几十卷烧焦的赫库兰尼姆纸卷上的文字很快就会被解读
对 18 卷被维苏威火山喷发掩埋的古代莎草纸的扫描结果看起来 “非常有希望”，并且还有计划以数字化方式展开更多纸卷进行解读。
那不勒斯国家图书馆展出的一卷赫库兰尼姆纸卷，它被烧焦且包裹在火山物质中。图片来源：萨尔瓦托雷·拉波塔/美联社，阿拉米图片社
3月27日，一架私人飞机降落在伦敦卢顿机场，机上载有一些不同寻常且十分脆弱的货物。这架飞机所运载的并非名牌行李箱，而是来自意大利那不勒斯维托里奥·埃马努埃莱三世国家图书馆的18卷古代纸卷。这些紧紧卷起的莎草纸被运往牛津附近的钻石光源粒子加速器，在那里，研究人员利用同步加速器强大的X射线来揭示纸卷的内容。
这项任务是大规模推进对 “赫库兰尼姆纸卷” 破译工作的一部分。这些纸卷在公元79年维苏威火山喷发时被烧焦并掩埋，去年，其中一卷纸卷内的文字已通过人工智能（AI）成功破译。来自列克星敦肯塔基大学的计算机科学家布伦特·西尔斯（Brent Seales）为解读这些纸卷已努力了20年，他说，能走到这一步 “就像一场梦”。“这看似如此不可能，但我们正在做到。”
研究人员告诉《自然》杂志，对最新扫描结果的初步查看显示，至少有五卷纸卷呈现出了看似清晰的可见墨水痕迹。同样参与解读纸卷工作的肯塔基大学计算机科学家斯蒂芬·帕森斯（Stephen Parsons）说，这 “非常有希望”。他补充道，这意味着这些纸卷可能比此前认为的更容易解读。与此同时，牛津大学博德利图书馆的一卷莎草纸在去年进行了扫描，正产出前所未有的大量数据，另外还有几十卷纸卷计划下个月在法国进行扫描。
埋藏的珍宝
18世纪，在那不勒斯附近赫库兰尼姆的一座豪华罗马别墅遗址中，人们发现了1800多卷碳化莎草纸。尽管许多纸卷在各种试图打开它们的尝试中被撕成了碎片，但仍有几百卷完整的纸卷留存了下来。它们是一笔前所未有的古代知识宝藏，可能包含着直接出自希腊和罗马作者笔下的完全不为人知的文本。那不勒斯费德里科二世大学的纸草学家费德里卡·尼科拉尔迪（Federica Nicolardi）说：“我们发现的每一样东西都令人惊喜。” 她陪同着最近扫描的这些纸卷从意大利来到了钻石光源。
在钻石光源粒子加速器处，一卷装在3D打印保护盒中的纸卷正准备进行扫描。图片来源：埃米尔·本迪克斯（Emil Bendixen）为《自然》杂志拍摄
这次行程是 “维苏威挑战” 的一部分，这是西尔斯在2023年与硅谷企业家纳特·弗里德曼（Nat Friedman）共同发起的一项竞赛，旨在鼓励人们努力破译未开封的赫库兰尼姆纸卷的计算机断层扫描（CT）图像。去年2月，由帕森斯担任项目负责人的这项挑战向一个学生团队颁发了70万美元的奖金，该团队开发了一种人工智能工具，揭示了一卷纸卷的开头段落，这是一篇关于音乐与享乐的希腊哲学文本，可能出自哲学家菲洛德穆斯（Philodemus）之手。
西尔斯说，“维苏威挑战” 目前的重点是优化并实现相关技术的自动化，最终目标是扫描并解读所有现存的纸卷。
规模扩大
到目前为止，只有五卷纸卷进行了高分辨率成像，因此，一个重要的首要步骤是收集更多的扫描数据。尼科拉尔迪为这一阶段挑选了18卷莎草纸，优先选择那些可能包含完整文本的完整纸卷，以及各种不同形状的纸卷——有些被压扁了，有些像弹簧一样沿着长度方向被压缩——以测试机器学习算法如何应对不同的变形模式。
钻石光源是少数几个能够产生足够高分辨率X射线来扫描这些纸卷的设施之一。但运输每一件脆弱的纸卷都是一项挑战。西尔斯说：“它就像用玻璃制成的纸糊品。”“如果你把它掉在地上，它很可能会碎掉。” 那不勒斯的研究人员使用摄影测量法对纸卷的外部形状进行了建模，然后通过3D打印定制了贴合每一卷纸卷的运输箱。
