为考古插上科技的翅膀——李存信

运用科技手段,对重大考古项目的保护性发掘,是改革开放四十年中国考古工作巨变历程的鲜活例证。

李存信,生于1959年,中国社会科学院考古研究所副研究员,专业从事文物处理保护工作,先后参加了山西大河口西周墓地 、安徽蚌埠双墩东周墓、山东高青春秋墓等重大项目的考古发掘。国内实验室考古学的带头人。

2007年5月,山西省临汾市翼城县大河口村,发现了几个新发掘的盗洞。盗洞是盗墓后留下的痕迹,它的出现意味着地下很可能存在古代墓葬。为了保护文物,当地有关部门马上展开了抢救性考古发掘。果不其然,发掘工作很快就取得了让人兴奋的成果。

1号墓和2号墓,这两座墓保存的非常完整,里面没有经过任何的扰动就是没有被盗现象,墓葬比较深将近离地表将近10米,规模属于一个中型墓吧,长4米多,宽将近3米。就是属于中型墓的范畴,当然就是在这个墓葬出土物,清理到这个墓底的时候棺裹也出现了,陪葬物也出现了。

现场的考古人员根据大量陪葬器物判断,这是一座保存完整西周古墓。在我国的考古史上,这样的古墓十分罕见。为了能够更好的进行保护和发掘,当地文物部门向中国社会科学院求助,希望能在技术上得到帮助。

李存信团队先到那就去看一看,先到现场实际感受一下,对这个出土物采取什么方式,怎么样利用我们原来一些做过的,或者自己经历过的处理的一些文物的方式方法,怎么能运用到这个过程当中。他们首先先看见东西,来形成自己的计划,把这方案提出来。

在电影《十二生肖》中,有一个成龙在文物修复现场的片段。随着科技的飞速发展,各种先进的技术纷纷被引入到考古中。电影中的场景,其实离我们并不遥远,在北京中国社会科学院考古研究所里,人们就可看到了与电影中类似先进仪器。这就是激光全息扫描仪。

通过这台手持的机器,考古人员可以把文物的信息,以3D模拟的形式传送到计算机中,这就相当于给这件文物建立了数字档案,极大的方便了日后的研究工作。在中科院考古所,把这些科技引入考古领域的,正是中国实验室考古的学科带头人——李存信。

在目前考古资源越来越少的情况下,为了要解决考古这个课题当中或者学术当中的一些空白,他们要针对出土保持原始状态的这些墓葬,对出土物进行了精细的发掘。发掘完成以后,他们再进行后期的处理保护,解决考古学当中许多未知的东西,或者叫不详的东西。

2006年,成立了56周年的中科院考古所,为了更好地把现代科技运用与考古事业,开辟了一个新的部门——考古发掘技术与文物保护研究工作部。47岁的李存信成为这个部门的负责人。

这个部门成立不久,考验就来了。2007年,山西传来了大河口发现西周墓葬的消息,李存信受命带队赶到了现场,他的任务是打破传统的考古方式,把实验室考古学用于实践当中。

李存信发现了若干个在墓壁上面的台子上有壁龛,4个墓壁发现了有11个壁龛。壁龛里面经过简单的清理以后,发现了里面放了数量不一的物件,现在叫漆木器了。但是碰到这种情况,考古同志就有所顾虑了,对这些东西,出土的数量少,拿不出来。完全变成了土体的东西了,就是土制文物了。

发掘现场的情况,让经验丰富的老技工也束手无策。这座墓葬里的漆木器,由于在地下埋藏了几千年的时间,木质部分已经完全腐朽,仅剩下了一层漆皮。在以往的发掘过程中,遇到这种情况只能把漆皮部分取走。然而李存信却要借助科技的手段,完成一个不可能完成的任务。他要利用漆皮留下的线索,复原漆木器原来的样子。

过去要在墓葬内部,漆木器和其他的遗物同样就出在一个效果区范围内的话,这些漆木器就会被别的器物打破。它就不存在了,可能只能从视觉上面看到有漆皮,但是这是什么样的器物被打破了,看不出来。这种情况以往考古报告和简报都描述过。

现在他们能看见有器型存在了,当然非常兴奋.李存信第一次去了以后回到所里,就写了一个简单的操作方案,作为保护的一个程序。

李存信很快做出了发掘方案。这些出土的漆木器,虽然木材已经腐朽消失了,但是由于泥土慢慢的渗入回填,代替了原来木材的位置,让漆皮有了依附。只要把漆皮和它依附的土一起取出来,就能还原原来漆木器的形状。然而,到底该如何把漆器分离出来,这之前从没有人尝试过。接下来,人们看到了一个不可思议的场面,李存信竟然拿出针管和吊瓶,像个医生一样开始给土疙瘩打吊瓶!

