天津大学长城研究取得阶段性进展 发现长城的“秘密”

　　张玉坤野外踏勘。

　　团队野外调研。

李哲进行无人机拍摄作业。 （本版图片由受访者提供）

　　明长城辽东镇防御体系示意图（李严绘制）。

　　李哲进行无人机拍摄作业。

　　2023年2月16日讯：春秋战国以来，有20多个诸侯国和王朝修筑过长城。长城是中国古人留给世界规模和体量最大的线性文化遗产，也给世人留下了一道道谜题。

　　它是一道将内外隔绝、抵御外扰的“墙”吗？古代烽火到底是在哪儿点火？信息是怎么传的？走什么路线？……

　　从2003年起，天津大学建筑学院开始关注并研究长城。20年时间，从最初的三五名成员到现在的50多人团队，他们走过了9个省、8800多公里的明长城全线，以及部分汉、北朝、唐等时期的长城遗迹。他们将扎实的田野调查与现代科技结合，摸清了一整套有关长城防御体系、烽燧驿站的运行模式。他们采用无人机对明长城进行拍摄，发现了很多长城的“秘密”，那些不为人知的蒙尘历史日渐清晰。从文献中的寥寥数语到发表百余篇学术论文，一个愈加生动、真实、完整的长城呈现在世人面前。

　　发现一：

　　长城不是一道墙

　　它是一个“巨系统”

　　“长城不仅仅是一道墙，更是一个庞大复杂的‘巨系统’。”专注研究长城20年，这是张玉坤最重要的发现之一。

　　作为天津大学建筑学院教授、中国民居建筑大师，2003年初，张玉坤带领团队启动了对中国北方堡寨聚落的研究。

　　在实地调查中，他们意外发现，很多荒废的古村古堡竟然曾经是明长城的防御单位，这引起张玉坤强烈的兴趣。在国家自然科学基金的支持下，开启了对明长城地带相关军事聚落与防御体系的研究。

　　张玉坤找到明代许论绘制的《九边图》，发现这样一幅反映九边重镇的边防图，竟然很难找到长城城墙。在这张图上，许论并没有将长城当作一条线、一道墙，而是把长城所在的整个区域作为一个整体，将重点表现对象放在密密麻麻、大大小小的城堡、烽火台等设施上。

　　这张图给了张玉坤很大的启发。他开始思考：长城是什么？一道将内外隔绝、抵御外扰的“墙”？仅仅是一道墙吗？

　　2003年至2008年，他带领团队跑遍了长城沿线1100多个城池，发现在长城的墙体之外，还有很多与墙体唇齿相依的军事聚落和防御工事，用“遗珠遍野”来形容并不为过。这些军事设施与长城本体，形成了一个不可分割、守望相助的有机整体。

　　一次次扎实的实地踏勘以及史料分析，张玉坤团队坚信，对于长城的认识，要打破原有重视雄伟墙体和重要关隘的局限，应把长城看作是包括墙体、关隘、城堡、驿站和其他防御工事在内的统一整体，只有遵循整体性、系统性、层次性去研究，才能找到明长城的真实性和完整性。

　　李哲、李严在加入团队时刚上研究生二年级， 20年过去了，现在的他们已是天津大学建筑学院特聘研究员、副教授。这些年，他们几乎走完了明长城全线。越是走近长城，越是能够理解长城的防御系统之“巨”。

　　“之所以称长城为‘巨系统’，是因为长城防御体系不仅包含了边墙防御、军事聚落、边境贸易、军需屯田等多个子系统，而且子系统下面还包括很多小系统。其间还交织着繁密的交通运输和信息传递路线，形成跨越万里、穿越时空的宏伟画卷。”李严说。

