丁見祥(國家文物局水下文化遺產(chǎn)保護(hù)中心 北京 100192)
1830年代,現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的奠基人查爾斯·萊伊爾( Charles Lyell)指出,在歷史演進(jìn)的過程中,海底聚集的人類藝術(shù)品和工業(yè)紀(jì)念物的數(shù)量可能比大陸上任何一個(gè)時(shí)期保存的還要多[1]。長久以來,人類對水下世界的探索成果對此已多有證實(shí)。伴隨著19世紀(jì)中葉以來考古學(xué)的深入發(fā)展,水下考古逐漸醞釀、成長,現(xiàn)已成為考古學(xué)的有機(jī)組成部分。
1 9 9 0 年代,《紐約時(shí)報(bào)》記者威廉·布羅德(William J. Broad)寫到,海洋覆蓋了地球71%的面積,其中占據(jù)支配地位的是深海。它位于大陸邊緣淺海之外,占地球表面積的65%。有人估計(jì)深海占了地球生物居住空間的97%以上,這一領(lǐng)域既深且廣,使陸地上單薄的生命相形見絀……直到現(xiàn)在我們的星球在很大程度上仍未被探索[2]。準(zhǔn)確地說,全球海洋的平均深度為3733米,90%的海域水深大于1000米[3]。照此看來,深??脊攀撬驴脊诺囊粋€(gè)重要研究領(lǐng)域①在深海科技這個(gè)意義上,“深?!鄙婕皟蓚€(gè)概念,一個(gè)是“深”,通常指水深達(dá)千米以上的海域;另外一個(gè)是“遠(yuǎn)”,指的是到達(dá)深海海域的空間距離。參見:劉淮.國外深海技術(shù)發(fā)展(上)[J].船艇,2006(258):8。實(shí)際上,40~50米以深水肺潛水作業(yè)難度大增、效率大減,而200~300米則基本達(dá)到目前水肺潛水的極限,因此在水下考古層面,可以籠統(tǒng)的將50米以深水域視作深水或者深海。。
若自1960年代喬治·巴斯(George F. Bass)在土耳其的工作算起,水下考古學(xué)的發(fā)展已近六十載,相關(guān)發(fā)現(xiàn)和研究大幅度更新、拓展了人類對自身歷史的認(rèn)知。深??脊诺陌l(fā)生、發(fā)展除具有水下考古的一般特點(diǎn)外,也具有自身的軌跡和特點(diǎn)。本文擬結(jié)合相關(guān)材料,對深海考古的發(fā)生、發(fā)展做些介紹和探討,供業(yè)界參考。
公元前480年,希羅多德在描寫希波戰(zhàn)爭薩拉米斯海戰(zhàn)時(shí)曾經(jīng)提到,波斯艦隊(duì)里有個(gè)潛水技術(shù)高超的人,叫司苦里亞思(Scyllias)。波斯人發(fā)生船難時(shí),他曾幫助救撈出大批財(cái)寶,自己也因此致富;后來,司苦里亞思從水下潛泳80斯塔迪昂(約合15千米)投靠希臘人,并將波斯艦隊(duì)的有關(guān)情況告知了希臘人②潛泳80斯塔迪昂這種說法比較荒誕,希羅多德也不相信,他認(rèn)為司苦里亞思是坐船投靠希臘人的。參見:希羅多德著,王以鑄譯:歷史(下冊)[M].北京:商務(wù)印書館,2016:663。。他的救撈沉寶和潛泳的技能,實(shí)際上是屏氣潛水(Breathhold Diving),俗稱“扎猛子”。公元前350年,亞里士多德對潛水鐘(Diving bell)的描述是人類使用潛水鐘進(jìn)行潛水活動(dòng)的最早記錄,潛水鐘的使用提高了屏氣潛水的作業(yè)能力[4],直到今天也沒有淘汰。地中海區(qū)域較早出現(xiàn)潛水活動(dòng)的有關(guān)記載,與其豐富的海綿資源和繁盛的古代海洋貿(mào)易密切相關(guān)。在沒水采綿的生產(chǎn)過程中,人們會(huì)不斷發(fā)展?jié)撍夹g(shù),還經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)精美的古代文物,這反過來又刺激了他們對水下遺存的探索欲望。
