“不好意思让您久等了,最近忙着实验室建设和考古项目推进,总是有很多临时会议和事务需要处理。”10月14日,见到南普恒时,他刚从山西省考古研究院赶到山西考古博物馆,匆匆安排了实验设备放置问题,才硬“挤出”两个小时接受采访。作为第一届山西省创新争先奖的获得者,这位分管科技考古的副院长,日常被科研项目、工地调度以及行政事务填得满满当当。
从2022年主持垣曲北白鹅墓地考古发掘,到创建国内首个“考古地下方舱”,再到如今推动考古装备迭代与省重点实验室建设,南普恒用“科技赋能”为山西田野考古开辟了新路径。此次专访中,他将北白鹅墓地的考古发掘故事、地下方舱研发的攻坚克难,以及对科技考古未来的思考,缓缓道来。

南普恒(左)在工作中。
一份荣誉映照“从0到1”的突破
“接到获奖通知时,我正在远程调试地下方舱的视频传输系统,反复确认了两遍才敢相信。”回忆起获奖瞬间,南普恒的语气里仍带着一丝笑意。他坦言:“这份创新争先奖,与其说是对我个人工作的肯定,不如说是对我们整个科技考古创新团队在北白鹅墓地建设地下方舱‘把工地变成实验室’理念的认可。”
“申报材料里大部分内容,都围绕北白鹅墓地的考古地下方舱展开的。”南普恒介绍,“2022年接手项目时,院领导就强调,要坚持用科技创新引领田野考古事业的高质量发展,要做‘别人没做过的事’。现在看来,北白鹅墓地地下方舱的建设,实现了‘从0到1’的突破,我们没辜负这份期待。”
这份期待的背后,是南普恒与考古行业的“偶然结缘”。2001年高考结束后,他因专业调剂进入文物保护领域,彼时的文物保护还是“冷门中的冷门”,同班30位同学大多是被调剂过来的。“一开始没说多热爱,就是觉得‘要么不做,要做就做好’。”他笑着说,自己真正爱上这行,是发现考古能研究过去、理清历史,还能用理工科的知识解决问题,一种“与过去对话”的成就感与使命感油然而生。
从文物修复到冶金考古专家,再到科技考古的推动者,南普恒坦言“山西丰富的文物资源给了我太多机会”;“刚工作时,国家文物局的很多文物保护培训,单位都派我去;做冶金考古时,省内的青铜器资源随便选,不像其他省份要到处找资源。”这份“得天独厚”,让他坚定了“用科技激活山西文物价值”的想法。
择址北白鹅从“痛点”里长出“地下方舱”
“选择北白鹅墓地建设考古地下方舱,不是偶然,是‘需求倒逼’。”南普恒打开电脑里的墓地航拍图,北白鹅村位于垣曲县英言镇的黄土坡上,几个方形的发掘坑格外显眼。2020年,这里因抢救性发掘出土50余件带铭文的青铜器“出圈”,随后被转为主动性考古发掘;2021年,三座大型墓葬的发现,让团队陷入“幸福的烦恼”。
“按照常规方式发掘,一般只能发现铜器、玉器及陶器等,苇席、丝绸、皮革这些有机物一接触空气就会发生严重的劣化或者降解。”南普恒举了个例子,古墓葬中应该有很多有机物,比如墓主人的衣服、陪葬的纺织品以及器物包裹物等,但在墓葬发掘过程中,这些有机物肉眼都看不到了,它们去哪里了?“那种无力感,让我们下定决心要改变——想办法从现有的墓葬中发现和识别更多有效信息。”
最初的想法,是把墓葬“整体搬家”。像实验室考古那样,用套箱将墓室从地下深处提取出来,运回实验室清理。可仔细勘察现场后,却被村道难住了:“吊车等大型机械根本开不进去,运输更是不可能。”