3月下旬，这些纸卷在其保护箱内进行了扫描，使用了53千电子伏特的X射线束，以达到8微米的分辨率。在附近的控制室里，莎草纸的横截面在电脑屏幕上显示为一个复杂的螺旋结构，薄如丝绸，在深色背景的衬托下泛着白光。
在控制室里看到的一卷刚扫描完的纸卷。屏幕右侧的横截面显示出一个卷起的莎草纸的复杂螺旋结构。图片来源：埃米尔·本迪克斯为《自然》杂志拍摄
每一卷纸卷都被分几十块进行扫描，然后将数据重新组合成一个单一的数据集。下一步是在所有的CT切片上绘制出卷起来的莎草纸的表面，这样它就可以在虚拟环境中被展开成一张平面图像。最初，这项工作是通过艰苦的手工完成的，耗时数月，所以 “维苏威挑战” 的一个主要重点就是实现这一过程的自动化。事实证明这很困难，尤其是当纸卷的不同层被紧紧挤压在一起的时候。在过去几个月里的一项创新是使用最初为追踪神经元之间连接而开发的成像工具，来绘制莎草纸中的水平和垂直纤维。弗里德曼说：“我们在寻找纤维方面已经非常擅长了。”“从这一点出发，要找到表面就容易多了。” 通过将这项技术与其他改进相结合，“我们每周都能看到越来越好的结果”。
隐形墨水
该团队计划在未来几周内开始向竞赛选手发布最新的数据集。2025年计划设置的奖项包括：成功展开并解读一整卷纸卷的选手或团队可获得20万美元奖金，而第一个揭示出手稿标题的个人或团队将获得6万美元奖金。
对于此前扫描的大多数纸卷而言，在CT扫描图像中墨水并不能立即显现出来，因为墨水是以碳为基础的，其密度与下面的莎草纸相近。为了使第一卷纸卷中的文字显现出来，参赛选手们利用细微的纹理差异来训练他们的算法，以区分墨水和空白的莎草纸。
但对于去年在钻石光源扫描的一卷被 “维苏威挑战” 项目称为第5号纸卷的莎草纸来说，墨水一下子就清晰可见了。这似乎又是一篇菲洛德穆斯风格的哲学文本，其中包含的一些希腊单词——包括那些可翻译为 “愚蠢”“厌恶” 和 “恐惧” 的词——已于2月公布。包括尼科拉尔迪在内的欣喜不已的纸草学家们此后一直在仔细研究它的其余内容。尽管大部分文字仍难以辨认，但在这卷纸卷的很大一部分区域都能看到文字。西尔斯表示，团队 “正在取得巨大进展”，预计很快会有进一步的消息公布。
有些纸卷被分成了几个碎片。科学家们希望利用扫描数据以数字化方式将它们拼接起来。图片来源：埃米尔·本迪克斯为《自然》杂志拍摄
在最新扫描的纸卷中也能如此轻易地看到墨水，这让人们燃起了希望，觉得许多纸卷可能相对容易解读。尼科拉尔迪希望其中一些可能是用拉丁文书写的。此前打开的大多数赫库兰尼姆纸卷都是用希腊文书写的，且与伊壁鸠鲁哲学学派相关。但也有少数几卷稍大一些的纸卷是用拉丁文书写的。它们涵盖了更广泛的主题，包括公元前2世纪诗人昆图斯·恩尼乌斯（Quintus Ennius）所著《年代记》的部分内容（这是一部关于罗马早期历史的诗作），以及讲述安东尼和克利奥帕特拉最后时刻的《阿克提姆战争之歌》。然而，到目前为止，人们只能读到这些作品的片段。尼科拉尔迪说：“我们首次有机会能够完整地解读一卷拉丁文纸卷，这意义重大。”
尼科拉尔迪也在梳理那不勒斯馆藏的纸卷，以挑选出接下来要扫描的50卷纸卷，并将为它们准备运输箱。从5月6日开始，这些纸卷将在法国格勒诺布尔的欧洲同步辐射装置进行成像扫描。西尔斯说，他们希望到今年年底能扫描100卷纸卷，而这进而 “为在明年年底前扫描完所有纸卷打开了大门”。
“维苏威挑战” 项目的资金来自私人捐赠者，其中包括弗里德曼本人。弗里德曼表示，去年收到了两笔各200万美元的捐款——分别来自亿万富翁企业家埃隆·马斯克（Elon Musk）和一位匿名捐赠者——这或许意味着现在有足够的资金来解读全部馆藏纸卷了。他还补充道，除此之外，甚至有可能重新开启在赫库兰尼姆的挖掘工作，以找回许多学者认为仍埋在那里的更多纸卷。“我很乐观，相信我们能想出办法来。”
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