[新闻] 实验室碳化复制品与AI:读取维苏威火山

楼主: JLINlikeshit (要修杆吗)   2026-09-19 14:54:51
1.媒体来源:
SINC(西班牙科学新闻通讯社)
2.记者署名:
Antonio Villarreal
3.完整新闻标题:
实验室碳化复制品与AI:读取维苏威火山烧焦纸草卷的新途径
4.完整新闻内文:
一支研究团队找到一种方法,可协助读取赫库兰尼姆图书馆的珍贵古代文字;这些文献在西元79年维苏威火山爆发时遭到掩埋。研究人员使用含铅墨水制作现代纸草卷,供算法训练,这项方法可望为纸草文献研究带来改变。
西元79年,维苏威火山灾难性的爆发,让罗马城市赫库兰尼姆被约20公尺厚的岩石与火山灰掩埋。18世纪的挖掘出土了古典世界的一整座图书馆,也就是所谓的“纸草别墅”。然而,绝大多数卷轴已经碳化,脆弱到任何摊开的尝试都可能立刻造成毁损。
直到不久前,阅读这些历史文献似乎还是不可能的任务。不过,人工智能资料分析与X光断层扫描的显著进展,已带来多项成果。“维苏威挑战赛”等全球计画,已成功以虚拟方式解读部分古代文字,揭露过去未知的伊比鸠鲁学派哲学家著作,为理解古代思想提供线索。
尽管已有这些成果,科学家仍面临重大障碍:扫描资料的讯噪比偏低。原因是,在X光下,纸草上有墨水与没有墨水的区域,吸收程度几乎没有差别,因为植物制成的基材与黑色墨水,都以碳化有机物为基础。
克服问题的关键可能在重金属。近期研究在数片赫库兰尼姆纸草残片的字迹中侦测到铅。这种化学元素会显著降低辐射穿透率,大幅提高X光影像的对比,因此能增加电脑算法读出内部隐藏文字的机会。
为科学牺牲的现代纸草卷
为了确认能否有系统地利用这项化学特性,美国加州大学柏克莱分校与国家标准暨技术研究院(NIST)的研究团队,决定自行制作赫库兰尼姆纸草卷的模型。他们使用现代埃及纸草纸,透过传统芦苇笔与水性黑墨,在植物纤维制成的纸张上书写。
这项实验室模型的研究本周发表于PLOS One。其关键是墨水配方:研究人员加入硝酸铅,让表面铅浓度接近已分析的少数古罗马原始残片。
书写并干燥后,他们把卷轴放入低氧高温炉,模拟维苏威火山致命火山碎屑流所造成、介于摄氏400至900度的高温条件。
烧制的结果是一卷黑色、碳化且扭曲的纸草卷,其物理与化学性质,与拿坡里那些珍贵古物非常相似。接着,研究人员为模型进行X光断层扫描,并开发客制化程式,追踪卷轴螺旋的曲率,将三维文献的各层以虚拟方式摊平。
含铅墨水所产生的高X光对比,让研究人员清楚看见密封圆筒内部的字迹。不必使用复杂的电脑影像增强滤镜或额外的文字撷取算法,团队便能清楚读出碳化纸草卷内层隐藏的词组,例如英文的“the children of”。
携带式扫描器与AI的未来
实验不只限于三维断层扫描。团队也证明,一般市售的携带式X光萤光分析设备,也就是通常用来侦测墙壁含铅油漆的仪器,可以辨识碳化卷轴中的铅,最低浓度可达每平方公分25微克。
这项发现为纸草文献研究提出一种快速、低侵入性的新策略。研究人员建议,直接在保管数百卷原始卷轴的拿坡里国家图书馆,使用这些携带式扫描器,迅速辨识哪些卷轴使用含铅墨水。
这些最适合读取的候选卷轴,便可优先分配到大型同步辐射设施中珍贵且昂贵的扫描时间。
此外,制作人工纸草卷的新方法,也为训练新一代AI模型开启道路。
由于事先知道文献在烧毁前写下的确切内容,研究人员便有了可供验证的真实标准答案,用来盲测训练算法,改善它们解读更难辨认、只使用传统碳墨纸草卷字迹的能力。
这项双管齐下的方法,能降低操作与损坏珍贵历史文物的风险,同时有望加快抢救失落古典著作的速度。“电子能做到的事情,令人惊叹。”研究主要作者、加州大学柏克莱分校研究人员Douglas Seiler总结。
参考研究:
Douglas Seiler等人,A model carbonized papyrus scroll opens a novel path to identifying readable scrolls of the Herculaneum Library,PLOS One,2026年。
5.完整新闻连结:
https://www.agenciasinc.es/Noticias/Replicas-carbonizadas-de-laboratorio-e-IA-una-nueva-via-para-leer-los-papiros-que-el-Vesubio-calcino
6.备注:
转载依据:SINC / Antonio Villarreal,CC BY 4.0(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。本文由西班牙文翻译为繁体中文;原文日期2026-09-17,原文连结如上。译文不代表原作者认可。
https://www.agenciasinc.es/Sobre-SINC/Licencia-CC

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