　　近年来，张玉坤团队基本摸清了明长城防御体系空间布局、防御机制以及军事聚落的层次体系和空间结构。

　　明长城从东到西，全长8800多公里，分设九边十一镇，在长城沿线依次分布开来。各军镇内部设置基本相同，分别设镇—路—卫—所—堡5个军事级别。镇：由总兵统辖，驻镇城，统辖全镇兵马，总掌防区内的战守行动。镇下分路，每个军镇下分3到12路不等，各路分设路城，内驻参将，负责本路地段的战守。路下分堡，每路辖几个至十几个军堡，内驻守备，负责本地段的战守；各路之间有游击堡，内设游击将军，领三千游兵，往来策应，既分段防守又互相联结、各负其责。

　　李严说，这些年他们做的一件非常重要的事，就是把长城沿线城池的隶属关系全部捋清了，此外，为直观展现防御体系空间布局，还建设了明长城防御体系空间数据库，包含1000多座城池(镇—路—卫—所—堡5类)、2000多座驿传(驿—递—铺—军站—站城—塘站6类)和2000多座烽燧的经纬度坐标，以及每座城池32大项164小项的属性信息。

　　“长城不再只是一个伟大的文化符号，我们给每一个城池找到归属，这个‘巨系统’的面目也一点点清晰起来。”李严说。

　　发现二：

　　长城不是阻隔

　　它是一条“秩序带”

　　从战国楚长城，到明长城，从东到西，长城在中国北方构筑起了一条重要的军事防线。“防御工事”是人们对长城的普遍认知。但张玉坤团队更愿意将长城看作一条集军事防御和民族交融为一体的“秩序带”。

　　“长城是一条‘秩序带’，这个概念涉及方方面面，军事、政治、经济、贸易、民族和文化都包含在其中。由于长城内外农、牧生业不同，生产生活所需各异，自古以来就在长城沿线开设大量的关隘、市口，以及辅助交通的‘暗门’，通过朝贡、边贸，互通有无，各得其所。”张玉坤认为，长城无疑具有重要的防御功能，但除了军事、政治的因素，拒止冲突、互通有无、规范往来、纲维秩序，是他对长城进一步的概括。

　　有一种观点认为，长城代表了封闭和保守，长城横贯东西阻隔了南北内外的交流。事实上，这座绵延2万多公里的宏观巨制，从来就没有阻隔住长城内外的互市交流，不同民族的文化交流也未因长城而中止。

　　有大量史料记载了长城沿线边境贸易的情况。明万历《宣府镇志》形象地描绘了长城脚下红门堡边贸市场的盛景：“六十年来，塞上物阜民安，商贾辐辏无异于中原。”《宁武府志》里记录得更是生动：“每到交易人嘶马喧，人来车往，帐篷遍布，胡汉杂处，热闹非凡。”张玉坤团队根据有关史料绘制的《明代长城沿线互市市口分布图》显示，明代前后所开市口超过了30个，并且逐渐形成了共同遵守的制度，这些市口定期开放，以确保长城内外互通有无。

　　为证实明蒙互市贸易的存在，张玉坤团队在九边重镇的宣府、大同、山西三镇，找到了现存的11处明蒙互市市场遗址，这些遗址大部分离长城墙体很近，有的干脆以长城墙体为一条边建立市口。当时被称作“官市”“边市”“马市”“茶马互市”，游牧民族在此用马匹等牲畜及畜产品与内地换取茶叶、布帛、粮食等生产生活必需品。

　　“在大同镇助马堡大边长城线上，我们发现了助马堡马市，市圈和市楼比较完整的保存了下来。通过对其正射影像与伪彩高程图对比，可以清晰地看到它基本的空间格局，我们在附近敌台上还发现了诸多隐藏的细节，有助于还原马市管理的历史场景。”李哲说。

　　长城沿线，曾经有刀光剑影、烽火连天的岁月，但中原农耕文化与草原游牧文化、山地渔猎文化在长城南北的相互激荡、交流交融却始终是主流。

　　发现三：

　　烽火台不点烽火

　　旁边附属设施点燃

　　李哲说，对长城研究得越深入，越感到对它了解甚少。对于很多中国人来说，长城既熟悉又陌生。熟悉是因为它作为中华文明的重要象征，其精神和内涵早已深入内心；陌生是因为，我们了解到的长城，大多是基于历史的宏大叙事，而很多生动的细节，随着时间的流逝，消失在了历史的河流里。