他们下一步要做工作的重点,就是保护这一块土。在清理到一个面的时候,进行翻转之前,首先要对这面器物内侧的土体要进行适当的加固。就用在医院里面打吊针的方式,或者用针管往里面打药剂。实际上是使用一种加固试剂,它是液态的,能通过打吊针的方式或者用针管往里面推,推到土体内部,使这个加固剂将这一块土体完整的加固起来。

原来,给土疙瘩打的药水,是一种专门配置的凝固剂,这样做的目的是为了让漆皮内的土疙瘩保持原有固定的形状,不会在发掘时坍塌变形。然而,固定仅仅是第一步,如何把文物分离出来,才是真正的难点。李存信这时又有什么样的妙招呢?

在中国社会科学院考古研究所的院子里,有一座白色的棚子格外醒目,这里正是李存信的考古工作室。这里停放着大型吊车和气压翻转机等机械设备。为什么考古实验室里,会出现这样的庞然大物呢?这一切还要从大河口考古说起。

2007年,山西翼城县大河口新发现了一座保存完整的西周墓地。李存信受命使用各种科技手段,尽可能的保护这座古墓。在查看了墓地的基本情况后,他不仅使出了给土疙瘩打吊瓶的"怪招",而且还采取了特殊的发掘方式——从墓室的四周开始向下挖掘。

李存信第二次去的时候,拿了方案给当地的文物干部。这个墓要扩方,把这个墓就打破了。这个墓地4米多长,将近3米宽,李存信就每一边在扩出去两米,把这个土体拿走。整个挖下去,挖到有壁龛这个层面上。

很快,一号墓的四围都被掏空,就在人们猜测李存信为什么要这么做的时候,他又提出了一个要求,向当地有关部门借调两辆大吊车。当十几顿重的吊车开进大河口村时,引来许多看热闹的村民。

因为这个事突然,田野里面本来就是种庄稼的,也没有来过这么大的吊钻机械,他们问干什么的,都感觉到新鲜。李存信就告诉他们,是做考古文物保护的,需要对这个遗迹,用包装体来进行吊运。

原来,李存信的计划就是把整块墓地,分割后全部打包带回北京。这样的发掘形式,在国内尚属首次。为了完成这个设想,李存信大胆的尝试使用重型的吊装车辆用于考古。

可能动用上百吨的吊车,它的区域范围不像在公路上面。想支撑到哪,那个臂倾斜度就要有多大角度。这个墓葬占的地方,离的比较远,李存信就可能动用100吨的吊车,或者200吨的吊车才能把它吊起来。像在大河口,他们基本上用了最大的一块,吊壁龛的时候,最大的一个3吨多点,他们就用了一个8吨的吊车。

在整个发掘装箱的过程,李存信都在现场指挥,生怕出现闪失。就在工人切割土方时,在旁边观察的李存信却突然叫停了工作。原来他发现了一个木俑。

这个木俑距离墓室很远,都没想到这里会出现文物,所以发掘的时候并没有在意,结果出意外了,突然发现肩部的漆皮,这个时候他紧急喊停,但是已经晚了,这个木俑的头部已经遭到了破坏。但是正是这个木俑的破坏,为下一个木俑的完整出土提供了条件。

原来凭借多年的现场发掘经验,李存信在一块不起眼的漆皮中发现了文物的线索。叫停切割后,他又开始对这片土方进行了精细化的发掘。果然,在这片大家都意想不到的地方,先后出土了多件精美的文物。

当初他们在工地现场的时候,仅仅发现有一个头部。这个木俑的头部有漆皮存在,这一圈,就是人的脑袋这上面有漆皮,发现后就没再动。从旁边一步步用工具先找一找。结果他们就在底下木俑的底托之上,发现了一个蚌饰镶嵌的漆木壶,非常漂亮。因为在它的最底部,已经是倒伏状态,现在大家能看见它的一个外观轮廓,非常漂亮。

之所以能够有这样的敏感,与李存信多年从事一线考古经验有关。然而李存信走上考古之路,却缘自是一个偶然的机遇。1976年,17岁的李存信在暑假打工时,遇到了改变他一生的人。

李存信初中毕业考高中时放暑假,因为没什么事,就到考古队,希望打打工,挣点学费。参与到殷墟发掘,是李存信这一生非常荣幸的事情,他一直跟随着郑振香先生。在跟随着考古的发掘中,他就跟着郑先生他们量量尺寸,简单的画个小图,主要是做一些基础工作。

郑振香是我国著名的考古学家。上世纪七十年代,她主持发掘的殷墟商代妇好墓,出土了上万件文物,震惊了世界。李存信原本只是打算通过暑假打工赚点零花钱,但是在郑振香的影响下,他却对考古产生了浓厚的兴趣。

李存信随着工作的一步步展开,自己感觉到知识远远的不够充分,太缺乏这些方面常识,所以跟着先生在工地摸爬滚打了几个月以后,逐步找到了一点点考古的感觉。从那时候开始,安阳队就安排李存信到北京学习,专门针对在1976年下半发掘的古墓,编号为5号墓。

