科技日報本報記者 陸成寬
近日，威海灣一號甲午沉艦遺址保護區域劃定論證會在山東威海劉公島上舉行。經專家論證，歷經兩個月的水下考古調查，現已基本確認清代北洋海軍旗艦「定遠艦」的沉沒位置，並出水一批沉艦遺物，這是2014年以來北洋甲午沉艦系列調查與研究工作的又一重大成果。
這些年，水下考古成果豐碩，從「南海一號」到江口沉銀，從「華光礁一號」到甲午沉艦，水下考古不但讓眾多珍貴文物浮出水面，而且為歷史研究點亮了一盞明燈。那麼，究竟什麼是水下考古？它與陸上考古相比有哪些不同？進行一次水下考古要經歷哪些步驟？帶著這些問題，記者採訪了相關專家。
海洋探測技術是水下考古的基石
「目前我們對考古學的大致定義是根據古代人類通過各種活動遺留下來的實物資料以研究人類古代社會歷史的一門科學。」山東省水下考古研究中心水下考古研究室主任王澤冰在接受科技日報記者採訪時表示，水下考古作為考古學的一部分，是田野考古學在水域的延伸。水下考古獲取資料的手段和方法是區別于田野考古學的，主要依託於海洋探測方法和潛水技術的發展，但是兩者的共同目標是一致的，都是通過實物資料來研究人類古代社會的學科。
「水下考古由於使用了更多新的設備、探測技術和研究手段，應該說完善和深化了考古學的方法論，從整體上擴充了考古學知識領域。」王澤冰說。
水下考古和陸上考古的最大區別在於獲取資料的環境不同，人類必須依靠專用潛水設備在水中或水下長時間的活動，水下考古工作者在潛水裝備保障生命安全的前提下，才能開展獲取相關考古資料的活動。我國有160多位水下考古專業人員，目前在一線工作的可能不足80人。
另外，相比田野考古，水下考古對遺蹟遺物的探測方法也不同。田野考古主要通過人工調查和考古鑽探的方式獲得地表或地下文化遺存的基礎資料；而水下考古調查多以海洋探測技術為支撐，依靠聲學和磁學設備探尋水下遺存，採用精準的GPS設備獲取準確位置，然後再通過人工潛水和水下機器人探查，最終獲取確切的實物及影像資料。
國家文物局水下文化遺產保護中心水下考古研究所所長姜波曾表示，水下考古離不開科技進步。首先，人類的潛水能力有限，水下考古作業深度通常不超過30米，而藉助載人深潛技術，可大大拓展水下考古的空間範疇。其次，中國海岸線水體能見度不是很好，特別依賴探測技術如聲吶、光學、磁力方面的設備。只有在探測技術方面不斷突破，才能實現水下考古由淺海向深海的邁進。第三，出水文物的保護處理也是一個世界性難題。有些水下文物非常脆弱，這對保護技術及操作能力的要求也更高。
關鍵在於尋找到一個準確的點
在王澤冰看來，水下考古主要採用海洋探測的方法和潛水技術，同時也囊括考古學的基本理論和方法。「當然海洋探測水平的高低直接關係到水下考古的效果，畢竟水下考古更多的是探尋一個準確的點，而這個點在海洋探測中往往會被忽略掉。我們常用的設備一般有多波束探測聲吶系統、旁側聲吶、海洋磁力儀和淺地層剖面儀。」王澤冰說。
例如，近幾年開展的「威海灣清甲午沉艦水下考古調查研究課題」，主要是針對甲午沉艦進行物探掃測。研究中首先使用磁力儀對劉公島灣進行覆蓋式掃測，從中探測到磁異常點區域，然後再以探測到的磁異常點為中心，在四周劃出一定的範圍，使用多波束、側掃聲吶系統和淺地層剖面儀對這個小區域範圍進行更加精細的海床面和海床底部探測，這樣我們就基本擺脫了「大海撈針」式的工作，能夠更加及時、準確地探測到某一個未知水下遺存點的位置。
那麼，在確定了一個遺存點之後，就馬上下水進行考古嗎？還不能。王澤冰指出，首先需要對擬開展的水下考古項目進行前期調研，搜集儘可能全面的史籍資料，包括地方志、海事檔案、家族檔案及官方記錄等；然後再派出專門的調研人員到現場進行走訪，主要尋找口碑資料、搜集相關出水實物，以及地方文博部門或者檔案部門保存的實物資料等；還需要調研人員到實地水域查看一下水域現狀，儘可能收集相關水域的所有信息，包括擬開展水域的權屬問題、水文資料、潮汐情況及周邊社會習俗等詳細信息。
「正式的水下考古步驟與田野考古步驟一樣，調查勘探是第一步，試掘或者發掘是第二步。」王澤冰說。
水下考古時，由水下考古隊員潛水探摸中發現的零散文物，會首先做好位置的標註，包括方位、埋藏現狀、距離搜索點的距離等，拍照繪製水下位置圖後，方可將文物帶離出水，然後由現場的出水文物保護組人員立即對其開展出水文物保護程序。「對於體型較大的文物，先由考古隊員在水下將其用繩索固定好，確保起吊過程中不會出現意外滑落或磕碰，然後採用提升浮力帶或者使用甲板上吊機將其打撈上岸。」王澤冰說，第三步，進行出水文物保護、資料整理和研究，最後發表考古報告和研究論文。後續的水下遺存的保護工作、保護區域劃定、遺址的展示和利用主要由相關文博單位主導進行，水下考古負責提供相關的技術指導和基礎資料支撐。
歷經30餘年發展成果豐碩
經過30多年的發展，我國水下考古事業從無到有，逐漸發展壯大。迄今為止，我國對遼寧綏中三道崗元代沉船、山東膠南鴨島明代沉船、福建平潭大練島元代沉船、平潭碗礁一號清代沉船、西沙群島「華光礁一號」宋代沉船、廣東「南海一號」宋代沉船等遺址進行了科學發掘，出水了一大批水下文物。
另外，先後開展了河北曹妃甸晚期沉船，天津塘沽一號沉船，威海灣一號甲午沉艦，煙臺蛤堆後沉船，蓬萊墟裡沉船，長島日俄戰艦，膠州灣沉艦，舟山沉船，廣東南澳一號、二號沉船等水下考古調查工作。
我國水下考古走過了從灘涂發掘到近海打撈再到遠海作業的歷史進程。1974年，泉州灣宋代古船的發掘，是考古學界在海岸灘涂對古代沉船進行發掘和開展多學科合作研究的成功之作；2007年，廣東陽江「南海一號」沉船的打撈，在國際水下考古學界率先採用沉箱整體打撈技術，堪稱近海沉船考古的一次創舉；2007—2008年，西沙「華光礁一號」沉船的發掘，標誌著我國水下考古的工作水域已經由近海擴展到了遠海海域。不僅如此，我國還在內水水域，如湖泊、水庫、內河、運河等水域，開展了一系列的水下考古項目，如四川彭山江口沉銀遺址考古調查、安徽太平湖水域水下考古調查、湖北丹江口庫區水下考古調查等，取得了豐碩的成果。