加速器质谱学（简称AMS）是20世纪70年代末在国际上兴起的一项现代核分析技术，主要用于测量长寿命放射性核素的同位素丰度比，从而推断样品的年龄或进行示踪研究。

加速器质谱14C测定法与常规14C测定法相比，其主要优势在于所需样品量少和测量工作效率高，而测量的灵敏度与精度则可达到3‰—5‰。AMS法需要的标本量不到常规法使用样品量的千分之一，几毫克的碳样标本利用加速器质谱测量，一般仅需数十分钟即可测定，而常规14C测年法，则要48小时或更长的时间。在时间紧、样品多的情况下，加速器质谱法就自然发挥出它独特的优势和作用。

用加速器质谱法进行14C测年可以达到相当高的测量灵敏度，若用行内的理论来讲，常规法14C测年的上限约为5万年，相应的14C/12C测量灵敏度为2.3×10-15。目前国际上先进AMS实验室14C测年的上限可超过6万年，相应的14C/12C测量灵敏度好于6.7×10-16。这个数据，如果用小米做个通俗的比喻，就是要在多于1500万亿粒相同的小米中，用AMS找出一粒稍重一点的小米来。这1500万亿粒小米放在一起有多大一堆呢？大约有500万立方米。北京故宫博物院的面积是72万平方米，把这些小米铺满故宫博物院的话，还要堆到7米高！夏商周断代工程样品的年龄不超过4000年，其14C/12C的值大约是上述灵敏度的1000倍，但该值的测量精度要好于5‰。就是说，要在1500万亿粒小米中，把这1000粒稍重一点的小米的粒数拣出来并数清楚，漏掉和数错的粒数不能超过5粒。而且正由于加速器质谱计使用样品量小，对于珍贵的国宝级文物如甲骨以及遗址中出土的炭屑、骨片、残存的少量有机物，甚至于陶器、铜器上的烟炱等，都可以采样用来测定年代，而常规法在这样的情况下则显得无能为力。

自从利比发明了14C测定法后，到20世纪60年代，其方法开始在世界范围内广泛应用。但许多科学家对这种方法需要样品量大、测定时间长以及长寿命放射性碳素的测定灵敏度难以进一步提高等局限仍不满意。所以自70年代开始，有人开始研究新的测定方法，以弥补利比14C测定法的不足。1977年，科学家缪勒首次提出了用回旋加速器检测14C、10Be和其他长寿命放射性核素的建议。几乎与此同时，由罗彻斯特大学、多伦多大学和GIC公司三家单位的科学家组成的一个科研小组，也提出了用串列加速器测量14C的建议。同年的晚些时候，加拿大麦克马斯特大学与美国罗彻斯特大学同时在美国《科学》杂志上发表了用串列加速器测量自然界14C的结果。1978年，有人发表了用回旋加速器测量10Be的结果，加速器质谱计发展的序幕由此拉开。是年4月，第一次国际加速器质谱（AMS）会议在罗彻斯特大学召开，标志着加速器质谱学这门当代典型的交叉学科诞生。在此后的20多年间，AMS技术又得到了很大发展和提高，至20世纪90年代，世界上的AMS已超过40台，分布在美洲、欧洲、亚洲与大洋洲的十几个国家中，应用已相当广泛。关于这门新兴的科学技术迅速在世界范围内广泛应用的原因，正如美国科学家埃尔默和菲利普斯教授所说：“如果不是地球科学家除了发展这种技术外别无选择的话，AMS决不会得到发展，但如果不是某些核物理学家对考古学与地球科学有兴趣的话，AMS也不会得到发展。”斯言是也。

随着这门学科的发展以及在地球科学、考古学、古人类学、物理学以及天体物理学、环境科学、生物医学等领域的应用，加速器质谱学已被越来越多的科学界人士所认知和熟悉，它在社会生活中发挥的作用和影响也越来越大。尤其是20世纪80年代宗教界和科学界利用AMS测年法对都灵裹尸布这一千年悬案成功的破解，使它的名气几乎在一夜之间响遍了整个世界。

