圖1 水下文化遺產(chǎn)保護(hù)中心研究員孫鍵主講“帆過浪有痕——‘南海一號(hào)’考古”
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引言
7月27日下午，中國絲綢博物館邀請(qǐng)水下文化遺產(chǎn)保護(hù)中心研究員孫鍵來到經(jīng)綸講堂，主講“帆過浪有痕——‘南海一號(hào)’考古”。
在地球上，海洋的面積遠(yuǎn)比陸地大，海洋占地球表面積的71%；全球海洋的平均深度是3733米；全球90%的海域水深超過1000米。海里不光是沉船，也有許多水下遺址，蘊(yùn)藏了非常豐富的寶藏。距今800多年前的南海一號(hào)遺址是南宋中期一艘外銷瓷器的沉船，在廣東省臺(tái)山市海域被發(fā)現(xiàn)，它不僅是國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的第一艘沉船，也是世界上目前比較重要的遠(yuǎn)洋貿(mào)易沉船，船上已出土18萬余件文物，是研究海上絲綢之路的重要材料。
海上考古背景
1. 歐洲海上考古
迄今為止，沉船占了很大一部分的水下文物內(nèi)容，是最常見的遺址類型。英國地質(zhì)學(xué)家查爾斯?萊伊爾（Charles Lyell）曾說過：“在人類歷史演進(jìn)的過程中，海底聚集的人類藝術(shù)品和工業(yè)紀(jì)念物的數(shù)量可能比大陸上任何一個(gè)時(shí)期保存的還要多?！?考古學(xué)者雷納克（Solomon Reinach）也說過：“古代世界最豐富的博物館坐落在地中海的海底……然而這家博物館卻還無法進(jìn)入?！闭f明了海底沉船中蘊(yùn)藏文物的豐富。 20世紀(jì)初，頭帶硬盔的原始潛水技術(shù)問世，并運(yùn)用在水下考古。例如，1900年代，希臘安提基希拉（Antikithera）海域的中世紀(jì)沉船考古；1907年，英國肯特郡赫爾納灣的羅馬沉船考古。 40年代，當(dāng)代最常見的輕潛配備“自攜式水下呼吸器”SCUBA（Self-Contained Underwater Breathing Apparatus），由法國海軍庫斯托（Jacques Cousteau）發(fā)明，潛水員的裝備更為進(jìn)步，也為水下探勘遺址工作揭開了新的一頁。 1960年，喬治?巴斯（George F. Bass）讓考古學(xué)與潛水技術(shù)結(jié)合，他在土耳其格里多亞角（Cape Gelidonya）發(fā)現(xiàn)沉船遺址，現(xiàn)場指揮并親自潛水調(diào)查，完成了人類史上第一次真正有意義的海上考古。庫斯托的發(fā)明與喬治?巴斯的貢獻(xiàn)，促進(jìn)了“海上考古學(xué)”這門學(xué)問的誕生。
圖2 水面供氣重潛水
圖3 自攜式潛水裝備
2. 中國的海上考古學(xué)
中國的海岸線長達(dá)18000多公里，海域面積由原來的360萬平方米增加到400多萬平方米，境內(nèi)又有眾多的江河湖泊，航船歷史源遠(yuǎn)流長。唐宋以來，中國與世界各國通過海上絲綢之路往來頻繁，因此在中國的海疆不斷發(fā)現(xiàn)歷代沉船遺址，顯示了當(dāng)年蓬勃興盛的海上貿(mào)易，也是今天維護(hù)國家主權(quán)和海洋權(quán)益的重要依據(jù)。 海上考古使人們對(duì)水下遺產(chǎn)有更多的認(rèn)識(shí)，但頻繁的水下活動(dòng)也讓文物易遭劫掠和破壞，因此目前國家十分重視水下文化遺產(chǎn)保存。 上世紀(jì)80年代末，中國歷史博物館（現(xiàn)中國國家博物館）館長俞偉超先生率先提出發(fā)展我國的水下考古事業(yè)。水下考古是考古學(xué)的一個(gè)分支與組成部分，結(jié)合了海洋學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境學(xué)、工程力學(xué)、測繪、遙感等學(xué)科。