“既然拉不走,能不能在现场建实验室?”借鉴国内三星堆、海昏侯遗址等现场实验室理念,当时院领导和发掘团队经过反复琢磨,一个大胆的想法诞生了:“直接在地下建实验室,在实验室中进行考古发掘,把墓室变成‘手术台’。”2021年年底,第一代地下方舱在M1020椁室原位建成——地下4.6米处,一个密闭的舱体将墓室整体包裹,地上搭起钢结构棚子抵御大风和雨雪,舱内配备精密空调、超景深显微镜等设备,湿度被稳定在70%左右。这个将考古实验室与发掘现场进行深度融合建立的地下方舱,成为田野考古精细化发掘新的解决方案。
2022年,南普恒开始接手北白鹅墓地考古发掘项目时,方舱还只是“雏形”。“按照第三代方舱的标准,当时舱体里只有基础设备,还很不完善。”为充分发挥科技创新引领作用,他做的第一件事就是优化环境:加装灯具、规整仪器,把实验室里的便携式成分分析仪、200倍显微镜、三维扫描仪等搬到考古现场,控制温湿度——一般保持在60%-80%,既要保护文物,也得让人能在里面工作;更关键的是重组团队,与山东大学、西北大学、复旦大学等高校合作,要求研究生把“毕业论文写在工地上”,“倒逼他们沉下心找信息、做研究,而不是来‘打酱油’”。
2024年,在南普恒带领下,团队又在地下10米M1018椁室原位建成第二代考古地下方舱,并优化了环境精确控制、视频记录展示、远程访问指挥、现场科学分析、三维信息采集及移动平台等功能。通过精细化发掘和多学科协同,获取了诸多苇席、皮革、漆甲、麻布、丝绸等传统发掘方式难以获取的有机质遗存。

工作人员现场进行光谱探测。
精细化发掘,放大镜找痕迹专利里藏智慧
“考古发掘不是‘挖宝’,是‘解码’。”在北白鹅墓地的发掘过程中,南普恒认为,“地下方舱”就是他和团队的“解码工具”。有了“地下方舱”的守护,为考古团队精细化发掘争取了更多时间。
最让团队兴奋的,是纺织品痕迹的发现。“一开始我们像‘大海捞针’,清理了半个月都没找到有机物痕迹。”南普恒回忆,2023年年初,他请来了中国丝绸博物馆的周旸老师,对方一句话点醒了大家:“铜器在埋藏过程中会释放铜离子,从而营造了抑菌微环境,有机物很有可能在铜器附近会保留下来。”
此后的日子里,团队成员每人揣着放大镜、拿着微距相机,趴在舱内的移动平台上一点点排查。“每天发掘完,我们就把照片投在驻地的墙上,几个人围着屏幕‘找茬’。”南普恒笑着说,终于在一件青铜器的角落,发现了纺织品痕迹,“用显微镜一看,是麻质纤维,纹理还清晰可见,当时大家都跳起来了。”
这个发现,让团队更坚定了“精细化发掘”的决心。他们给方舱加装了全自动三维采集设备:按一下按钮,导轨式相机就能自动拍摄上千张照片,大大节省了人力;视频记录系统则实现了“实时上传”,工地服务器里存着近万段高清视频,随时能回溯某块土壤的清理过程。“以前发掘一座墓葬两三个月就不得不结束,现在我们可以用一年的时间去研究北白鹅墓地的某一个墓葬,在地下方舱加持下,可以把‘漏网之鱼’都找出来。”
更令人瞩目的是,这些实践催生出了实打实的创新成果:作为第一完成人,南普恒申报了1项发明专利、2项实用新型专利,还有2项软件著作权。这些成果,为后续考古研究和数字化展示利用提供了高精度的数据支撑,进一步提高了田野考古精细化程度,提升了田野考古的发现、分析及记录能力和水平。
