉船、金银岛一号沉船、“南澳Ⅰ号”明代沉船、长江口二号沉船、漳州圣杯屿元代沉船、甲午沉舰、南海西北陆坡一号沉船和二号沉船等重要沉船的考古发现、发掘、船货研究与保护。除了在附近海域进行考古发掘之外，我国对内陆水域也开展了水下考古工作，并取得重要收获。随着中国水下考古的发展与壮大，我国水下考古走出国门，开始国际合作，在2010、2012、2013三个年度与肯尼亚合作实施水下考古工作，对肯尼亚拉姆谢拉遗址、马林迪奥美尼角沉船遗址等水下遗存开展了水下考古工作；2019年起开展了中沙合作塞林港遗址，为探究海港遗址的内涵提供了重要的考古证据，出土了包括中国瓷器在内的诸多文物精品，为海上丝绸之路研究提供了十分珍贵的考古资料。涉外考古展现了中国水下考古的水平，为国际水下考古事业的开创与发展做出了重要贡献，为中国海上丝绸之路和海上贸易史研究提供了珍贵的资料。
图2.8 南海一号沉船遗址
图2.9 南海一号沉船遗址
图2.10 华光礁一号沉船遗址
图2.11 珊瑚岛一号沉船遗址、金银岛一号沉船遗址
图2.12 南澳一号沉船遗址
图2.13 南澳一号沉船遗址
图2.14 长江口二号沉船遗址
图2.15 南海深海考古
图2.16 南海西北陆坡一号遗址
图2.17 南海西北陆坡二号遗址
随着科学技术的不断发展，水下考古工作逐渐从人力下潜发展到如今的水下机器人、潜航器等多学科技术融合进行水下考古工作，极大地拓展了水下考古的广度和深度。
3.水下考古现场文物保护
水下文物处于新环境（水下），若环境稳定，文物就会经历一个与埋藏环境平衡的改变过程，并逐渐适应新环境，这样文物的腐蚀速率就会降低，处于相对稳定的状态。当文物从水下提取出水时，被突然置于空气中，文物又进入了一个新环境，改变则重新开始。因此，水下考古现场做好文物保护工作具有重要意义，即便采用先进技术对水下遗存展开考古打捞工作，若没有后期科学的保护，也无法达到预期目标。
水下考古现场文物保护工作应如何完成？首先需考虑工作任务与工作时间。水下考古工作任务包括前期勘察、文物提取、样品采集、数据记录、抢救性保护、包装运输以及后续保护处理。狭义上的工作时间界定为从文物及其他考古资料刚刚暴露到被移交至实验室的时间；广义上的工作时间界定为考古项目立项时介入，包括考古方案制定、现场保护预案及准备和实施工作时间的总和。
席老师以海洋沉船遗址的分类为例进行了介绍海洋沉船遗址是一类特殊的考古遗址，宛如 “时间胶囊”。突发灾难让水下的沉船残骸成为意外封存历史的容器。像木质沉船与近现代船舰，承载着诸多历史信息。水下埋藏环境复杂多变，这使得考古工作需在特殊的水下场景开展。其中文物不仅种类丰富、数量庞大，且病害情况复杂，部分损害程度严重。同时，现场保护工作面临重重困难，加上工作环境有限、条件简陋，给海洋沉船遗址考古及文物保护带来极大挑战。
图3.1 海洋沉船遗址
1. 水下考古现场文物保护的一些问题
水下文物的埋藏环境决定了考古工作要在特殊的环境下进行，现场工作环境导致水下考古现场文物保护存在一些问题：首先，工作条件有限（图16）。相较于陆上考古研究能够利用多种移动的实验室与实验设备，水下考古工作环境简陋，工作条件艰苦，在工作时常会搭建临时性场地、采取临时性措施进行现场文物保护。其次，文物提取方法较为复杂。将遗物打捞提取出水是水下考古工作的重要内容，需采取一些专门预防措施，并根据具体要求制定预案并及时调整。此外，考古调查发掘结束后，遗址的原址保护也是不容忽视的重要环节，关系到遗址的长期留存与历史信息的完整保存。
