东海大学科技情报中心在解明古墓中发挥了威力

1988年6月，奈良县立橿原考古学研究所担任挖掘“藤之木”古墓的工作。在调查石棺内部时，先把石棺开个8毫米直径的小洞，而后把纤维式观测器[fibre scope]插进去，通过它摄影石棺内部的彩色片。1983年，调查奈良县明日香村的古墓时，纤维式观测器在拍彩色壁画中发挥了威力。东海大学科技情报中心主任坂田俊文教授说：“橿原考古学研究所把由纤维式观测器拍到的图像委托本科技情报中心进行解析，但图像里有许许多多的副葬品，人骨、刀等东西，为此，本中心利用计算机图像解析技术推断处理，最后终于把一切图像情报整理为25张照片，使棺内全部内容清楚地浮雕在人们的眼前。原来的做法是先做石棺的模型，而后注定什么地方为基准点进行模拟摄影，以模拟所得的数据为准进入正式的图像情报解析。因这次时间来不及，就没有按传统的处理程序行事、所以在图像情报的解析方面就受到一定的限制，还原图也只能是拼凑而成的。但只要有充分的准备，将来即使没有全部把古墓挖出来，利用科学仪器也能正确而全面的拍出古墓的内容。这次虽未搞模拟摄影，但这是一次纤维式观测器与计算机图像解析技术切合的高科技的表演”。

1934年4月，橿原考古学研究所担任挖阿武山古墓工作。当时，因有些人说，挖贵人的墓是不敬罪，所以挖掘调查只进行了两天就停止下来。在重埋之前，利用X射线断层胶片或玻璃干片等拍了遗物的照片约40张。

相隔半个多世纪后，在阿武山的京都大学地震观测所发现了X射线断层照片。东海大学科技情报中心运用计算机图像解析技术使这些照片翻新了。

坂田说：“X射线胶片显得像干鱿鱼那样软乎乎的，干片也损伤得不像样子，于是利用高敏度的胶卷重拍了已不大清楚的旧片子 · 此后把其影像数据化并存入于计算机，当把黑白的对比调整后在阴极射线显像管上显像，等到出现高清晰的图像为止才算图像处理完毕。”

其结果，在复制绣花枕头和用金色线刺绣的大冠帽等副葬品的过程中，发现腰和胸部的骨折，这成为解明“藤原镰足”死因的线索。

坂田说：“从过去拍的照片看，也应知道这是骨折，但人类学者认为这只能了解到骨的新旧程度而已。当知道是骨折时，首先给本大学医学院整形外科的教授看，其结果断定这是由摩托车事故中经常会出现的骨折，一旦听到这是由古墓挖出来的骨头时，那位教授大吃一惊。以后又请放射科、外科、司法解剖的专家们发表了意见，请教的专家愈多，其可靠性也愈提高了。”

据日本的古代史（日本书记）的有关记载，藤原镰足在天智八年（669年）五月，随同天皇去打猎并在同年十月因病恶化死去。根据上述判断为这种骨折与摩托车事故引起的骨折相似的情况看，藤原镰足是在打猎时从马上掉下来，这也许是他死去的原因。

过去的考古是利用历史文献和靠想象进行的。把先进的科学技术引进考古学后，就能边看照片边想象了，即有了可靠的证据材料了。

遗物的保存科学与警察研究犯罪科学的方法一样

坂田说：“这所中心本来的业务是接受从人造卫星送来的地球表层的各种数据并作图像处理。在日本国内使用的卫星图像中的60%是由这所中心提供的。卫星图像处理需要有非常高超的技术，把它用于考古学领域，所以可称它为高科技的考古学了。”

在该中心建筑物的走廊两边的各个房间里都排着许多微型计算机和小型计算机等尖端仪器。坂田说：“这里的仪器和设施即使不能说是超一流的，但至少也是具有第一流的甚至是最高水平的，这个研究中心在世界上也是很有名气的。至于收集到的情报给考古学用，还是给医学用，那是无关紧要的。重要的是利用科学仪器获得的情报自己不要随便判断，而应把数据如数地交给考古学者。若要搞考古学，就要具备着一定的考古学知识，搞技术情报工作也要有较广泛的知识，以利于所获得的情报的用处具有广泛性。我们的工作可以说是解开谜似的，这一点与科学詧察研究所是很相似的，它是一门研究犯罪的科学，但发想方法基本上是相同的”。

马渊久夫[国立东京文物研究所保存科学部部长]说：“科学家是利用各种装置进行精密的解析，第一是先搞年代的测定，第二是弄清原料的产地，第三是研究手法及技巧。这三点对调查考古学遗物是重要的。目前考古调查的一大半工作量是由科学家去完成的”。

马渊是位鉴定青铜器的专家，他运用价值几千万日元的质谱仪来鉴定在日本各地挖掘出来的青铜器。由于这种质谱仪里装有许多精密元件，可以检查在青铜器里包含的铅的同位数比例。