“第二代方舱时,我们把舱体改成了‘装配式’,像拼乐高一样,拆成零件能运到其他工地;视频系统也能远程对话,在太原办公室就能看到工地清理细节。”南普恒说,就连未建方舱的墓葬,也因“精细化发掘”收获了惊喜。2023年发掘M1021墓葬时,团队发现墓室已被盗掘过半,“投入几百万元建方舱不划算,就用方舱的思路发掘”。没想到,找到了丝绸残片、髹漆皮甲及皮革等考古有机残留物痕迹,“如果按传统方式,找到的有机物肯定没有这么多”。
困境与坚守“紧日子”里催生更经济的发掘方案
谈起第二代地下方舱建设过程中的困难和障碍,南普恒坦言,“创新哪有一帆风顺的?最难的是钱,最怕的是‘打水漂’。”地下方舱的研发之路,满是“紧日子”里的坚持。“几百万元投进去,要是没发现有价值的东西,怎么给院领导、给团队交代?”好在最后在方舱中找到了很多有机物,验证了这个思路可行。
参与方舱发掘的很多是在读研究生,缺乏田野经验,南普恒便每天晚上组织“工地研讨会”:“技术工人走后,我们就坐在墓室周围,围着微距照片讨论‘这里可能有什么’‘用什么方法找’。”有一次,一个学生为了确认一块土壤里的有机物成分,连续3天在显微镜前反复观察到深夜,“这种劲头,比什么都重要”。
“过紧日子”为地下方舱带来的是更经济的发掘方案。南普恒说,这份“经济”恰恰是他们的优势,“我们想做的不是‘高大上’的示范,而是让中小考古团队也能用得起的方案。”如今,辽宁、河南、甘肃、陕西等同行多次来考察,南普恒本人也多次被邀请前往上海、山东等地进行交流,虽然因地质、环境差异未能完全移植地下方舱,但“精细化发掘”的理念已在行业内传开。
“山西方案”出圈革新了田野考古“工作范式”
“考古学是交叉学科,地层学来自地质学,类型学来自生物学,科技就是它的‘翅膀’。”南普恒始终认为,地下方舱的价值,不仅在于发掘出多少文物,发现多少信息,更在于革新了田野考古的“工作范式”。
“以前考古是‘师父带徒弟’,靠经验;现在可以靠科技,靠数据。”这种转型,正推动山西科技考古走向前沿。2024年,在省科技厅和省文物局的大力支持下,南普恒主持组建成立了“科技考古山西省重点实验室”,联合山西大学、山西省文勘院共建了12个专业实验室,从冶金考古到遥感探测,再到实验室考古,形成了完整的科研链条。
数字化是未来的发展方向。南普恒坦言,目前考古行业的数字化多停留在“记录”层面,如何把方舱的视频、三维数据变成“可展示、可利用”的资源,是他们下一步的目标,“我们想做一个虚拟现实展厅,结合我们的发现和研究,让公众能‘走进’北白鹅墓地,看到纺织品痕迹是怎么发现的,看到当时的葬仪场景,感受考古的科技感。”
对于行业推广,他也有清醒的认知:“地下方舱不是‘万能药’,墓葬密集、遗址面积大的地方可能就不适用。但‘精细化发掘’的理念能推广,比如用小型化的视频记录设备、便携式显微镜,这些我们都在研发。”
学者初心以现代科技赋能考古
“我常跟年轻人说,考古很好玩,大家一起来玩吧。”谈及对后辈的期待,南普恒语气变得温和。这位创新先锋从不避讳自己是“调剂生”,也不空谈“热爱”,“但做着做着你就会发现,考古能让历史变得更清晰——你清理的不是泥土,是古人的生活场景;你分析的不是铜器,是当时的手工业水平。而科技创新是考古过程中不可或缺的力量。”
“山西是文物大省,有责任在科技考古上走在前面。”采访结束时,南普恒望向窗外的考古博物馆园区,不远处的实验楼正在更新设备,研究院正在开发第三代考古地下方舱,新舱体主体将实现模数化快速搭建拆卸,可根据场景需求灵活组合,“我们想把方舱的装备做得更灵活、更经济,让更多考古人能用科技的力量,读懂地下的历史。”