图3.2 工作条件
图3.3 工作场景
2.水下考古现场文物保护流程
首先，需科学制定工作方案，明确保护目标、流程与技术路线；其次，组建专业工作队伍，确保人员具备考古、文物保护等多领域专业知识与实践技能；再者，配备适宜工作平台，为现场作业提供稳定支撑；然后，根据实际需求改造工作空间，满足文物保护操作环境要求；最后，合理配置设备与材料，保障现场保护工作顺利开展。
图3.4 现场保护方案制定
文物提取作为水下考古的关键环节，旨在将水下遗物打捞上岸。此过程需采取针对性的预防措施，并根据实际情况对预案进行动态调整。
在提取技术方面，方法丰富多元。①空气打捞装置通过吸力与喷射力，以抽沙形式吸取遗物，该方式通常属于非主动提取范畴；②徒手提取在特定情境下适用；③气体提升装置也被应用于文物提取作业。
从文物类别分析，遗址表面及探方内的陶瓷器、金属器等一般性器物，在常规搬运过程中不易受损，潜水员可直接搬运，或借助浮力袋等辅助装置进行提取。而小件及易损器物，诸如已损坏的有机质遗物、锈蚀断裂的金属器、器壁薄脆的陶瓷器等，在提取前需进行特殊包装或加固处理，随后谨慎搬运出水。
图3.5 文物提取工作
在水下考古发掘提取文物之前，数据记录中的文物登记工作至关重要。此阶段于水下开展，涵盖多项关键操作。通过测绘，精确获取文物的空间位置与形态尺寸等基础信息；对文物进行编号，为其赋予唯一身份标识，便于后续管理与研究；运用拍照与摄像手段，从多角度、多维度留存文物的原始状态与周边环境影像资料。
图3.6 数据记录
水下考古现场文物保护的理想状态是建立与陆地考古相似的移动实验室，但由于环境和工作场地有限，一般很难实现。在一些条件较好的水下考古现场，文保人员也会携带一些便携仪器，如便携式XRF、便携式数码显微镜、便携式拉曼光谱、便携式近红外光谱、便携电导率仪等，建立文物出水现场保护移动实验室，对文物进行分析检测，识别含功能、成分、病害状况等在内的文物信息，对其进行更科学的定性与研究。
3．水下考古现场文物保护案例
经过长时间经验的积累，我国水下考古工作取得显著进展，以小白礁一号沉船和华光礁一号沉船为例介绍了现场文物保护成功案例。
（1）小白礁Ι号沉船
随着技术不断发展，至2014年打捞“小白礁Ι号”时，工作人员已积累丰富经验。因此，此艘沉船的现场保护工作做得更为精细，准备工作流程主要有制定工作方案，组建工作队伍，搭建工作平台，配置设备材料等，并建立临时实验室。
对“小白礁Ι号”的船体采用了拆解打捞方式，包括水下清理、记录、拆解、提取。文物提取后开展现状评估、提取保存状况信息、样品采集等工作（图21）。在现场进行初步清洗、加固、保湿防霉处理，防止环境变化以及霉菌滋生对文物造成破坏。完成上述工作后，使用宣纸等吸水材料包裹文物、喷洒防霉剂密封保湿、缓冲固定、标注信息，再进行临时存放，临时存放的方式有覆盖存放、浸泡存放、装箱存放等。对于存放地需定期监测温度、湿度等环境因素，防止温、湿度变化对文物保存造成不利影响。
图3.7 “小白礁 Ⅰ 号” 船体发掘与现场保护
图3.8 现场加固
图3.9 临时存放
（2）“华光礁一号”沉船遗址
“华光礁一号”沉船遗址的发掘（图20），是中国第一次开展的远海水下考古发掘工作，同时也是在水下环境良好的条件下开展的一项较为全面系统的水下考古实践。考古队员入水后，首先进行一系列的水下清理、测绘、编号、摄影记录等工作。由于沉船与海洋沉积物粘结十分严重，并且距离陆地较远，在远海无法进行整体打捞，需将船体木板拆解编号并记录，利用物理加固后进行搬运提取。搬运出水后对细部测绘记录，在现场实施例如防霉保湿、加固等保护处理后再进行包装、装箱、标签、转运等工作。
