加速器質譜學與裹屍布案

  加速器質譜學（簡稱AMS）是20世紀70年代末在國際上興起的一項現代核分析技術，主要用於測量長壽命放射性核素的同位素豐度比，從而推斷樣品的年齡或進行示蹤研究。

  加速器質譜14C測定法與常規14C測定法相比，其主要優勢在於所需樣品量少和測量工作效率高，而測量的靈敏度與精度則可達到3‰—5‰。AMS法需要的標本量不到常規法使用樣品量的千分之一，幾毫克的碳樣標本利用加速器質譜測量，一般僅需數十分鐘即可測定，而常規14C測年法，則要48小時或更長的時間。在時間緊、樣品多的情況下，加速器質譜法就自然發揮出它獨特的優勢和作用。

  用加速器質譜法進行14C測年可以達到相當高的測量靈敏度，若用行內的理論來講，常規法14C測年的上限約為5萬年，相應的14C/12C測量靈敏度為2.3×10-15。目前國際上先進AMS實驗室14C測年的上限可超過6萬年，相應的14C/12C測量靈敏度好於6.7×10-16。這個數據，如果用小米做個通俗的比喻，就是要在多於1500萬億粒相同的小米中，用AMS找出一粒稍重一點的小米來。這1500萬億粒小米放在一起有多大一堆呢？大約有500萬立方米。北京故宮博物院的面積是72萬平方米，把這些小米鋪滿故宮博物院的話，還要堆到7米高！夏商周斷代工程樣品的年齡不超過4000年，其14C/12C的值大約是上述靈敏度的1000倍，但該值的測量精度要好於5‰。就是說，要在1500萬億粒小米中，把這1000粒稍重一點的小米的粒數揀出來並數清楚，漏掉和數錯的粒數不能超過5粒。而且正由於加速器質譜計使用樣品量小，對於珍貴的國寶級文物如甲骨以及遺址中出土的炭屑、骨片、殘存的少量有機物，甚至於陶器、銅器上的煙炱等，都可以採樣用來測定年代，而常規法在這樣的情況下則顯得無能為力。

  自從利比發明了14C測定法後，到20世紀60年代，其方法開始在世界範圍內廣泛應用。但許多科學家對這種方法需要樣品量大、測定時間長以及長壽命放射性碳素的測定靈敏度難以進一步提高等局限仍不滿意。所以自70年代開始，有人開始研究新的測定方法，以彌補利比14C測定法的不足。1977年，科學家繆勒首次提出了用回旋加速器檢測14C、10Be和其他長壽命放射性核素的建議。幾乎與此同時，由羅徹斯特大學、多倫多大學和GIC公司三家單位的科學家組成的一個科研小組，也提出了用串列加速器測量14C的建議。同年的晚些時候，加拿大麥克馬斯特大學與美國羅徹斯特大學同時在美國《科學》雜誌上發表了用串列加速器測量自然界14C的結果。1978年，有人發表了用回旋加速器測量10Be的結果，加速器質譜計發展的序幕由此拉開。是年4月，第一次國際加速器質譜（AMS）會議在羅徹斯特大學召開，標誌著加速器質譜學這門當代典型的交叉學科誕生。在此後的20多年間，AMS技術又得到了很大發展和提高，至20世紀90年代，世界上的AMS已超過40台，分布在美洲、歐洲、亞洲與大洋洲的十幾個國家中，應用已相當廣泛。關於這門新興的科學技術迅速在世界範圍內廣泛應用的原因，正如美國科學家埃爾默和菲利普斯教授所說：「如果不是地球科學家除了發展這種技術外別無選擇的話，AMS決不會得到發展，但如果不是某些核物理學家對考古學與地球科學有興趣的話，AMS也不會得到發展。」斯言是也。

  

  隨著這門學科的發展以及在地球科學、考古學、古人類學、物理學以及天體物理學、環境科學、生物醫學等領域的應用，加速器質譜學已被越來越多的科學界人士所認知和熟悉，它在社會生活中發揮的作用和影響也越來越大。尤其是20世紀80年代宗教界和科學界利用AMS測年法對都靈裹屍布這一千年懸案成功的破解，使它的名氣幾乎在一夜之間響遍了整個世界。

