高振华与刘子豪发明的四款钛合金考古手铲

考古人员试用钛合金考古手铲

高振华（右）与刘子豪（左）介绍钛合金考古手铲

　　90年前，老一辈考古学家在宝鸡戴家湾遗址挖下了“陕西考古第一铲”。90年后，青年考古学者高振华、刘子豪以科技创新为驱动，在宝鸡打造出第一把考古专用手铲。
　　7月3日，全国首创的钛合金考古专用手铲在宝鸡正式面世。该手铲的诞生，填补了考古领域长期缺乏专业手铲的空白，不仅是考古工具的突破发展，更是当代考古人对前辈探索精神的致敬与传承。
　　跨界 从考古到冶金
　　考古是一项严谨、细致的工作，离不开专业工具的辅助。然而长期以来，我国的考古工具多采用“拿来主义”：手铲来自建筑领域，地钉来自户外领域，测距仪、定位器来自工程领域，标本袋、取样盒、密封箱袋来自医疗领域，甚至手套、毛刷、量尺等也都是日常生活用品。这些工具尽管“能用”，但从“适用”“好用”角度来说，还与考古实际需求存在一定差距。
　　2022年9月，山西省考古研究院副院长高振华与宝鸡市考古研究所工作人员刘子豪在山东临淄的“田野考古实践培训班”上相识。在课余交流中，两人不约而同地提到非专业考古工具对考古工作的影响，于是萌发了打造专业考古工具的想法。
　　“我们首先想到的就是手铲，因为这是我们最常用、最依赖的工具，考古前辈们常用‘手铲释天书’来形容考古事业的重要性。”刘子豪说。传统手铲的铲面易磨损、易生锈，使用一段时间后就需要重新打磨，费时费力，影响工作效率。因此，他们决定从材料上进行创新，并将目光投向了被誉为“中国钛谷”的宝鸡。
　　钛合金具有耐磨、耐腐、高熔点、低密度等特性，在航空、航天、医疗、食品等领域有着广泛应用。然而，将钛合金材料应用于手铲制造，却是一条从未有人走过的路。高振华和刘子豪从考古学跨界到冶金学界，从上百种标号的钛合金中，选定5种可能适用的标号，经过一次次试验，终于研发出了高强度、高硬度的钛合金材料。
　　创新 提升作业体验
　　找到合适的材料，只是打造专业手铲的第一步。刘子豪找到宝鸡一家钛合金加工厂制作铲面。这首先要将1.5毫米厚的钛板切割成传统手铲的大小和形状，然后再进行折边和打磨处理。
　　钛合金是非磁性金属，不能用电磁吸固定，所以打磨时必须由工人手持。打磨过程中的高温甚至能熔化橡胶手套，工人师傅们的手上因此布满了水泡。
　　铲面制作完成后，就需要将其焊接到手柄上，这一步也是摸着石头过河。刘子豪回忆道：“由于技术问题，焊点周围出现了脆化，稍一用力就会折断。第一批焊好的50把手铲就这样全部报废了。”他们找原因、想办法，经过反复试验，终于成功地将手柄牢牢地焊接在铲面上。
　　为了进一步提升使用体验，高振华和刘子豪还对传统手铲的手柄进行了改进。传统手铲的手柄大多是普通木料或工业橡胶材质，不仅粗糙笨重，而且长时间握持后会让人感到不适。针对这个问题，他们为钛合金手铲配上了金丝楠木和黑胡桃木制成的手柄，同时，还联系了木器漆艺的非遗传承人，对手柄进行了多重上漆和打磨处理，使考古手铲不仅拥有温润如玉的独特手感，还融入了历久弥新的美学元素。
　　2024年4月，高振华和刘子豪共同发明的首批考古专用手铲终于试制成功，并先后在北京琉璃河遗址、山东桐林遗址等考古工地进行了试用。专业手铲不仅大大提高了作业效率，还有效杜绝了生锈对土壤和文物造成的潜在伤害，受到考古工作者的广泛欢迎和好评。考古专家、宝鸡市文物局原局长任周方认为，该手铲的诞生，将助力考古工作更加便利和高效。
　　融合 打造行业标杆
　　高振华和刘子豪对考古手铲的革新并不满足于手铲本身。他们还充分考虑了考古工作的实际需求，在手铲上融入了更多的创新元素。
　　在考古工地，如果发现有价值的东西，考古工作者需要现场对其尺寸进行测量和记录，这就要用到量尺。然而，传统的量尺不仅不便携带，而且使用起来也比较麻烦。为此，高振华和刘子豪在考古手铲的铲面上添加了厘米和英寸刻度线，这样一来，考古工作者在发掘过程中就可以随时进行精确测量了。
　　由于工艺限制，钛合金手铲的铲面留有一个小孔。这本是一个小小的缺憾，但高振华和刘子豪却巧妙地将其转化为一个独特的设计亮点。他们制作了一个带有指南针、温度计和专属比例尺的钛合金铭牌，并用小串珠串起来穿过小孔挂在铲子上。这不仅弥补了缺憾，还进一步丰富了考古手铲的功能。
　　根据使用者的反馈意见，高振华和刘子豪又应用先进技术，推出了冰花幻彩等不同款式的考古手铲，并配上了精美的皮套和包装，让考古手铲成为个性化定制的文创产品，成为考古工作者和考古爱好者青睐的收藏品。
　　7月3日，首批正式定型量产的钛合金专业考古手铲面世并交付用户。高振华与刘子豪的创新之举，不仅为考古工作者提供了更加便捷、高效的工具支持，更为考古行业的发展树立了新的标杆。
　　考古手铲之后，高振华和刘子豪又陆续推出了考古专用地垫、马甲、背包等一系列考古专用产品。他们表示，相信随着科技的不断进步，会涌现出更多像钛合金考古手铲这样的创新成果，这些将推动考古行业繁荣发展，让人们能够更加深入地了解宝贵的历史与文化遗产。