圖4 中國沿海主要沉船示意圖
南海一號(hào)
1. 南海一號(hào)的發(fā)現(xiàn)
1987年8月，英國人向中國交通部廣州打撈局申請(qǐng)，在南海川山群島附近找尋18世紀(jì)東印度公司的沉船萊茵斯堡號(hào)。英國人沒有找到萊茵斯堡號(hào)，卻打撈了247件文物，意外發(fā)現(xiàn)了距離海岸線大約18海里、位于水下24—26米間的南海一號(hào)，引起了中國當(dāng)局注意，政府立即介入展開調(diào)查。
圖5 打撈出的青釉碗、德化窯白釉瓶、金腰帶
早期中國缺乏水下考古的經(jīng)驗(yàn)，需要向國外學(xué)習(xí)，借鑒外國經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過一年多的籌劃，中國歷史博物館與日本的“水中考古學(xué)研究所”合作，組成“中國南海沉船水下考古調(diào)查隊(duì)”。調(diào)查隊(duì)于1989年11月，首次進(jìn)行水下探勘，這是中國改革開放以來文物考古界第一次與國外研究機(jī)構(gòu)合作。
圖6 1989年與日本學(xué)者合作組成研究團(tuán)隊(duì)
當(dāng)時(shí)中國歷史博物館館長俞偉超先生，即便高齡也親自出海調(diào)查，當(dāng)時(shí)的技術(shù)還無法將南海一號(hào)精確定位以及開展水下調(diào)查、發(fā)掘工作。
到了2000年，我們的設(shè)備也進(jìn)步許多，才重啟了這項(xiàng)工作。2007年，我們順利將南海一號(hào)打撈上岸，2014年，我們開始全面發(fā)掘船上文物。
圖7 南海一號(hào)歷史足跡
要將南海一號(hào)打撈上岸，首先必須確認(rèn)沉船位置。
因?yàn)楹５着c陸地不同，無法直接參照定位或地標(biāo)就能準(zhǔn)確找到沉船，2000年時(shí)，我們利用GPS全球定位系統(tǒng)，特別是“差分GPS定位”進(jìn)行了精確定位，我們做了6—8次的定位調(diào)查，才確認(rèn)位置。
沉船位于一片漆黑的水下，能見度超越人的肉眼，除了差分GPS定位，還必須依靠“聲學(xué)信號(hào)”的“潛力層剖面儀”，把聲音的能量集中起來，再一點(diǎn)一點(diǎn)的向海面下傳播，從回聲信號(hào)來確認(rèn)垂直深度與海底地形起伏高差，才能找到沉船。
我們在陸地上時(shí)，無線電、光波、雷達(dá)等電磁波的速度是每秒30萬公里，例如語言在空氣中的傳播速度大概是每秒340米左右，但在水中，所有的電磁波都會(huì)快速衰減，我們只能依靠聲波，聲波在水里比空氣中傳遞大概快了3倍，但跟電磁波和光波相比仍然有很大的差距?；芈曅盘?hào)的誤差，就是我們尋找沉船時(shí)要克服的困難。
圖8 旁測聲納平面掃描圖
圖9 淺地層剖面圖
圖10 南海一號(hào)沉船橫剖面圖
圖11 南海一號(hào)沉船縱剖面圖
從事水下考古工作時(shí)，會(huì)在海面上搭建一個(gè)工作平臺(tái)，供大家在海上日常生活及工作處理。
南海一號(hào)位于水深24至26米，有些地方超過30米，在這個(gè)深度下，考古學(xué)者如果采用不減壓的潛水方式，也頂多只能停留30分鐘左右，在水下大致測量后，再回到水面上工作平臺(tái)繪出示意圖。
在陸地進(jìn)行考古發(fā)掘時(shí)可以靠鏟車，但在水底下只能靠抽泥機(jī)，抽干海底淤泥，才能見到海上遺址的面貌。
圖12 考古團(tuán)隊(duì)潛水探勘
圖13 水下考古的工作示意圖
圖14 沉船中的文物
2. 打撈出水方案
調(diào)查期間，先后先采集了大約6000多件文物，作為工作前期的調(diào)查準(zhǔn)備。
緊接著就面臨一個(gè)問題，我們該用什么方式將這艘船打撈上岸?
