在重慶三峽文物科技保護基地內(nèi)，“文物醫(yī)生”運用各種“診療”設(shè)備對手里的文物進行精準治療，讓其煥發(fā)出新的活力。

圖為2022年，“文物醫(yī)生”利用耐折度儀對紙張的耐折度進行測試。

新華社記者 黃 偉攝

第十九屆中國（深圳）國際文化產(chǎn)業(yè)博覽交易會設(shè)立了“數(shù)字中國——AI時代的文化創(chuàng)新”主題展區(qū)。一批大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)應(yīng)用文化企業(yè)參展。數(shù)字化助力中華傳統(tǒng)文化“活”起來，也為現(xiàn)場觀眾帶來了新鮮的觀展體驗。

圖為一名身著傳統(tǒng)服飾的觀眾在文博會甘肅展臺觀看數(shù)字敦煌展覽。

新華社記者 梁 旭攝

日前，以“文物保護與價值闡釋科技創(chuàng)新成果及應(yīng)用”為主題的第三屆“文物科技創(chuàng)新論壇”在四川省成都市召開。該論壇以國家重點研發(fā)計劃“文化遺產(chǎn)保護利用”專題任務(wù)的階段性研究成果為主要內(nèi)容，旨在促進研究成果交流、加強溝通合作、激發(fā)文物科技創(chuàng)新活力。在論壇上，與會專家?guī)砹硕囗椂鄬W(xué)科、多平臺的研究成果。

據(jù)國家文物局相關(guān)負責人介紹，2019年以來，在科技部的大力支持下，“文化遺產(chǎn)保護利用”專題任務(wù)先后啟動了36個項目。來自全國文博機構(gòu)、高校、科研院所的200多個科研團隊，在中華文明探源研究、文化遺產(chǎn)風(fēng)險監(jiān)測與防控體系構(gòu)建、石窟寺及墓葬壁畫保護關(guān)鍵技術(shù)研究、館藏文物一體化防震及深?？脊偶夹g(shù)裝備研發(fā)等領(lǐng)域取得了多項成果和技術(shù)突破，推動了我國文物領(lǐng)域科技進步。

多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)探索未知

論壇聚焦考古與文化遺產(chǎn)價值認知、文物病害評估與保護修復(fù)、文化遺產(chǎn)風(fēng)險監(jiān)測與防控、文化遺產(chǎn)傳承利用關(guān)鍵技術(shù)等4個重點方向。從與會專家分享的相關(guān)項目最新研究成果可看出，多學(xué)科研究廣泛應(yīng)用。

備受關(guān)注的中華文明探源研究項目便是以多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)方式開展。據(jù)中國社會科學(xué)院考古研究所所長、研究員陳星燦介紹，項目第五階段（2020—2024年）開展以來，項目組不同團隊持續(xù)圍繞遼寧建平牛河梁，山西興縣碧村、襄汾陶寺，陜西神木石峁、延安蘆山峁，河南新密新砦、偃師二里頭，山東章丘焦家，四川新津?qū)毝?、大邑高山、廣漢三星堆，湖北天門石家河、沙洋城河，湖南澧縣雞叫城、孫家崗，安徽含山凌家灘，浙江余杭良渚，江蘇常州寺墩等遺址，開展系統(tǒng)的田野工作，取得了重大進展。

“測年技術(shù)取得重要突破。項目組突破常規(guī)檢測方法，采用貝葉斯統(tǒng)計和核密度估計法對測年結(jié)果進行分析，綜合分析考古遺存年代，對重點遺址的關(guān)鍵時間節(jié)點探索有了新的認識，尤其是在石峁與三星堆遺址的測年工作中取得了重要突破。此外，在古環(huán)境研究、文明起源生業(yè)經(jīng)濟模式研究等方面也取得了重要進展。”陳星燦說。

探究人類何時涉足青藏高原并永久定居、如何適應(yīng)高原環(huán)境，高原內(nèi)外文化和人群如何互動交流等，一直是國際學(xué)界關(guān)注的前沿課題。

四川大學(xué)考古科學(xué)中心主任、教授呂紅亮帶來的正是“5000年以來青藏高原古代人群的遷移與文化變遷”的相關(guān)研究，從多學(xué)科交叉前提下的考古學(xué)視角，介紹了最近開展的兩項工作。

“一是對青藏高原古人群展開大規(guī)模、系統(tǒng)性古基因組研究，直接呈現(xiàn)出青藏高原5000年以來人群多元融合而相對連續(xù)的遺傳結(jié)構(gòu)，細節(jié)性揭示高原不同時間和區(qū)域人群的動態(tài)演化歷史及高原人群特有適應(yīng)性基因的選擇特點，為深入理解人類與環(huán)境的互動關(guān)系提供了重要科學(xué)依據(jù)；二是將古蛋白組學(xué)技術(shù)應(yīng)用于青藏高原史前人群的食譜研究中。人牙結(jié)石中的蛋白質(zhì)證據(jù)表明，食用奶制品是重要的文化適應(yīng)手段，為我們理解高海拔適應(yīng)機制、史前人地關(guān)系及社會發(fā)展提供了新的視角?！眳渭t亮說。

