我们终于了解了赫库兰尼姆失落图书馆的秘密

理论物理学家乔治·安杰洛蒂 (Giorgio Angelotti) 在粒子加速器深处 正在努力工作。他将一个黑色圆柱体安装在支架上，用螺栓将其固定，然后进行一些安全检查，然后从被称为“舱口”的房间撤退。 “在关门之前，你必须确保舱口内没有人，”他说。 “所以没有人死。”

那是因为他要用超强 X 射线束轰击样本。您可能期望目标是某种先进的新材料或精致的水晶。但是，从本质上讲，这并不是一个真正的物理实验——而且圆柱体内受保护的物体远非原始状态。您很容易将其误认为是一块畸形的旧木炭。

它实际上是一件无价的文物，是一卷已有 2000 年历史的纸莎草卷轴，在公元 79 年维苏威火山的灾难性喷发中被烧焦得面目全非。它只是赫库兰尼姆纸莎草卷中的一份，该卷轴藏有数百卷卷轴，但由于太脆弱而无法用手打开，这意味着其中的内容长期以来一直是个谜。但在粒子加速器、人工智能和在线组建的优秀程序员团队的帮助下，安杰洛蒂和他的团队开始让这些烧焦的肿块说话。他们很快就会发现全部失落的希腊哲学著作，或最早的基督徒写的文本。

这些卷轴于 1750 年代在安杰洛蒂的家乡意大利那不勒斯附近发现，来自赫库兰尼姆一栋部分出土的公元前 1 世纪别墅的图书馆。该镇是庞贝城的一个较小的邻居，曾经是富有的罗马人的海滨度假胜地。据信，这座豪华别墅的所有者是罗马参议员卢修斯·卡尔普尔尼乌斯·皮索·卡索尼努斯（Lucius Calpurnius Piso Caesoninus），他正是尤利乌斯·凯撒的岳父。

最初发现的 900 卷古卷中至少有一些是加达拉哲学家菲洛摩斯 (Philodemus of Gadara) 的著作，被誉为将伊壁鸠鲁哲学从希腊带到意大利的人之一。古典主义者大卫·布兰克 加州大学洛杉矶分校的教授解释说，菲洛莫斯加入了皮索的随行人员行列，他们的智力实力公开表明了这位参议员的重要性。反过来，皮索成为菲洛莫斯作品的赞助人，确保他的许多哲学著作，包括独特的早期草稿，最终成为皮索的个人收藏。

赫库兰尼姆纸莎草

维苏威火山爆发时，皮索和菲洛摩斯已经去世几十年了，但图书馆仍然存在。当热泥和灰烬吞没赫库兰尼姆时，热量使卷轴脱水，不是将它们燃烧，而是将它们变成木炭。 “它们碳化的事实是我们拥有它们的唯一原因，”纸莎草学家 Federica Nicolardi 说 那不勒斯费德里科二世大学。纸莎草通常只能在非常干燥的气候下生存。欧洲的其他例子在几个世纪前就已经腐烂了。

然而，皮索的收藏后来逐渐减少。纸莎草纸层紧紧地粘在一起，早期尝试打开它们的结果是，许多纸莎草纸被捣碎、切片、去皮或以纸莎草学家宁愿为土豆保存的方式进行加工。从 1750 年代开始，这些卷轴的第一位馆长卡米洛·帕德尼 (Camillo Paderni) 将其内部敲碎，只留下外层。 “他会拿起纸卷，切开它……然后拿起刀柄，将纸卷的中间敲成粉末，”布兰克说。

不久之后，梵蒂冈图书馆的手稿修复师安东尼奥·比亚乔（Antonio Piaggio）将一些卷轴放入自制机器中。通过安装每个卷轴并使用鱼胶将纸莎草的末端粘在一张动物内脏上，他能够小心地展开大约 18 个卷轴。这些早期的滥用确实产生了几卷的可读文本。这就是我们如何知道至少有一些卷轴是由菲洛摩斯创作的。但大部分木炭块都在那不勒斯国家图书馆里无人阅读。

这就是几个世纪以来事情的现状，直到布伦特西尔斯 肯塔基大学进入了框架。西尔斯经历了早期的数字化浪潮，当时互联网正在成为各种知识的存储库。他对普通书籍的大规模扫描不太感兴趣，但他开始意识到，这个全球图书馆的部分内容可能会因为实体作品的损坏而被遗漏。 “技术可以创建受损物品的表示，甚至从中提取新信息的想法 – 这真的很吸引我，”他说。