　　比如，提起长城烽火大家都知道，白天施烟，夜间点火，台台相连，传递消息。烽传，是上下两千年、长城沿线最古老且行之有效的信息传递方式。但是古代烽火到底是在哪点火？信息是怎么传的？走什么路线？这些细节，似乎没人说得清。

　　李哲说，他们要做的，就是在细枝末节里找到真实的长城。

　　2021年8月，他们驱车近千公里，来到明代九边重镇之一的山西镇，对镇内烽燧分布以及烽燧传递路线进行深入研究和分析。

　　“我们跑了千余座烽燧，通过无人机航测，采集到了它们的航拍影像、三维点云和全景信息。”李严说，对照相关资料，依据航测信息，并结合“烽火品约”，他们绘制出了明代山西镇烽燧空间分布图，把古今名称和位置逐一对照，初步复原了山西镇烽传路线，即4个纵向传烽层级和3个横向传烽层级。纵向是：首先从长城边墙传至堡寨，然后从堡寨传到上一级的堡城，再从堡城传到路城，最后由路城传到最高级镇城；横向则是同级传递：堡寨传至堡寨、堡城传至堡城、路城传至路城。纵横结合，一两个时辰便可以将信息传遍整个军镇。

　　随着对烽传研究的深入，他们又有了新的发现。

　　“明代点燃烽火不是在烽火台上，因为台上立有军旗、建有铺房，点烟无法满足烽燧燃放的安全需求。”李哲说，明代已采用“多烽预警”制度，点火往往在烽火台附近的附燧里进行，大多数燧体在漫长的岁月中已经损毁。

　　在一次去内蒙古的实地踏勘中，李严偶然发现了附燧，虽然在各种资料中已经了解到附燧的存在，但此前一直没有看到实物。此后，李哲团队共计从图像库筛选、测量、踏勘1000余处目标，确认了247组附燧，基本证实了附燧在明长城沿线的应用。

　　令人兴奋的是，去年夏天在宁夏，李哲的学生还发现了一个尚有内腔体存在的附燧，这是在几千公里的航拍中唯一的发现。他们兴奋地爬上足有70度的山坡实地考察。“燧体保存得非常完整，不用考古清理，爬上去一眼就看到了像烟囱的圆台型内腔体，能够让烟聚拢且加速上升。”李哲说，在绝大多数燧体都被破坏殆尽的现实下，这样的发现真的很令人激动。

　　　发现四：

　　发现暗门

　　证实第三层通关设施存在

　　“一把皮尺”“一双脚”，曾是李哲测量长城最主要的“工具”。十几年来，他所看到的长城正在以人们想象不到的速度剥落和塌损。据有关数据显示，明长城人工墙体长度为6259.6千米，只有8.2%保存状况尚好，74.1%保存较差或仅余基底部分。“测量的速度赶不上自然损毁的速度。”

　　正是这个原因，李哲决定寻找一种更先进的测量方式。2004年，他们将无人机低空信息采集技术应用其中，2018年年底首次启动“长城全线实景三维图像”采集工程。

　　多年来，他们完成了5500公里的明长城测绘，用无人机拍摄了200多万张高清照片，平均每公里200-300张。制作完成平均厘米级精准的三维数据库，将明长城内外构造精准清晰地呈现在世人面前。

　　科学精准的测量方式，一下子抬高了研究长城的天花板，也让他们与一些新的发现不期而遇。

　　当时李严正在德国访学，对方研究所的同事向她展示了一套刚刚拍卖获得的中国古代地图。地图精度很高，在一张分省地图上，李严发现上面的长城清晰可见，并在沿线标注了很多暗门。关于暗门，史料记载得非常少。她立即联系正在做三维数据库的李哲，让他在实地拍摄时关注。