當(dāng)時(shí)有兩種主張，一派主張?jiān)谒轮苯影l(fā)掘，一派認(rèn)為應(yīng)該像陸上考古一樣，打撈回陸地后再進(jìn)行研究，這兩種主張各有利弊。
圖15 現(xiàn)場出水文物之一
圖16 現(xiàn)場出水文物之二
英國在發(fā)掘海底戰(zhàn)艦瑪麗露思號(hào)時(shí)采用了“整體打撈”的方式，他們先做了一個(gè)框架，將整艘沉船從海底抬出。1997年，美國德州歷史學(xué)會(huì)采用“人工圍堰”的方式，以金屬構(gòu)筑圍堰，再用水泵抽干海水，使考古發(fā)掘由水中改為陸上，兩種皆取得了巨大的成功。
70年代，中國在海邊灘涂發(fā)掘了泉州的“后渚”沉船，這條沉船是廢棄的空船，而南海一號(hào)是一條滿載貨物的沉船，如果在水下發(fā)掘，會(huì)因?yàn)槟芤姸炔蛔愣雎栽S多細(xì)節(jié)，也容易破壞到沉船。
“后渚”沉船以及后來的山東蓬萊沉船、浙江象山海船等發(fā)掘工作，都為南海一號(hào)的打撈提供了許多參考經(jīng)驗(yàn)。
最后我們采用“整體打撈”的方式，先制作了一個(gè)長35.7m×寬14.4m×高7.2m的沉箱，整體鋼結(jié)構(gòu)總重為540噸，體積非常大。
我們必須先把這個(gè)沉箱分成兩節(jié)運(yùn)到海面，再將它套到沉船上。在海底20多米的深度下，要準(zhǔn)確套入，是非常艱巨的工作。
南海一號(hào)順利打撈上岸后，我們建立了“海上絲綢之路博物館”，盡量將它維持在水中的溫濕度，可以盡量減少外部環(huán)境改變的沉船的影響，也是對(duì)水下遺產(chǎn)保護(hù)的更為慎重的做法。
圖17 美國人工圍堰打撈法
圖18 南海一號(hào)整體打撈
圖19 打撈南海一號(hào)的沉箱
圖20 打撈南海一號(hào)的沉箱與人物大小比例
圖21 2007年啟動(dòng)整體打撈
圖22 海上絲綢之路博物館全貌
3. 文物發(fā)掘方案
2011年，國家正式啟動(dòng)南海一號(hào)文物考古發(fā)掘方案的編制，國家文物局水下文化遺產(chǎn)保護(hù)中心、廣東省文物考古研究所根據(jù)南海一號(hào)物探結(jié)果、兩次試掘成果以及沉船保存現(xiàn)狀等資料，編制完成了一套包括水下、濕式等三套考古發(fā)掘方案。
圖23 南海一號(hào)三套考古發(fā)掘方案
水下的環(huán)境，每10米會(huì)增加一個(gè)大氣壓力，南海一號(hào)在海下埋了800多年，等于要承受14倍的大氣壓力。我們打撈上岸后，會(huì)改變海底恒溫的環(huán)境，海水的腐蝕性也非常強(qiáng)，因此保護(hù)工作特別重要。
我們根據(jù)力學(xué)計(jì)算，沿沉箱外側(cè)設(shè)置了兩排、共22個(gè)支撐立柱的桁架平臺(tái)，桁架可以加固沉箱本體，并為考古發(fā)掘平臺(tái)提供支撐、建設(shè)運(yùn)輸、照明、通風(fēng)等依托。
但是從2007年整體打撈上岸到發(fā)掘船內(nèi)文物工作開展，已經(jīng)過了8年，達(dá)到平臺(tái)使用壽命的限制，因此各種安全項(xiàng)目都需要不斷檢測。
圖24 沉箱外桁架平臺(tái)
當(dāng)初整體打撈時(shí)，我們確認(rèn)船體套進(jìn)沉箱以后，使用“雙頻測試聲納”，對(duì)整艘船進(jìn)行綜合掃描，確認(rèn)箱體兩邊高差的數(shù)字值與密度。