1977年,在郑振香的推荐下,李存信来到了中科院考古所,师从新中国文物修复专家王振江先生,开始系统的学习文物保护和修复。

因为他们所里面就是根据考古发掘出土物,出土了常规文物,脆弱质文物。所有的文物都在保护或者处理修复范畴之内,没有分出来,谁专项从事这个单一的,或者有专业性很强的分工。同质的,青铜的,还是金银铜铁,还是做一个陶瓷的,非金属类的,当初没有分那么详细,分门别类是后来的事情。

在考古所成立初期,并没有一个专门进行文物修复的部门。随着新中国考古事业的发展,大量文物的出土,使得文物修复工作变得越来越重要。为此考古所成立了技术部,专门利用传统或科技的手段,对文物进行修复。李存信正是从这里起步,最终走上了科技考古之路。

凌晨时分,喧嚣的北京城安静下来。然而这时,却是李存信最繁忙的时候。经历了上千公里的长途运输之后,载着几十吨土方的卡车趁着夜色进入了北京。

进京卡车不让进去。李存信团队只能在晚上,12点以后,他们的卡车才能进五环才能进四环,进到以后,赶紧拿到所里面,用他们的吊车,或者是叉车,把包装卸下来以后,早晨5、6点钟卡车必须出城。这些都是在夜晚操作了,白天不让进城。

实验室考古学,就是将田野处置、室内发掘、文物保护三者融为一体的考古行为。在考古第一现场,李存信要快捷完整的把文物封存好,以便运到实验室。当文物完整的运到实验室后,各种高科技设备才开始派上用场。

在大河口出土的所有文物中,首次出土了高度超过一米的大型西周木俑。在整理这件文物时,李存信显得格外小心。清理工作进行到一半,因为担心木俑的支撑力不够,他决定封箱,换一个角度进行发掘。

李存信团队先对这个箱体上面做了了解,搜集了资料图片和文字记录后,又把这个箱体的盖,就是它的顶端,恢复原来的状态。他们再把这个箱体做一个90度翻转,知道木俑面朝哪个方向,就从木俑的前胸开始往下清理。

正是在吊车和起重机的帮助下,李存信可以在室内对箱体进行任意角度的翻转,这意味着可以在任意角度对埋藏着文物的土方进行清理发掘,最大程度的保证了文物的安全。

这样他们的实验室考古,就在实验室内,能利用现代化仪器设备,对包装体,从不同角度不同方向进行清理保护。这在田野现场,完全达不到这种条件。它是从上到下,李存信团队可以任意的选择一个面,一个方向来进行这个正常程序的考古发掘。

1971年,在湖南马王堆汉墓的发掘中,曾经出现了这样一幕。在一号汉墓刚被打开的时候,墓室中的女尸,皮肤仍然保持着光泽。在一个木制的漆器盒中,人们甚至发现了两千多年前的藕片仍然完好无损。然而随着墓室的打开,很快这一切都遭到了彻底的破坏。

它是一个恒定的环境,持续了3000年了,文物在里面非常小的变化。假如说不发掘这个东西,再持续几千年也不会有太多的变化,也可能能保持现在这种出土状态。但是一旦李存信团队把它出土了,存放条件改变了,原来非常恒定的环境,现在要拿到空气当中,受阳光、空气、污染物等等多方面的不利因素影响,可能就要向保存情况不太好的劣化方向变化。

当时人们还不知道,这些珍贵的文物之所以能千年不朽,是因为在地下高湿无菌的环境里,文物保持了原来的属性,一旦这种微环境被打破,将会造成不可挽回的损失。

随着科技发展,李存信在在实验室考古中已经攻克了文物的保存难题。为了让文物保持原貌,针对不同的情况,他使用了许多保护措施。他安排学生在往古代车轮上喷水,为了维持高湿环境。

李存信团队要诊断出病因,有针对性的对这种病因采取一定措施,稳定或者消除了病因,或者让他降低病的形态。

蚌饰在刚清理出来以后,它有劣化的发展趋势的时候,采取一点试剂也好,或者用一些其他的加固剂也好,对它进行加固。适合用滴管点滴的面积比较小,李存信用滴管带有几个毫升的量就够了,针对表面上给它涂上一次两次的,让它向内部渗透一定深度,让它固化使这一块能保持完整。

历史进入到了二十一世纪,随着地下文物越来越少,考古正向着越来越精细化的方向发展。在经历了改革开放四十年的发展后,我国的实验室考古,已经步入了国际先进水平。

在李存信的实验室,许多思路开拓的年轻人正在逐渐成为考古的主力。李存信希望,通过一次次严谨的发掘,他能把从老一辈考古人身上继承的优良传统,传承给新一代的考古人。