马渊说，“铅里含有四种同位素，即204，206，207，208这四种元素混合在一起。但铅与其它许多元素不同，其产地之不同，它的同位素成分之比也就不同，决定铅的同位素比的重要因素是矿床的年代，即与地球的历史有关，通过调查同位素比例就能知道原料产地，以往的考古学者是绝对无法知道这种原料的分析资料的。例如假定一支铜剑是从古迹中挖出来的，而且这支铜剑又同某处古迹挖出来的相同，那么考古学者就根据铜剑的文字和形状进行分类。若能提出原料的分析资料，就有充分的说服力，我们的工作就是利用仪器和装置进行有根有据的调查”。

据说马渊作青铜器鉴定时，他走访了有关文物机关并从青铜器取下了一点点锈，而后利用质谱仪检查了锈，以所得到的数据写成了论文并发表了它。这说明开始作青铜器的原料分析时，并不需要考古学专家们的指导。

马渊说：“最近考古学家们对我们的数据愈来愈相信，我们对年代的测定及原料产地的鉴定资料已被考古工作者大量引用。这项工作是为解开谜底服务的，干起来有劲，乐趣也在其中”。

泽田正昭[奈良国立文物研究所埋藏文物中心遗物处理研究室室长]说：“科学警察的工作是利用少量的情报在不破坏现场的情况下，尽量引出更多的有价值的情报，使它能发挥真正的作用。而管理文物的原则是在不破坏文物的情况下，从中取得有价值的分析资料，从这个意义上来说科学警察与文物保存科学的做法基本上是一致的。我们这里是文物研究所，但乍一看有好多装置在这里好像用不上似的，例如OJ电子分析装置是其中之一，它是利用电子分析的装置，其价格一亿多日元。它在探索古代物中的铸造或工艺技术方面能发挥巨大作用，目前在世界上也只有几台，日本也只有这里有这种装置”。

从挖掘、保存到复制有各式各样的尖端武器

最近在探查古迹和遗构中使用较多的先进机器有：磁力探查器、电气探查器、地下激光探查器，电磁感应探查器等，它们都是在地球物理学中应用的。

早稻田大学调查埃及金字塔时曾使用利用电磁波探查器。要节约费用和缩短调查时间，就要用先进设备，但先进设备也要靠人操作，为此重要的是操作人员应掌握它的性能及作用，否则就无法使它发挥出最大作用。

田口勇[国立历史民俗博物馆情报资料研究部教授]说：“十多年前，我还在新日铁公司的第一技术研究所搞铁的金相分析工作。约十年前，‘稻荷山’古墓的出土品中有铭铁制造的剑。我接受分析该剑后，首先利用由计算机控制的筒镜分析器（Cylindrical Mirror Analyzer）分析了古剑表层的锈，因成果出色，被聘请到国立历史民俗博物馆搞现在的工作”。

此后，田口也作为一名分析人员参加了“千叶县原市”的稻荷台一号墓出土的铭铁剑，他是利用X射线的探查、显微镜观察，嵌饰材料的调查方法鉴定该剑为国王赐给的铭铁宝剑。

田口对铁的历史造诣颇深，他还在研究三个课题：（1）人类与铁的开始接触；（2）日本炼铁的起源；（3）脚踏风箱炼铁法中的砂铁的使用。其科研成果之一是以南极的陨铁为材料解明了铁的历史。

田口说：“我研究南极的陨铁已有20年左右，第一次是接受担任第1 ~ 第3次南极越冬队长委托的陨铁分析。仔细地检验一下旧铁器后发现全部是由陨铁制造的。在国外也有由陨铁制造的短剑或手枪，例如在英国的大英博物馆陈列的项链是用陨铁制造的最古老的铁器。问题在于古代人是如何用陨铁来制造了铁器？因为陨铁里含有镍，所以容易产生裂缝。把陨铁研究下去的话，人类与铁的最初接触是如何开始的也逐渐会弄清”。

田口在解明文物时使用的三大机器是：（1）由田口亲自开发的X射线断层摄影装置，这是目前日本仅有的三台质谱仪；（2）扫描电子显微镜；（3）荧光X射线透射装置。

元兴寺文物研究所的保存科学研究室在出土木材的保存科学方面，不仅有悠久的历史，而且取得了很大业绩。当初的任务是以保存及处理元兴寺出土遗物为宗旨的，但现在已接受由日本各地送来的出土木材的保存和复制工作。

增泽文武[保存科学研究室主任]说：“在元兴寺里有的建筑是属于国宝级的。1961年，为防火拟建造贮水槽，但在挖掘调查中十几万点遗物出土了，其中一大半是木材，一遇到空气就发黑，干了就裂，有的连其形状也弄不清。有了这个深刻教训后，就开始制定其保存对策，当时的日本对保存出土木材的想法根本没有。在东京国立文物研究所和奈良国立文物研究所的指导下，边整备设施边制定了具体的处理方法，出土木材的保存处理方面这里是日本最早正式搞起来的”。

