解鎖海上絲綢之路的歷史密碼

南海西北陸坡一號、二號沉船遺址，成功入選2023年度全國十大考古新發(fā)現(xiàn)。遺址位于海南本島與西沙群島北礁之間約1500米深的南海海底，是我國首次在南海千米級海底發(fā)現(xiàn)的大型古代沉船遺址。

深海沉船

早在唐代，南海這片遼闊的蔚藍海域就有一條被稱為“廣州通海夷道”的海上航路。這條航路全長約1.4萬千米，途經(jīng)100多個國家和地區(qū)，也是海上絲綢之路最早的名稱。

2022年10月的一天，我國“深海勇士”號載人潛水器正在執(zhí)行潛行任務(wù)。突然，潛航員發(fā)現(xiàn)海底散落著數(shù)以萬計的陶罐。至此，在海底沉睡了500多年的南海西北陸坡一號、二號沉船，終于讓我們得以一瞥那些只流傳在古籍中的璀璨時代。

海洋中的沉船并不像時間膠囊一樣免遭外界的干擾。事實上，各種海洋生物，如珊瑚、?？?、魚，以及螃蟹等都會蜂擁而至，將這里當成安身立命之所。長滿藤壺的瓷器、從陶罐里竄出來的章魚，乃至以木質(zhì)船體為食的蠕蟲，都是生物入侵沉船的最好證明。同時，海水具有相當高的腐蝕性。

沉船在與環(huán)境的相互作用中，慢慢變成殘骸，并隨著時間的推移不斷惡化，直至全部在海洋里消解。因此，水下考古其實就是在和時間賽跑。

專業(yè)人員初步研判后認為，南海西北陸坡一號、二號沉船大致是我國明代時期往返于海上絲綢之路上的商船。對它們進行考古調(diào)查，可以填補我國古代史和航海文化的空白，對于研究中國古代史和文化有著重要的意義。在我國西沙海域，已經(jīng)登記的水下遺存多達上百處，對這兩處沉船遺址的考古研究，將為后續(xù)深?？脊盘峁氋F經(jīng)驗。

在2018年以前，我國發(fā)現(xiàn)的南海水下遺存都位于40米以上的淺水海域，西沙群島、南沙群島海域更是集中在5米以下淺的礁盤海域。2018年在西沙北礁海域進行的“南海海域深海考古調(diào)查”項目，最大調(diào)查深度也僅有1003米，共定點采集器物標本6件。

這一次情況不同了，南海西北陸坡一號、二號沉船位于萬頃碧波之下約1500米的海底。訓(xùn)練有素的潛水員自由潛水的深度在30米左右，即便使用氦氧混合氣體潛水，人類極限深度也不過120米左右。因此，要對南海西北陸坡一號、二號沉船進行發(fā)掘、研究和保護，各種各樣的高科技裝備必然要閃亮登場。

“深海勇士”號

2022年10月，我國“探索二號”科考船搭載著“深海勇士”號載人潛水器在南海執(zhí)行專項科考任務(wù)。發(fā)現(xiàn)兩條沉船的“深海勇士”號載人潛水器也參與了沉船遺址的第一階段地球物理調(diào)查工作。在科學(xué)家眼里，如果沒有這些深水技術(shù)裝備突飛猛進的發(fā)展，具有技術(shù)門檻極高特點的深?？脊呕揪蜎]有實施的可能性。

“深海勇士”號是我國第二臺深海載人潛水器，它于2017年底正式驗收交付使用，設(shè)計下潛深度為4500米。它的外形近似橄欖，載人艙球殼由鈦合金制成，內(nèi)部直徑2.1米，共有5個直徑20厘米的觀察窗。從已經(jīng)公布的數(shù)據(jù)來看，“深海勇士”號大致由載人艙、可調(diào)壓水艙、推進器、鋰電池動力系統(tǒng)、機械手、通信系統(tǒng)，以及測繪系統(tǒng)等部分組成。

一般來說，載人深潛器和母船之間的通信方式有長天線和短天線兩種方式。長天線通信就是從船尾部把水聲通信陣列遠遠吊在海水里，實現(xiàn)兩者之間的通信。短天線通信則是指將水聲通信機直接安裝在母船船底。它們兩者各有優(yōu)劣，使用長天線能夠減少母船噪聲對通信的干擾，但過長的天線受到風(fēng)浪等影響容易被絞到母船的螺旋槳上；而使用短天線通信，需要解決母船噪聲干擾的問題?！吧詈Ｓ率俊碧柺褂玫木褪嵌烫炀€通信方式，實踐證明通信質(zhì)量非常優(yōu)異。

