AI破解燒成灰燼的2000年前龐貝古卷

2026-06-29 | 來源: MIT科技評論 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

AI 第一次讓人類無需打開卷軸，就完整虛擬展開並閱讀了一卷近 2,000 年前的古代卷軸。

公元 79 年, 維蘇威火山爆發，龐貝毀滅，在十幾公裡之外的古代海濱城市赫庫蘭尼姆（Herculaneum），一座私人圖書館被火山灰瞬間掩埋，其中數百卷莎草紙卷軸全部被燒成木炭。

幾個世紀以來，這些被燒毀的古代卷軸一直是個“未解之謎”。它們曾被埋藏在熾熱的岩石、火山灰和熔岩之中，如今已高度碳化。自 1752 年被發現以來，人們曾嘗試過各種方法來解讀這些卷軸。

例如嘗試將它們剖開，用刀刮掉每層古老的紙張；或者在紙層間注入水銀；又或者將它們浸泡在明膠和醋酸的混合物中……但是沒有人敢將它們完全打開，因為這很有可能加速這些卷軸徹底被摧毀的速度，也有可能因此讓它們變得無法辨認。

如今，研究人員在機器學習方法的幫助下，第一次完整虛擬展開了一卷赫庫蘭尼姆古卷，並以完全非侵入式的方式成功讀取其中保存下來的文本內容。他們共識別出約 20 列文字，虛擬展開後總長度約 1.5 米。這是目前已完成完整虛擬展開的赫庫蘭尼姆卷軸中最古老的一卷，探討了倫理、藝術和人類行為。

“我認為這是一個具有裡程碑意義的時刻，因為從現在開始，我們將更多地談論文本，而不是談論技術，”肯塔基大學計算機科學家 Brent Seales 說道。他曾在 21 世紀初開發了第一種無需觸摸即可數字化展開卷軸的方法。

肯塔基大學團隊結合粒子加速器的先進成像技術，逐步揭示了卷軸中可供紙莎草學家分析的不同部分。最初，他們只能識別出一個由字母組成的希臘單詞，然後逐漸發現了短語。現在，研究人員已經能夠解讀多份卷軸上至少 230 列的文本。

在這次的新發現中，還包括此次新發現還包括加達拉哲學家 Philodemus《論神》的多個新章節，為這部古典哲學著作補充了此前未知的內容。此前，人們只了解到這部作品只有一章，但最新發現顯示，其一份卷軸中提到它有八章。根據書名和 Philodemus 的其他著作，新發現的諸如“天意”、“未來之事”和“不可見之物”等詞句，將這部作品的探討方向指向了是伊壁鳩魯神學。

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除了技術方面的進步，這些卷軸也成為維蘇威挑戰賽（Vesuvius Challenge）的焦點。這項公開挑戰賽於 2023 年啟動，它將一個長期存在的學術難題轉變為一場全球性的公開競賽。這項比賽由 Brent Seales 與硅谷投資人 Nat Friedman、Daniel Gross 合作發起，迄今已累計頒發 180 萬美元獎金。

高度碳化，是成像技術中最大的挑戰。那麼，研究人員究竟是如何通過技術手段實現古卷閱讀的？

這一突破得益於技術的進步，來源於英國鑽石光源和法國歐洲同步輻射裝置（ESRF）的主要國際設施中的高分辨率微型 CT 掃描。鑽石光源利用強烈的同步輻射產生的 X 射線進行成像，與傳統的實驗室儀器相比，它的分辨率水平具有顯著優勢。

研究人員利用粒子加速器產生的特制光束，將大量二維斷層圖像重建為三維數字模型。最終的掃描結果極其精細——單個像素約為 2 微米，但成本也高。據 Seales 預估，掃描一個卷軸需要約 20 到 24 小時，而同步輻射裝置一周的機時成本高達 25 萬美元。

圖丨研究團隊利用激光掃描了一份赫庫蘭尼姆古卷（來源：EduceLab）

解讀這些掃描數據的難度是由多種因素共同決定的，文物的幾何形狀就是其中的因素之一。研究人員之所以選擇赫庫蘭尼姆卷軸 1,667 號（PHerc.1,667）卷軸，是因為它整體結構相對規整——圓柱形且沒有被過度壓縮。該卷軸寬約 2 厘米，高約 8 厘米，是曾經完整卷軸的一部分。