发掘时仅剩一堆白骨,科学家却“找到了”一张完整的脸

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数千年来,人类一直尝试将古老祖先逝去千年的容颜重现于世。图中这幅美洲原住民少女面庞是根据在尤卡坦半岛被淹没的洞穴中发现的骨骼重建的。与之类似的成果显示,现代技术为面部重建工程带来了更多力量。|图源:PAUL NICKLEN, NAT GEO IMAGE COLLECTION
奥斯卡·尼尔森(Oscar Nilsson)总会被这种时刻震惊——这一刻,考古学与艺术碰撞到了一起在位于斯德哥尔摩的工作室中,尼尔森此前花费了数月重建一位逝去已久的人类的面部结构,现在,他开始往最近完成的树脂半身像上添加一层“皮肤”。
他使用比此前都要小的针来创造皮肤上的细纹与毛孔,应用涂料再现人体表皮特质,再将极细的毛发穿透表皮固定在他的作品上。接着,他为塑像划出了眼皮。

“瞬间,它成为了一张脸。”尼尔森说。他是一位受过培训的考古家兼雕塑家,尤其擅长古代人类的3D面部重建工程。“即使在20年以后回顾,那仍是这间工作室里的大日子。”

尼尔森并不孤独:面部重建作为探寻历史的一种方式正越来越流行。但一个重建作品的创造,并不只需要作为原料的黏土和一双充满把握的手。

实际上,整个过程极耗心力,需要将艺术与科学分别带往二者的边缘并结合在一起——最终的结果则能令人不禁屏息。接下来,我们将展开说说考古学家们怎样把过去的面容带回到今天的世界。

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照片中,在位于纽约的美国自然历史博物馆中,一位艺术家正在构建北京人头骨模型上的肌肉结构。北京人是距今约40万年前生活在中国的原始人。|图源:GEORGE STEINMETZ, NAT GEO IMAGE COLLECTION

为何要重现过去的容颜

面部重建的历史可能长过你的想象。一个生物考古学家研究团队曾写到:通过头骨重现面容的想法,在人类历史中已经存在了上千年了。团队解释说,在大约距今10800年黎凡特地区新石器时代以及大约距今8500年安纳托利亚地区新石器时代晚头骨会在死者逝世、经过当时社会观念下可接受的一段时间后出土,然后用灰浆、黏土和颜料塑形、涂抹,复原出逝者生前的样貌。

19世纪现代脸部重建之父们采用了与之相似的策略,并额外融入了来自熟练医生与解剖学家的知识与技巧。

面对万人敬仰的公共人物的逝世,出于纪念及将之理想化的迫切诉求,重建者们一般首先检查死者的骨头,然后构建雕塑,刻画他们的形貌。

其中有一尊就是传奇作曲家约翰·塞巴斯蒂安·巴赫(Johann Sebastian Bach)的塑像1894年,就德国教堂墓地挖掘出土的人类遗体是否真的来自巴赫,人们举办了一场竞标。

德国解剖学家威尔海姆·西斯(Wilhelm His)尝试重建这位作曲家的面部。这位解剖学家检验了27具人类遗体的面部,找出了所收集到的面部组织的平均深度,然后直接把黏土用在了头骨上。

由此造出的脸和当时巴赫的肖像十分相似,从而令历史学家确信,这幅骸骨可能正来自这位已故的作曲家——后来,它成了未来艺术创作的基础,也成了在莱比锡市重新安葬巴赫的依据。

这件事激发了对人类脸部解剖学、面部深度之间的微小差异以及令每张脸独一无二的面部组织形成等方面日渐增长的科学兴致。早期解剖学家得到的这些面部组织厚度数据至今仍被尼尔森一样的面部重建者所使用。


面部重建的第一步

开始进行3D面部重建工程之前,研究人员必须先尽其所能收集大量信息,了解重建对象的人生。他们是谁?他们在何处生活、又在何处死亡?他们曾有怎样的饮食习惯、生活方式和健康状况?

现在,考古分析的进步使得查明逝者生前的各类信息成为可能——从他们最爱的食物,到他们居住地带的气候类型——只要检验样本同位素,就可以了解一切。

而这往往只是所有工作的开始:如今越来越多面部重建工作DNA分析也纳入参考证据,因为DNA分析不仅能找出逝者的家系,还能确定其可能的皮肤、毛发与瞳孔颜色。

古DNA分析承担了此前面部重建中由艺术家们负责的方方面面的猜想工作,因此“很大程度上改变了我工作的方式。”尼尔森说。

一个人的性别,种族,死亡时的体重与年龄都会影响面部深度及其他特征,同时头骨上也会有一些细微的标记,表明骨头此处曾连接着组织。

“有时很容易就能准确看出肌肉长在何处,因为它们会在头骨上留下压力造成的凹痕与凸起。”尼尔森说。重建者借助各种此类信息判断每个部位分布着什么,最终得出一个有些怪异可怖的解剖结构模型。



从考古学到艺术

下一步的关键在于深入理解面部解剖学:像尼尔森这样的雕塑家重建师会用黏土细致地塑造出一片片软骨组织与肌肉,将它们层层直接叠加在目标头骨的3D打印复制品上。

尽管可以借助电脑进行3D面部重建,不过尼尔森更喜欢亲手完成这项工作。“从我记事起,我就一直对面部很感兴趣。”他说。

随着基于一定知识的猜测拼凑在一起,一个人的形貌逐渐呈现出来,重建工作也从创造发展为阐释——即根据已知的重建对象信息,塑造他们的眼睛、嘴巴和皮肤。

举个例子:如果重建对象逝世时年龄较长,尼尔森会为这张脸添上皱纹或晒斑;如果在DNA研究中发现了某些疾病,他也会加上相关的特征。

“我总认为,我的工作分为两个阶段。”尼尔森说。第一阶段,他的工作是担任一个客观公正的观察者,遵循法医考古学原则,严格忠于确凿数据。“然后,我变成艺术家,接手第二个阶段的工作。”他说。

最终,覆盖着黏土的头骨成为树脂塑型半身像的基础。精美的涂料与细细添附的毛发仿佛将生命带回到重建作品上。

重建工作相关的伦理问题在科学界依然争论不休。毕竟,人们无从得知新的描绘是否真实准确,被复现者也无法就此发表言论。如何防止公众从单一面孔上对曲折复杂的人类历史得出过于宽泛的结论,也是一个难题。

这些面容在制作过程中有时显得奇怪而神秘,但我们还存有另一种看待他们的方式。每一次面部重建都是一次机会,让我们得以回顾一位久远前存活过的人,甚至向其致敬。

它们原本看上去仅仅是一堆白骨,重建工作却为之披上了人性的面纱。换言之,这场由艺术、解剖学和考古学共同演出的复杂舞蹈几乎让过去再次栩栩如生——点点滴滴、步步复现,从一根睫毛,到一处皱纹,再到一个毛孔。



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撰文:ERIN BLAKEMORE
编译:Arvin
校对:钱思琦