中國古代文獻(xiàn)中關(guān)于“潛行”“潛涉”“潛水”等的記載出現(xiàn)得很早,不過以戰(zhàn)國時(shí)期及戰(zhàn)國以降的記載更為豐富。《莊子·達(dá)生》篇已出現(xiàn)了專門指代潛水者的稱謂“沒人”以及“至人潛行不窒”的說法[5][6]。公元前219年,秦始皇在東行郡縣后的歸途中,“……過彭城,齋戒禱祠,欲出周鼎泗水。使千人沒水求之,弗得”[7]。魯西南地區(qū)漢墓中發(fā)現(xiàn)的主題為“泗水撈鼎”的畫像石又為這個(gè)故事提供了更為形象具體的資料。拋開 其象征寓意和歷史內(nèi)涵不談[8],這些人稱“升鼎圖”的圖案,說明在漢代中國已出現(xiàn)了比較明確的潛水打撈作業(yè),或至少已經(jīng)具備了這項(xiàng)能力(圖1)。
自此以后,東西方的類似記載始終存在,只是經(jīng)文藝復(fù)興時(shí)期(14-16世紀(jì))及大航海時(shí)代(15-16世紀(jì))科技進(jìn)步的推動(dòng),西方進(jìn)展更為顯著,探索活動(dòng)也更加頻繁。例如,意大利內(nèi)米湖羅馬遺跡(1446、1535、1827、1895年的工作)、瑞士湖上居住址(1853、1854年的工作)、墨西哥瑪雅文明水下遺跡(1904-1907年的工作)都留下了人類探索水下遺存的身影[9][10]。到了19世紀(jì),隨著水面供氣(Surface-Supplied Gas)系統(tǒng)的成熟和盔式重潛裝備的出現(xiàn),人類對水底世界的探索進(jìn)程加速。地中海及西歐海域的大量海底精美文物被發(fā)現(xiàn),有錢有閑階層隨之出現(xiàn)了收藏和鑒賞海撈文物的熱潮。但科學(xué)的水下考古尚未出現(xiàn),上述活動(dòng)并不完全具備考古學(xué)的目的和性質(zhì),只能算文人雅士、巨賈富商、冒險(xiǎn)者等玩古獵奇行為在水下的延伸和擴(kuò)展[11]。
1907年,生理學(xué)家約翰·哈登(John S. Haldane)發(fā)表第一份潛水計(jì)劃表;1 9 0 8 年,波伊卡特(A.E.Boycott)、丹門(G.C.C.Damant)和哈登聯(lián)合發(fā)表奠定減壓理論基礎(chǔ)的《壓縮空氣病癥的預(yù)防措施》[12];1916年,美國海軍編制 “潛水手冊”[13]。在此基礎(chǔ)上,20世紀(jì)上半葉人類對水下遺存的探索再度加速。1943年,法國海軍軍官雅克斯·庫斯托(Jacques Cousteau)發(fā)明了現(xiàn)代輕潛設(shè)備——自攜式水下呼吸系統(tǒng)(Self-Contained Gas System),也稱“Aqualung”,即現(xiàn)在常說的“水肺潛水”。這項(xiàng)發(fā)明迅速推廣,降低了潛水作業(yè)的技術(shù)門檻。1950年代對水下沉船遺址的探索迎來新的高潮,有人還把這類探索活動(dòng)直接叫做“水肺考古學(xué)”[14]。不過現(xiàn)在一般認(rèn)為,1960年考古學(xué)家喬治·巴斯在土耳其格里多亞角(Cape Gelidonya)青銅時(shí)代沉船遺址現(xiàn)場指揮并親自進(jìn)行水下發(fā)掘作業(yè),宣告了科學(xué)水下考古學(xué)的誕生[15][16]。與此同時(shí),格里多亞角的發(fā)掘也促使考古學(xué)家開始考慮水環(huán)境下如何提高考古資料獲取的可靠性、系統(tǒng)性以符合考古學(xué)的目的,如何改進(jìn)設(shè)備、引入技術(shù)(潛水、探測、發(fā)掘工具套等)以更好地服務(wù)于水下考古工作。其中,喬治·巴斯對深海考古的探索與展望就是其中一個(gè)重要的方面[17]。
實(shí)際上,如果以水深50米作為“深??脊拧钡纳疃绕鹗冀缦蓿祟愄剿魃詈_z存的起源也很早,當(dāng)時(shí)多采用飽和潛水手段,又缺乏潛水“減壓”經(jīng)驗(yàn),潛水員面臨很高的傷亡風(fēng)險(xiǎn)。1900年對水深55米的希臘安迪基西拉島沉船(Antikythera)③安迪基西拉島沉船的時(shí)代為公元前1世紀(jì)。巴斯認(rèn)為該沉船的發(fā)現(xiàn)和發(fā)掘是水下考古史的重要事件,這是潛水員第一次實(shí)地訪問地中海古代沉船,并設(shè)法解決發(fā)掘問題。參見:George F.Bass. Archaeology UnderWater[M].Penguin Books Ltd,1970:74-76。