為文物保護插上科技翅膀

文物作為歷史的物質(zhì)遺存，是中國悠久歷史文化的見證和重要載體。但在對其保護的過程中，也面臨多重挑戰(zhàn)。歷經(jīng)滄桑的石刻、壁畫等，如何抵抗歲月侵蝕？如何利用現(xiàn)代科技做好文物保護工作……與會專家從各自的專業(yè)領(lǐng)域出發(fā)，給出了不同的方案。

敦煌研究院院長蘇伯民帶來的是墓葬壁畫原位保護關(guān)鍵技術(shù)研究，可以有效解決我國墓葬壁畫分布多、保存難度大等問題。

據(jù)蘇伯民介紹，項目聚焦墓葬壁畫原位保護中的重大技術(shù)需求，目前開展的研究包括：闡明河南打虎亭漢墓、江蘇南唐二陵等2處墓葬壁畫制作材料及工藝特征，揭示微生物病害、鹽霜及已施用的保護材料老化等3種典型病害形成機理；研發(fā)智能移動式輻照滅菌裝置及空氣滅菌裝置、具有自滅菌功能的壁畫保護材料及綠色環(huán)保壁畫滅菌材料，提出預(yù)防性控制、電子束輻照等多種微生物防治方法；揭示墓葬環(huán)境特征變化與墓葬壁畫附著力變遷之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)了對原位環(huán)境下墓葬壁畫本體劣化的量化評估和預(yù)測，形成自適應(yīng)智能化墓葬壁畫原位保護環(huán)境調(diào)控技術(shù)和實施方案；研發(fā)兩類無機納米材料雜化復(fù)合改性的地仗層加固材料，研發(fā)多種潮濕環(huán)境下可快速固化、原位修復(fù)加固壁畫顏料層材料。

“墓葬壁畫、遺址的保護都是整體性的。如果一開始就能夠介入預(yù)防性的保護措施，進行可靠、科學(xué)的防護，墓葬壁畫的保護會有非常大的進步。”蘇伯民說。

以青銅和鐵質(zhì)文物為代表的金屬文物是一類重要的文化遺產(chǎn)。但這些金屬文物材質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑，在自然環(huán)境中容易腐蝕劣化，文物耐蝕性質(zhì)的評估是做好這類材質(zhì)文物保護的重要環(huán)節(jié)。金屬材料在自然環(huán)境中腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕過程，其電化學(xué)性質(zhì)的檢測是評估文物保存狀態(tài)的基本參數(shù)。

北京大學(xué)考古文博學(xué)院副教授胡鋼關(guān)注的是金屬文物耐蝕性評估電化學(xué)原位無損檢測技術(shù)。該研究通過系列設(shè)計改進，包括凝膠體系、筆式探頭等設(shè)計，不斷改進提升探頭對帶銹金屬表面電化學(xué)參數(shù)探測的靈敏度和穩(wěn)定性，并實現(xiàn)便攜、原位、無損檢測。通過本探頭的設(shè)計，將極化曲線、交流阻抗、電化學(xué)噪聲等多項測試方法，應(yīng)用于金屬文物帶銹原位檢測，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重現(xiàn)性良好。

“多種室內(nèi)外金屬文物耐蝕性評估測試表明，該技術(shù)解決了文物粗糙帶銹表面檢測等難題，有效控制微量電解質(zhì)溶液在文物表面穩(wěn)定停留，以確定金屬文物微區(qū)腐蝕狀態(tài)、保護試劑的作用效果和保護試劑穩(wěn)定時效性，并實現(xiàn)對金屬文物微區(qū)針對性保護的明確指導(dǎo)，在金屬文物保護監(jiān)測領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景?！焙撜f。

用科技找到文物防災(zāi)“密碼”

自然災(zāi)害和極端氣候?qū)ξ覈奈镌斐蓳p害的新聞不時見諸媒體。在2021年汛期，河南、山西等地就有多處不可移動文物受損。文物防災(zāi)減災(zāi)既是一項系統(tǒng)工程，也是確保文物安全的長期任務(wù)。

中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司研究員級高級工程師葛家琪關(guān)注的是館藏文物一體化防震關(guān)鍵技術(shù)研究。

據(jù)葛家琪介紹，國內(nèi)外歷次強震造成了館藏文物大量損毀，且存在“館舍不壞、文物震損，采取措施、文物仍震損”等問題，造成不可逆的重大損失?！氨卷椖客ㄟ^開展地震動傳遞至文物本體的耦合系統(tǒng)多學(xué)科交叉研究，基于震害風(fēng)險調(diào)查完成地震易損館藏文物的界定，建立風(fēng)險評估方法；開展‘館舍結(jié)構(gòu)+展藏柜+文物’一體化模型振動臺試驗，提出安全性指標和一體化設(shè)計方法，形成系列自主知識產(chǎn)權(quán)的防震措施裝備和有效性評價方法；專門針對館藏文物防震裝備研究檢驗和加工生產(chǎn)開發(fā)建設(shè)了‘超低頻、大位移、高精度’振動臺和高精度自動化示范組裝線?！备鸺溢髡f，“值得關(guān)注的是，集成成果及成套技術(shù)在甘肅省博物館、秦始皇帝陵博物院、西安碑林博物館等開展示范應(yīng)用。”

