穿越七百年，宋代航船再揚帆

這是一艘700多年前的宋代木船，它是目前發現的唯一一艘完成了「海上絲綢之路」往返航行的古船，也是中國古代福船的「活化石」。自1974年在福建泉州灣後渚港出土以來，這條宋船一直保存在泉州海外交通史博物館位於開元寺的古船陳列館中。

1991年，聯合國教科文組織認定泉州為「海上絲綢之路」的起點，泉州宋船就是重要物證。這條古船是當之無愧的「海上絲路」見證者。

而在浙江大學文化遺產研究院，科技考古工作者團隊重現了這條宋船的風貌，高保真三維數字化模型第一次展現在人們眼前。記者看到，宋船模型尖如刀刃的船底、水密隔艙的形制、甚至每一塊船板的紋理都與這條著名福船本真的樣子殊無二致。本次三維數字化重建，得到了比此前現場普通測量更加準確的數據，在此基礎上，對泉州宋船的研究有望深入開展。高保真三維數字模型的問世，還意味著泉州宋船終於可以「駛出」開元寺，展現其往日的風采。

「海上絲綢之路」鐫刻著中華民族和全世界人民的深厚友誼，泉州宋船就是歷史的見證。這一文明互鑒、民心相通的永恆記憶，也將隨著泉州宋船在數字世界中的永生而歷久彌新。

出水宋船

距今700多年

700多年前，這艘排水量近400噸的宋代商船滿載華美的瓷器從泉州出發，到達遙遠的異國，換來名貴的香料和藥材。在一次遠洋商貿歸來後，它沉沒在福建泉州港中，從此被厚厚的年月覆蓋，直到40多年前才重見天日，驚艷世人。

近乎完整的船體和大量隨船出土的珍貴文物，使泉州宋船的發現被視為當時全國最重要的考古發現之一，英國科學史專家李約瑟博士則稱之為「中國自然科學史最重要的發現之一」。至今，泉州宋船每天都迎來不少參觀者。

泉州宋船三維數字化項目負責人之一、浙大文化遺產研究院副教授刁常宇說，浙大科技考古團隊第一次在開元寺古船陳列館親眼看到泉州宋船後，馬上明白了開展數字化保護的迫切性，以及這項工作巨大的挑戰所在。

這條復原後34米長、11米寬的木船，由大型鋼架支撐著，幾乎佔據了展室的全部空間，顯得十分宏偉壯觀。走近細看，船體的裂隙、糟朽、斷裂、變形、殘缺、變色，生物損害等多種類型的病害都顯現出來。這些傷痛，訴說著泉州宋船出土40多年來曲折艱辛的保護史。

泉州宋船的復原、保護工作是一段值得銘記的歷史。泉州宋船在完成現場發掘與測繪工作後，拆解的船體構件被運送到開元寺東側空地上的一個竹棚里。經過簡單沖洗，由泉州造船廠工人按原來形狀復原安裝，並著手進行船體防腐、脫水等保護措施。泉州海外交通史博物館文物保護部主任費利華介紹說，限於當時國內的技術條件和資金情況以及當時的形勢要求，在未進行脫鹽脫水處理的情況下，決定對宋船船體採取在「高濕環境中緩慢陰乾脫水定形」的辦法進行保護處理。

「由於船體大部分使用較耐腐蝕、材質保存較好的杉木，這個方法基本成功地保存了船體。」費利華說，但材質保存較差的松木與樟木構件，出土後即開始出現開裂、扭曲變形。另一個問題是，船體復原時使用了兩萬多顆鐵釘進行加固，為後期的穩定保存留下了極大的隱患。由於鐵釘在含鹽船木中的快速腐蝕，船木嚴重腐朽與變色，造成不可逆的破壞。1996年到2000年，博物館陸續將船板外表面的大部分鐵釘拔除。

古船陳列館建成至今數十年來，泉州宋船長期處於開放式不穩定的保存環境中，空氣中的水分、灰塵顆粒、酸性氣體等都使船體病害變得難以避免。

如今的古船已經十分脆弱，不能觸碰。博物館曾計劃將古船從開元寺移往博物館本館，那裡有更好的保護和研究條件，也能供更多人參觀；最終因為移動船體風險過大，未能實現。下一步，應該如何更加科學地保護、修復、研究、展示泉州宋船，這個重大的問題擺在專家們的面前。

用數字化手段留住真容

針對泉州宋船保護研究的重大課題，日益成熟的數字信息技術為文保專家提供了新的可能性：搶救性地精確記錄現狀信息，建立高保真的三維數字化模型，讓最真實的泉州宋船在「0」和「1」的世界中永存。

浙大文化遺傳研究院的科技考古團隊代表了國內該領域的領先水平，從西域邊塞的石窟，到江南水鄉的古塔，他們已經用數字化手段為大量珍貴文物永遠留住了真容。

但是重建泉州宋船數字模型的難度之大，超過了人們的想像。泉州海外交通史博物館此前曾嘗試重建泉州宋船三維模型，發現困難重重：不僅船體形制總是與本體差別甚大，精細重現每一片木板的紋理，更是一項幾乎不可能完成的任務。

