超景深显微技术推动甲骨学微观研究

2026-11-05 来源:中国社会科学网-中国社会科学报

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  甲骨文是殷商时期遗留下来的珍贵文字遗产。由于甲骨文主要记载殷商贵族的占卜事宜,因此也被称为“甲骨卜辞”。殷人对占卜情有独钟,几乎每事必卜,上至祭祀、军事等国之大事,下至衣食住行等生活细节,都在甲骨文中有所体现。丰富的历史记录使甲骨文成为考证商代历史、复原商代社会风貌的第一手资料。伴随着甲骨文的发现,学术界诞生了一门新的学科——甲骨学。120多年来,甲骨学在文字考释、甲骨缀合、文献解读、殷商历史研究等多个领域取得了辉煌的成就,为中华文明五千多年连续发展的历史脉络提供了重要证据,拉长了中国古史。然而,作为三千多年前的文化遗存,甲骨承载的信息远非如此。百余年来,由于传统的研究手段无法发现蕴含在甲骨及文字中的潜在信息,致使许多存在争议的问题至今无法得到解决。随着科技的发展和研究的深入,甲骨学开始与其他学科交叉共融,多项现代科技被引入甲骨学研究并取得了不错的研究效果。其中,超景深显微技术凭借多项技术优势,成为当代甲骨学研究的重要工具。研究人员可以借助该技术对甲骨进行微米级分析,客观上推动甲骨学研究步入了微观领域。
  超景深显微技术的优势。超景深显微技术是一种高精度微观成像技术,多焦距图像合成是该技术的基础与核心。超景深显微镜可对观测区域进行连续多焦距拍照,并通过软件算法将不同焦距的显微照片合成一张清晰的图像。首先,在此基础上,超景深显微技术可以对被观测区域进行三维重建,从而精准获取甲骨表面及文字的微观信息,有效避免了普通设备容易出现局部虚焦、细节模糊等问题。其次,利用超景深显微技术进行数据采集无需取样,亦不接触甲骨,完美契合了文物保护原则,并且超景深显微镜操作便捷、效率高,适合大宗甲骨微观分析。最后,超景深显微技术可用物镜的放大倍率在20倍至上千倍之间,放大倍率非常广,极大拓宽了人类视野,为甲骨学向微观化发展提供了新的路径。
  超景深显微技术的具体应用。其一,确定甲骨文字的契刻方法。甲骨文是怎样在甲骨上契刻出来的?这是学术界和普通大众都非常感兴趣的问题。传统研究指出,甲骨文有直接契刻和用毛笔先写后刻两种方法。超景深显微技术则帮助我们发现了另一种契刻方法,即先用锐器在甲骨上打好底稿,然后依据底稿进行正式契刻。这种用锐器打好的底稿笔画纤细,不易辨识,加之数千年的地下侵蚀,笔画更加模糊不清,完全超出了人类视觉的分辨极限。超景深显微技术却能够精准捕捉这些笔画纤细的文字,根据显微照片可知,依据底稿进行正式契刻的文字分为两种情况。其一是在底稿文字笔画的基础上进行扩充,新笔画基本覆盖了原底稿。其二是另起炉灶,在底稿文字旁边重新契刻。刻手之所以会先打底稿,其目的无外乎是防止遗漏文字,因为小字最容易被遗漏,所以此类“先写后刻”的现象多发生在字体较小的文字上。
  其二,分析文字契刻笔顺和契刻特征规律。甲骨文字是否具有笔顺在学术界一直存在争议。超景深显微技术通过呈现笔画之间的打破关系,为该问题提供了答案。我们利用该技术对甲骨文字笔顺进行了统计,结果显示甲骨文字的确具有一定的契刻笔顺,但并非每个文字都遵守“先竖后斜再横”的固定范式。部分文字的笔顺从早期到晚期始终如一,也有文字拥有多个笔顺类型,但是始终有一个笔顺类型占据主流。这表明,甲骨文正处于汉字笔顺滥觞和发展的重要阶段,汉字的笔顺起源可以追溯到殷商时期。