  1978年，美國天文學家麥克·哈特寫了一本叫《人類百位名人排座次》的書，這本書問世之後曾轟動一時，旋即傳遍世界各地，成為全球性的暢銷書。在書中，麥克·哈特將人類誕生以來可知的對人類歷史進程影響最大的一百位人物做了排列，其中耶穌基督位列第三，在穆罕默德、牛頓之後，釋迦牟尼、孔子之前。

  耶穌是基督教所信奉的救世主。據《聖經·舊約全書》記載，公元1世紀初年，耶穌降生於伯利恆，他是上帝的獨生子。他的母親瑪利亞是童貞女，因聖靈感孕而生下了耶穌。耶穌30歲時，開始在巴勒斯坦地區傳教，漸漸成為人們心目中的精神和道德領袖。傳說耶穌神通廣大，諸如變水為酒、治病、驅鬼、叫死人復活、用五餅二魚給5000人吃飽等等。耶穌在傳教的後期，特選了12個門徒，並賦予他們以傳教的使命和權力。後來耶穌和他的門徒為猶太教當權者所仇視，由於叛徒的出賣，耶穌被羅馬帝國駐猶太總督彼拉多逮捕後，經判決被釘死於十字架上。據說耶穌死後第3天復活，40餘日後升天。兩千年來，關於耶穌基督其人其事，存在著許許多多的不解之謎，其中最有影響的就是都靈「聖體裹屍布」之謎。

  耶穌受難圖

  關於耶穌受難的故事，人們並不陌生。在遙遠的古代，羅馬人發明了一種刑罰，將人釘死在十字架上，以懲罰死囚和逃亡奴隸。被釘人的手和腳都被釘子釘在兩根木頭做成的十字架上，然後，再把十字架豎起來。受刑者被吊在上面，緩慢而痛苦地死去。耶穌基督被出賣後就是這樣受難的。之後，耶穌的門徒、亞利馬太人約瑟去求猶太總督彼拉多，要把耶穌的身體領去。在得到彼拉多的允准後，耶穌的身體被領走。約瑟和另一個叫尼哥底姆的人，按照猶太人殯葬的規矩，把耶穌的身體用細麻布加上沒藥和沉香裹好後，埋葬在十字架旁一個小園子的墳墓里。到第3天，耶穌復活了，他的門徒只看到細麻布和耶穌的裹頭巾在洞穴式的墳墓里，只是沒有了耶穌的身體，這便是西方復活節的來源。

  據說在早期基督教受迫害的時代，這塊裹屍布就被人藏起來達300年之久。英國歷史學家埃·威爾遜認為：裹屍布在耶穌復活並失蹤以後，通過不為今天知曉的渠道傳到了土耳其的埃德隆，後來落入君士坦丁堡拜占庭統治者手中，一直保存到1204年。古代歷史學家克勞利和法國十字軍的一名軍官魯貝爾曾聲稱在1203年親眼見到過這塊裹屍布，當時是存放在君士坦丁堡的皇宮裡。1205年，君士坦丁堡被東征的十字軍攻陷，裹屍布隨之易手，落入聖殿騎士團手中，一直到1312年，聖殿騎士團被教皇克雷芒五世強行解散後，裹屍布被運到法國杜斯省的貝桑松大教堂安放。1349年，教堂失火差一點把裹屍布燒毀。1353年，裹屍布到了巴黎沙爾尼伯爵的手裡，並曾於1357年在其領地的利雷教堂公開展出。1432年，裹屍布又到了薩夫瓦公爵的手中，由於公爵府中也不慎失火，殃及裹屍布，所幸此布只是稍微受損。之後，裹屍布被移到義大利都靈大教堂公爵住的地方，並從1578年起一直保存下來。1978年裹屍布曾在都靈展出，並召開了一次以「科學與宗教」為題的學術討論會。1983年，根據義大利國王翁貝托二世逝世前所立的遺囑，將這塊裹屍布贈送給教廷。於是，這塊裹屍布被鄭重地保存在一個銀盒中，外面用紅綢包裹供奉在都靈天主教堂的祭台上。

