79枚兵马俑指纹揭示制作者构成:贝叶斯模型发现女性与少年参与证据
据 IT之家 10 月 24 日援引新华社报道,秦始皇帝陵博物院与山东大学考古学院合作,通过陶俑残留指纹研究兵马俑制作者的年龄与性别结构。团队从一号坑 T23 探方的 23 件陶俑中筛选出 79 枚独立指纹,利用贝叶斯混合模型估算,成年男性约占 45.0%、成年女性约占 32.7%、15 岁以下少年约占 22.3%。据报道,这是学界首次以量化生物学证据表明:秦俑生产以成年男性为主,但并非仅由成年男性完成。
三维测量与统计模型如何“读”指纹
过去,对秦俑制作者的判断主要依靠文献与器物铭文。此次研究则将陶俑上的接触痕迹转化为可测量数据:团队先用超景深三维摄影测量获取 91 枚候选指纹,再剔除同一陶俑上脊线偏差小于 0.02 毫米的重复捺印,最终保留 79 枚独立样本。
分析依据是指纹脊线宽度与年龄、性别之间的统计关联。成年男性的脊线间距通常较大,但成年女性与 12 至 16 岁少年的分布高度重叠,烧制收缩也会影响测量。因此,单凭一枚指纹,很难可靠判断留下它的人是谁。
团队采用 Burchill 等人于 2023 年提出的贝叶斯混合模型,并以现代参考数据校准,转向估算整个样本的群体结构。这里的关键是群体概率推断,而非逐枚确认身份:相关比例不能直接当作工匠名册,也不能机械换算成实际人数。
痕迹位置为生产分工提供线索
除了“谁参与”,指纹分布也有助于理解“参与了什么”。研究记录显示:
- 头部有 28 枚指纹,铠甲部位 27 枚,手臂 16 枚,三类位置合计超过九成。
- 73 枚为表面指纹,主要来自塑造、修整湿胎时的直接按压。
- 另有 6 枚浮雕指纹,与粘贴甲钉、腰带等泥饰时的握持动作有关。
这些痕迹与秦俑“模塑结合、分件组装”的生产方式相互印证。头、臂和铠甲等部件在预制时被反复接触,意味着留下指纹的人未必参与了从取土到烧制的完整流程。研究还发现,成年男性指纹的年龄峰值约为 20 岁,女性也集中于青年阶段;少年参与的结果,则与秦代学徒辅助作业的记载相符。
技术解读:让历史判断变得可检验
从科技应用角度看,这项工作的价值,不在于给文物贴上“智能识别”标签,而在于把精细测量、样本筛选和概率建模连接起来。面对难以直接辨认的历史痕迹,模型提供了带有不确定性的量化结果,让关于古代生产组织的讨论多了一条可检验的证据链。
不过,T23 只是局部区域,样本与现代参考数据均有局限,当前比例不能直接推广至全部兵马俑制作者。此次研究更适合作为后续调查的起点:未来在二号坑等区域扩大样本后,才能进一步检验不同区域的参与者结构与分工是否一致。