南海一號(hào)的表面分布了大量的凝結(jié)物，整艘船的密度完全不同，保存狀況也比預(yù)估的還差。
為了盡可能保護(hù)好船體，我們把沉船分成上表面和船體兩部份進(jìn)行文物發(fā)掘，同時(shí)一邊控制保存船只的水位，盡可能不讓船體受到劇烈溫度變化影響。
由于沉箱自2007年入館后一直浸泡于海水中，箱體銹蝕嚴(yán)重，原計(jì)劃利用箱體橫梁改造，移動(dòng)發(fā)掘平臺(tái)的方式無法實(shí)現(xiàn)。但為了保障發(fā)掘工作進(jìn)行，需將連接箱體作為支撐的十三道橫梁拆除。
我們必須確保拆除時(shí)，沉箱頂部橫梁及桁架整體穩(wěn)定，監(jiān)測點(diǎn)的應(yīng)變增大最大值必須控制在在400個(gè)微應(yīng)變內(nèi)，才可保證文物的安全。
圖25 監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)變圖
4. 水下立體模型測量
一般來說，水下沉船只有很偶爾的機(jī)率會(huì)有相疊的狀況，當(dāng)初我們打撈時(shí)，建立了一套獨(dú)立的全站儀，采坐標(biāo)法精密定位后，用了12個(gè)6×6的探方進(jìn)行探測，盡可能總體測量，以確保沒有相疊的情形。
海底的沉積物堆棧，并非陸地上文化層的概念，而是純粹不同時(shí)期的自然堆積。
不同的進(jìn)水量與泥沙含量也不同，需要有不同的保護(hù)方法。我們希望將海洋埋藏沉船的環(huán)境與水動(dòng)力學(xué)之間的關(guān)聯(lián)結(jié)合，先用“雙頻測深儀”從沉箱上測出水深和淤泥模型后，再從側(cè)面測量出水深和淤泥厚度，最后得出沉船模型。
圖26 沉船測量方法示意圖
圖27 正面測量方法
圖28 側(cè)面測量方法
古代的船只遇到海難時(shí)，會(huì)在達(dá)到穩(wěn)定的海泥層時(shí)停止下沉，船的表面會(huì)很快形成海泥，埋藏在海床之下。
我們國家沿海多為泥地，對(duì)于沉船有利也有弊，好處是泥沙層的堆積會(huì)形成天然保護(hù)，沉船不容易發(fā)現(xiàn)也不會(huì)再受到海洋潮汐沖刷。一般我們國家都是半日潮，每天會(huì)有兩個(gè)高平潮和兩個(gè)低平潮（海水的漲潮和退潮），如果沉船暴露在海底的話，會(huì)被大量的泥沙反復(fù)沖刷，例如我們在西沙發(fā)現(xiàn)的“華光礁沉船”，船只一直裸露在外，被泥沙海水沖刷，因此打撈出來的瓷器表層釉面多已磨損。
南海一號(hào)埋藏在海床之下，客觀環(huán)境了保護(hù)了船體。
我們采用“地層剖面儀”和“雙頻聲吶”對(duì)沉船進(jìn)行了初步探測，在沉箱四周，每隔30公分進(jìn)行分區(qū)（A—G區(qū)域）探測。測量后發(fā)現(xiàn)，船艏、船艉已破損嚴(yán)重，部分船板嚴(yán)重腐朽；船艏、船舯、舷內(nèi)都堆積了大小不一的凝結(jié)物；甲板上層的建筑也已解體，只有甲板下的隔艙、船體支撐結(jié)構(gòu)保存尚可，因此船艙內(nèi)的貨物仍相對(duì)完好。
圖29 南海一號(hào)船體示意圖
圖30 泥層深度與沉箱距離示意圖
圖31 沉船淤泥分布
我們在發(fā)掘文物前，必須先揭除船體的泥沙土方。我國沿海的泥沙顆粒密度一般為2650-2700kg/m3，而南海一號(hào)的淤積時(shí)間長達(dá)800多年，淤泥顆粒較粗，干密度達(dá)到1400~1500kg/m，海泥的比重約2.70-2.72。