  從總體上看去，這塊裹屍布長4.35米，寬1.09米，上面有一個遭鞭笞和被釘在十字架上的人的血跡。裹屍布上布滿了模糊不清的黃褐色斑點，隱約呈現出完整的人的前身和後身的形象。裹屍布的左側留有仰臥的印跡，右側有背部的印跡。裹屍布上的紅色斑點，是從釘入釘子的雙手手腕及腳的傷口中流出的血跡，兩肋還留有被長矛刺入的印跡。這些印跡和《聖經·舊約全書》上所描述的耶穌受難時的情形都完全吻合。

  裹屍布真的是耶穌基督受難的遺物嗎？幾百年來，歷史學家、宗教學家、科學家圍繞著它的真偽眾說紛紜，爭論不休。早在1357年，利雷教堂的主教亨利·布阿吉曾斷言，展出的裹屍布是贗品。布阿吉的後任彼爾·德阿爾西在給教皇的信中，更鄭重地指出，所謂裹屍布實際上是出自一位不知名的藝術家的手筆。為此，教皇克雷芒七世於1390年1月6日發布教皇諭令，禁止展出這塊裹屍布。由此，這塊裹屍布成為基督教在全世界保存得最嚴密，也是引起爭議最大的一件遺物。

  1898年，都靈大主教迫於教徒壓力，同意讓科學家進行直接的實物考察研究。自此，人們對裹屍布才有了更詳細的了解。同年，考古攝影專家寒貢多·彼亞拍下了幾幅聖體裹屍布的照片，底片沖洗出來以後，上面所顯示的人像比布上的影像更為清晰。此後不久，法國著名醫生德拉治和他的同事保羅·維農開始研究這塊裹屍布，並於1902年將研究報告上交法國科學院。德拉治在報告中說，裹屍布所顯示的是一幅十分逼真精細的人體影像，表明此人生前曾飽受酷刑，最後遭受釘死在十字架上的痛苦。整個人體，除了手和腳之外，滿是鞭痕。胸部和腹部被鞭打的傷勢尤為嚴重。兩肩兩膝也有傷跡。兩手和兩腳有明顯的血跡傷孔，很可能是被釘子打穿的。德拉治總結他的報告說：一方面有裹屍布的物證，並有蘆薈粉的殘跡，表明出事地點應在埃及境外的中東某地，死者被釘死在十字架上，死前曾遭嚴刑鞭打；另一方面，對證歷史記載和傳說，耶穌受難前在猶太曾受過酷刑，與布上所見的人體影像一樣。這份報告曾引起一場軒然大波和持久的爭論。反對者堅持認定裹屍布根本就是偽造的，「是一個不知名的畫家的傑作」。

  耶穌裹屍布上的影像

  1931年，攝影專家塞比·恩利再次為裹屍布拍照研究，斷定裹屍布上的影像絕不是畫家的手筆。因為把底片放大以後，看不出布紋里有絲毫顏料的痕跡。

  德國作家班納在詳細研究過裹屍布之後說，如果真是耶穌基督的裹屍布，那就是說他在十字架上被放下來以後還沒有死，因為他死了的話，傷口就不會再流出血水，而滿身流出的血也一定會在身體被布裹上之前早已凝結而不會留在裹屍布上。班納認為耶穌在十字架上僅是失去知覺而暫停呼吸，劊子手以為耶穌死了，就讓人把他從十字架上解下來，放在墓穴里。為此班納還進一步做了假設：耶穌入墓後，可能是蘆薈粉發生了效力，再加上墓內寒冷，耶穌便甦醒過來，在眾門徒前復活，然後再升天。最後班納特別強調一點，裹屍布上所顯示的釘子傷口在右手腕上，這足以證明裹屍布是真的。如果釘子釘在手掌上，身體的重量會把兩隻手扯破的。研究過裹屍布的醫學專家們也都注意到了影像上所顯示的肌肉都變了形，這是釘在十字架上而造成的。堅信裹屍布是真品的人表示，從人體解剖觀點上所發現的這些細節，就是最傑出的畫家也不能偽造的。1978—1981年，由美國30名科學家和醫學家工程師組成的研究小組，使用各種最新儀器對裹屍布做了進一步研究，發現裹屍布具有古代耶路撒冷地區的特徵。但這個說法又遭到了不少人的反對和攻擊，關於裹屍布的真偽，仍是一片茫然。在無休止的爭論中，人們又提出了種種不同的假說。

