我跟薩拉·帕卡克(Sarah Parcak)見面是在紐約的一家高檔餐廳里。她頭上頂著科學(xué)家、教授、埃及學(xué)專家、人類學(xué)家等眾多光環(huán)，而且還拿到2016年TED大獎的100萬美元獎金。
可是她根本無心享用美食，而是把面前那盤價格不菲的沙拉當(dāng)成了教學(xué)材料。在經(jīng)過一番擺弄后，她把刀叉往旁邊一挪，將碗徑直推到我面前，開始給我上起課來。
“比方說這是我們的山丘，”她指著這碗沙拉說。“然后——”她掀起腿上的餐巾，順勢蓋在這片想象中的地形上，“這就是現(xiàn)代廢墟，把它給蓋住了。”帕卡克就這樣解釋著她的工作，看她擺弄起餐具來這樣得心應(yīng)手，顯然不是頭一回了。
除了上述眾多頭銜之外，帕卡克還是一名太空考古學(xué)家。這意味著她整天都在仔細(xì)檢視地球衛(wèi)星圖像，尋找埋藏已久的歷史文物的線索。
在餐桌上的演示場景中，那個碗就是文物;紙巾就是覆蓋物，而這層覆蓋物可以是任何東西。她說，“任何東西一旦被掩埋，會有三種東西把它覆蓋?。褐脖?，沙土，或是一些現(xiàn)代建筑物。”
亞拉巴馬大學(xué)伯明翰分校教授帕卡克。圖為帕卡克在冰島。
“我沒法透視建筑物，”她補(bǔ)充說，“大家都以為我可以，但這是不可能的。”自從TED把今年的大獎頒給帕卡克，外界對她的關(guān)注就一直沒有中斷過，甚至還上了脫口秀節(jié)目。
美國多家全國性新聞機(jī)構(gòu)，比如《紐約時報》和《華爾街日報》，都發(fā)表了她的人物傳略。而最大的平臺也許要數(shù)不久前的TED 年會了，她在會上發(fā)表了主旨演講。
在18分鐘的演講中，帕卡克概述了她的“愿望”，也就是說這100萬美元獎金打算怎么花。TED以其特有的理想主義情懷，鼓勵獲獎?wù)吒矣趬粝耄Ｗ⒂谀切┛梢?ldquo;改變世界”的想法。帕卡克做到了。
當(dāng)被問到100萬美元打算怎么花的時候，她毫不猶豫地說：“我想把世界上每一個考古遺址都找出來。”
怎么實現(xiàn)呢?帕卡克想把每一個人都變成太空考古學(xué)家，正在看這篇文章的你也不例外。按照她的想法，她要把搜尋遺跡變成一款手機(jī)游戲。這一想法已經(jīng)在生物和化學(xué)領(lǐng)域取得了成功。
考古，從太空開始
太空考古學(xué)家并不是在太空中工作，他們只是用衛(wèi)星拍攝的遙感圖像來尋找地表以下的東西。通過這種技術(shù)來尋找考古遺址的研究人員并不多，但這個群體正在不斷壯大，帕卡克就是其中一員。
這個領(lǐng)域誕生于上世紀(jì)80年代早期，當(dāng)時，美國宇航局(NASA)雇傭了它的第一名考古學(xué)家湯姆·塞弗(Tom Sever)。在過去十年中，隨著衛(wèi)星圖像分辨率的提升，考古發(fā)現(xiàn)的數(shù)量明顯增長。
據(jù)TED稱，在帕卡克的幫助下，科研人員光是在埃及就發(fā)現(xiàn)了17處可能是金字塔的考古遺址、3000多處聚落遺址以及上千處墓冢。用她自己的話說，她比印第安納·瓊斯還要厲害。
“我比他厲害，我畫出了塔尼斯(Tanis)遺址的地圖，”她說。塔尼斯是座一度失落的埃及古城，因為《奪寶奇兵》電影而出名。帕卡克雖然并不是太空考古的開山祖師，但也許是其中最出名的一個。
按照她多年的同事、美國橡樹嶺國家實驗室資深科學(xué)家德文·懷特(Devin White)的說法，帕卡克之所以有這么高的知名度，一方面是因為她的工作能力，而且她也是這種技術(shù)的早期傳播者，另一方面，她選擇了埃及，這一點也很重要。“她這個研究領(lǐng)域目前在全世界都非常受重視。”懷特說。
雖然每一位太空考古學(xué)家的工作方式都略有不同，但目標(biāo)都是一樣的：處理衛(wèi)星圖像，提高其辨識度，發(fā)現(xiàn)肉眼通常無法識別的東西,比如被埋在地下的金字塔、山丘以及墓冢。
