AI破解2000年前庞贝古卷!烧成灰烬的草纸内容,首次被机器学习完整破译
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2026-06-29 01:06:33
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AI 第一次让人类无需打开卷轴,就完整虚拟展开并阅读了一卷近 2,000 年前的古代卷轴。

公元 79 年, 维苏威火山爆发,庞贝毁灭,在十几公里之外的古代海滨城市赫库兰尼姆(Herculaneum),一座私人图书馆被火山灰瞬间掩埋,其中数百卷莎草纸卷轴全部被烧成木炭。

几个世纪以来,这些被烧毁的古代卷轴一直是个“未解之谜”。它们曾被埋藏在炽热的岩石、火山灰和熔岩之中,如今已高度碳化。自 1752 年被发现以来,人们曾尝试过各种方法来解读这些卷轴。

例如尝试将它们剖开,用刀刮掉每层古老的纸张;或者在纸层间注入水银;又或者将它们浸泡在明胶和醋酸的混合物中……但是没有人敢将它们完全打开,因为这很有可能加速这些卷轴彻底被摧毁的速度,也有可能因此让它们变得无法辨认。

如今,研究人员在机器学习方法的帮助下,第一次完整虚拟展开了一卷赫库兰尼姆古卷,并以完全非侵入式的方式成功读取其中保存下来的文本内容。他们共识别出约 20 列文字,虚拟展开后总长度约 1.5 米。这是目前已完成完整虚拟展开的赫库兰尼姆卷轴中最古老的一卷,探讨了伦理、艺术和人类行为。

图丨研究团队利用激光扫描了一份赫库兰尼姆古卷(来源:EduceLab)

“我认为这是一个具有里程碑意义的时刻,因为从现在开始,我们将更多地谈论文本,而不是谈论技术,”肯塔基大学计算机科学家 Brent Seales 说道。他曾在 21 世纪初开发了第一种无需触摸即可数字化展开卷轴的方法。

肯塔基大学团队结合粒子加速器的先进成像技术,逐步揭示了卷轴中可供纸莎草学家分析的不同部分。最初,他们只能识别出一个由字母组成的希腊单词,然后逐渐发现了短语。现在,研究人员已经能够解读多份卷轴上至少 230 列的文本。

在这次的新发现中,还包括此次新发现还包括加达拉哲学家 Philodemus《论神》的多个新章节,为这部古典哲学著作补充了此前未知的内容。此前,人们只了解到这部作品只有一章,但最新发现显示,其一份卷轴中提到它有八章。根据书名和 Philodemus 的其他著作,新发现的诸如“天意”、“未来之事”和“不可见之物”等词句,将这部作品的探讨方向指向了是伊壁鸠鲁神学。

除了技术方面的进步,这些卷轴也成为维苏威挑战赛(Vesuvius Challenge)的焦点。这项公开挑战赛于 2023 年启动,它将一个长期存在的学术难题转变为一场全球性的公开竞赛。这项比赛由 Brent Seales 与硅谷投资人 Nat Friedman、Daniel Gross 合作发起,迄今已累计颁发 180 万美元奖金。

图丨 Brent Seales(左)和一位同事正在钻石光源扫描赫库兰尼姆古卷(来源:EduceLab)

高度碳化,是成像技术中最大的挑战。那么,研究人员究竟是如何通过技术手段实现古卷阅读的?

这一突破得益于技术的进步,来源于英国钻石光源和法国欧洲同步辐射装置(ESRF)的主要国际设施中的高分辨率微型 CT 扫描。钻石光源利用强烈的同步辐射产生的 X 射线进行成像,与传统的实验室仪器相比,它的分辨率水平具有显著优势。

研究人员利用粒子加速器产生的特制光束,将大量二维断层图像重建为三维数字模型。最终的扫描结果极其精细——单个像素约为 2 微米,但成本也高。据 Seales 预估,扫描一个卷轴需要约 20 到 24 小时,而同步辐射装置一周的机时成本高达 25 万美元。

解读这些扫描数据的难度是由多种因素共同决定的,文物的几何形状就是其中的因素之一。研究人员之所以选择赫库兰尼姆卷轴 1,667 号(PHerc.1,667)卷轴,是因为它整体结构相对规整——圆柱形且没有被过度压缩。该卷轴宽约 2 厘米,高约 8 厘米,是曾经完整卷轴的一部分。

接下来的难点是,如何虚拟地展开卷轴?这需要将近 2,000 年来紧密卷叠在一起的纸莎草层逐层分离,然后将切片展平并拼接成一幅完整的图像。

即便如此,由于纸张已完全烧焦,上面的墨迹未必能用肉眼辨认。因此,研究人员通过纸莎草学家标注过的现有卷轴碎片,训练模型恢复几乎无法辨认的墨迹,以便专家在此基础上进行分析和解读。

此次挑战的纸莎草学家团队负责人 Federica Nicolardi 说:“技术的难点在于,如何处理残缺不全的材料。纸莎草纸是用大写字母书写的,且单词之间没有空格。大多数情况下,标点符号要么没有,要么非常有限。所以你需要阅读、理解句法并进行解读。”

即使是残缺不全的文本,也能帮助研究人员拼凑出文本的某些特征。虽然 PHerc. 1667 的作者身份尚不明确,但通过其中出现的 horme(冲动)和 phronesis(实践智慧)等词语可以推测,它探讨的是一种强调自我控制和理性思考的哲学——斯多葛主义。

由于早期研究人员使用的破坏性方法以及近期 AI 工具的应用,目前已发现的大部分文本都被认为是 Philodemus 的作品。

图丨利用高分辨率扫描展现的古希腊文字(来源:维苏威挑战赛)

贝勒大学菲洛德姆斯研究学者 Jeffrey Fish 指出,在附近的庞贝城,维苏威火山爆发的高温烧毁了纸莎草等材料。但在赫库兰尼姆,卷轴被碳化——这种看似矛盾的方式,反而使它们免受纸张随时间推移而发生的风化侵蚀。

对 Seales 团队来说,下一个挑战是通过更先进的成像技术和更优化的算法,来进一步拓展技术的应用规模。由于成本等因素限制,现阶段研究人员只完成了约 10% 的卷轴扫描。在未来的研究阶段中,如果有更充足的资金支持,他们计划加大数据量训练。

在这次成果突破后,维苏威挑战赛设立了一个新奖项:任何个人或团队,只要能在未来一年内完整解读一份赫库兰尼姆维苏威古卷轴,即可获得 100 万美元奖金。挑战赛组织已将其全部扫描件、代码和数据在线发布,供有志于此的卷轴阅读者使用。

目前,还有 600 多卷未开封的卷轴尚未被阅读,因此未来有可能还会发现更多卷轴。这项技术的进步有利于学者们重建作者完整的论证逻辑,并追溯不同作品之间的思想联系。

未来,随着算法的迭代与扫描的进步,那些曾被熔岩吞噬的古代智慧有望跨越时空“复活”。人类面对的将不再是零碎的考古残片,而是一整座触手可及的古代精神宝库。

参考资料:

https://www.washingtonpost.com/science/2026/06/25/scientists-have-just-unlocked-secrets-an-ancient-scroll-torched-by-mount-vesuvius/

https://www.reuters.com/science/complete-text-carbonised-herculaneum-scroll-unlocked-first-time-2026-06-25

https://uknow.uky.edu/research/day-herculaneum-scrolls-began-speaking-again

运营/排版:何晨龙

注:封面/首图由 AI 辅助生成

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