沉箱的總?cè)莘e約為3700立方米，我們估算扣除船貨、船體體積后，整體打撈涉及的土方量會(huì)超過3000噸，沉船的土方里包含了大量遺留物的歷史信息，我們經(jīng)篩選整理后再將土方運(yùn)送到填埋區(qū)掩埋。
圖32 泥層分布
圖33 發(fā)掘區(qū)域
5. 貨艙包裝
我們將表面泥沙揭開以后發(fā)現(xiàn)，每一個(gè)船艙裝的貨物不同，每個(gè)貨物都很有復(fù)雜的包裝，兼顧了運(yùn)輸安全和節(jié)約空間。
圖34 船艙分布
圖35 分艙裝載的船貨
圖36 船貨包裹方式
例如德化窯喇叭口瓶的包裝，是8到10個(gè)一組交叉擺放，包裝成一個(gè)長方體后堆疊，能有效利用船上空間；龍泉窯則是用古代文獻(xiàn)上稱為“一床”的方式包裝，以竹片夾住后再捆綁，減少碰撞損傷；鐵鍋則用藤條捆扎；大罐子里面會(huì)塞有瓷器和銅器，符合我們在文獻(xiàn)中看到的“貨多陶器，大小相套，少無隙地”的情況。
當(dāng)時(shí)的外銷貿(mào)易環(huán)境中，普通的船員沒有工資，因此船員自然會(huì)使用最節(jié)省空間的方式，盡可能多裝載貨物運(yùn)送。
圖37 德化窯喇叭口瓶的包裝
圖38 陶罐包裝
在中國的沉船考古里發(fā)現(xiàn)鐵器相當(dāng)尋常，但是南海一號(hào)發(fā)現(xiàn)的鐵凝結(jié)物，重達(dá)130噸，數(shù)字非常驚人。船貨中的鐵錠、鐵鍋等物品在海中銹蝕得很嚴(yán)重，并其他銹蝕融合，又與軟足海洋生物、船體、貨物附著凝結(jié)，使得發(fā)掘與保護(hù)工作較為困難。
體積較小和性質(zhì)明確的凝結(jié)物，考古隊(duì)在記錄后已移除，大型凝結(jié)物在不影響安全的前提下暫時(shí)保留，凝結(jié)物本身中鐵質(zhì)文物已完全銹蝕，單價(jià)的鐵多已不存在。
圖39 鐵銹狀況
6. 船體結(jié)構(gòu)
南海一號(hào)的船艙第一艙在沉船時(shí)有可能已斷掉，第二艙的艙內(nèi)裝滿貨物，首艙多不裝貨。在南海一號(hào)中我們發(fā)現(xiàn)了以前中國所有沉船里都沒有的垂直分隔板，這種分隔板，既安全，又利于裝載貨物，說明當(dāng)時(shí)的造船工藝很能有效利用空間。
圖40 垂直分層包裝之一
圖41 垂直分層包裝之二
南海一號(hào)的甲板至今仍依稀可見，又稱作承重甲板，上面有流水孔。船身的舵孔是一個(gè)“升降舵”，大約開角73度?！岸妗笔侵袊糯齑闹匾暙I(xiàn)和發(fā)明，對(duì)于船的方向控制與推進(jìn)力學(xué)有很大的進(jìn)步。古羅馬和埃及的戰(zhàn)艦，都是使用尾槳控制方向。11世紀(jì)以后，中國船舵的發(fā)明傳播到阿拉伯地區(qū)，15世紀(jì)以后，歐洲才開始普遍使用。
圖42 縱隔板的肘板
圖43 左舷上甲板與流水孔
圖44 多重結(jié)構(gòu)的舷板
圖45 艏部右舷殘存結(jié)構(gòu)
圖46 艏部左舷殘存結(jié)構(gòu)
在古代，船的主桅會(huì)倒放，因?yàn)橛龅酱箫L(fēng)浪時(shí)，船帆的受風(fēng)面若受力過大，會(huì)破壞船的穩(wěn)定性，如果把桅放倒，就可以減少船的受風(fēng)面，也有利于通過限制高度的航道。這種將主桅倒放以維持安全的方式，在《夢溪筆談》與《三十六蠹民》都可以看到相關(guān)介紹。
圖47 舵承與舵孔
圖48 桅夾