德爾加多甚至認(rèn)為該沉船的發(fā)現(xiàn)與發(fā)掘開創(chuàng)了一個(gè)新的學(xué)科,因?yàn)檫@是第一艘得到科學(xué)研究的沉船。參見:James P.Delgado.Underwater Archaeology at the Dawn of the 21th Century[J].Historical Archaeology, 2000,34(4):9.和1935年對水深100米的愛爾蘭海岸的盧西塔尼亞沉船(Lusitania)④1935年,吉姆·雅拉特(Jim Jarrat)身穿號(hào)稱“鋼鐵人”的常壓潛水服對發(fā)現(xiàn)不久的盧西塔尼亞沉船開展了首次探索。參見:Carol V.Ruppé&Janet F.Barstad etd.International Handbook of UnderwaterArchaeology[M].New York,2002:650.的探索,是其中兩項(xiàng)比較重要的工作,前者還發(fā)生了潛水員死亡事件。在此期間的1930-1934年,著名的海洋探險(xiǎn)家威廉·畢比(William Beebe)與奧蒂斯·巴頓(Otis Barton)乘坐巴頓設(shè)計(jì)的深海潛水球(Bathysphere)在百慕大群島海域進(jìn)行深潛探索,工作深度分別達(dá)到800英尺(約244米)、1426英尺(約435米)、2200英尺(約671米)3028英尺(約923米),連續(xù)創(chuàng)造人類深潛的歷史⑤最大深度達(dá)3028英尺(約923米),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了當(dāng)時(shí)的極限,人類得以第一次看見“迷幻的異世界之光”。不過這一事件對深??脊诺囊饬x在當(dāng)時(shí)并未表現(xiàn)出來,“重力下潛”意義上的深潛事業(yè)在1940年代也進(jìn)入一個(gè)低潮期。二戰(zhàn)后,“浮力下潛”逐步成為深潛探索的主流,并在1950—1970年代獲得了極大發(fā)展。庫斯托也是深海探索的急先鋒,正是這個(gè)意義上的深潛技術(shù)促進(jìn)了深海考古的發(fā)展。 參見:(美)羅伯特D.巴德拉.深海探索簡史[M]. 羅瑞龍等,譯.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2018:1-18,45-78.。1950、1960年代,深潛技術(shù)進(jìn)展迅速,地中海較深海域先后發(fā)現(xiàn)多條古代沉船,大大刺激人們對深海遺存的探索興趣。1964年5月,為延長考古學(xué)家的海底停留時(shí)間(當(dāng)時(shí)的主要目的是監(jiān)督職業(yè)潛水員水下作業(yè)),以及更便捷地對水下沉船進(jìn)行立體攝影測量,喬治·巴斯團(tuán)隊(duì)與美國通用動(dòng)力電船公司(the Electric Boat Company of General Dynamics)合作為賓夕法尼亞大學(xué)博物館設(shè)計(jì)生產(chǎn)了載人潛器阿瑟拉號(hào)(Asherah)。阿瑟拉全長5.2米、重3810千克,設(shè)計(jì)工作深度180米,具有2人48小時(shí)的生命支持系統(tǒng)(圖2)。1964-1967年,考古學(xué)家在土耳其海域的多處水下遺址對其進(jìn)行了試驗(yàn)性應(yīng)用[18][19]。這是世界上專門為水下考古設(shè)計(jì)的首款載人深潛器,考古學(xué)家與深海技術(shù)人員的這次合作標(biāo)志著深??脊殴ぷ鞯恼介_始。也就是說,深??脊艓缀跖c科學(xué)意義上的水下考古學(xué)同步發(fā)生。
自1960年代開始,考古學(xué)家對以沉船為代表的深??脊胚z存的探索一直持續(xù)進(jìn)行,現(xiàn)已積累了大量的深??脊虐咐ㄒ姳?),主要集中在地中海、黑海、墨西哥灣、波羅的海等海域。綜合來看,近六十年的深??脊虐l(fā)展史表現(xiàn)出明顯的階段性特征,現(xiàn)分如下三個(gè)階段進(jìn)行介紹。