刁常宇說，浙大科技考古團隊經過細緻調研，提出了自己獨特的數字化方案。

首先，利用成熟的三維激光掃描技術，建立泉州宋船精細的三維激光掃描模型。此時的模型是沒有任何紋理和色彩的。

隨後，利用浙大自主研發的高精度紋理自動映射軟體，對三維模型進行高精度的紋理自動映射。

刁常宇說，紋理自動映射技術的原理，類似拍照的逆過程：計算機能夠在泉州宋船數百張高清照片、數以億計的像素中，選中最優的一塊，映射回這些像素原本的位置上去。「採用這一技術路線，成功地解決了其他方法難以解決的問題，我們高興極了。」

比如，此前嘗試重建的三維模型，船板總是出現現實中不存在的凹凸起伏，這是由紋理扭曲造成的，而利用三維模型加紋理自動映射技術，就能夠精確重建文物的光滑表面。

這套用計算機智能解決文物紋理映射的辦法，浙大科技考古團隊此前已在國內多個考古項目中成功應用。考古學家曾經嘗試重建一塊刻有百餘字的古代石碑，如何真實地還原每一道刻痕的紋理成為難題。靠人工，一位熟練的專家嘗試了近兩個月，仍無法完美地實現。而採用計算機技術進行自動化映射定位和上色，兩個小時就完成了準確重建。山東青州龍興寺的佛像，石雕的紋理比木船船板要複雜多了，他們完美地完成了三維重建。

「在考古工作中引入先進的科學技術來代替手工操作，不只是因為這樣速度快，更重要的是，計算機技術能達到人力難以企及的精確度。」刁常宇說，「作為考古人，我們總是在追求原真記錄文物本身。在『求真』這一目標上，給自己定的是最高標準。」

對浙大科技考古團隊而言，更多的挑戰來自於現場測繪工作中的種種困難。

木船雖然很大，但能夠工作的空間很小。團隊工程師們費盡心思，在木船四周所余不多的展室空間里、在二層一個供遊客駐足參觀的走廊上，儘可能多地布置激光測量點，數據越精確，三維模型才越保真。

要完成紋理自動映射，需要大量多角度的宋船高清照片，「這個階段比激光掃描難度更大了」。刁常宇說，光是圓滿解決布光問題就讓大家絞盡腦汁。泉州宋船有著十餘個密集排列的水密隔艙，裡面曾經都裝滿了貨物。這些隔艙的寬窄深淺都有細微的不同，各處木板的紋理也長相各異。不能上船、甚至不能接觸船體，考古團隊只能搭起腳手架來拍攝這些角度刁鑽的照片。測繪期間，展室是照常開放的，為了減少遊客干擾、保證數據有效，部分角度的照片只能在閉館後連夜拍攝。木船底部緊貼著支架，離地面不足半米，「我們就躺在地板上，舉著相機拍。」

浙大團隊為製作宋船模型所採集的數據是如此精確、完整，達到了新的高度，被視為出土復原後40多年來，這條古船經歷的最全面、最精確的再調查。「就像時隔多年給古船做體檢。我們的工作首先是向這40年間不懈搶救這條古船的人們致敬。」在數字世界，泉州宋船及其承載的豐富歷史，將成為更加準確、更加致遠的存在。

泉州宋船重新揚帆起航

當儲存於計算機中的泉州宋船三維模型，和泛黃紙頁上40年的考古報告放在一起，那些更加細緻的數據、更加準確的線條，讓人們看到了幾代考古人對中國傳統文化始終不渝的敬畏之心。泉州海外交通史博物館的一位專家言簡意賅地評價這個數字模型：「這條船漂亮！」

「漂亮」，是因為數字模型完美地再現了宋代精湛的造船技術――「上平如衡，下側如刃，頭尾尖高，當中平闊，衝波逆浪，都無畏懼……」古代中國能工巧匠的智慧，就蘊藏在泉州宋船那優美的流線和精巧的結構之中。有賴精確的三維掃描，數字模型和文物本身相比，形制幾乎分毫不差。

「漂亮」，還因為數字模型忠實地記錄了文物厚重的歷史質感。泉州宋船的船體由松木、樟木、杉木等不同的木材製成，木材的選取視船體各部分不同的性能要求而定，加工方式也各有不同。船的龍骨是松木做成的，肋骨選用樟木，船殼板兼用松木和杉木，水密隔艙壁則雜用3種木材。不同的部位，糟朽、斷裂的程度也各不相同。每一塊船板、每一道紋理都留下了自己的故事，深藏著滄桑巨變。有賴於精密的紋理映射，700多年的歷史風雲，在宋船的數字模型中同樣歷歷可見。

泉州宋船出土40多年來，圍繞這條古船的文保考古工作長期以保護為主，研究很少。專家們認為，本次三維數字化重建，得到了比此前現場普通測量更加準確的數據，專業人員可以通過軟體測量得出船體局部每個區域的精確數據，同時也為考古線圖繪製提供了最原始、最重要的基礎數字測量底圖。在此基礎上，對泉州宋船的研究有望深入開展。

高保真三維數字模型的問世，還意味著泉州宋船終於可以「駛出」開元寺，向更多的人展現其豐富的魅力。「海上絲綢之路」鐫刻著中華民族和全世界人民的深厚友誼，泉州宋船就是歷史的見證。這一文明互鑒、民心相通的永恆記憶，也將隨著泉州宋船在數字世界中的永生而歷久彌新。

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