2000 年，西尔斯使用 3D 扫描和计算机软件以数字方式整理和展平罗伯特·科顿爵士 (Sir Robert Cotton) 收集的被火灾损坏的中世纪文献中的页面，这些文献是大英图书馆创始馆藏的一部分。然而，宝藏中的一些书籍太脆弱而无法打开，因此无法使用基于可见光的标准成像技术进行修复。西尔斯开始怀疑，我们用来观察身体内部的方法是否也可以用来观察书籍的内部。

他说，当他第一次用 X 射线照射 Cotton 收藏的一本书时，墨水看起来很像黑白图像中的骨头。他立即想接触其他包含未打开文本的藏品，他的思绪转向了他所知道的最著名的例子：死海古卷。但当西尔斯向保护人员描述他的计划时，却遭到了“绝对不”的拒绝。与此同时，在古典学家理查德·扬科 (Richard Janko) 的举报下，赫库兰尼姆古卷进入了他的视野 在密歇根大学，他研究了一些物理打开的卷轴的内容。

然而，这些特殊的纸莎草纸提出了一些特殊的挑战。一方面，与使用金属墨水的中世纪作家不同，菲洛莫斯和他的同时代人经常使用烟灰墨水写作。这意味着挑战在于从卷轴中辨别出一种主要由碳制成的墨水，而卷轴现在也主要是碳。这并不容易。果然，Seales 在 2009 年使用小型 CT 扫描仪进行初步尝试时未能找到任何墨水。

许多希伯来和埃及抄写员使用更容易成像的金属墨水。到 2015 年，西尔斯能够读取里面看不见的文字 公元 4 世纪烧焦的希伯来语卷轴。不久之后，包括 Verena Lepper 在内的欧洲团队 柏林埃及博物馆和纸莎草收藏馆使用基于 X 射线的扫描来读取“哦主啊”这几个字 里面装着来自尼罗河上象岛的古老纸莎草纸包裹。但对赫库兰尼姆古卷内部的扫描仍然没有发现任何文字。

数字化的解包过程也并不简单。纸莎草纸层是如此拥挤，以至于很难将它们剥离，即使实际上也是如此。尼古拉迪解释说，如果软件不知道一层和下一层之间的区别，“你会产生实际上与机械打开的卷轴非常相似的东西”。文本片段在各层之间拼接，破坏了叙事。

但到那时，人工智能正在兴起，机器开始识别出人类无法识别的特征。事实证明，赫库兰尼姆纸莎草的扫描实际上吸收了墨水，但只有正确配置的人工智能才能看到。 Seales 和他的同事最终证明了这一点 2019 年，在展开的赫库兰尼姆碎片和用碳墨水刻字的假卷轴上。这足以帮助他们使用英国牛津附近钻石光源的粒子加速器。他将其用作增压 CT 扫描仪，获取了卷起的完整纸莎草内部的图像。但卷轴仍然在嘲笑他们。 Seales 的学生 Stephen Parsons 教授人工智能软件 在这些高分辨率扫描上发现墨水，但它很难看到除了痕迹之外的任何东西。

就在那时，事情发生了决定性的变化。 Seales 与科技投资者 Nat Friedman 建立了联系前任 Github 首席执行官，希望争取更多研究经费。但弗里德曼有不同的想法：发起一项公开挑战，看看是否有人可以编写一个可以读取卷轴的程序。西尔斯最初对这个提议感到很挣扎。这种以现金换代码的挑战在科技界可能很常见，但对于学术研究人员来说，这是陌生的领域 – 这意味着向更广泛的社区开放扫描数据和帕森斯的算法。 “这对我来说显然不是一个正确的举动，”西尔斯说。 “但我们意识到，我们对这个想法犹豫不决的唯一原因是我们可能无法获得所有的荣誉，这是一个非常糟糕的原因。”

维苏威火山挑战

因此，2023 年 3 月，维苏威火山挑战赛 诞生了。任何获奖的解决方案都将公开，发布代码供团队或其他人构建，希望这能加快速度。事实证明：到圣诞节时，挑战赛的 Discord 频道已经拥有超过 1000 名用户。

安杰洛蒂就是其中之一。尽管他在那不勒斯出生和长大，但他刚刚获得人工智能博士学位，几乎没有听说过赫库兰尼姆古卷。但他对它们了解得越多，它们就越引起他的兴趣。在从事咨询工作和创办一家人工智能初创公司之间，他在网上翻阅了数字化的纸莎草纸。由于他对纸莎草学一无所知，这是一个陡峭的学习曲线，但事实证明他花的时间很值，他获得了现金奖励，包括 20,000 美元的加速图像处理工作以及一份工作机会。安杰洛蒂现在是维苏威火山挑战研究项目的负责人，他说阅读古卷已经成为“一种恢复我祖国文化遗产的追求”。

