1900年3月27日，傍晚，塔克拉玛干沙漠。一个白人老头和几名向导、几头骆驼在缓慢地行走着，夕阳下，他们的身影被拉得很长很长。沿着古塔里木河的河道，他们想寻找行踪不定的罗布泊，在太阳落下的时候，他们终于来到了一个土岗上。这时，糟糕的事情发生了，白人老头发现骆驼身上的水袋在漏水，所剩的用水已经寥寥无几。祸不单行，向导发现他们落脚必须用的铁铲也丢失了。老头决定，所有人员立刻就地休整，向导独自返回寻找铁铲。
行进中，独行的向导意外地发现了一座古城的城墙、街道、房屋，甚至还有烽火台。向导以为自己产生了幻觉，使劲揉了揉眼睛，才敢确定这一切并不是幻觉。他立刻返回把这个发现告诉了老头。老头异常兴奋，他们循着向导的指引，再次来到了那一片古城。由于没有了水，匆匆查看后他们就离开了，第二年他们又按照原路回到了这里，进行了大量发掘。
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老头根据当地出土的佉卢文简牍“kroraina”一词，推定古城名为楼兰。此后，楼兰这个名字在长达一个多世纪的时间里，一直深深地吸引着世界。而最早发现楼兰古城的维吾尔族向导，名叫艾尔迪克，那位白人老头，就是赫赫有名的探险家、瑞典人斯文·赫定。斯文·赫定在这里发掘了大量文物，包括钱币、丝织品、粮食、陶器、36张写有汉字的纸片、120片竹简和几支毛笔。这个被斯文·赫定称为“沙漠中的庞贝城”的古城震惊了整个世界。随后，许多国家的考古学家、地理地质学者、探险队接踵而至……
1905年美国的亨廷顿探险队;1906年英国的斯坦因探险队;1908—1909年日本的大谷光瑞探险队;1910—1911年日本的大谷光瑞第二次探险队……
各国探险队在楼兰古城及罗布泊地区发掘出的文物数量之丰富、价值之大，震惊了全世界。这里出土了各个时代的石器、木器、陶器、铜器、玻璃制品、古钱币等等，品种极其繁多，历史久远。在各种出土文物中，楼兰古城出土的汉锦和晋代手抄《战国策》最为珍贵。汉锦大约制作于公元1—2世纪，做工精细，色彩绚丽，并绣有文字，如“延年益寿”、“昌乐光明”、“延年益寿宜子孙”等吉祥字样。这里发掘出的晋代手抄字纸，比欧洲人最早的纸张都要早六百余年。在出土的文物中，还发现了西晋时期西域长史李柏写给焉耆王的信件，即“李柏文书”。以斯文·赫定为代表的探险家们，盛赞楼兰是一个湮没在“沙漠中的宝地”，是遗落在历史角落的“博物馆”，是“东方的庞贝城”。
延续了数千年的文明，湮没了数千年的记忆，慢慢揭开了神秘面纱，楼兰古城，在风沙和荒烟中渐渐显露出来。
考古专家根据楼兰古城附近遗址出土的古墓干尸推论，在距今4000年左右的时间，楼兰地区生活着一群以游牧为生的人，他们金发碧眼，与古欧罗巴人种同宗。或许是因为逐水草而猎，他们仅留下几具干尸，就神秘地消失了。
其后2000余年，这一地区的历史出现断层，考古发掘和文献记载中均找不到楼兰一丝痕迹。当时，楼兰地区的自然环境不像今天一样恶劣，而是非常适合游牧或农业，但这一段历史成了不解之谜。
西汉时，楼兰是西域三十六国之一。张骞通西域后，楼兰成为东西方交通的要道。《史记·大宛列传》记载：“于阗之西，则水皆西流，注西海;其东水东流，注盐泽。盐泽潜行地下，南河则河源出焉。多玉石，河注中国。而楼兰、姑师邑有城郭，临盐泽。”司马迁时代，“楼兰”一名已为汉人所知，这些记录就是依据张骞出使西域的所见所闻而来。
魏晋时期，中央政府设置西域长史一职，治所就在楼兰，楼兰也因此成为西域政治、军事、经济、文化中心。从长安出发，古丝绸之路一路西延，到达楼兰时开始分为南北两道。楼兰作为亚欧大陆心脏位置的交通枢纽城镇，在东西方文化交流中起了重要作用。处在强大的汉帝国、匈奴和周围许多游牧民族国家夹缝中的楼兰，时常面临生存危机，各国也经常为争夺楼兰进行大规模战争。
