学者们利用自动化计算展平算法，阅读了1697年的未拆封信件。
这些信件的寄件人曾使用“信件锁封法”，这是一种无需信封即可封缄信件的历史方法。
高分辨率的“X射线”技术使研究人员能够在不损坏或不拆开信件的情况下观察其不同层次。
该技术让人们得以深入了解过去，并可应用于卷轴和书籍等多种其他类型的历史文献。
一个国际学者团队利用自动化计算展平算法，在不破坏信件封印或以任何方式损坏信件的前提下，阅读了一封早期现代欧洲的未拆封信件。该团队包括麻省理工学院图书馆以及计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）的研究人员，还有一名麻省理工学院学生和一名校友。团队今日在《自然·通讯》
这些信件的寄件人曾用“信件锁封法”封缄信件。这是一种历史上的工艺，即将一张平整的纸折叠并固定，使其自成信封。麻省理工学院图书馆的托马斯·F·彼得森保护师贾娜·丹布罗吉奥（Jana Dambrogio）与伦敦国王学院早期现代英国文学讲师丹尼尔·斯塔扎·史密斯（Daniel Starza Smith）及“解锁历史”研究团队共同将信件锁封法发展为一个研究领域。由于这些纸张的折痕、褶皱和切口本身对历史学家和保护人员而言都是宝贵的证据，因此能够在不造成不可逆损坏的情况下检视信件内容，是历史文献研究的一大进展。
“数百年来，信件锁封法是一种跨越文化、边界和社会阶层的日常做法，”丹布罗吉奥解释道，“它作为古代实体通信安全技术与现代数字密码学之间缺失的一环，在保密系统历史中发挥着不可或缺的作用。这项研究让我们直接深入到一封锁封信件的核心。”
这项突破性技术是多方协作的成果，参与者包括保护人员、历史学家、工程师、成像专家及其他学者，合作跨越国际和学科界限。“合作的力量在于，我们能够结合各自不同的兴趣和工具，去解决更大的问题，”麻省理工学院电气工程与计算机科学系（EECS）驻校艺术家、研究团队成员马丁·戴恩（Martin Demaine）说道。
使虚拟展开成为可能的算法由阿曼达·加萨伊（Amanda Ghassaei，2017年获硕士学位）和霍利·杰克逊（Holly Jackson）共同开发。杰克逊是电气工程与计算机科学本科生，也是麻省理工学院本科生研究机会计划（UROP）的参与者，两人均在“比特与原子中心”工作。虚拟展开代码已在GitHub上公开提供。
“当我们拿到信件包的第一批扫描图像时，我们立刻就被吸引了，”加萨伊说道，“封存的信件是非常引人入胜的对象，而这些样本尤其有趣，因为人们特别注重将其封闭。”
揭开的秘密
“我们正在对历史进行X射线透视，”研究团队成员、伦敦玛丽女王大学X射线显微断层扫描设施经理大卫·米尔斯（David Mills）说道。米尔斯与该校3D X射线成像教授格雷厄姆·戴维斯（Graham Davis）合作，使用专为牙科设计的设备，对17世纪未拆封的“锁封”信件进行扫描。这一过程生成了高分辨率的体积扫描图像，由高对比度时间延迟积分X射线显微断层扫描技术完成。
“谁能想到，一台为检查牙齿而设计的扫描仪竟能带我们走得这么远？”戴维斯说道。
随后，计算展平算法被应用于信件的扫描图像。此前，该方法已成功用于卷轴、书籍及带有一两道折痕的文件。然而，“锁封”信件错综复杂的折叠结构带来了独特的技术挑战。
“该算法在分离纸张层次方面表现出色，尽管纸张极薄且层间空隙极小，有时甚至小于扫描分辨率，”麻省理工学院计算机科学教授、计算折纸专家埃里克·戴恩（Erik Demaine）说道，“我们当时并不确定这是否可行。”