第一階段:1964-1979年。這是深海考古的起源與初步發(fā)展階段,工作深度多在100米以淺,主要有兩類工作:一是圍繞剛剛投入使用的阿瑟拉號(hào)載人潛水器的試驗(yàn)性應(yīng)用;二是采用飽和潛水(Saturation Diving)的方式,先后對美國北卡羅來納海岸帶的莫尼特號(hào)(USS Monitor)美國內(nèi)戰(zhàn)沉船[20]和地中海西西里島海域公元前3世紀(jì)的Capistello沉船[21]進(jìn)行考古調(diào)查。1971年,威拉德·貝斯康(Willard Bascom)在《科學(xué)》雜志發(fā)表了題為《深水考古學(xué)》的論文,這是討論這一階段深??脊虐l(fā)展時(shí)不可回避的重要文獻(xiàn)⑥Willard Bascom,Deep-Water Archaeology,Science,1971,174(4006):261-269. 1976年,作者還出版了《深水古代船舶》(Deep Water Ancient Ships)一書,深??脊诺暮芏嘣瓌t在1970年代就由貝斯康做了初步規(guī)定,意義深遠(yuǎn)。。貝斯康時(shí)任美國加州長灘海洋科學(xué)與工程公司董事會(huì)主席,在地中海海域與他人合作開展過多項(xiàng)深??脊殴ぷ?,他在論文中詳細(xì)闡述了深海為什么有沉船,深海沉船為什么保存相對完好,到哪里以及如何去尋找深海沉船,如何對深海沉船開展調(diào)查和發(fā)掘作業(yè)等一系列問題。可以說,貝斯康奠定了深海考古早期發(fā)展的理論基礎(chǔ)。此外,他還具體構(gòu)想了將深海沉船整體打撈至潛駁平臺(tái),在完成船體復(fù)原、文物保護(hù)后,牽引潛駁平臺(tái)進(jìn)行流動(dòng)展示的設(shè)計(jì)方案,頗具匠心(圖3)。
表1 1970年以來深??脊挪糠职咐?/p>
第二階段:1980-1999年。這是深??脊趴焖侔l(fā)展的一個(gè)階段,隨著1980年代以來深海技術(shù)(尤其是深潛ROV)的新發(fā)展,深??脊诺墓ぷ黝l率、工作深度大幅度增加,深達(dá)3800多米的泰坦尼克號(hào)(RMS Titanic)沉船也已作過多次探索。這一時(shí)期,深??脊诺淖鳂I(yè)方式有飽和潛水及采用載人潛器、無人潛器等多種方式。作業(yè)方式的差異化選擇,一方面與工作對象所處深度有關(guān),如愛丁堡號(hào)(HMS Edinburgh)沉船水深244米,占婆沉船(Champa wreck)水深70米,都還在飽和潛水的技術(shù)范疇內(nèi),而深度500米級(jí)的飽和潛水至今也還算是國際領(lǐng)先水平;另一方面也與科技公司、商業(yè)公司的自身基礎(chǔ)和資金力量有關(guān),深海技術(shù)的昂貴給私募資金提供了介入這一領(lǐng)域的良好機(jī)會(huì)。具有深海技術(shù)優(yōu)勢的海洋部門和具有資金優(yōu)勢的商業(yè)公司的合作成為深??脊虐l(fā)展的重要推動(dòng)力量。在這個(gè)過程中,考古學(xué)家的參與度雖日益提高,可工作主導(dǎo)權(quán)更多地掌握在技術(shù)或商業(yè)公司一邊。有時(shí)候,這些技術(shù)或商業(yè)公司還扮演了獵寶者的角色,出水文物一般會(huì)交給考古學(xué)家研究,可其最終歸宿卻是個(gè)人或某些慈善機(jī)構(gòu),這與科學(xué)意義上的深??脊乓严嗑嗪苓h(yuǎn)[22]。1999年1月,麻省理工學(xué)院技術(shù)研究所組織召開題為“深海技術(shù)和考古學(xué):走向新的聯(lián)合”的小型專題會(huì)議,集合考古學(xué)家、文化資源管理者、工程師、海洋科學(xué)家等領(lǐng)域的優(yōu)秀學(xué)者闡明并討論深??脊胚@一新興學(xué)科的知識(shí)基礎(chǔ)及有關(guān)問題。這是以深海技術(shù)與考古學(xué)的聯(lián)合為主題的首次會(huì)議,理查德·斯通(Richard Stone)在《科學(xué)》雜志對會(huì)議進(jìn)行了專門介紹和報(bào)道[23],它的成功召開既是第二階段的系統(tǒng)總結(jié),也將翻開深??脊判碌钠隆?/p>