科技賦能，讓文物“活起來”

科技的作用不僅在文物保護，也在文物利用，為文物“活”起來賦能。

天津大學(xué)智能與計算學(xué)部教授萬亮關(guān)注的是數(shù)字文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能化分析利用及全流程版權(quán)保護。據(jù)萬亮介紹，該項目圍繞讓數(shù)字文化遺產(chǎn)“長久活下去，生動活起來”的目標，重點面向不可移動文物（以石窟壁畫為代表）和可移動文物（以青銅器為代表）的數(shù)字化表示，構(gòu)建起“加工—保存—增強—利用”4個環(huán)節(jié)在內(nèi)的技術(shù)體系，針對當前數(shù)字文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)面臨的“實際利用率低、不敢共享”等現(xiàn)實難題探索可行的解決方案。

具體而言，項目以考古、傳播、管理等實際業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，結(jié)合示范單位數(shù)據(jù)特點，研究并構(gòu)建了敦煌壁畫高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)集，初步開發(fā)了具有跨平臺、跨硬件、跨系統(tǒng)等特性的智能計算引擎，以支撐目標檢測、實例分割、圖文協(xié)同多模態(tài)檢索等智能分析需求。此外，設(shè)計并實現(xiàn)了區(qū)塊鏈—數(shù)字水印聯(lián)合的兩級版權(quán)保護技術(shù)，對在線數(shù)據(jù)的使用提供隨時跟蹤追溯，對于離線數(shù)據(jù)提供版權(quán)識別功能，有效回答了“誰在何時用了什么數(shù)據(jù)”這個問題?！盎谏鲜黾夹g(shù)方案，項目已將軟硬件平臺及技術(shù)初步集成到敦煌研究院、湖南博物院兩家示范單位的數(shù)字資產(chǎn)管理平臺，協(xié)助構(gòu)建了‘數(shù)字敦煌’開放素材庫與IP授權(quán)平臺?！比f亮說。

鏈 接

2021年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《“十四五”文物保護和科技創(chuàng)新規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）。這次，文物領(lǐng)域發(fā)展規(guī)劃首次升級為國家級專項規(guī)劃。

《規(guī)劃》設(shè)置了專門篇章，對提升文物科技創(chuàng)新能力進行了“全鏈條”布局，提出了一些突破性舉措。

國家文物局相關(guān)負責人表示，“十四五”時期，文物科技創(chuàng)新工作將進一步強化統(tǒng)籌規(guī)劃和科學(xué)布局，準確把握應(yīng)用場景創(chuàng)新、科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新的內(nèi)在關(guān)系，持續(xù)加強基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，充分發(fā)揮科技、人才的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性支撐作用，進一步加強文物科技領(lǐng)域最新研究成果的傳播，讓先進科學(xué)技術(shù)為文物保護利用注入源頭活水，支撐引領(lǐng)文物事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

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深?？脊艑Ｓ肁UV關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用

海洋占據(jù)了地球表面最為廣闊的空間，是人類文明傳播、交流和發(fā)展的重要場所。在漫長的歷史演進過程中，受技術(shù)條件和變幻莫測的海洋氣象條件影響，有大量船只不幸在海上沉沒，船舶本身連同運載的貨物一起散落海底，沉睡千年。這些散落在海底的文物，蘊含了豐富的歷史、文化和當時的技術(shù)發(fā)展水平等信息，對人類文明和經(jīng)濟社會發(fā)展狀況的分析具有重要意義，有必要進行深入研究。

受限于探測手段的不足，目前深?？脊殴ぷ魅蕴幱谄鸩诫A段，還有廣闊的深海區(qū)域和大量的潛在海底文物等待人們?nèi)ヌ剿?。在國家重點研發(fā)計劃支持下，水下考古探測關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項目設(shè)立了深?？脊艑Ｓ肁UV關(guān)鍵技術(shù)研究及平臺研制課題，研制一臺作業(yè)深度達到一千米的探測裝備，服務(wù)深海考古探測工作。

經(jīng)過近3年研發(fā)，項目組基本完成了深?？脊艑Ｓ肁UV的關(guān)鍵技術(shù)研究和平臺研制工作。面向深?？脊盘綔y的實際作業(yè)需求，研制了一套兼具水下大范圍快速搜索和近距離精細探測功能的深?？脊艑Ｓ肁UV系統(tǒng)。同時，項目組圍繞水下文物目標的自主識別等關(guān)鍵技術(shù)開展研究，盡力提高水下考古作業(yè)的智能化水平。

——中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所工程師徐高飛