南海一號(hào)出土的石錨有400多公斤，中國當(dāng)時(shí)已經(jīng)有了鐵錨，但南北方的泥性不同，北方的泥性利于鐵錨，南方的泥性透過木石組合錨能獲得更大的抓力，因此南海一號(hào)是使用木石組合的錨，這種錨到明代還在使用。當(dāng)時(shí)的大船都會(huì)帶有小艇，作為停泊工具，南海一號(hào)也出土了40多公斤的小錨，供小艇使用。
圖49 南海一號(hào)的船錨
船在海上像是一座移動(dòng)的房子，南海一號(hào)可以見到船的上層建筑的痕跡，例如漆有紅漆的木板，在《宣和出使高麗途徑》里有過類似的描述。
圖50 船艉上的朱漆壁板
2018年12月份，我們將南海一號(hào)的貨物發(fā)掘完畢。我們盡可能把船貨取出，減輕船艙內(nèi)側(cè)的壓力再開始處理外側(cè)。
我們從船身內(nèi)側(cè)測量，發(fā)現(xiàn)每個(gè)艙的高度都不同，最高的艙室大約2米6。從外側(cè)水平測量，發(fā)現(xiàn)船身的高低落差很小，但在前期工作時(shí)，我們使用圍加測量法，發(fā)現(xiàn)傾角高差達(dá)到15公分，這是因?yàn)榇砼鲎埠髸?huì)傾斜，而非水平下沉，因此船體已變形不完整。
圖51 南海一號(hào)沉船空拍圖
中國古代的船型有沙船、福船、廣船三種，或稱沙船、福船、廣船、鳥船四種。南海一號(hào)是中國古代典型的福船造型，長22米15、寬9米85。
沙船是平底、沒有龍骨的船，它吃水比較淺，裝貨量也比較大，適合航行于北方有灘涂的地方，自元代以后到建國之前，從長江口一直到渤海灣都在使用沙船。
福船出現(xiàn)于宋代，在福建沿海建造而得名，亦稱“大福船”，史書上記載的福船，叫做“上平如橫下側(cè)如刃，貴其可以破浪”。
福船為尖底造型，方頭闊尾，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，具有多重板結(jié)構(gòu)與多水密隔艙，裝載容量大，抗風(fēng)力強(qiáng)，吃水深，性能優(yōu)良，是中國古代風(fēng)帆動(dòng)力船類型之一，適合遠(yuǎn)洋航行，自宋元時(shí)期開始，福船就是典型的海上運(yùn)輸船，與廣船同樣多用于南海。
與今天的船相比，福船的造型比較肥短，在航行時(shí)橫搖的周期比較長，比較平穩(wěn)，但是航速相對(duì)比較慢。
福船的特點(diǎn)是“多重板”結(jié)構(gòu)，除了有輪轂之外，船舷不是一塊木頭，而是用了不同的木板粘合在一起，類似魚鱗的結(jié)構(gòu)。
歐洲造船，特別是北歐地區(qū)，大多使用堅(jiān)固的橡木和柚木，中國造船則使用杉木和松木，因?yàn)檫@兩種木材生長周期快，雖然紋理松散不夠結(jié)實(shí)，但是我們利用它利于彎板加工的性能，做出魚鱗搭接的結(jié)構(gòu)，方便更換與維修。
圖52 多重板造型
南海一號(hào)在宋代屬于中等偏大的海船，排水量大約400噸。我們從船的抱梁肋骨可以看出船身有反復(fù)使用與修補(bǔ)的痕跡，它不是一條新船，修補(bǔ)也比較隨意，材料多是就地取材。
目前發(fā)現(xiàn)船身使用了六種木頭，其中五種是中國沿海船只常用的木材，另一種來自東南亞。按船體部位不同，南海一號(hào)分別使用了馬尾松木、福建柏、海南欖仁木、柄果木、江南榿木等6個(gè)樹種，其中裸子植物木材2種，被子植物木材4種，主要分布于我國華南地區(qū)（廣東、廣西、海南）和東南沿海一帶（浙江、福建、江西）的熱帶、亞熱帶地區(qū)的低海拔常綠闊葉林中。