第三階段:2000年至今。這是深海考古的深化調(diào)整期,最為重要的變化是考古學(xué)家在深海考古領(lǐng)域自主意識(shí)逐步增強(qiáng)。一方面,考古學(xué)家開始著手區(qū)域性的深??脊耪{(diào)查作業(yè),成績斐然。如,希臘深水考古調(diào)查[24]、愛琴海區(qū)域調(diào)查[25]、埃拉托色尼海山區(qū)調(diào)查[26]、墨西哥灣深海區(qū)調(diào)查[27][28]、斯卡格拉克海峽區(qū)調(diào)查[29]等就是顯例。另一方面,考古學(xué)家逐漸有意識(shí)地?cái)[脫“在自己的工地卻像是被邀請來觀摩的客人”的尷尬局面,標(biāo)志性事件為2012年法國考古學(xué)家“奔向月球”海洋考古計(jì)劃的提出[30]。與此同時(shí),考古學(xué)家日益認(rèn)識(shí)到,由于深海沉船躲開了暗礁的撞擊,避免了海浪、洋流、船蛆的破壞,往往具有較好的保存狀態(tài),而海洋獵寶、深海捕魚卻對深海沉船帶來日益嚴(yán)重的威脅,考古學(xué)家的責(zé)任感和使命感進(jìn)一步增強(qiáng);2001年,聯(lián)合國教科文組織第31屆全體大會(huì)正式通過的《保護(hù)水下文化遺產(chǎn)公約》也為有關(guān)深??脊诺膰H合作、文物保護(hù)等問題提供了較為通用的機(jī)制性框架[31]。正因如此,深??脊旁谘芯亢捅Wo(hù)兩個(gè)方面都得到了更為健康、深入的發(fā)展。
世界各相關(guān)地區(qū)和國家深??脊诺陌l(fā)生原因和發(fā)展路徑不盡相同,為進(jìn)一步觀察深??脊诺陌l(fā)展?fàn)顟B(tài),現(xiàn)挑選希臘—挪威深水考古調(diào)查、挪威奧爾曼·蘭格(Ormen Lange)沉船發(fā)掘、泰坦尼克號(hào)沉船探索、法國“奔向月球”海洋考古計(jì)劃四個(gè)代表性案例,稍作介紹。
希臘-挪威深水考古調(diào)查是自1999年持續(xù)到2003年的一個(gè)區(qū)域性調(diào)查項(xiàng)目。目前,考古學(xué)家在希臘沿海的較淺水域發(fā)現(xiàn)了大約有1000艘沉船,但較深海域水下遺存的情況并不明晰。為此,希臘水下考古局與挪威科技大學(xué)(NTNU)聯(lián)合策劃、完成了這一項(xiàng)目,并主動(dòng)開展了調(diào)查方法的探索[32]?;诳脊藕蜌v史背景的分析,工作團(tuán)隊(duì)選定了希臘主島兩側(cè)的兩片海域(Ithaki&Kefalonia和Northern Sporades)作為此次探索的工作區(qū)域,調(diào)查范圍控制在50~200米的水深線內(nèi)。此項(xiàng)目的一個(gè)重要目標(biāo)是在花費(fèi)最小的情況下發(fā)展和測試一套深水考古遙控設(shè)備,進(jìn)而建立深水調(diào)查的系統(tǒng)方法,為文化遺產(chǎn)保護(hù)與管理服務(wù)。調(diào)查作業(yè)的基本流程是首先通過高分辨率側(cè)掃聲吶獲取不同頻率(150kHz、300kHz和600kHz)的聲吶數(shù)據(jù)(見表2),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判讀,在此基礎(chǔ)上再用水下遙控設(shè)備(ROV)對數(shù)據(jù)異常點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn),以明確其性質(zhì)、范圍等內(nèi)容。最終,考古學(xué)家確認(rèn)了多條歷史沉船,并編輯了工作區(qū)域內(nèi)水下遺址和探測圖像的目錄,顯示了在希臘海域開展深海考古的巨大潛力,也為希臘探索出一套行之有效的深??脊耪{(diào)查作業(yè)流程。
表2 希臘-挪威深水調(diào)查側(cè)掃聲吶參數(shù)簡表