1978年，美国天文学家麦克·哈特写了一本叫《人类百位名人排座次》的书，这本书问世之后曾轰动一时，旋即传遍世界各地，成为全球性的畅销书。在书中，麦克·哈特将人类诞生以来可知的对人类历史进程影响最大的一百位人物做了排列，其中耶稣基督位列第三，在穆罕默德、牛顿之后，释迦牟尼、孔子之前。

耶稣是基督教所信奉的救世主。据《圣经·旧约全书》记载，公元1世纪初年，耶稣降生于伯利恒，他是上帝的独生子。他的母亲玛利亚是童贞女，因圣灵感孕而生下了耶稣。耶稣30岁时，开始在巴勒斯坦地区传教，渐渐成为人们心目中的精神和道德领袖。传说耶稣神通广大，诸如变水为酒、治病、驱鬼、叫死人复活、用五饼二鱼给5000人吃饱等等。耶稣在传教的后期，特选了12个门徒，并赋予他们以传教的使命和权力。后来耶稣和他的门徒为犹太教当权者所仇视，由于叛徒的出卖，耶稣被罗马帝国驻犹太总督彼拉多逮捕后，经判决被钉死于十字架上。据说耶稣死后第3天复活，40余日后升天。两千年来，关于耶稣基督其人其事，存在着许许多多的不解之谜，其中最有影响的就是都灵“圣体裹尸布”之谜。

耶稣受难图

关于耶稣受难的故事，人们并不陌生。在遥远的古代，罗马人发明了一种刑罚，将人钉死在十字架上，以惩罚死囚和逃亡奴隶。被钉人的手和脚都被钉子钉在两根木头做成的十字架上，然后，再把十字架竖起来。受刑者被吊在上面，缓慢而痛苦地死去。耶稣基督被出卖后就是这样受难的。之后，耶稣的门徒、亚利马太人约瑟去求犹太总督彼拉多，要把耶稣的身体领去。在得到彼拉多的允准后，耶稣的身体被领走。约瑟和另一个叫尼哥底姆的人，按照犹太人殡葬的规矩，把耶稣的身体用细麻布加上没药和沉香裹好后，埋葬在十字架旁一个小园子的坟墓里。到第3天，耶稣复活了，他的门徒只看到细麻布和耶稣的裹头巾在洞穴式的坟墓里，只是没有了耶稣的身体，这便是西方复活节的来源。

据说在早期基督教受迫害的时代，这块裹尸布就被人藏起来达300年之久。英国历史学家埃·威尔逊认为：裹尸布在耶稣复活并失踪以后，通过不为今天知晓的渠道传到了土耳其的埃德隆，后来落入君士坦丁堡拜占庭统治者手中，一直保存到1204年。古代历史学家克劳利和法国十字军的一名军官鲁贝尔曾声称在1203年亲眼见到过这块裹尸布，当时是存放在君士坦丁堡的皇宫里。1205年，君士坦丁堡被东征的十字军攻陷，裹尸布随之易手，落入圣殿骑士团手中，一直到1312年，圣殿骑士团被教皇克雷芒五世强行解散后，裹尸布被运到法国杜斯省的贝桑松大教堂安放。1349年，教堂失火差一点把裹尸布烧毁。1353年，裹尸布到了巴黎沙尔尼伯爵的手里，并曾于1357年在其领地的利雷教堂公开展出。1432年，裹尸布又到了萨夫瓦公爵的手中，由于公爵府中也不慎失火，殃及裹尸布，所幸此布只是稍微受损。之后，裹尸布被移到意大利都灵大教堂公爵住的地方，并从1578年起一直保存下来。1978年裹尸布曾在都灵展出，并召开了一次以“科学与宗教”为题的学术讨论会。1983年，根据意大利国王翁贝托二世逝世前所立的遗嘱，将这块裹尸布赠送给教廷。于是，这块裹尸布被郑重地保存在一个银盒中，外面用红绸包裹供奉在都灵天主教堂的祭台上。