与此同时，学生们开始抢尽风头。 2023 年 12 月，Youssef Nader 开发的墨水检测算法 卢克·法里托 (Luke Farritor) 帮助揭示了大约 2000 个希腊字符。纳德通过在纸莎草表面已经暴露的断裂卷轴碎片上仔细训练人工智能来教会人工智能看到墨水。与此同时，法里特说出了第一个词，紫菜属 （紫色），来自未打开的卷轴内部，通过使用单独的人工智能模型在部分进行训练，其中微弱但刚刚可见的“裂纹”图案似乎与着墨部分相关。

通过汇集他们的代码并与瑞士苏黎世联邦理工学院的学生 Julian Schilliger 合作，他成功地将数字纸莎草纸从像素拼接在一起，他们能够获得更好的结果，更不用说在同行评审的纸莎草学论文中获得认可。翻译文本揭示了古代对食物、音乐和快乐的思考，作者似乎在思考一个永恒的问题：什么让生活变得有价值。

他们的努力为他们赢得了维苏威挑战赛的 70 万美元 2023 年的大奖——纳德还获得了他在埃及的家人烘焙的维苏威火山蛋糕（配有卷轴）。此后他也加入了挑战团队，继续从事墨水检测工作。这远不是一个完全解决的问题，因为不同卷轴的墨水各不相同。从长远来看，该团队的目标是构建一款适用于所有情况的快速通用墨水检测软件。 “这样我们就可以在某个时候上传卷轴的扫描件并下载文本，”纳德说。

展开问题也还没有完全解决。最初，人类将纸莎草层的着墨表面精心映射到数字纸莎草的扁平部分。但是，在 Schilliger 等社区成员的帮助下，该团队现在越来越能够让人工智能来完成任务，这应该会更快地产生结果。

这些问题的解决方案是否也能帮助研究人员阅读其他古代纸莎草纸？ “我认为没有唯一的解决方案，也没有必要存在，”莱珀说，他在象纸莎草纸上的工作使用了更传统的非人工智能软件。她解释说，每个系列都有其独特之处。例如，象纸莎草纸不会被烧焦，但许多纸莎草纸是折叠的而不是卷起的，这使得打开它们变得更加复杂。

揭示古代手稿中隐藏的文字 这可不是一件小事。但西尔斯说，至少对于维苏威火山挑战赛来说，“作为比赛的直接结果”，进展继续加速，他最初的保留现在似乎被遗忘了。 Seales 和 Angelotti 都乐观地认为，总有一天，只需按下一个按钮，让软件完成剩下的工作即可。不过，现在仍有大量卷轴需要扫描，这意味着需要花更多时间在粒子加速器的控制室里闲逛。

什么时候 新科学家 7 月中旬接受 Angelotti 采访时，他刚刚用“舱口”完成了钻石光源和欧洲同步辐射设施（法国格勒诺布尔粒子加速器）的 30 多个赫库兰尼姆古卷的扫描。他还一直在进行重要的实验工作，其早期结果表明，以更高分辨率进行扫描可能有助于人工智能看到所有卷轴上墨水的共同特征。如果是这样，整个集合将立即变得可读。安杰洛蒂抱怨道，唯一的问题是，这意味着扫描所需的时间比平常长六倍，因此在控制室里需要花费更多的时间。

与此同时，维苏威挑战赛团队一直在准备向其编码社区发布更多数据，并且成功不断增加。 2025 年 5 月，德国维尔茨堡大学计算机科学专业的毕业生马塞尔·罗斯 (Marcel Roth) 和米夏·诺瓦克 (Micha Nowak) 采用医学成像软件读取了卷轴中的第一个标题，为自己赢得了 60,000 美元。罗斯说，两人对这场比赛着了迷，一度跳过大学近三个月。

标题呢？ 菲洛摩斯，轮流。安杰洛蒂说：“我们都很高兴看到这真的是菲洛莫斯”，因为它证实了人工智能并没有产生幻觉。这也不太可能是我们最后一次听到菲洛莫斯的消息，因为到目前为止读到的大部分卷轴似乎都来自皮索庞大图书馆的哲学部分。

回到那不勒斯湾，可能还有更多的古卷有待挖掘。毕竟，别墅的一部分尚未开发，受到 20 米火山喷发和混乱的当地政治的阻碍。 《新约》记载使徒保罗在公元 50 年左右出现，大约十五年后他被处决。难道他的活动在维苏威火山爆发之前就被记录下来了？也许，“如果赫库兰尼姆图书馆有一个时事部分，”西尔斯打趣道。当然，直到最近，寻找这些失落已久的宝藏也没有多大意义，因为我们无法解锁它们的内容。但现在我们可以了，我们就有充分的理由拿出铲子了。