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《自然》的子刊《自然-通讯》曾刊登了一篇有意思的研究——《自动的虚拟展开用X光断层扫描过的密封文件来解锁历史》（Unlocking history through automated virtual unfolding of sealed documents imaged by X-ray microtomography）。 大家好，我是科学羊🐑，今天谈一个技术与文明的话题，主要带带大家看看现代科技给我们带来的价值！ 通俗点来说，就是通过不撕开信封的方式，读取一封古老信件的内容。 而这一成就的技术依赖于X光断层扫描和虚拟展开算法的结合。 此次研究由MIT图书馆和MIT计算机科学与人工智能实验室、Adobe研发中心、英国伦敦国王学院、伦敦玛丽女王大学、荷兰乌得勒支大学、莱顿大学和内梅亨大学的团队共同完成。 他们使用的信件写于1697年7月31日，当时牛顿刚刚开始在皇家铸币厂工作，而康熙皇帝正处于全盛时期。 信件的内容是一个法国商人向哥哥索要另一个人的死亡通知，尽管内容平凡无奇，但研究方法却引人注目。 或许你会认为利用X光识别墨水走向并非新奇之举，因为我们都知道X光能够识别墨水中的金属元素，如铁、铅、汞等，从而分析出字迹。 最著名的例子莫过于阿基米德的羊皮卷。 那是一张900多年前的羊皮卷，最早由修道士抄写阿基米德的数学研究，后被擦掉写上祷告文，再经历火灾边缘烧黑，肉眼已难辨其内容。
进行复原后可见原始文本的手抄本 2005年，人们通过X光扫描识别出墨水中的铁元素痕迹，揭示了隐藏在羊皮卷中的数学秘密，那次发现表明，其实人类早在牛顿、莱布尼茨做出微积分之前1800年就已经无限接近于发明微积分了[4](感兴趣文末链接查阅）。 你可能会说，羊皮卷这么这样复杂、细微、古老的笔迹都能识别出来，一个300多年前的信封里的信难道还不行吗？ 用X光一照射不就出来了吗？
那很可能就是一个H和一个大写的I重叠了而已。 把字符分析出来以后，上层字符从左往右排列成文字，下层文字从右往左排列成文字，大致就是一页信纸正反面的内容了。 如果不行，就把从右往左和从左往右的顺序调整一下。大致不就是这样，有什么难度吗？ 实际上，这么做什么都分析不出来，因为这是个历史问题！ 你必须知道，其实三百多年前的信件并不像今天的信封那样简单折叠。 商业运营的邮局要到1712年才刚刚出现，而寄信的习惯则已有几千年历史。 这次研究中，研究人员面对的是3148封未送达的信件，其中2571封已开封，577封未开封。 这些信件使用了不同于今天的复杂叠法和保密方法。 为了防止信件被他人窥视，古人发明了“信锁”（Letterlock）技术，这是一种高级的折纸技巧，结合了保密术。 这是一种高级叠纸技巧，有几十种不同的手法，可以把信叠得密不透风。 最后在纸和纸最后的接缝处滴上红色的蜡胶，再用个人的印章往还没有凝固的蜡胶上一盖，自己名字就印在封口处了。 而且信纸上通常会用刀刻出细细的纸带，纸带有一端不刻断，连着信纸，然后用复杂的方法叠起来。 通过巧妙的穿孔设计，如果信件被拆开，纸带就会断掉，收到信的人可以轻易判断信是否被拆过。 文章中展示了12种常见的信纸叠法，从最简单的卷成卷到叠成螃蟹形或十二边形。
就是因为，面对如此复杂的信纸折叠，简单的字迹分析无法还原信件内容。 这就需要MIT人工智能实验室的虚拟展开算法出马了。该实验室的研究者最初研究的是在线折纸模拟器，后来将这一技术应用于文物古籍的无损复原。 他们开发的虚拟展开算法能够在高精度的X光扫描下，还原复杂折叠的信纸内容，并将算法源代码共享在GitHub[3]上。
伦敦玛丽女王大学的团队提高了X光断层扫描的分辨率，在668dpi的精度下识别物体，确保不遗漏纸张间的缝隙。这为虚拟展开提供了所需的数据支持。
根据扫描得到的虚拟展开图 相比之前的研究，这次突破在于能自动化处理复杂折叠的信纸，完美分析信件内容。 之前，人工分析复杂信件需要耗费大量时间和精力，而如今，这一过程只需几天时间。 这项研究的意义不仅在于历史资料的分析，更在于展示了科技与人文学科的深度结合。 X光断层扫描和人工智能算法与历史学的结合，不仅挖掘出了更多历史信息，还证明了科技强国在文史研究中的优势。 这项研究的成功展示了不同领域科技的结合如何推动古老学科的进展。 未来，随着科技的进一步发展，我们或许能发现更多被时间尘封的历史秘密。对于每一个热爱历史和科技的人来说，这无疑是一个激动人心的时刻。 说到最后： 历史不会轻易被遗忘，因为科技会让它重现光芒！ 我们期待，更多类似的跨学科研究，将为我们揭开更多历史的神秘面纱。 好，今天就先这样啦～ 科学羊🐏 2024/05/26 祝幸福~  参考文献 [1].https://www./course/article?id=Q8dpgOa54NZMVzmdqjKByzxkwYm2Rl [2].卓克·科技参考｜得到 [3].https://github.com/UnlockingHistory/virtual-unfolding?tab=readme-ov-file [4].一份来自1800年前的古羊皮卷透漏，微积分可能早在牛顿和莱布尼茨前就被发明了！(qq.com) 「感恩关注，科学羊持续为您带来最好的科普知识」 |
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