从总体上看去，这块裹尸布长4.35米，宽1.09米，上面有一个遭鞭笞和被钉在十字架上的人的血迹。裹尸布上布满了模糊不清的黄褐色斑点，隐约呈现出完整的人的前身和后身的形象。裹尸布的左侧留有仰卧的印迹，右侧有背部的印迹。裹尸布上的红色斑点，是从钉入钉子的双手手腕及脚的伤口中流出的血迹，两肋还留有被长矛刺入的印迹。这些印迹和《圣经·旧约全书》上所描述的耶稣受难时的情形都完全吻合。

裹尸布真的是耶稣基督受难的遗物吗？几百年来，历史学家、宗教学家、科学家围绕着它的真伪众说纷纭，争论不休。早在1357年，利雷教堂的主教亨利·布阿吉曾断言，展出的裹尸布是赝品。布阿吉的后任彼尔·德阿尔西在给教皇的信中，更郑重地指出，所谓裹尸布实际上是出自一位不知名的艺术家的手笔。为此，教皇克雷芒七世于1390年1月6日发布教皇谕令，禁止展出这块裹尸布。由此，这块裹尸布成为基督教在全世界保存得最严密，也是引起争议最大的一件遗物。

1898年，都灵大主教迫于教徒压力，同意让科学家进行直接的实物考察研究。自此，人们对裹尸布才有了更详细的了解。同年，考古摄影专家寒贡多·彼亚拍下了几幅圣体裹尸布的照片，底片冲洗出来以后，上面所显示的人像比布上的影像更为清晰。此后不久，法国著名医生德拉治和他的同事保罗·维农开始研究这块裹尸布，并于1902年将研究报告上交法国科学院。德拉治在报告中说，裹尸布所显示的是一幅十分逼真精细的人体影像，表明此人生前曾饱受酷刑，最后遭受钉死在十字架上的痛苦。整个人体，除了手和脚之外，满是鞭痕。胸部和腹部被鞭打的伤势尤为严重。两肩两膝也有伤迹。两手和两脚有明显的血迹伤孔，很可能是被钉子打穿的。德拉治总结他的报告说：一方面有裹尸布的物证，并有芦荟粉的残迹，表明出事地点应在埃及境外的中东某地，死者被钉死在十字架上，死前曾遭严刑鞭打；另一方面，对证历史记载和传说，耶稣受难前在犹太曾受过酷刑，与布上所见的人体影像一样。这份报告曾引起一场轩然大波和持久的争论。反对者坚持认定裹尸布根本就是伪造的，“是一个不知名的画家的杰作”。

耶稣裹尸布上的影像

1931年，摄影专家塞比·恩利再次为裹尸布拍照研究，断定裹尸布上的影像绝不是画家的手笔。因为把底片放大以后，看不出布纹里有丝毫颜料的痕迹。

德国作家班纳在详细研究过裹尸布之后说，如果真是耶稣基督的裹尸布，那就是说他在十字架上被放下来以后还没有死，因为他死了的话，伤口就不会再流出血水，而满身流出的血也一定会在身体被布裹上之前早已凝结而不会留在裹尸布上。班纳认为耶稣在十字架上仅是失去知觉而暂停呼吸，刽子手以为耶稣死了，就让人把他从十字架上解下来，放在墓穴里。为此班纳还进一步做了假设：耶稣入墓后，可能是芦荟粉发生了效力，再加上墓内寒冷，耶稣便苏醒过来，在众门徒前复活，然后再升天。最后班纳特别强调一点，裹尸布上所显示的钉子伤口在右手腕上，这足以证明裹尸布是真的。如果钉子钉在手掌上，身体的重量会把两只手扯破的。研究过裹尸布的医学专家们也都注意到了影像上所显示的肌肉都变了形，这是钉在十字架上而造成的。坚信裹尸布是真品的人表示，从人体解剖观点上所发现的这些细节，就是最杰出的画家也不能伪造的。1978—1981年，由美国30名科学家和医学家工程师组成的研究小组，使用各种最新仪器对裹尸布做了进一步研究，发现裹尸布具有古代耶路撒冷地区的特征。但这个说法又遭到了不少人的反对和攻击，关于裹尸布的真伪，仍是一片茫然。在无休止的争论中，人们又提出了种种不同的假说。

