1.媒體來源:
SINC(西班牙科學新聞通訊社)
2.記者署名:
Antonio Villarreal
3.完整新聞標題:
實驗室碳化複製品與AI:讀取維蘇威火山燒焦紙草卷的新途徑
4.完整新聞內文:
一支研究團隊找到一種方法,可協助讀取赫庫蘭尼姆圖書館的珍貴古代文字;這些文獻在西元79年維蘇威火山爆發時遭到掩埋。研究人員使用含鉛墨水製作現代紙草卷,供演算法訓練,這項方法可望為紙草文獻研究帶來改變。
西元79年,維蘇威火山災難性的爆發,讓羅馬城市赫庫蘭尼姆被約20公尺厚的岩石與火山灰掩埋。18世紀的挖掘出土了古典世界的一整座圖書館,也就是所謂的「紙草別墅」。然而,絕大多數卷軸已經碳化,脆弱到任何攤開的嘗試都可能立刻造成毀損。
直到不久前,閱讀這些歷史文獻似乎還是不可能的任務。不過,人工智慧資料分析與X光斷層掃描的顯著進展,已帶來多項成果。「維蘇威挑戰賽」等全球計畫,已成功以虛擬方式解讀部分古代文字,揭露過去未知的伊比鳩魯學派哲學家著作,為理解古代思想提供線索。
儘管已有這些成果,科學家仍面臨重大障礙:掃描資料的訊噪比偏低。原因是,在X光下,紙草上有墨水與沒有墨水的區域,吸收程度幾乎沒有差別,因為植物製成的基材與黑色墨水,都以碳化有機物為基礎。
克服問題的關鍵可能在重金屬。近期研究在數片赫庫蘭尼姆紙草殘片的字跡中偵測到鉛。這種化學元素會顯著降低輻射穿透率,大幅提高X光影像的對比,因此能增加電腦演算法讀出內部隱藏文字的機會。
為科學犧牲的現代紙草卷
為了確認能否有系統地利用這項化學特性,美國加州大學柏克萊分校與國家標準暨技術研究院(NIST)的研究團隊,決定自行製作赫庫蘭尼姆紙草卷的模型。他們使用現代埃及紙草紙,透過傳統蘆葦筆與水性黑墨,在植物纖維製成的紙張上書寫。
這項實驗室模型的研究本週發表於PLOS One。其關鍵是墨水配方:研究人員加入硝酸鉛,讓表面鉛濃度接近已分析的少數古羅馬原始殘片。
書寫並乾燥後,他們把卷軸放入低氧高溫爐,模擬維蘇威火山致命火山碎屑流所造成、介於攝氏400至900度的高溫條件。
燒製的結果是一卷黑色、碳化且扭曲的紙草卷,其物理與化學性質,與拿坡里那些珍貴古物非常相似。接著,研究人員為模型進行X光斷層掃描,並開發客製化程式,追蹤卷軸螺旋的曲率,將三維文獻的各層以虛擬方式攤平。
含鉛墨水所產生的高X光對比,讓研究人員清楚看見密封圓筒內部的字跡。不必使用複雜的電腦影像增強濾鏡或額外的文字擷取演算法,團隊便能清楚讀出碳化紙草卷內層隱藏的詞組,例如英文的「the children of」。
攜帶式掃描器與AI的未來
實驗不只限於三維斷層掃描。團隊也證明,一般市售的攜帶式X光螢光分析設備,也就是通常用來偵測牆壁含鉛油漆的儀器,可以辨識碳化卷軸中的鉛,最低濃度可達每平方公分25微克。
這項發現為紙草文獻研究提出一種快速、低侵入性的新策略。研究人員建議,直接在保管數百卷原始卷軸的拿坡里國家圖書館,使用這些攜帶式掃描器,迅速辨識哪些卷軸使用含鉛墨水。
這些最適合讀取的候選卷軸,便可優先分配到大型同步輻射設施中珍貴且昂貴的掃描時間。
此外,製作人工紙草卷的新方法,也為訓練新一代AI模型開啟道路。
由於事先知道文獻在燒毀前寫下的確切內容,研究人員便有了可供驗證的真實標準答案,用來盲測訓練演算法,改善它們解讀更難辨認、只使用傳統碳墨紙草卷字跡的能力。
這項雙管齊下的方法,能降低操作與損壞珍貴歷史文物的風險,同時有望加快搶救失落古典著作的速度。「電子能做到的事情,令人驚嘆。」研究主要作者、加州大學柏克萊分校研究人員Douglas Seiler總結。
參考研究:
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.完整新聞連結:
https://www.agenciasinc.es/Noticias/Replicas-carbonizadas-de-laboratorio-e-IA-una-nueva-via-para-leer-los-papiros-que-el-Vesubio-calcino
6.備註:
轉載依據:SINC / Antonio Villarreal,CC BY 4.0(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。本文由西班牙文翻譯為繁體中文;原文日期2026-09-17,原文連結如上。譯文不代表原作者認可。
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