奧爾曼·蘭格項(xiàng)目是挪威大陸架內(nèi)的一個(gè)大型海底油氣管道工程項(xiàng)目,項(xiàng)目完成后可供給英國市場20%的天然氣需求份額。在管道建設(shè)的考古前置工作中,來自挪威科技大學(xué)的考古學(xué)家在170米深的海底發(fā)現(xiàn)了一條沉船,從船鐘、加農(nóng)炮等信息判斷,是一艘17世紀(jì)后半葉的歷史沉船[33]。沉船遺址距離1742年以來的貿(mào)易中心——莫爾德(Molde)僅有42千米,與已發(fā)現(xiàn)二三十條歷史沉船的胡斯達(dá)維卡(Hustadvika)海岸距離也不遠(yuǎn),對研究該時(shí)期環(huán)挪威海的木材、魚產(chǎn)品及其他方面的海洋貿(mào)易具有重要價(jià)值。由于沉船所處海床周邊地貌的劇烈起伏,如果管線改道,避讓代價(jià)十分高昂,遂決定進(jìn)行考古發(fā)掘[34]。為了解沉船的總體布局和細(xì)部特征,考古學(xué)家首先使用水下遙控設(shè)備搭載旁側(cè)聲吶、多波束聲吶、淺地層剖面儀、磁力儀、小型測深儀及必要的光學(xué)影像設(shè)備對遺址進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查、勘探,獲取大量物探數(shù)據(jù)和光學(xué)圖像,為后續(xù)考古發(fā)掘方案的制定奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[35]。
21世紀(jì)初,深海考古調(diào)查雖已開展了30余年,偶爾也會(huì)采集部分文物標(biāo)本,但這一深度的全面發(fā)掘卻從未開展⑦實(shí)際上,NTNU自1992年就已開始了深??脊诺南嚓P(guān)探索。先后開展了King ystein’s Harbour,Haltenbanken pipeline route survey,Munkholmen wreck 等深??脊殴ぷ?。除了綜合使用人工潛水和ROV確認(rèn)的方式外,主要有兩項(xiàng)進(jìn)展:(1)在實(shí)踐中指出旁側(cè)聲吶是快速調(diào)查工具,要取得速度與效率的平衡,頻率的設(shè)置很重要。例如在對遺址環(huán)境進(jìn)行評估時(shí),復(fù)雜地形常用>100kHz,平坦海床或深拖調(diào)查時(shí)常用<100kHz;(2)上述實(shí)踐的核心目標(biāo)是探索更為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、可持續(xù)的深海考古方法。這為奧爾曼·蘭格沉船的發(fā)掘工作奠定了良好的基礎(chǔ)。具體可以參見:Fredrik Sreide.Cost-effective Deep Water Archaeology:Preliminary Investigations in Trondheim Harbour[J].IJNA,2000,29(2):284-293.。秉持著樹立深海考古里程碑的學(xué)術(shù)理念,挪威考古學(xué)家與斯拜雷R(shí)OV制造商(Sperre AS.)合作設(shè)計(jì)出一臺(tái)2噸工作級(jí)考古ROV(圖4);研制用于分區(qū)作業(yè)、控制精度的ROV發(fā)掘支持框架(圖5),并搭載高精度(小于1厘米)定向傳感器支持的旋轉(zhuǎn)聲吶和長基線定位系統(tǒng)(Long Baseline Positioning System)來解決水下定位問題;使用基于力反饋原理(force feedback)的多功能機(jī)械臂進(jìn)行考古發(fā)掘或文物提取,并設(shè)計(jì)了吸盤拾取器(吸盤通過軟管與泵連接)提起有機(jī)質(zhì)類或其他脆弱文物(圖6、7)。此外,工作團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了專門的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用來記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)[36][37]??傊谝延泄ぷ鞯幕A(chǔ)上[38][39],挪威考古學(xué)家借助奧爾曼·蘭格這一配合基本建設(shè)的考古項(xiàng)目,發(fā)展出了一套適合深??脊虐l(fā)掘的設(shè)備、方法與操作流程,改變了挪威過去只能通過水肺潛水的方式在較淺海域開展工作的現(xiàn)狀,同時(shí)也證明考古學(xué)家在水質(zhì)許可的情況下能夠按照陸地考古的精度和標(biāo)準(zhǔn)完成深海考古發(fā)掘作業(yè)。