该团队的方法采用完全的三维几何分析，无需预先了解信件包中折叠或信件的数量及类型。虚拟展开可生成信件在折叠和展平状态下的二维与三维重建图像，并附带信件书写面及折痕图案的图像。
“这项工作最出色的技术贡献之一，是一种能够同时呈现信件折叠与展平形态的技术，”霍利·杰克逊说道，“我们的新技术使保护人员能够保存信件的内部结构，同时也让历史学家得以深入了解寄件人和收件人的生活。”
该虚拟展开技术被用于揭示一封落款日期为1697年7月31日的信件内容。信中，雅克·森纳克（Jacques Sennacques）请求其表兄、居住在海牙的法国商人皮埃尔·勒佩尔（Pierre Le Pers）为一位名叫丹尼尔·勒佩尔（Daniel Le Pers）的人出具一份经认证的死亡通知副本。这封信来自布里埃纳收藏。该收藏源自一个欧洲邮政局长的箱子，保存着300年前未送达的邮件，为研究人员研究封存的锁封信件提供了难得的机会。
“这个箱子是一个独特的时间胶囊，”荷兰奈梅亨拉德布德大学早期现代史助理教授大卫·范德林登（David van der Linden）说道，“它保存了来自社会各阶层数千人的珍贵信息，包括流动音乐家、外交官和宗教难民。作为历史学家，我们经常探究过去人们的生活，但要阅读一个从未见天日、甚至从未抵达收件人手中的私密故事，实属非同寻常。”
推动一个新领域的发展
在《自然·通讯》这篇文章中，团队还首次对信件锁封技术进行了系统化梳理。在研究了25万封历史信件后，他们制定了一套类别与格式图表，为每个信件样本赋予安全评分。理解历史信件往来中的这些安全技术，意味着档案馆藏可以采用保护切口、锁扣和折痕等细微但重要的实物细节的方式进行保存。
“过去有时会抗拒审视，”丹尼尔·斯塔扎·史密斯解释道，“我们本可以直接把这些信件拆开，但我们选择花时间研究它们隐藏的、秘密的以及难以触及的特质。我们已经认识到，信件在未拆封的状态下，往往能揭示更多信息。”
研究团队希望将一套信件锁封样本的研究藏品提供给来自多个学科的学者和学生。虚拟展开算法也可能具有广泛的应用前景：由于它能够处理平整、弯曲和急剧折叠的材料，因此可用于包括信件、卷轴和书籍在内的多种历史文献。
“我们所取得的成就，不仅仅是打开无法打开之物、阅读无法阅读之物，”莱顿大学早期现代英国文学讲师娜丁·阿克曼（Nadine Akkerman）说道，“我们展示了真正的跨学科工作如何打破界限，去探究人文学科或自然科学单独都无法理解的事物。”
计算工具有望加速信件锁封研究，并揭示新的历史证据。乌得勒支大学音乐学副教授丽贝卡·阿伦特（Rebekah Ahrendt）补充道，得益于这项研究，“我们现在可以设想新的情感史，它们在物理层面上连接过去与现在、人类与非人类、有形与数字”。
研究团队成员包括：麻省理工学院图书馆托马斯·F·彼得森保护师贾娜·丹布罗吉奥；Adobe Research研究工程师阿曼达·加萨伊；伦敦国王学院早期现代英国文学讲师丹尼尔·斯塔扎·史密斯；麻省理工学院本科生霍利·杰克逊；麻省理工学院电气工程与计算机科学系教授埃里克·戴恩；CSAIL机器人工程师、电气工程与计算机科学系安吉丽卡与巴顿·韦勒驻校艺术家马丁·戴恩；伦敦玛丽女王大学牙科研究所的格雷厄姆·戴维斯和大卫·米尔斯；乌得勒支大学音乐学副教授丽贝卡·阿伦特；莱顿大学早期现代英国文学讲师娜丁·阿克曼；以及奈梅亨拉德布德大学早期现代史助理教授大卫·范德林登。
本研究部分得到了Seaver基金会、Delmas基金会、英国学院以及荷兰科学研究组织的资助。