  隨著科學技術的發展，科學家們對這塊聖布的興趣似乎超過了天主教會，只不過經過多次分析仍得不到明確的結論，有些有可能得到明確結果的測試如常規14C測年法，又因為要求取樣過多而遭拒絕。隨著新的核分析技術——加速器質譜學開始興起並迅速發展，它的超高靈敏度和只要求微量樣品的優點為英國「都靈裹屍布協會」所注意。經過長達10年的接觸和安排，科學家們終於得到了鑑定這塊聖布的機會。1986年9月29日，在義大利都靈召開了一次由教皇科學院院長主持的專題技術討論會，出席會議的有都靈大主教的代表、教皇科學院以及來自法國、義大利、瑞士、英國、美國有關實驗室的代表共22人。會議達成協議，同意剪取郵票大小的樣品，由超高靈敏度的加速器質譜技術（AMS）進行測定。

  1988年4月21日，不列顛博物館的考古權威和大主教一起來到都靈教堂，他們關閉了嚴密的保安系統，從聖器中取出這塊有爭議的屍布，大主教親自從上面剪下了一塊長7厘米、寬1厘米的布條，然後又分成3小塊，分別裝在3個標有號碼的金屬盒中。除此之外，還有3種已知是1世紀、11世紀和14世紀的物品作為對照樣品一齊被送往3個指定的實驗室，只有配合這次鑑定的倫敦不列顛博物館知道各個樣品的出處。

  測試在美國亞利桑那大學、英國牛津大學和瑞士蘇黎世聯邦理工學院的加速器質譜計實驗室同時進行。每個實驗室都收到4個只有編碼，沒有其他任何標識的樣品。這些樣品經淨化後燃燒成二氧化碳，再通過催化還原成純淨的碳，然後裝入加速器的離子源，加速到較高能量後逐一進行計數，最後通過計算而得到每種樣品的年代。

  實驗表明，3家實驗室的獨立測量達到了極佳的一致性，各個結果的差異在120年以內。測試表明，這塊裹屍布在公元1260到1380年之間製成的可能性為95%，而有100%的肯定性表明它的產生絕不會早於公元1200年。

  測試結果很快被送到梵蒂岡羅馬教皇的辦公桌上，兩個星期之後，教皇下令將真相公布於世。1988年10月13日，都靈大主教、紅衣主教巴萊斯特雷羅在召開的記者招待會上正式宣布：這件幾個世紀以來被基督徒奉為聖品的耶穌基督裹屍布是中古時期織出的贗品。至此，都靈裹屍布的真相大白。

  真偽之爭總算在科學的裁決下結束了，但故事還沒有就此完結。這個被釘在十字架上的人體形象是如此的精確，甚至可以辨別出只有法醫和病理學家才能認識到的血液從傷口流出的重力效應等。究竟是誰，採用了什麼樣的工藝將如此生動的具有極高美學價值的耶穌形象印在布上的呢？又怎麼能完整無損地保存了幾個世紀呢？科學人員所測定的13或14世紀能偽造出來嗎？對此，有人認為，這塊裹屍布是真正的裹屍布，儘管它不是耶穌基督的。宗教史專家們認為，裹屍布的影像不是耶穌，而是「小基督」。所謂「小基督」是指在早期基督教小團體內具有超凡能力的成員。這些人在宗教情感的激勵下，為體會耶穌受難時的感受，由小基督團體的成員把他們釘在十字架上，並讓同伴用包屍布把自己包裹起來。那塊裹屍布，就是這樣留下來的。這種說法的理由和證據是由於在基督教的大量宣傳品中就有不少教徒自我折磨的圖畫。這種解釋仍然沒有得到科學、宗教、藝術界人士的共識，相關的論爭一直持續下去。

  當然，科學鑑定的結果使天主教徒受到了極大的震動。但教會還是相當理智地宣稱他們相信科學的鑑定，並不會因真相大白而垂頭喪氣。都靈大主教在會見記者時平靜地說：「無論是裹屍布還是其他什麼東西都不能動搖我們的信仰。這些東西對我們的信仰來說是無關緊要的。聖布是宗教精神的顯示，它不是聖物，而是一個圖像。用宗教的詞來說，它是基督的聖像。」這表明教會仍尊重和崇拜這塊印有基督聖像的聖布，它仍然是信徒們崇拜的精神聖物。