我們從南海一號(hào)的木材纖維素含量及海水可溶鹽的含量來研究目前船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
松木、杉木等木材的纖維素含量一般在50~70%左右，聚戊糖含量為10~12.5%，而南海一號(hào)船體木材纖維素含量不足20%，聚戊糖含量僅為0.95~1.92%間。
木材含水率一般為112~348%，南海一號(hào)的平均含水率為245%，船尾木材含水率最高值已接近700%，代表木材腐蝕飽水情況嚴(yán)重，會(huì)加速破壞木材的力學(xué)性能和支撐能力。
正常松木橫紋抗壓強(qiáng)度為3.5MPa左右，南海一號(hào)的平均橫紋抗壓強(qiáng)度僅為0.74MPa，最低只有0.29MPa，抗壓強(qiáng)度僅為正常強(qiáng)度的20%。
各個(gè)數(shù)據(jù)都說明了這艘船體已相當(dāng)脆弱。
7. 船上生物遺骸
我們對(duì)沉船外側(cè)的貝類生物標(biāo)本做了統(tǒng)計(jì)，來推斷南海一號(hào)大約是在12月—1月，東北季風(fēng)盛行、利于航行的時(shí)間里出航。
圖53 船側(cè)貝類生物遺骸
圖54 出土貝類遺骸
考古學(xué)者針對(duì)南海一號(hào)出土的酒壇提取了生物樣本，發(fā)現(xiàn)保存食物的酒類酵母菌，屬于米酒，和現(xiàn)今二次蒸餾的白酒不同。
圖55 出土酒類酵母菌
船上也發(fā)現(xiàn)大量動(dòng)物骨骸，包含家雞46只、家鵝40只、9只豬，綿羊的數(shù)量最多，高達(dá)86只。宋代以食用羊肉為主，北宋的宮廷，一天要吃到上千頭的羊，因此南海一號(hào)也反應(yīng)了宋代的飲食習(xí)慣，或者有些船員有特定的宗教信仰，需要食用羊肉。同時(shí)可以提供羊奶等再生食物來源。
古代沒有冰箱，出海必須帶著活體動(dòng)物，避免腐壞或影響風(fēng)味，航行時(shí)也會(huì)通過捕撈海鮮以擴(kuò)充食物來源。我們發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物骨骸上，有屠宰和燒烤的痕跡，船員閑暇時(shí)也將殘骨制成骨器飾品。
圖56 出土羊頭
在海上要保存食物，需要徹底風(fēng)干，或以高鹽、高糖腌漬。堅(jiān)果屬于干果，利于長期保存，而核果屬于鮮果，不利于保存，但適于腌制，一般被腌制成梅子、橄欖和檳榔等，南海一號(hào)發(fā)現(xiàn)了咸鴨蛋和糖漬的植物的果核。
這些植物都是為了遠(yuǎn)洋航海特意選備的，主要分布于長江以南地區(qū)，其中又以嶺南及福建地區(qū)特產(chǎn)的熱帶或亞熱帶植物最為突出，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于沉船可能是自福建泉州出發(fā)的觀點(diǎn)提供了植物考古的證據(jù)。
圖57 出土咸鴨蛋
圖58 出土腌漬植物果核
胡椒何時(shí)傳入中國，在學(xué)術(shù)界尚未定論，主要原因是缺乏考古實(shí)物證據(jù)。南海一號(hào)沉船出土的胡椒是迄今出土年代最早的胡椒遺存，說明在南宋時(shí)，胡椒已傳播到中國。
胡椒除了作為調(diào)味品，在對(duì)外貿(mào)易中，也可當(dāng)作貨幣。宋代曾有一名宰相貪污了800擔(dān)胡椒后被殺頭，可見胡椒當(dāng)時(shí)是貴重物品。