随着科学技术的发展，科学家们对这块圣布的兴趣似乎超过了天主教会，只不过经过多次分析仍得不到明确的结论，有些有可能得到明确结果的测试如常规14C测年法，又因为要求取样过多而遭拒绝。随着新的核分析技术——加速器质谱学开始兴起并迅速发展，它的超高灵敏度和只要求微量样品的优点为英国“都灵裹尸布协会”所注意。经过长达10年的接触和安排，科学家们终于得到了鉴定这块圣布的机会。1986年9月29日，在意大利都灵召开了一次由教皇科学院院长主持的专题技术讨论会，出席会议的有都灵大主教的代表、教皇科学院以及来自法国、意大利、瑞士、英国、美国有关实验室的代表共22人。会议达成协议，同意剪取邮票大小的样品，由超高灵敏度的加速器质谱技术（AMS）进行测定。

1988年4月21日，不列颠博物馆的考古权威和大主教一起来到都灵教堂，他们关闭了严密的保安系统，从圣器中取出这块有争议的尸布，大主教亲自从上面剪下了一块长7厘米、宽1厘米的布条，然后又分成3小块，分别装在3个标有号码的金属盒中。除此之外，还有3种已知是1世纪、11世纪和14世纪的物品作为对照样品一齐被送往3个指定的实验室，只有配合这次鉴定的伦敦不列颠博物馆知道各个样品的出处。

测试在美国亚利桑那大学、英国牛津大学和瑞士苏黎世联邦理工学院的加速器质谱计实验室同时进行。每个实验室都收到4个只有编码，没有其他任何标识的样品。这些样品经净化后燃烧成二氧化碳，再通过催化还原成纯净的碳，然后装入加速器的离子源，加速到较高能量后逐一进行计数，最后通过计算而得到每种样品的年代。

实验表明，3家实验室的独立测量达到了极佳的一致性，各个结果的差异在120年以内。测试表明，这块裹尸布在公元1260到1380年之间制成的可能性为95%，而有100%的肯定性表明它的产生绝不会早于公元1200年。

测试结果很快被送到梵蒂冈罗马教皇的办公桌上，两个星期之后，教皇下令将真相公布于世。1988年10月13日，都灵大主教、红衣主教巴莱斯特雷罗在召开的记者招待会上正式宣布：这件几个世纪以来被基督徒奉为圣品的耶稣基督裹尸布是中古时期织出的赝品。至此，都灵裹尸布的真相大白。

真伪之争总算在科学的裁决下结束了，但故事还没有就此完结。这个被钉在十字架上的人体形象是如此的精确，甚至可以辨别出只有法医和病理学家才能认识到的血液从伤口流出的重力效应等。究竟是谁，采用了什么样的工艺将如此生动的具有极高美学价值的耶稣形象印在布上的呢？又怎么能完整无损地保存了几个世纪呢？科学人员所测定的13或14世纪能伪造出来吗？对此，有人认为，这块裹尸布是真正的裹尸布，尽管它不是耶稣基督的。宗教史专家们认为，裹尸布的影像不是耶稣，而是“小基督”。所谓“小基督”是指在早期基督教小团体内具有超凡能力的成员。这些人在宗教情感的激励下，为体会耶稣受难时的感受，由小基督团体的成员把他们钉在十字架上，并让同伴用包尸布把自己包裹起来。那块裹尸布，就是这样留下来的。这种说法的理由和证据是由于在基督教的大量宣传品中就有不少教徒自我折磨的图画。这种解释仍然没有得到科学、宗教、艺术界人士的共识，相关的论争一直持续下去。

当然，科学鉴定的结果使天主教徒受到了极大的震动。但教会还是相当理智地宣称他们相信科学的鉴定，并不会因真相大白而垂头丧气。都灵大主教在会见记者时平静地说：“无论是裹尸布还是其他什么东西都不能动摇我们的信仰。这些东西对我们的信仰来说是无关紧要的。圣布是宗教精神的显示，它不是圣物，而是一个图像。用宗教的词来说，它是基督的圣像。”这表明教会仍尊重和崇拜这块印有基督圣像的圣布，它仍然是信徒们崇拜的精神圣物。