泰坦尼克號(hào)是北愛爾蘭貝爾法斯特哈蘭德與沃爾夫造船廠(The Harland and Wolff Shipyard of Belfast)建造的第二艘奧林匹克級(jí)遠(yuǎn)洋客船。1912年4月15日,它沉沒于加拿大新斯科舍省(Nova Scotia)東南375英里處3810米深的大西洋海底,1500余人喪生,是20世紀(jì)最為著名的海難之一[40][41]。對泰坦尼克號(hào)的搜尋是一場競賽。1985年9月1日,美國伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)和法國海洋探索與開發(fā)研究所(INFREMER),在測試阿爾戈號(hào)(Argo)水下機(jī)器人時(shí)最終發(fā)現(xiàn)了泰坦尼克號(hào)沉船[42],并于9月11日由美國國家地理學(xué)會(huì)在華盛頓召開新聞發(fā)布會(huì),瞬間占據(jù)報(bào)紙頭版頭條,《科學(xué)》雜志也予以詳盡報(bào)道[43]。自此以后,人類多次抵達(dá)沉船現(xiàn)場。例如,1986年,美國著名阿爾文號(hào)(Alvin)載人深潛器抵達(dá)遺址,這是在其沉沒后人類首次造訪這一船難現(xiàn)場;1987-2004年,一家美國私人公司(其子公司為RMS Titanic Inc.)利用法國海洋探索與開發(fā)研究所(泰坦尼克號(hào)的共同發(fā)現(xiàn)者)的鸚鵡螺號(hào)(Nautile)深潛器開展了7次探險(xiǎn)活動(dòng)(圖8),并提取約1500件沉船文物用于展覽盈利。這項(xiàng)活動(dòng)一開始就飽受爭議,以致于1988年《探索》雜志干脆以“我們都在一艘黃色潛水艇里搶劫”為題撰文予以譴責(zé);1997年前后,因拍攝電影《泰坦尼克》的需要,導(dǎo)演詹姆斯·卡梅?。↗ames Cameron)曾多次圖9 泰坦尼克號(hào)沉船遺址聲吶地圖(圖片來源:James P.Delgado.Archaeology of Titanic[J].Archaeology,2012(5/6):39.)抵達(dá)遺址現(xiàn)場[44][45]。
總體來看,在泰坦尼克號(hào)發(fā)現(xiàn)后的近二十年間,海洋科學(xué)和考古學(xué)家基本置身事外,嚴(yán)肅的科學(xué)研究尚未開展。直到2010年,伍茲霍爾海洋研究所、威特研究所(Waitt Institute)、鳳凰國際、美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)等組成聯(lián)合考察隊(duì),用高度復(fù)雜的深潛器所攜帶的高精度聲學(xué)與光學(xué)設(shè)備采集數(shù)據(jù),首次制作出泰坦尼克號(hào)沉船遺址的聲吶全景地圖(圖9),并傳輸全色3D圖像供水面專家研判分析(圖10)。在此基礎(chǔ)上,遺物空間分布記錄、遺存保存環(huán)境分析、遺址形成過程研究以及遺址GIS數(shù)據(jù)庫建設(shè)都逐漸得到重視,這些工作無疑對復(fù)原“沉船”這一流動(dòng)的微型社會(huì)具有很大價(jià)值[46]??梢哉f,從這次工作開始, 泰坦尼克號(hào)沉船在研究上實(shí)現(xiàn)了“范式轉(zhuǎn)換”,成為考古遺址,成為水下考古學(xué)的研究對象。