晋代之后，楼兰突然再次消失，一个曾经繁华一时的西域重镇，在此后的1500多年里再次销声匿迹。
从公元前176年始见记录，至公元前77年更名为“鄯善”盛极一时，再到四世纪左右突然消失，楼兰留在文献中的历史十分短暂，也留下了许多不解之谜。楼兰什么时候建国，实行什么样的政治制度，有什么样的社会经济生活，信仰什么宗教，是什么样的民族等等，都已无从考证。
文献中记载最多的，只是简单说公元前1世纪时，在汉帝国与匈奴的激烈斗争中，楼兰“小国在大国之间，不两属无以自安”，努力维护自己的生存。西域史名家冯承钧感慨：“考证西域古国今地，往往一件简单问题，变成极复杂的问题，楼兰就是一例。楼兰疆域有多大?都城在何处?现在假定虽有几说，尚无定谳。”
楼兰虽然迅速而悄然地退出了历史舞台，却留下了“一块紧张的世界史的纪念碑”。1700年后的今天，荒漠古道中的楼兰依然保持着她“谢幕”时的姿态，残垣断壁揭示出尘封的记忆，令人恍然觉得历史就发生在昨天。诵读李白《塞下曲》中的名句：“愿将腰下剑，直为斩楼兰”，仍能感受到历史的猎猎风尘。楼兰为什么变成了人迹罕至的沙漠戈壁?多少年来，这一直是个未解之谜。
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一种观点认为楼兰亡于全球气候的变化。大约从一万年前起，地球环境经历了三个大的阶段性变化，距今10000年至8000年为升温期，距今约8000年至3000年为高温期(气候适宜期)，距今3000年至今为降温期。三大阶段性变化决定了人类的活动范围与方式，楼兰古城的消亡大约在公元前后至四世纪，这时正是旱化加剧的时期。
在这一旱化过程中，不仅是楼兰古城消亡，而且由于沙漠扩大，先后发生了尼雅、米兰城、喀拉墩、可汗城、统万城、尼壤城等国家和城市的消亡。楼兰古城地处亚欧大陆腹地，处在干旱内陆，在地球气候出现旱化的大背景下，消亡不可避免。
一种观点认为楼兰亡于青藏高原的隆起。在距今7到8万年前，青藏高原快速隆升，这对亚欧大陆中部地区的气候产生了决定性的影响，太平洋和印度洋的暖湿气流再也无法到达这里，整个中亚地区都出现了干旱和沙漠化、戈壁化趋势。
水源和树木是荒原上绿洲能够存活的关键，楼兰古城建立在水系发达的孔雀河下游三角洲，在这期间，人类活动的加剧以及水系的变化，使原本脆弱的生态环境进一步恶化。楼兰曾颁布过迄今为止发现的世界上最早的环境保护法律，但水源依然迅速萎缩终至最后消亡，城市也就无法存续下去。
一种观点认为楼兰亡于战争。公元五世纪后，楼兰王国开始衰弱，北方强国入侵，楼兰城破，后被遗弃。
一种观点认为楼兰消失与丝绸之路北道的开辟有关。楼兰兴起的一个重要原因，在于早期古丝绸之路从这里经过。后来，经过哈密、吐鲁番的丝绸之路北道开通后，经过楼兰的丝绸之路沙漠通道被废弃，楼兰也随之失去了往日的光辉。
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一种观点认为楼兰亡于瘟疫疾病。一场从外地传来的瘟疫，夺去了楼兰城内绝大多数居民的生命，侥幸存活的人纷纷逃离楼兰，远避他乡，楼兰因此而亡。
一种观点认为楼兰亡于生物入侵。据有关专家考证，一种从两河流域传入的昆虫蝼蛄，给楼兰带来了致命的灾难。这种蝼蛄生活在土中，它们以白膏泥土为生，成群结队地进入居民的土地、房屋，在楼兰没有任何天敌，人们无法消灭它们，只得弃城而去。
无论如何，楼兰的消亡足以说明，只有人与自然和谐相处，人类自身才能得到更好的发展。楼兰曾有挟制要道、左右东西交通的辉煌;曾有积粟百万、威服四邻诸国的壮举，然而，自然环境的演变、水系的变化、人类活动的加剧以及战争的破坏，使原本脆弱的生态环境进一步恶化，最终导致楼兰由绿洲变成了荒漠，由盛世走向了荒芜。昔日塞外绿洲，今日黄沙乱冢，兴衰成败之间的落差给后人留下无尽的思考。