图3.10 华光礁一号沉船水下数据记录
4.水下考古遗址原址保护
考古调查发掘工作结束后，需进行遗址原址保护。遗址原址保护是一种使用物理或者其他方法的原址干预手段，它能够减缓、阻止或改变对考古遗址有负面影响的过程，保持遗址稳定。
联合国教科文组织2001年《保护水下文化遗产公约》及其《附件》中强调“原址保护应作为保护水下文化遗产的首选方案”。原址保护一般被视为原址展示的基础，与之直接相关的保护或利用环节主要包括遗迹发掘及记录、回填处理、可控环境下的暴露展示等。保护技术方面主要包括沙袋回填、聚合物覆盖、人工泥沙淤积覆盖、自然泥沙淤积以及牺牲阳极保护（主要针对金属文物）等。大量水下考古工作结束后，若条件允许在水下保护，则优先选择水下保护。
在世界范围内具代表性的水下考古原址博物馆主要有埃及水下博物馆、希腊沉船帕特农神庙水下博物馆、法国戛纳水下博物馆、赛普洛斯水下博物馆、墨西哥坎辉水下雕塑博物馆等。目前中国仅有唯一一座水下博物馆——重庆白鹤梁遗址博物馆。
1.水下考古遗址原址保护重点案例：
对我国三个沉船的水下原址保护案例作一介绍——南澳一号、致远舰以及经远舰的水下原址保护工作。
2012至2016年，我们主要借鉴克罗地亚两座罗马时期遗址的保护经验对“南澳一号”进行水下原址保护（图23、24）。在技术方法方面以金属保护笼措施为基础，并对其使用阴极保护，防止金属笼长期处于水下环境而被腐蚀破坏。
2016-2018年，采取牺牲阳极保护措施对致远舰、经远舰的金属舰体及金属类文物展开水下保护工作。
图4.1 木质沉船——南澳Ⅰ号
图4.2 致远舰
图4.3 经远舰
2.牺牲阳极金属沉船原址保护法
牺牲阳极法是古老的阴极保护手段。1823 年，英国 Davy 在研究木制舰船铜包皮海水腐蚀时，用 Sn、Fe 和 Zn 对铜做保护试验，这是该保护法的最早记录。次年，Davy 提议用锌块保护船舶。传统牺牲阳极保护设计多依赖实际测量或经验估算。而沉船遗址情况复杂，被保护遗物的结构、材质及环境特殊，使得船舰原址保护的牺牲阳极技术更具特殊性与复杂性。
图4.4 牺牲阳极保护法示意图
近年来，为了精准设计沉舰牺牲阳极原址保护方案，开展了牺牲阳极技术水下遗址原址保护相关的大量研究，并以下以经远舰为例，对其牺牲阳极保护的数值模拟研究。分别开展不同沉船埋藏环境的数值模拟研究，筛选了不同种类的阳极、分析了不同数量牺牲阳极的位置分布和使用数量，确定了沉舰牺牲阳极原址保护最佳方案。
图4.5 物理模型示意图
图4.6 不同数量牺牲阳极的方法
图4.7 沉船基体表面不同数量牺牲阳极电位分布点云图
5.沉船和出水文物保护的几个案例与新技术——多学科交叉创新
1. “南海Ⅰ号”船载铁器
“南海 Ⅰ 号” 沉船出水的船载铁器规模惊人，其铁器凝结物总重预估超 80 吨。从船体内部铁器装载布局来看，呈现出一定规律。铁条主要集中于 C2、C3、C4、C5、C6、C7 舱室，其中 C5 舱室还发现少量铁锅；C6 舱室左侧存放铁锅，右侧则是铁条；C11 舱室中部装载铁条；C12 舱室中部及左侧有铁锅与少量铁条。尤为值得注意的是，约在 16 米左右处的 C7 舱室，即主桅杆附近，铁器装载最为密集。通过对船载铁器的分析研究，探索铁器的制造工艺，进而分析不同铁器的功能，为海洋贸易提供重要证据。
图5.1 “南海Ⅰ号”船载铁器分布图
图5.2 “南海Ⅰ号”船载铁器