這種技術(shù)也會有一定的誤導(dǎo)性。“大家都以為我能透視到地下，”帕卡克說。“但其實不行。”她能觀察到的只是地面上的細(xì)微差異，而這些差異能透露出地表下的信息。
帕卡克解釋說，如果你觀察谷歌地圖的圖像，或許也能看出某些隱隱約約的痕跡，這些蛛絲馬跡會“出賣”地下埋藏的遺跡。但谷歌地球的照片非常粗略，而帕卡克工作時用到的大部分圖像都來自DigitalGlobe，這是一家高分辨率衛(wèi)星圖像提供商。
她可以放大某一區(qū)域，對圖像進(jìn)行處理，然后分析肉眼看不到的電磁頻譜所透露的信息。
人類的眼睛只能處理可見光，但帕卡克會利用近紅外線和短波紅外線，它們透露出的信息能讓帕卡克梳理出原本容易被人忽視的細(xì)節(jié)。
雖然帕卡克在全世界很多地方都工作過，但最令她著迷的還是埃及。她對公元前2000年到公元前1700年的中王國時期尤其感興趣。在尋找新的考古遺址時，帕卡克會選取約6米到15米見方的地塊，然后加上濾鏡，用不同的電磁頻譜來觀察每張圖像。
她尋找的是能透露地下埋藏物的地面特征。一種地標(biāo)性的線索是地表植被的生長狀況。地下埋藏的建筑物往往會阻礙地表植物的生長，形成某種“不毛區(qū)”。這個“不毛區(qū)”會呈現(xiàn)出地下建筑物的棱廓，用肉眼無法看到，但使用短波紅外線攝像卻可以。
在埃及這樣的地方，植被非常稀疏，衛(wèi)星圖像可以幫助帕卡克區(qū)分自然生長物和人造材料，比如許多墓冢所用的泥磚。
她掏出手機(jī)，給我看開羅南部的一處遺址。這幅衛(wèi)星圖像的分辨率大概是30厘米，也就是說，你可以從600多公里處的高空分辨出一件平板電腦大小物體。“看這里，”她一邊說，一邊指著幾條模糊不清的豎線。
“如果我不告訴你，你也許可以看出來，也許看不出——每個人的觀察方式都略微不同，”她說。話雖如此，但這并不是肉眼會去自然關(guān)注的地方。”如果你從上面走過，它就是一片平坦的沙漠，地面上什么都沒有。”接著帕卡克翻出處理后的圖像。
新圖像中，土壤的硬質(zhì)邊緣和變異性都一覽無余，就好像在第一張圖片上加了一個高對比度的Instagram濾鏡。在圖像右上角，她之前指出的模糊豎線變得更加清晰;土壤變異度最高的地方，像素會最清晰，因為墓冢泥磚的密度要比沙土的密度更高。“這是一座古墓，”她說，“這樣就一清二楚了。”
處理后的衛(wèi)星圖像仿佛是把沙子都撥開了一樣，但正如懷特所說，“并不是直接看到地下的遺跡。
這份工作就是尋找那些導(dǎo)致環(huán)境出現(xiàn)改變的東西，這種改變是可重復(fù)、可探測到的。”懷特說，他和帕卡克都成長于本世紀(jì)初，對那時成長起來的太空考古學(xué)家來說，當(dāng)時的衛(wèi)星技術(shù)已足夠成熟，從而為這類研究提供了條件。
但并不是說，以前的考古學(xué)家沒嘗試過這種方法，他說。“只要有考古遺址的鳥瞰圖，我們都會加以利用。”他說。但早期的衛(wèi)星圖像實在太粗糙，派不上多大的用場;每個像素代表大約6500平方米的區(qū)域。“這相當(dāng)于一整片遺跡——這還只是一個像素而已，” 懷特說。
如今，分辨率已大幅提升，這一技術(shù)上的飛躍為帕卡克及其同事的研究工作注入了動能。帕卡克解釋說，成功的標(biāo)準(zhǔn)并不在于有多少考古發(fā)現(xiàn)，而在于排除干擾，收集信息。
“按照衛(wèi)星圖像進(jìn)行考古勘察或挖掘時，我們總能有所發(fā)現(xiàn)。”她說。有了衛(wèi)星的幫助，尋找考古遺址的成功率提高了很多，大大減少了人力物力的浪費。“遙感技術(shù)并沒有取代實地考察的必要性，但在最近的案例中，由于它的存在，我們對古代社會的理解出現(xiàn)了快速而重大的轉(zhuǎn)變。”懷特說。