前期初步探測的結(jié)果顯示，一號沉船的散落區(qū)長約37米，寬約11米。二號沉船距離一號沉船約12海里，其核心區(qū)長約21米，最寬約8米。在1500米深的海底幾乎沒有任何光線，而按照水下考古工作定位、提取、保護的規(guī)范要求，長9米、寬3米的“深海勇士”號載人潛水器需沿直線前進500米，誤差還不能超過2米。

那么，如此苛刻的要求潛航員又是如何執(zhí)行的呢？

在陸地上開車，我們一般要使用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，而在深?？脊?，我們也需要一個精準的位置坐標。因此，科學(xué)家首先在深海沉船處設(shè)置了水下永久測繪基點。所謂“水下永久測繪基點”就是放置于海床上的精確位置標定，也就是說此次深海考古工作全部以這個基點為中心來展開。簡而言之，深海潛水器是以水下永久測繪基點為參照物來定位、導(dǎo)航。

定位、提取、保護

我們目前使用的水下定位方式，大致有長基線定位、短基線定位、超短基線定位，以及綜合定位等方式。

這次南海沉船考古使用的是長基線定位技術(shù)進行位置標定。所謂長基線定位就是采用同步式跟蹤方法，運用球面交匯原理進行目標定位。以往我們使用的測繪基點位置更新率大致在60秒左右，所以對潛水器的導(dǎo)航會有延時，而此次位置更新頻率縮短到3秒，潛航員在駕駛潛水器時幾乎不存在導(dǎo)航延時的問題。

“深海勇士”號首先利用搭載的測深側(cè)掃聲納，圈定出沉船以及散落文物的具體分布范圍，然后使用三維激光掃描，高分辨率地獲取沉船遺骸區(qū)域各個點的坐標，進而復(fù)建出該地區(qū)三維點云模型。

已經(jīng)在海底沉睡了500多年的文物，不但有木器、竹器、金屬器，還有大量易碎的陶器和瓷器。同時，大部分文物被深深地埋在海底泥沙之中。要想將它們完好無損地從1500米深的海底提取到實驗室也絕非易事。

首先，要在深海安全提取脆弱易碎的瓷器類文物，傳統(tǒng)的機械手已經(jīng)不能勝任，所以，科學(xué)家使用了特制的柔性機械手。柔性機械手的設(shè)計靈感來自于軟體動物，它操控細小或易碎物體的能力更強。在提取過程中，柔性機械手不但不會損壞海底瓷器，就連瓷器上的花紋也不會有丁點磨損。

其次，在提取被海底沉積物掩埋或半掩埋的文物時，不可能像在陸地上一樣慢慢地挖、刨，因此科學(xué)家使用了潛載吹沙裝置。利用這種裝置可以吹干凈要提取的文物周邊的沉積物，再使用柔性機械手慢慢將文物抓取到采樣籃里，最后再提升到海面。

在2023年5—6月和9—10月兩個階段的深?？脊抛鳂I(yè)中，考古工作者從一號沉船遺址提取出水文物543件（套），從二號沉船遺址提取出水文物36件。文物種類繁多，不但有瓷制的碗、盤、碟、瓶、壺、罐，還有原木、鹿角、蠑螺殼等物品。

通過出水文物，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一號沉船裝載的幾乎都是外銷瓷器，因此判定它是明朝正德年間從我國駛向東南亞方向的貨船。二號沉船搭載的幾乎全是木材，考古人員判斷它應(yīng)該是明朝弘治年間從外國返回的貨船。

有意思的是，通過對這些原木的鑒定，考古人員發(fā)現(xiàn)它們都是柿樹科柿樹屬。結(jié)合相關(guān)文獻中明朝進口貨物目錄以及對明朝時期造船技術(shù)的研究，考古人員認為，這些柿子樹很可能是進口來制作船舶龍骨等關(guān)鍵部位的原料。

南海西北陸坡一號、二號沉船保存相對完好，文物數(shù)量巨大，時代比較明確，具有非常重要的歷史、科學(xué)及藝術(shù)價值，不僅是我國深?？脊诺闹卮蟀l(fā)現(xiàn)，也是世界級重大考古發(fā)現(xiàn)。

2024年5月，南海西北陸坡一號、二號沉船水下文物保護區(qū)已經(jīng)獲得正式批準建立。

實際上，我們對一、二號沉船的考古調(diào)查工作只是一個開始，接下來還有“奮斗者”號萬米載人潛水器、“獅子魚一號”無人潛水器等將投入到探測、取樣和文物提取工作中來，相信它們會帶來更多驚喜和震撼。