2.华光礁一号沉船船体用材研究
“华光礁一号” 沉船在船体构造方面具有独特价值，其发现有 6 层船壳板，是目前已知最早采用 6 层外板建造的古船实例。造船工程受多种因素制约，如造船材料、通航环境等，其中木材资源是关键要素。古代造船所用木材承载着丰富信息，对 “华光礁一号” 沉船船体木材开展树种鉴定与用材分析，进而全面剖析其用材特点。
图5.3 “华光礁一号” 沉船船体木材树种鉴定
3.致远舰出水舰徽瓷盘修复
致远舰出水的舰徽瓷盘是重要的考古发现。这些瓷盘打捞上岸时多呈破碎状态，表面存在多种病害。对其开展保护修复工作时，首先需进行详细的保存状况与病害分析，精准掌握瓷盘的受损程度与病害类型。基于此，制定科学合理的保护修复方案，在确保文物历史信息与价值不受损的前提下，对瓷盘实施修复，为研究致远舰及相关历史提供珍贵的实物资料。
图5.4 致远舰出水舰徽瓷盘
4.新技术——饱水木质文物木材保存状况评估技术
针对海洋出水木质文物轻度、中度、重度降解等不同保存状况，研究构建了涵盖取样方式、测试分析方法的检测技术体系，从解剖、化学、晶体、孔隙等结构特征层面入手，探寻结构特征关键指标与物理力学性能之间的关联。
图5.5 技术解析
针对饱水木质文物保存状况和研究需求，研发了取样和测试分析检测方法，取样环节遵循明确原则，综合考量取样尺寸、位置与重复数，审慎筛选适配文物保存状况及取样尺寸的工具。测试分析方法涵盖无损、微损与有损三类。
为了精准确定饱水木材树种，研发了考古木材DNA精准识别。首先获取木材样品，随后利用松属质体基因组，对木材解剖构造特征进行识别，达到硬木松 “类” 水平。接着设计生物 RNA 探针，用于木材 DNA 的提取、纯化及建库。之后通过捕获富集与高通量测序技术，对测序数据进行序列分析，从而实现木材物种的精准识别。
在饱水木质文物的保护研究中，确定其物理力学性能关键指标意义重大。物理性能方面，涵盖通过吸附法（DVS）测定的吸湿性、以排水法获取的基本密度 、利用干燥法测得的最大含水率、借助热机械分析（TMA）得出的线膨胀率，以及通过近红外光谱技术（NIR）分析的干缩性 。力学性能则聚焦于用硬度计或 NIR 技术测量的硬度，以及通过 NIR 技术评估的抗弯模量和抗弯强度。
个人简介
席光兰，国家文物局考古研究中心，副研究馆员。主要从事文物保护与修复、水下考古（考古现场文物保护与原址保护）、冶金考古等研究。
近年来先后主持国家重点文物保护专项项目2项，主持国家社科基金冷门绝学研究专项项目1项，参与“十三五”国家重点研发计划项目2项（子课题负责人），参与国家自然基金项目2项，作为水下考古现场文物保护负责人先后参与致远舰（2015年全国十大考古发现）、经远舰（2018年全国十大考古发现）、定远舰、长江口二号沉船、福建圣杯屿元代沉船等多项水下考古项目，参与西沙珊瑚岛一号沉船遗址、华光礁一号沉船和甘泉岛遗址等水下考古遗址原址保护规划项目，主持国家财政部公益性科研院所基本科研业务费专项基金项目10余项，作为方案编制负责人编制了《致远舰出水文物保护修复》、《辽宁绥中三道岗遗址出水瓷器保护修复》、《舟山地区馆藏铁器保护修复》、《浙江嘉兴平湖地区铁炮保护修复》等多项文物保护修复方案。在国内外学术期刊发表学术论文20余篇，申请国家发明专利3项，参与编写《华光礁一号沉船遗址发掘报告》1部。
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供稿：万 莉
排版：闫俊琳
审核 ：潘玥含、邓艳萍、马 顺