考古中的科學：考古人員為啥要穿防護服 一根頭髮又為啥會影響檢測

四川三星堆遺址發掘再次驚豔世界，目前已出土重要文物500餘件，其中包括金器、青銅器、象牙等物品。

三星堆現場發掘的最新進展，是本週最火熱的新聞之一，很多同學也對這個神秘遺址充滿了好奇。

有同學告訴我們，在影片中看到了穿防護服的考古人員。為什麼考古人員的著裝像無塵實驗室裡的科學家？為什麼有的文物在剛被發現時鮮豔如新，但沒幾分鐘就全都成了粉末？

本期，我們邀請了在三星堆發掘現場工作的中科院西安光機所的研究員唐興佳，給大家科普考古中的科學知識。一片頭皮屑也會影響考古結果

唐興佳的工作，簡單來說就是文物保護“醫生”。他主要做文物資訊提取和分析。三星堆出土的文物，有的會送到他的“門診”裡來看看。

考古人員穿得如此嚴實，是現代考古、科技考古的一種手段，為的就是在“剷土”過程中，讓樣本更為“單純”。在提取發掘坑的泥土、灰燼時，避免考古人員的毛髮、身上穿戴的東西掉落到發掘區域，儘量保持坑裡的原始資訊不受影響。

一根毛髮，也會對考古產生影響？

“當然，萬一混入了毛髮，乃至頭皮屑等現代人體上的資訊物質，都會對後期檢測結果產生影響，到時候說不清有些物質到底是現代的還是原始存在的。”唐興佳說，科學檢測是非常嚴謹的，在考古工作中更是如此。

“這次發掘的是祭祀坑，不光有青銅器，還有象牙、絲織品之類的文物。”唐興佳介紹，挖掘過程中，考古人員會小心翼翼地一層層“剷土”，並將這些混雜著各類物質的土層帶回實驗室，進行科學萃取。

萃取，是用來提純和純化化合物的手段之一。透過萃取，科研人員能從固體或液體混合物中提取所需要的物質。

這種方式，同學們在科學實驗課上就嘗試過。三星堆考古過程中的萃取檢測，和同學們在實驗室裡的操作很像，就是將祭祀坑樣本放置到特殊的溶液中浸泡，經過一段時間的反應和沉澱後，再將溶液抽取出來做檢測。

萃取之後檢測什麼呢？要看看樣本中有沒有絲蛋白、植物纖維等物質。比如檢測出了絲蛋白，那麼就意味著當時人們就可能在使用絲綢製品了。

不光考古人員的防護很嚴實，現場發掘的象牙等有機物也被考古人員穿上了“新衣”。比如用錫箔紙包裹祭祀坑裡的灰燼層樣本，確保樣本不受汙染。

正是有了這樣的嚴密保護，去年曾有被提取的樣本在送到杭州的中國絲綢博物館檢測後，工作人員發現了強烈的絲蛋白訊號，證實了三星堆的這個祭祀坑中，有燒絲綢製品的證據，從而推論當時的人已經在使用絲綢了。

這些嚴謹的發掘檢測，除了能瞭解發掘坑中的物質，還為我們現代人瞭解古人的生活方式、使用物品類別、生存環境等都提供了更多的考據細節。

為啥很多文物出土後就會變黑

說到絲質物，在很多考古成果釋出中，同學們一定都看到了顏色較深甚至發黑的實物。

有同學問，之前看過很多考古報道，都提及了紡織物、稻穀或其它東西，剛被髮掘出來時色彩鮮豔如新，可沒過多久，就變黑甚至化為碎末。這是為什麼？又該怎麼保護呢？

紡織品一般都是由纖維素、蛋白質、脂質等有機高分子構成，與高分子老化降解相關的反應都可能在這些紡織品上發生，比如會導致化學斷鏈、變色、交聯、氧化和水解等化學反應。一些紡織品文物在未被髮掘時，即便會受到水、土壤中的有害離子，及腐黴微生物等侵蝕，但在溫度和溼度等條件穩定的環境中，部分紡織物會保持相對好的狀態，歷經百年甚至千年，依舊可以完好儲存。可一旦出土，高分子排列很容易受外界影響，比如溫度和溼度突然變化，讓這些原本在地下儲存的紡織品會遭遇水分散失、光線、紫外線等不利因素，導致力學強度迅速下降，物理破壞也就變得肉眼可見，比如裂隙和粉化。

特別是絲織品，天生就嬌弱。如果經歷了長久的地下水侵泡，絲纖維吸收水分而溶脹，被水解為氫化纖維素和氧化纖維素，絲綢強度隨之下降，時間越長，越脆弱不堪。在乾燥後，這些絲織品無法復原，甚至會變成粉末。這也是為什麼我們去博物館看一些絲織品文物展出時，它們都被泡在了特製的溶液中。

穀物種子、紙質檔案、紡織品文物、漆木竹器、皮毛文物、骨角象牙等有機質文物，其實是差不多的道理，我們課本上經常提及的氧化反應，是出土文物所要面對的最主要的問題之一。對這些文物的保護，目前主要依靠絲網加固法、水封冷藏法、玻璃夾持法、密封隔絕法、樹脂噴塗法等方式。