"开放奥瑞纳文化项目：意大利旧石器时代石器的3D数字化保存与跨大陆研究新范式"

为解决旧石器时代石器分析中的数据共享与可重复性问题，Armando Falcucci团队开展了"开放奥瑞纳项目(OAP)"，通过高精度3D扫描技术建立了包含2,016件石器的开放数据库。研究采用Artec Spider/Micro和micro-CT扫描设备，系统数字化了意大利阿尔卑斯山以南4个关键遗址的石器，首次实现了基于FAIR原则的奥瑞纳技术复合体(Aurignacian technocomplex)石器形态、减薄强度与形状变异性的量化分析，为跨大陆人类行为演化研究提供了新范式。

　　

在探索现代人类行为起源的研究中，意大利半岛作为连接地中海与欧洲大陆的关键走廊，其旧石器时代晚期的奥瑞纳文化(Aurignacian technocomplex)遗存具有特殊价值。然而长期以来，该区域石器技术的系统研究面临两大瓶颈：一是传统测量方法难以精确量化石器的三维形态特征；二是分散保存的考古材料阻碍了跨遗址比较。更令人遗憾的是，尽管3D扫描技术已在工业领域成熟应用数十年，考古学界仍缺乏符合开放科学标准的大规模石器数据库。

为突破这些限制，由德国图宾根大学Armando Falcucci领衔的国际团队启动了"开放奥瑞纳项目"(Open Aurignacian Project, OAP)。这项发表在《Scientific Data》的研究，创新性地将高分辨率3D扫描技术与开放数据理念相结合，系统数字化了意大利4处关键遗址（Grotta della Cala、Grotta di Castelcivita、Grotta di Fumane和Riparo Bombrini）的2,016件石器标本。通过Zenodo平台建立的四个独立数据库，不仅首次实现了南欧奥瑞纳文化石器的三维形态永久保存，更开创了基于FAIR（可发现、可访问、可互操作、可重用）原则的旧石器时代研究新模式。

研究团队采用多尺度扫描策略：Artec Space Spider（精度0.05mm）用于中型石器，Artec Micro（精度0.01mm）处理小型标本，micro-CT（分辨率140μm）则高效扫描大量细石叶。特别开发的StyroStone和MicroStone协议确保了扫描流程的标准化。所有模型均通过MeshLab等开源软件处理，保存为PLY格式并附带详细元数据。

背景与意义

奥瑞纳文化作为首个泛欧洲技术复合体，其石器组合变异性的量化一直是学界难题。传统研究受限于：

1. 二维测量无法捕捉三维形态的细微差异
2. 不同研究者采用的分类标准存在主观性
3. 珍贵标本的物理接触限制

OAP数据库的建立直接解决了这些痛点。以Fumane洞穴的Protoaurignacian期细石叶为例，通过3D几何形态测量(3DGM)分析，研究者首次量化证明了石叶与细石叶在形态上存在显著差异，这一发现为理解早期现代人类的标准化生产技术提供了关键证据。

数据记录与技术验证

数据库按遗址分为四个独立单元，每个包含：

• 3D模型（PLY格式）
• 元数据CSV文件（记录地层、原料、技术类型等23项属性）
• 技术验证报告

扫描设备的性能对比显示：Artec Micro在边缘长度平均值为0.029mm时达到最高分辨率，而micro-CT在批量扫描时效率最优（单次可处理220件细石叶）。体积对数转换分析证实，Artec Spider更适合大型石器扫描（图3a）。

科学价值体现

该数据库已支撑多项突破性研究：

1. 在Castelcivita洞穴，通过3D角度测量揭示了坎帕尼亚火成碎屑岩(Campanian Ignimbrite)喷发前后石器技术的连续性
2. 对Bombrini遗址110件石器的分析，证实了当地低质量燧石的开发利用策略
3. 开发的"3D-EdgeAngle"算法实现了石器边缘角的自动化测量

结论与展望

这项研究通过建立首个面向假设检验的旧石器时代3D数据库，实现了三大突破：

1. 技术层面：验证了不同扫描设备在考古材料数字化中的互补性，Artec Micro适合微痕分析，micro-CT则胜任批量处理
2. 方法论层面：提出的StyroStone协议将单件石器扫描时间缩短至15分钟，较传统方法效率提升8倍
3. 学术规范层面：严格遵循FAIR原则，使数据重用率提升至传统数据库的3.2倍（基于后续研究引用统计）

正如研究者强调，这种开放共享模式特别有利于资源有限地区的研究者。目前数据库已被用于7篇高水平论文，并支持了包括南非、中国学者在内的国际合作。未来计划将扫描范围扩展至莫斯特文化(Mousterian)遗址，最终目标是构建覆盖整个旧石器时代的全球性3D比较框架。

该项目不仅为理解现代人类在欧亚大陆的扩散提供了新工具，更通过实践证明了开放科学在考古学中的变革潜力。正如作者所言："当每个石器都能被任何人在任何地方测量时，我们才能真正开启人类行为研究的民主化时代。"