在重慶三峽文物科技保護(hù)基地內(nèi)，“文物醫(yī)生”運(yùn)用各種“診療”設(shè)備對(duì)手里的文物進(jìn)行精準(zhǔn)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(duì)紙張的耐折度進(jìn)行測(cè)試。

新華社記者 黃 偉攝

第十九屆中國(guó)（深圳）國(guó)際文化產(chǎn)業(yè)博覽交易會(huì)設(shè)立了“數(shù)字中國(guó)——AI時(shí)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(chǎng)觀眾帶來了新鮮的觀展體驗(yàn)。

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

新華社記者 梁 旭攝

日前，以“文物保護(hù)與價(jià)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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“文化遺產(chǎn)保護(hù)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(jìn)研究成果交流、加強(qiáng)溝通合作、激發(fā)文物科技創(chuàng)新活力。在論壇上，與會(huì)專家?guī)砹硕囗?xiàng)多學(xué)科、多平臺(tái)的研究成果。

據(jù)國(guó)家文物局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，2019年以來，在科技部的大力支持下，“文化遺產(chǎn)保護(hù)利用”專題任務(wù)先后啟動(dòng)了36個(gè)項(xiàng)目。來自全國(guó)文博機(jī)構(gòu)、高校、科研院所的200多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，在中華文明探源研究、文化遺產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與防控體系構(gòu)建、石窟寺及墓葬壁畫保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究、館藏文物一體化防震及深海考古技術(shù)裝備研發(fā)等領(lǐng)域取得了多項(xiàng)成果和技術(shù)突破，推動(dòng)了我國(guó)文物領(lǐng)域科技進(jìn)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(jià)值認(rèn)知、文物病害評(píng)估與保護(hù)修復(fù)、文化遺產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與防控、文化遺產(chǎn)傳承利用關(guān)鍵技術(shù)等4個(gè)重點(diǎn)方向。從與會(huì)專家分享的相關(guān)項(xiàng)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(xiàng)目便是以多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)方式開展。據(jù)中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所所長(zhǎng)、研究員陳星燦介紹，項(xiàng)目第五階段（2020—2024年）開展以來，項(xiàng)目組不同團(tuán)隊(duì)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)毝铡⒋笠馗呱健V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(jìn)展。

“測(cè)年技術(shù)取得重要突破。項(xiàng)目組突破常規(guī)檢測(cè)方法，采用貝葉斯統(tǒng)計(jì)和核密度估計(jì)法對(duì)測(cè)年結(jié)果進(jìn)行分析，綜合分析考古遺存年代，對(duì)重點(diǎn)遺址的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)探索有了新的認(rèn)識(shí)，尤其是在石峁與三星堆遺址的測(cè)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(jì)模式研究等方面也取得了重要進(jìn)展。”陳星燦說。

探究人類何時(shí)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(dòng)交流等，一直是國(guó)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(xiàng)工作。

“一是對(duì)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(duì)連續(xù)的遺傳結(jié)構(gòu)，細(xì)節(jié)性揭示高原不同時(shí)間和區(qū)域人群的動(dòng)態(tài)演化歷史及高原人群特有適應(yīng)性基因的選擇特點(diǎn)，為深入理解人類與環(huán)境的互動(dòng)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(jī)制、史前人地關(guān)系及社會(huì)發(fā)展提供了新的視角。”呂紅亮說。

為文物保護(hù)插上科技翅膀

文物作為歷史的物質(zhì)遺存，是中國(guó)悠久歷史文化的見證和重要載體。但在對(duì)其保護(hù)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(hù)工作……與會(huì)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(zhǎng)蘇伯民帶來的是墓葬壁畫原位保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究，可以有效解決我國(guó)墓葬壁畫分布多、保存難度大等問題。