船上也發(fā)現(xiàn)了觀賞樹種石栗的殘骸，石栗在東南亞地區(qū)被當(dāng)做調(diào)味品，因此也可能是供南海一號(hào)的船員食用。
船上也發(fā)現(xiàn)許多人類遺骸，我們分析船上可能有六、七種人，包含從事海外貿(mào)易的客商與一般船客。從下頜骨、肋骨、臼齒、趾骨、鎖骨和顱骨分析，船上大多為青壯年男性。
唐代和明代盛行朝貢貿(mào)易，帶有“厚往薄來”的概念，宋代則注重實(shí)用化的商業(yè)活動(dòng)，從皇帝開始，就十分重視利潤，尤其宋高宗本人，相當(dāng)重視海上貿(mào)易。
唐代已開始輸出越窯青瓷，宋代時(shí)，東南沿海特定窯廠開始大量外銷，當(dāng)時(shí)中國也已將指南針運(yùn)用到航海，海外瓷器貿(mào)易帶來了巨大利潤。
圖59 瓷器生產(chǎn)與市場的擴(kuò)大
《新唐書》記載的航海路線，是海南島、東北側(cè)的七洋州列島海路，與漢代不同。宋代時(shí)，指南針已普遍使用，從泉州和廣州出發(fā)對(duì)日貿(mào)易的船是直接跨越南海，到西沙之后分為三條路線，當(dāng)時(shí)船舶也建造得夠大，因此在遠(yuǎn)洋航線中，可以規(guī)避海盜與暗礁。
我們發(fā)現(xiàn)，南海一號(hào)從泉州出發(fā)后，偏離了航線。在宋代的海岸貿(mào)易管理上，有《關(guān)與關(guān)監(jiān)控制度》，朝廷會(huì)派兩名官員在遠(yuǎn)航貿(mào)易的船上監(jiān)督，當(dāng)船只出海時(shí)，官員就會(huì)返回，因?yàn)檫h(yuǎn)洋貿(mào)易船當(dāng)時(shí)不允許在沿岸航行。我們分析，南海一號(hào)有可能是為了路過廣州接送特定的客人，才偏離航道。
結(jié)語
南海一號(hào)從偶然發(fā)現(xiàn)，到水下調(diào)查、整體打撈、文物發(fā)掘和展示保護(hù)，所有環(huán)節(jié)都貫穿了整個(gè)中國的水下考古工作，見證了中國的國力和海洋施工能力的進(jìn)步。
我們從南海一號(hào)的航線、貨品以及船只建造形制做推測，南海一號(hào)來自福建泉州。它與海上絲綢之路有很深的關(guān)聯(lián)，我們對(duì)它進(jìn)行研究，可以復(fù)原海上絲綢之路的歷史、中國航海史、造船史及陶瓷史。
南海一號(hào)的船體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，許多艙室存有水平分隔結(jié)構(gòu)，在我國沉船考古中非常罕見，目前的考古研究并不拆解船體，對(duì)研究中國古代船型發(fā)展、造船技術(shù)都提供了很大的幫助。
我們對(duì)船上的有機(jī)物、動(dòng)物、人骨等，分別進(jìn)行了保護(hù)、鑒定和初步研究，并開展了海洋沉船埋藏環(huán)境、沉船遺址的海洋生物影響、古代海上生活、古代中外生物交流等綜合研究。
研究成果方面，2009、2011年度的南海一號(hào)發(fā)掘報(bào)告已經(jīng)整理出版，2014—2015年度發(fā)掘報(bào)告也已經(jīng)整理完成并出版，保護(hù)工作的相應(yīng)報(bào)告也已發(fā)表。
未來我們希望能夠完整展示這艘船，觀眾也可以從船的上方或側(cè)面參觀我們的研究工作。（文稿整理：徐佳瑩）
圖60 廣東海上絲綢之路博物館（南海一號(hào)博物館）
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