“大量新發(fā)現(xiàn)的遺址，加之對現(xiàn)有遺址的了解得到擴(kuò)展，舊有的理論、假說、模型以及方法被一一打破。作為一名考古學(xué)家，這是一個激動人心的時代。”
衛(wèi)星尋寶也能眾包
盡管技術(shù)在進(jìn)步，但太空考古還是需要大量的人力投入。算法也許能探測到地表的變異，但還不足以辨別這些圖形意味著什么。因此，這里就需要人類的介入。
但相比起機(jī)器，靠人力來辨別圖像的速度會慢很多。帕卡克可以在大約5分鐘內(nèi)掃完46平米左右的衛(wèi)星圖像，但數(shù)據(jù)再多一點的話，她的團(tuán)隊可能就要花上一個多星期去研究了。
另外，并不是每一個與眾不同的地表特征都意味著新的考古發(fā)現(xiàn);有時，“不毛區(qū)”就真的是“不毛區(qū)”，地下什么都沒有。
“你看到的每一個成功都徘徊在一大堆無用功的邊緣。” 帕卡克說。也就是說，和大多數(shù)科學(xué)事業(yè)一樣，她的工作也是一個系統(tǒng)化的試錯過程。
這也需要巨大的時間投入——但帕卡克認(rèn)為，回報是豐厚的。她估計，單是在尼羅河三角洲一帶，目前已發(fā)現(xiàn)考古遺址還不到總數(shù)的0.001%，至于世界其他地方有待發(fā)現(xiàn)的遺址有多少，更可想而知。“考古是一個緩慢而艱辛的過程，”她說，“這種情況必需得到改變。”
帕卡克想加速考古發(fā)現(xiàn)的進(jìn)程，至于具體怎么做，這和她的TED獲獎心愿息息相關(guān)。她想做一款眾包式的大眾科學(xué)游戲，任何人都可以在衛(wèi)星圖像上尋找考古遺址。她實際上是想把最枯燥乏味的任務(wù)——尋找圖像中的與眾不同之處——外包出去。
“說白了就是讓大眾去充當(dāng)并行處理器。”懷特說。這個平臺目前還在開發(fā)之中，但它的模式已然清晰：用戶登錄后會拿到一張卡片，上面有一片大約50米見方的區(qū)域?？ㄆ粫孤兜攸c信息，以免給盜墓者可乘之機(jī)。
游戲會向玩家提供一幅幫助決策的樹狀圖，在玩家觀察畫面時提出一些引導(dǎo)性問題，例如：你在圖像中看到了什么?
你看到植被了嗎?
看到現(xiàn)代建筑了嗎?
還看到其他東西了嗎?
接著進(jìn)一步細(xì)化：
它是圓形還是方形?
是不是盜墓賊留下的坑洞?
帕卡克計劃在玩家的卡片上給出示例，告訴他們盜洞是什么樣，抑或是古墓和金字塔是什么樣。
依據(jù)處理方式的不同，玩家的卡片也會呈現(xiàn)出不同的效果。
如果有足夠數(shù)量的玩家認(rèn)為他們看到了同樣的東西，帕卡克和她的團(tuán)隊會將這類圖片歸檔，作為備選發(fā)掘遺址。
至于需要有多少人表達(dá)同樣的意見，才能讓一張圖成為有用的數(shù)據(jù)，他們還在進(jìn)一步研究中。
帕卡克說，一旦發(fā)現(xiàn)一個遺址，她會跟其他考古學(xué)家共享這些數(shù)據(jù)，但前提是他們必須承諾，會通過在線語音、照片、視頻直播等渠道， 讓參與發(fā)現(xiàn)這一遺址的人們也能走進(jìn)考古現(xiàn)場。
帕卡克所設(shè)想的游戲與Fold It、EyeWire以及Galaxy Zoo有著異曲同工之妙，這三款應(yīng)用分別將與蛋白質(zhì)折疊、神經(jīng)元結(jié)構(gòu)以及星系分類有關(guān)的研究以游戲方式眾包出去。而且它們已經(jīng)產(chǎn)生了新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，甚至還登上了《自然》雜志這樣的權(quán)威科學(xué)期刊。
這些游戲都很成功，但可以想見，帕卡克的游戲?qū)Υ蟊娍茖W(xué)界來說會更加具有吸引力——每一個想成為印第安納·瓊斯或是女俠勞拉的人，都能參與到考古中來。