  分析总结甲骨文字的契刻特征规律,是超景深显微技术的另一重要作用。不同组类的文字在字体风格上存在较大差别,这些差别在文字的契刻特征上也有所反映。超景深显微技术通过三维重建、显微测量等功能对文字笔画的横、纵截面特征以及笔画两端的结构特征数据进行采集,从而将文字的契刻特征准确地呈现出来。如果进一步对这些数据进行系统分析,则可获得不同组类甲骨文字的契刻特征规律。这些以数据支撑的契刻特征规律可以作为甲骨文字分期断代的重要依据。
  其三,辅助甲骨辨伪。甲骨文字的真伪辨析是甲骨研究的重要前提。据学者统计,目前存世甲骨共计约16万片,其中多数属非科学考古发掘所得,这些甲骨中往往掺杂着伪片,因此辨析真伪是甲骨材料整理研究的必需步骤。传统辨伪主要依赖学者个人丰富的甲骨学知识和经验进行判断。随着时代的发展,甲骨作伪也开始引入现代科技,致使部分伪刻文字在字形、笔画等方面与真品极度相似,仅凭肉眼和经验极易出现误判。超景深显微技术在将文字放大到几百倍甚至上千倍的基础上,精准采集其中的微观信息,呈现甲骨的原生纹理、岁月侵蚀痕迹以及甲骨文字的契刻特征等无法复刻的微观细节,从而帮助科研人员准确识别伪片。
  其四,研究甲骨整治工艺。在占卜之前,甲骨需要经过截锯、刮削、磋磨、钻凿等多道整治工序,这充分体现商代手工业水平的整治工序如指纹一般在甲骨上留下了特殊的痕迹。但是,依靠照片、拓片或低倍放大的传统研究,限于方法和手段,难以充分发掘甲骨上的细微整治痕迹,更无法系统区分不同工具、不同方法留下的加工印记,致使甲骨整治工艺研究一直无法走向深入。超景深显微技术可以轻松突破这一瓶颈,清晰地将钻、凿内部形貌、刮削磋磨痕迹的微观特征呈现出来。通过对足量样本的定性分析,可完整还原不同时期、不同组类甲骨的整治流程与工艺,为研究殷墟时期手工业技术开辟了新的路径。
  超景深显微技术为甲骨学科带来了研究范式的变革,但是该技术只能用于甲骨表面微观信息的采集,对于甲骨内部的信息却无能为力。因此,将超景深显微技术与拉曼技术、显微CT技术等配合使用,实现从成分到内部结构的信息采集,是今后的发展方向之一。
  此外,超景深显微技术将与人工智能技术深度融合。超景深显微技术采集的高清影像,以及与其他技术联用获得的综合信息,是甲骨智能化研究的高精度训练素材。通过这些高质量素材,机器可以获得普通资料所不具备的关键信息。同时,人工智能辅助的甲骨文字识别和自动分析也可以大幅提升甲骨微观分析效率,实现对大量甲骨材料的批量快速分析,进而推动甲骨学研究向纵深发展。
  超景深显微技术被引入甲骨学研究,标志着甲骨学科开始由以文字考释、文献解读为特征的传统阶段进入以发掘微观信息为特征的微观阶段。该技术能够发掘出那些无法用肉眼察觉的微观信息,进而揭示这些微观信息背后所蕴含的商代社会的真实状况。从契刻方法到契刻笔顺、契刻规律特征的分析,再到辅助甲骨辨伪,揭示甲骨整治工艺,超景深显微技术正在重塑甲骨学科的研究方法。可以预见,随着跨学科合作的继续深化推进,超景深显微技术将为甲骨学开辟更为广阔的学术前景。
  (作者系中国社会科学院古代史研究所助理研究员)
【编辑:张云华(报纸)齐泽垚(网络)】