　　果然，李哲在拍摄时发现了不少暗门。经过实地考察，确定长城上的暗门种类很多。

　　“暗门洞口一般宽0.7至1.6米，高1.5至2.5米，最窄的只能通过一个人，最宽的可通马匹对行。”李哲说，因为要兼顾通行效率与安全性，暗门在设计上体现出智慧，有直通、非直通两大类，并与主墙、支墙、敌楼、登城道、马市等多种设施结合，衍生出丰富的通过模式。

　　这些年，在明长城全线调研中，他们首次构建了暗门的家族图谱，已经确认总计不少于220处暗门，汇总出130多处实体。在暗门的研究过程中，最令人欣喜的是，他们首次发现了突门。

　　突门是所有暗门中最隐秘的出口，外面用一层砖砌上，看起来和城墙一样，让敌人无法分辨。一旦打仗时需要，里面的士兵可以迅速击碎表层墙，就像鸡蛋破壳一样，士兵破墙而出，给敌人出其不意的打击。

　　突门作为一种古代防御设施，早在2000年前的春秋战国时期就有记载，《墨子·备突》篇中对突门做了专门著述。“我们在明代官方史料中发现了‘夫祖制，边墙下多留暗门’的明确记载，这次首次发现了对应的实物，以实物和文献双证据明确了关、口之下存在暗门的第三层通关设施。”李哲说。

　　多年的努力，目前张玉坤团队已经搭建起明长城防御体系空间数据库、明长城墙体连续图像与三维数据库，与互联网企业联合搭建了“云游长城”平台，为长城的研究、监测、公众展示提供更为全面和数据途径。

　　虚实之间

　　发现长城

　　新春伊始，张玉坤团队把多年来对长城的新发现、新认识浓缩汇集起来、和盘托出。

　　在天津博物馆，一个名为“虚实之间·发现长城”的大型展览吸引了公众的目光。

　　“把长城搬下山”！在博物馆内，以实景照片、测绘图纸、长城文物、实体模型、沉浸式多媒体等形式，将长城遗产的成就、内涵、价值得以展现，真正实现“让文物活起来”，“让文物说话”。

　　一个很重要的表现方式就是解剖一只“麻雀”。选取天津老百姓最熟悉的一段长城──黄崖关长城作为整个展陈的最大展项。

　　大年初三，一场冬雪过后，李哲奔赴蓟州航拍长城。虽然在十几年的拍摄生涯中，这段路程他再熟悉不过，但是此行却有特别的意义。在全国有长城资源的十五个省区市中，本市率先实现了域内长城全段实景化、沉浸式展示。

　　正月十五元宵节，带着“热气”的实景视频在展厅正式上线，以高空座舱视角带领公众“飞越长城”。在展厅的五面大屏面前站定，有一种身临其境的代入感，眼前是起伏的群山，山上的积雪还没有融化，长城在山顶蜿蜒伸向远方。

　　西起三界碑，东至天津长城与河北马兰峪、清东陵交界点，全程19分钟、40公里，天津长城的资源、特色遗存、沿线风光皆历历在目、一览无余，沉浸式效果，如同亲身飞越。

　　为了让观众有更加直观的感受，展陈还采用手机随身增强现实、历史场景复原等多种手段，在这里，长城烽燧模型是可以在展柜中“冒烟”的，同时“敌军”也会从展柜后侧出现，现存最大敌台、最陡峭墙体等数字模型也在展厅中浮空呈现。

　　横亘在展厅中央的“长城”也是吸引眼球的亮点，一段不为人知的长城──寨子青长城展现在观众面前。

　　“这个‘积木’模型是我们利用3D打印技术切割、制作的，底部的山体基座有相互咬合的榫卯设计，可以按照不同的尺寸拆卸拼装，迅速重组。”李哲说，该模型最大的特点是可以经常改变展示对象，将各地长城轮换展现在同一个场地中。

　　除此之外，关于长城的诸多“秘密”也被首次展示出来，比如首次统计多项长城之最，首次展示五彩长城，长城的暗门是如何设置的。