加之合適的引導(dǎo)界面，進(jìn)入門檻也大大地降低。為了增加公眾對考古的興趣，帕卡克做出了一系列嘗試，其中最新、也是寄予最大希望的一次嘗試便是將她的工作變成一種游戲。
考古這種事情，相比網(wǎng)紅、明星之流，在老百姓中的傳播度畢竟還不夠。但幸運的是，帕卡克有著完勝同行的媒體經(jīng)驗。
帕卡克回想起她第一次面對鏡頭介紹考古學(xué)的情景。
當(dāng)時，她剛剛繪制出塔尼斯古城遺跡的輪廓圖，BBC正好在拍攝一部關(guān)于塔尼斯的紀(jì)錄片，于是請她參加了兩天的媒體訓(xùn)練營，用她的話來說，她當(dāng)時“很崩潰”。“他們的態(tài)度就好像是，‘你真覺得你很牛?那行，把你的知識說給我聽聽。’”
她回憶說：“我試了一試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，假如把這些話說給外行聽，只能讓他們兩眼發(fā)直。”雖然考古發(fā)現(xiàn)的價值并不為媒體輿論所左右，但帕卡克相信，向世界傳遞考古知識的重要性絲毫不亞于考古發(fā)現(xiàn)本身。
再說，她現(xiàn)在需要公眾的幫助，所以重要的不只是讓公眾理解她所從事的事業(yè)，還要引起他們的關(guān)注，點燃他們參與進(jìn)來的熱情。
帕卡克恰好就很適合這份工作。作為一名考古學(xué)的傳播者，她喜歡借用形象化的比喻，以此讓更多的人了解這門學(xué)科。我問她，太空考古學(xué)一詞是否準(zhǔn)確，她說，別人也提出過類似的疑問。
“于是我試著介紹說，‘我是一名圖像分析師，分析對象是拍攝于對流層中段的多頻譜、高分辨率的古代地面景觀。’”她說。“于是臺下睡倒一片。我已經(jīng)不介意這些了。我就是一名太空考古學(xué)家，也是地面景觀考古學(xué)家，還是埃及學(xué)家以及人類學(xué)家。很多人都這樣，有一大堆頭銜。”但她的使命不在于拿到這些頭銜。用她的話說，她要“讓全世界都對考古學(xué)感到興奮。”
埃及南阿布西爾(South Abusir)衛(wèi)星圖。左圖獲取于2009年。右圖獲取于2011年，圖中可見盜墓者留下的坑洞。
吃完午餐，帕卡克向我展示了那款游戲的初期試用版。
她說，她最近學(xué)到了UX(用戶體驗)和UI(用戶界面)兩個詞。她還說，她和合作伙伴想讓婦孺老幼都參與到游戲中來，并且讓玩家在游戲中盡可能地依靠直覺。她說，等著看吧，“說不定加州鄉(xiāng)下的某個老奶奶會變成我們的尋寶能手。”
她不指望每個玩家都能成為正兒八經(jīng)的考古學(xué)家，但她確實希望提高這個領(lǐng)域的曝光度，讓外界更加重視日益猖獗的盜墓行為的危害。據(jù)估計，自中東地區(qū)陷入動亂以來，恐怖組織竊取了價值超過3億美元的文物。
帕卡克說，在中東盜墓活動蜂起的情況下，公眾的關(guān)注從未像現(xiàn)在這樣重要。帕卡克認(rèn)為，考古學(xué)不僅對我們了解過去有著至關(guān)重要的作用，對于了解未來更是如此。
研究古代文化不僅僅是發(fā)現(xiàn)文物那么簡單，它可以幫助我們更加清晰地了解人類曾經(jīng)的生活方式，進(jìn)而從歷史中吸取教訓(xùn)，以免重蹈覆轍。“我想說，今天的我們?nèi)绱藷嶂杂谧呦蛲馓?mdash;—移民火星!——我們應(yīng)該暫時停下，深呼吸，想想歷史上所有那些殖民行為，全都沒有好的結(jié)果。”
毋庸置疑，找到世界上隱藏的所有歷史遺跡，這個目標(biāo)配得上帕卡克拿下的TED大獎。但在從事這一領(lǐng)域近20年后，帕卡克深知，這是一項不可能完成的任務(wù)。不過她并未因此氣餒。“我這輩子已經(jīng)花了幾千個小時來挖掘小片小片的泥土，”她說，“如果我不是世界上最樂觀的人，我也不該干這一行。”(來源|造就)
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