元兴寺文物研究所开始着手搞出土木材的保存处理时，根本没有保存科学这个概念。那时的保存法是在铁水桶里装入水和土）把出土的木材埋在其中。此后使用的是能溶解于水的丙烯酰胺这种树脂，现在引进的处理方法是聚乙二醇，说起来，出土木材的保存科学起源于北欧，因为北欧当时木造的军船多，经常要把军船弄到岸上来整修保养，所以保存木材的科学技术进步得很快。

当代在出土木材的保存科学方面享有世界性权威的是丹麦国立博物馆的保存部长布洛森 · 克里特森，他提出了保存出土木材的各种科学方法。元兴寺采用聚乙二醇保存出土木材的方法也是他提出的。

克里特森提出了冻结干燥保存法，这是在原有的方法的基础上加以改进的新保存法，另外也提出了以醚作为保存液的新保存法。

元兴寺的保存科学研究室及奈良国立文物研究所的文物处理研究室是以克里特森提出的保存科学方法为基础，引进了真空干燥冻结装置等各种各样的保存科学设备，从而在文物的保存及复制方面取得了成绩。

由平冈等人开发的中子射线照相术比通常用的X射线装置的透视精确度高，例如透视盖着盖子的茶筒内部，一次就对茶筒内的情况了如指掌。这种具有优秀性能的中子射线照相术应在考古学领域得到广泛应用。但由于这种装置有几十吨重，无法或难于搬运到挖掘现场，这是它的弱点。

平冈说：“英国在设计图上的估计是重一吨左右，实际上这种中子射线照相术的装置最轻也要达2 ~ 3吨左右。它的历史很浅，在分析‘阿里安’[Arianne]火箭的燃料等才开始使用过，它在考古学领域将会被使用”。

综合上述情况，可以说，日本百年来的考古学史是考古学如何与科学相结合的历史。

目前在使用的尖端设备的一大半是来自医学或地球物理学等领域的应用设备。在考古学日益受到重视的今天，应大力开发考古学领域里的专用尖端设备。

有些考古学者对在考古学领域里大量引入尖端设备可能会产生抵触情绪，特别是在遗物面前靠知识、经验、眼力等提出了新学说的考古学专家，他们也许对由尖端设备得出的分析数据抱着是否可信的怀疑态度。

例如，东海大学科技情报中心主任坂田俊文说：“无论是什么领域，当引入新技术时，总是会产生抵触情绪，例如医生第一次使用X光线摄影时难免有些抵触情绪，使用胃内照相机时也许会出现同样的情况 · 只有通过使用后感到方便时，才会知道它的真正价值”。

在考古学领域里使用计算机或计算机控制的扫描器时，难免有些人会感到这可靠吗？不是在描绘着不真实东西吗？考古学已成为一门正式的学科体系，正因为如此，运用科学机器也应当慎重。

人文科学与自然科学的关系正如水与油之间的关系似的。但日本的大学教育是把两者完全分开的，考古学主要是属于文学院，自然科学主要是属于理学院的。

马渊说：“普通的历史学是使用文献的一门学问，考古学是研究出土遗物的学问。既然考古学是与东西打交道的，在某种意义上来说，考古学也可以说是自然科学的领域之一了。日本的考古学是从文字出发，研究花纹、样式、文体等，这种研究方法本身是可笑的。欧美的考古学者都是兼学考古学和自然科学两门的人。从日本的教育制度而言，考古学是属于文学院，最近在考古学专业里也设置自然科学的有关课程，但还没有把自然科学列为专门的必须课程。另一方面，迄今为止几乎没有一所日本的大学把文物或考古学的资料列为自然科学各专业的正式课程。其结果，在考古的现场往往都要有考古学者与自然科学者双方碰头研究，互相学习”。

为此，很有必要从教育制度的角度来看考古学领域，若把眼光转向考古学和自然科学的现实状况，就会出现新的展望。例如1982年12月，日本成立了把人文系和自然科学系融和在一起的日本文物科学会，这是一种跨学科领域的搞综合性研究的学会。

泽田说：“自从这个学会成立后，随时都在搞有趣味的研究，例如利用小型加速机分析人骨，通过它可以推测研究古代人的饮食生活或抽出墓里的脂肪酸，从而断定这里也有人的遗体。可以说今后的考古学应该对上述这样新研究课题进行仔细研究，学会各成员应互通情报，互相对接起来，照着螺旋型方向取得进步”。

为此，考古学家和自然科学家都应各自的专长知识和技术拿到一起来，手拉着手共同去解明古代史。这不仅有助于提高相互的学术水平，而且还有可能展望到新的飞跃，但目前仍是跨学科研究的开始而已，也是考古学迈向高科技化的第一步。

[Voice，（日），1988年10月号]