从兵马俑到南海一号，Heritage Science带您探索古老中国的秘密

2019 年 1 月 29 日 知社学术圈

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面拂水墨彩，手握青铜弩的秦始皇兵马俑究竟代表着什么？深山古刹中的宋朝开化寺壁画究竟原貌几何？金代梅瓶中的陈年古酒会是什么滋味？沉睡海底的南海一号该如何保存？在Heritage Science上发表的以下几篇文章中，作者们希望通过科学方式揭开这些中国文物的神秘面纱，还原它们的本有面貌。让我们与Heritage Science一起还远历史，为研究人员和大众呈现一幕幕艺术瑰宝，展示古文明的魅力。

墨水印、青铜弩及其对秦始皇马俑的意义

图. a.秦国中心和秦帝国领土范围的简图（包括文中提到的地点） b. 秦始皇陵的规划图（包括兵马俑1号坑）

战国时代和华夏文明早期，官僚实践的核心工作是一项定期的小型会计工作，即通过标记物件和人员，来对他们进行行径追踪、质量检验和数量编列。秦始皇（公元前259-210年）墓群中，兵马俑的青铜武器上印有非常知名的长幅文字和短幅刻印，这些信息能帮助我们从多方面了解华夏民族成型关键时期的工艺组织和物流形式。发表在Heritage Science的Ink marks, bronze crossbows and their implications for the Qin Terracotta Army文章研究了从秦兵马俑1号坑中青铜弩扳机上的两个鲜为人知的墨水铭文展开，通过多光谱摄影、数字显微镜和拉曼分析，研究者在这两个扳机上发现了更多具有和雕刻标记相似的“匹配”标记的印记。同时，该研究识别出制作标记的黑色物质为烟灰墨。对墨印和雕刻的扳机标记开展的空间分析，也为研究秦代青铜制作者如何进行这些标记活动提供了的更多信息。

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Ink marks, bronze crossbows and their implications for the Qin Terracotta Army

Andrew Bevan et al.

doi: 10.1186/s40494-018-0239-5

区域增长改进算法|

揭开宋朝开化寺壁画原貌神秘面纱

图：古代庙宇壁画剥落样例 a.漆层剥落 b.土层剥落

由于长期暴露在外部环境中，受光照、温度和湿度的影响，古代壁画受损程度往往很难被测定。如何让人们欣赏到壁画的原貌已经成为当今相关领域专家关心的问题。计算机技术的发展使人们可能利用智能信息处理来模拟并修复古代壁画。来自太原理工大学计算机科学与技术学院研究团队在Heritage Science发表的Improved region growing algorithm for the calibration of flaking deterioration in ancient temple murals一文以宋朝开化寺壁画为研究对象，提出一种基于阈值分割的区域增长改进算法，来自动标定壁画因侵蚀而产生的剥落退化。首先，研究分析了剥落区域的颜色特征，通过阈值分割对疑似剥落的损伤点进行标记，并将这些点作为剥落区域增长和扩张的起点，并计算了颜色掩模。接着，分析了YCbCr和HSV颜色空间下剥落区域的亮度、色度、饱和度。利用阈值分割方法获取并合并这些亮度、色度和饱和度的掩模。最后，将通过数据融合得到的剥落区域的掩模添加至原始图像，进而标定剥落退化区域。相较于目前基于多尺度壁画退化的校准算法，该实验结果显示，研究提出的校准算法在无噪音环境下，平均错误值和错误标准偏离值分别为1.91和1.82，在有噪音环境下分别为1.97和1.85。错误值有所降低，标定性能有所提升且表现稳定。这项工作为古代壁画的虚拟修复和实际修复都提供了一个良好的基础。

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Improved region growing algorithm for the calibration of flaking deterioration in ancient temple murals

Jianfang Cao et al.

doi: 10.1186/s40494-018-0235-9

用质谱法鉴定金代(公元1115–1234)梅瓶中的古酒

图. 李居柔（公元1115年-1234年）墓中发掘的金代梅瓶

发表在Heritage Science的一篇文章Mass spectrometry identification of the liquor contained in the plum vase excavated from Jurou Li’s Grave of the Jin Dynasty (1115–1234 CE) in Xi’an, Shannxi, China中，来自西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室的研究团队为了准确鉴定西安李居柔墓（公元1115-1234）出土的金代梅瓶中盛放的古酒，采用了质谱法测定从液体样品中提取的残留蛋白质的氨基酸序列，并将测得的序列在标准蛋白质序列数据库中进行搜索。鉴定发现，提取到的蛋白质为来自高粱（Sorghum bicolor）的糖基转移酶、来自威克汉姆西弗酵母（Wickerhamomyces ciferrii）的钙依赖性蛋白激酶2以及来自拿逊氏酵母（Nadsonia fulvescens）的细胞色素b-c1复合物亚基里斯克蛋白。这些结果表明，梅瓶中最终降解得到的液体是由高粱谷物通过威克汉姆西弗酵母和拿逊氏酵母发酵而成的，直接证明白酒早在金代就已经进入了人们的生活。

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Mass spectrometry identification of the liquor contained in the plum vase excavated from Jurou Li’s Grave of the Jin Dynasty (1115–1234 CE) in Xi’an, Shannxi, China

Zhanyun Zhu et al.

doi: 10.1186/s40494-018-0210-5

中国古沉船南海一号的饱水古木的微生物侵蚀评估

图.沉船考古发掘和船只残骸结构简图（以样方呈现）的俯视图

近期，中山大学生命科学学院研究团队发表在Heritage Science的Microbial erosion assessment on waterlogged archaeological woods (WAWs) from a Chinese ancient shipwreck, Nanhai No. 1的研究旨在鉴定南海一号，一艘在中国南海沉没的古代沉船（建于800年前，宋朝）的木材种类，查明腐蚀沉船中木质构件的细菌类别，分析其侵蚀程度，并阐明不同侵蚀程度下木材的内部结构变化。利用光学显微镜和电子显微镜技术，本研究观察到沉船中二十个木质构件的显微和亚显微结构。沉船由6种木材建造而成，包括马尾松（Pinus massoniana）、福建柏（Fokienia hodginsii）、海南榄仁树（Terminalia hainanensis）、柄果木（Mischocarpus oppositifolius）、江南桤木（Alnus trabeculosa）和贝卡硬檀（Mussaendopsis beccariana）。通过分析细菌侵蚀后留下的痕迹，研究确定沉船中的侵蚀性微生物主要是侵蚀细菌和隧道式细菌。根据相关文献标准，对每种木材样品的细菌侵蚀程度的分析表明，除少数完全降解的样品外，大部分木质构件呈弱到中度侵蚀。由于海底环境（沉浸条件）不同，与中国东南部其他在不同年代间沉没的古船木质构件的细菌侵蚀情况相比，尽管南海一号比其他沉船沉浸时间更长，但它的木结构是保存得最好的。其中，由淤泥覆盖的厌氧环境可能是保护古代沉船的方式之一。

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Microbial erosion assessment on waterlogged archaeological woods (WAWs) from a Chinese ancient shipwreck, Nanhai No. 1

Mengge Gao et al.

doi: 10.1186/s40494-018-0220-3

Heritage Science

An open access journal publishing original peer-reviewed research covering scientific, mathematical and computational methods and analysis of objects, materials, artefacts and artworks of cultural and historical significance in the context of heritage and conservation studies.