法國開展深??脊诺臍v史 由來已久。1980年,法國考古學(xué)家對土倫港外328米海底的羅馬時(shí)期的貝納特(Bénat)4號(hào)沉船進(jìn)行考古發(fā)掘。此后,又完成了圣多羅西亞(Sainte Dorothea,水深72米)、阿爾勒(Arles,水深662米)、文萊沉船(Brunei Shipwreck,水深64米)等多條沉船的發(fā)掘工作,積累了豐富的深??脊沤?jīng)驗(yàn),也具備了相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備。1993年,鸚鵡螺號(hào)深潛器在土倫外港近百米深的海底發(fā)現(xiàn)了月亮號(hào)(La Lune)沉船——1664年沉沒的法國皇家海軍著名戰(zhàn)艦。經(jīng)過對沉船深度和保護(hù)狀況的評估,法國水下考古研究所(DRASSM)決定原址封存沉船,留待深??脊偶夹g(shù)有了進(jìn)一步突破后再來發(fā)掘這處重要的沉船遺址。這次等待耗時(shí)20年。2012年1月,法國第二代水下考古船安德烈·馬爾羅號(hào)(ANDRé MALRAUX)交付使用,該船全長37米,型寬9米,排水量300噸,除具備傳統(tǒng)水下考古作業(yè)能力外,還能搭載各型水下機(jī)器人、遙控潛水器、自主式水下巡航器及重達(dá)7噸的載人潛水艇,這成為法國深??脊攀聵I(yè)深入發(fā)展的重要基礎(chǔ)(圖11)。同年10月,法國考古學(xué)家發(fā)布“奔向月球”海洋考古實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,重啟月亮號(hào)沉船發(fā)掘?!氨枷蛟虑颉庇?jì)劃的具體目標(biāo)主要有兩點(diǎn),其一是詳盡地研究這處重要的沉船遺址,其二是以月亮號(hào)沉船遺址為實(shí)驗(yàn)基地,逐步完善深海發(fā)掘技術(shù)與方法,以實(shí)現(xiàn)2020年具備2000米深??脊抛鳂I(yè)能力的夢想(圖12)。為此,圍繞如何獲取高質(zhì)量沉船影像[47],如何保證考古學(xué)家觸碰到遺存遺物以及如何做好深海考古發(fā)掘等問題,法國考古學(xué)家在發(fā)掘設(shè)備、提取方法、影像圖像等方面都做了深入探索,其核心是在月亮號(hào)遺址為考古學(xué)家創(chuàng)造一個(gè)可實(shí)時(shí)更新的虛擬發(fā)掘環(huán)境,通過與斯坦福大學(xué)合作研制的海洋一號(hào)(Ocean One)考古機(jī)器人執(zhí)行深??脊虐l(fā)掘作業(yè),并使人類能夠觸摸、感受到這個(gè)過程(圖13)。法國人自稱這是一趟“烏托邦式的旅行”,是一次賭博與冒險(xiǎn),然而正是法國式的烏托邦浪漫與科研冒險(xiǎn)實(shí)實(shí)在在的結(jié)合,開創(chuàng)了深海考古的嶄新模式[48]?!氨枷蛟虑颉庇?jì)劃的提出和逐步實(shí)現(xiàn)是考古學(xué)家自主意識(shí)覺醒的結(jié)果,推動(dòng)了深海考古乃至其他領(lǐng)域由單純的“人操縱機(jī)器”向“人與機(jī)器合作”局面的轉(zhuǎn)變。接下來,也許會(huì)出現(xiàn)考古學(xué)家佩戴人工腮、呼吸液態(tài)氧,通過創(chuàng)造一個(gè)水下常壓環(huán)境,像在陸地一樣開展深海考古工作的景象吧[49]。
1964年以來,經(jīng)過五十多年的發(fā)展,深??脊乓讶〉昧司薮筮M(jìn)步??脊艑W(xué)家對深海遺存的探索,從不及百米到深達(dá)數(shù)千米,無不浸透著深海技術(shù)的飛速發(fā)展;深海遺存從探險(xiǎn)家、獵寶者的專屬領(lǐng)地變換為考古學(xué)家(或海洋學(xué)家)主導(dǎo)下的跨領(lǐng)域事業(yè),體現(xiàn)了人類對海洋的更為尊重和對探尋自身歷史的日益自覺。21世紀(jì)以來,深??脊刨Y源調(diào)查、考古發(fā)掘、技術(shù)方法探索等方面的工作都在卓有成效的開展,出現(xiàn)一批邏輯嚴(yán)密、操作規(guī)范而又富于想象的典型案例,為下一階段的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。隨著深海技術(shù)及其周邊技術(shù)門類的不斷發(fā)展,日益精細(xì)化、規(guī)范化的深??脊艜?huì)將人類對水下遺存的探索引向新的境界。近年來,中國已在深??脊蓬I(lǐng)域邁出了重要的一步[50],隨著我國水下考古和深潛技術(shù)的深入發(fā)展,其前景也頗可期待。