1697年，法国里尔市的一位法律专业人士写信给他在荷兰的堂兄，要求他提供一份亲戚的死亡证明，可能是为了确定一笔遗产。他把这封平凡的信件折叠起来，密封起来，这样它就可以在没有信封的情况下保存在一起，然后把它寄到海牙。出于某种原因，这封信从未到达收件人手中，直到今天仍被封存着。然而，一组历史学家和科学家仍然在阅读它——多亏了高分辨率成像和一种“虚拟展开”算法．

扫描和展开技术可能有各种各样的应用，从揭示文物上的文字，因为太微妙而无法触摸，到逆向工程历史折纸程序。但这项新研究的研究人员发表在自然通讯最兴奋的是用它来研究“字母锁”的艺术。这种复杂的折叠、折叠、切割和密封信件的做法，使它们成为自己的防篡改容器，在大规模生产信封之前的时代被广泛使用。大约20年前，它引起了麻省理工学院图书馆研究员兼管理员Jana Dambrogio的兴趣，她也是这篇新论文的合著者之一。

丹布罗乔在许多历史文献中注意到微小的、明显是故意的切口和折痕，并最终猜到了它们的用途。“它看起来像锁，安全是一个自然的飞跃——它是故意内置的，”她说。“对我来说，(反应)是，‘哦，我的天哪，我们需要让人们知道不要删除这些证据，因为这些微小的裂缝、洞和褶皱是这种安全传统的证据，这一点尚未得到充分研究。’”

在过去的七年里，她一直与丹尼尔·斯塔扎·史密斯(Daniel Starza Smith)合作，史密斯是伦敦国王学院(King’s College London)早期现代英国文学的讲师，也是这篇论文的合著者。两位研究人员和他们的团队已经编目了60多种信锁方法．史密斯说:“在1850年之前，还没有真正的现代胶水信封。”纸张是一种昂贵的商品，不能浪费在单独的信封上。“所以如果你想寄信，你必须使用信锁——这封信必须成为它自己的信封或发送设备。”

有些信锁仅仅是把书页固定在一起。其他人则设计用于打开时撕裂，从而暴露了任何偷看信件内容的企图。在许多历史人物留下的档案材料的折痕和眼泪中可以看到信件的标记，包括英国女王伊丽莎白一世和她的间谍头子弗朗西斯·沃尔辛厄姆，意大利外交官和作家Niccolò马基雅维利和英国诗人约翰·多恩，以及不太出名的记者，如里尔的普通乔(或者更确切地说普通雅克)，他的信息是这项新研究的重点。该团队希望将这封文艺复兴时期的信件密封起来，以避免抹去他们用来重建其折叠模式的关键符号。例如，折叠(在信锁中经常使用的对纸张的微妙处理)“就像打喷嚏一样，”丹布罗乔解释道。“这是短暂的。”

为了在不打开信件的情况下查看信件，她和史密斯与麻省理工学院的计算机科学家合作。“第一步是对这些字母进行真正高分辨率的扫描，”该研究的合著者、独立研究员阿曼达·加萨伊(Amanda Ghassaei)说。在伦敦玛丽女王大学成像实验室的帮助下，研究小组使用了一种名为x射线微断层扫描的技术，Ghassaei将其比作医学CT扫描，但更详细。

“扫描结果令人难以置信，”她说。“你可以看到单独的纸层。”一旦图像显示了信件包的内部褶皱，她和麻省理工学院的本科生、论文的合著者霍莉·杰克逊(Holly Jackson)就编写了一种算法，在保持锁定的情况下“打开”它。“我们开发了这个过程来虚拟展开数据，”Ghassaei说，“所以我们实际上是在弄清楚如何从这个折叠的几何形状开始，到平坦的状态。”

然后，通过将纸张上的墨水映射到虚拟的“展开”版本，算法可以重建信件的文本。在里尔案中，它处理的是相当平庸的家庭事务。但该算法也准确地显示了300年前这封信是如何折叠的。Ghassaei说:“除了生成文本的图像外，我们还创建了一个显示折痕图的图像。”“你可以看到它们折叠的方向;你可以看到哪些(折痕)更尖锐，哪些更柔和。所以我们对这个折叠包的样子进行了非常好的几何分析。”

斯坦福大学历史学教授Paula Findlen没有参与这项新研究，她说:“人们如何折叠东西——或者他们在信件到达并准备打开之前关闭信件的方式——这并不是人们经常谈论的话题。”“也许他们应该这样做，而这个……肯定会让人们更多地思考这些不同的折叠技术。”

芬德伦认为，这项研究的意义可能超出了信锁的范畴。例如，它可以磨练技术，帮助历史学家研究极其脆弱的文件，例如，由于水的损坏，这些文件可能会卷起来粘在一起。她将这项新研究与使用x射线的努力进行了比较查看原始的，磨损的文本在被称为重写本的回收文件上，或者看到隐藏在油画层下的早期版本。芬德伦说，这种技术“将传统学术技能与新技术和窥探背后的新方法结合起来，提供了一个真正丰富的、多层次的文物历史。”

这项研究的合著者、麻省理工学院的计算机科学家埃里克·德缅因(Erik Demaine)补充说，由加萨伊和杰克逊开发的过程可能还有助于学习和保存以复杂著称的折纸艺术中的秘密。“有很多更古老的折纸模型从未被绘制出来。从来没有记录它们是如何制造的，”他说。“它们总是有损坏的风险——你可能只是坐在它们上面，(制造它们的知识)就消失了。我认为这可能是一种保存这些作品的方法，可以重建它们的制作过程，这样我们就可以更好地了解早期折纸大师是如何工作的。”他说，除了保存古老的技术，展开算法还可以帮助现代研究人员在开发新设计时更容易地记录每一步。正如德梅因所指出的，“我们经常折叠东西，以检查纸张是否可能以某种特定的方式扭曲。这将让我们从折叠态进行分析，而不是把它拆开，然后试图记住我们最初是如何把它组合在一起的。”

对于丹布罗乔和史密斯来说，这种算法的价值主要在于它能够扩展他们对信锁的历史研究，以及这些对象是如何随着时间的推移而演变的。例如，来自里尔的信是一起收集这是一个17世纪邮政员工收集的装有2600封未送达邮件的箱子，最终被遗赠给了一家荷兰博物馆。“关于布蕾妮的箱子有趣的一点是，随着时间的推移……时尚发生了明显的变化，技术也发生了明显的变化，信件开始看起来更像现代信封——它们有一种闭合的襟翼，就像你在商店买信封时所期望的那样，”史密斯说。“你可以看到一个真实的故事，关于通信技术在100年、200年里是如何发展的。”

芬德伦说，树干提供了“被困在时间里的人类的随机快照”。“我们有一个大盒子，里面装满了一封信密封但没有打开时的样子。这无疑使我们能够进一步开放它。”