據(jù)蘇伯民介紹，項(xiàng)目聚焦墓葬壁畫原位保護(hù)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(hù)材料老化等3種典型病害形成機(jī)理；研發(fā)智能移動(dòng)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(hù)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(shí)現(xiàn)了對(duì)原位環(huán)境下墓葬壁畫本體劣化的量化評(píng)估和預(yù)測(cè)，形成自適應(yīng)智能化墓葬壁畫原位保護(hù)環(huán)境調(diào)控技術(shù)和實(shí)施方案；研發(fā)兩類無機(jī)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(hù)都是整體性的。如果一開始就能夠介入預(yù)防性的保護(hù)措施，進(jìn)行可靠、科學(xué)的防護(hù)，墓葬壁畫的保護(hù)會(huì)有非常大的進(jìn)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(píng)估是做好這類材質(zhì)文物保護(hù)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(cè)是評(píng)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(píng)估電化學(xué)原位無損檢測(cè)技術(shù)。該研究通過系列設(shè)計(jì)改進(jìn)，包括凝膠體系、筆式探頭等設(shè)計(jì)，不斷改進(jìn)提升探頭對(duì)帶銹金屬表面電化學(xué)參數(shù)探測(cè)的靈敏度和穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)便攜、原位、無損檢測(cè)。通過本探頭的設(shè)計(jì)，將極化曲線、交流阻抗、電化學(xué)噪聲等多項(xiàng)測(cè)試方法，應(yīng)用于金屬文物帶銹原位檢測(cè)，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(píng)估測(cè)試表明，該技術(shù)解決了文物粗糙帶銹表面檢測(cè)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(hù)試劑的作用效果和保護(hù)試劑穩(wěn)定時(shí)效性，并實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬文物微區(qū)針對(duì)性保護(hù)的明確指導(dǎo)，在金屬文物保護(hù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。”胡鋼說。

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?guó)文物造成損害的新聞不時(shí)見諸媒體。在2021年汛期，河南、山西等地就有多處不可移動(dòng)文物受損。文物防災(zāi)減災(zāi)既是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，也是確保文物安全的長(zhǎng)期任務(wù)。

中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司研究員級(jí)高級(jí)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(guó)內(nèi)外歷次強(qiáng)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。“本項(xiàng)目通過開展地震動(dòng)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(xiǎn)調(diào)查完成地震易損館藏文物的界定，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法；開展‘館舍結(jié)構(gòu)+展藏柜+文物’一體化模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，提出安全性指標(biāo)和一體化設(shè)計(jì)方法，形成系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的防震措施裝備和有效性評(píng)價(jià)方法；專門針對(duì)館藏文物防震裝備研究檢驗(yàn)和加工生產(chǎn)開發(fā)建設(shè)了‘超低頻、大位移、高精度’振動(dòng)臺(tái)和高精度自動(dòng)化示范組裝線。”葛家琪說，“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(hù)，也在文物利用，為文物“活”起來賦能。

天津大學(xué)智能與計(jì)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(hù)。據(jù)萬亮介紹，該項(xiàng)目圍繞讓數(shù)字文化遺產(chǎn)“長(zhǎng)久活下去，生動(dòng)活起來”的目標(biāo)，重點(diǎn)面向不可移動(dòng)文物（以石窟壁畫為代表）和可移動(dòng)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(qiáng)—利用”4個(gè)環(huán)節(jié)在內(nèi)的技術(shù)體系，針對(duì)當(dāng)前數(shù)字文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)面臨的“實(shí)際利用率低、不敢共享”等現(xiàn)實(shí)難題探索可行的解決方案。

具體而言，項(xiàng)目以考古、傳播、管理等實(shí)際業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，結(jié)合示范單位數(shù)據(jù)特點(diǎn)，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(tái)、跨硬件、跨系統(tǒng)等特性的智能計(jì)算引擎，以支撐目標(biāo)檢測(cè)、實(shí)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(jì)并實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊鏈—數(shù)字水印聯(lián)合的兩級(jí)版權(quán)保護(hù)技術(shù)，對(duì)在線數(shù)據(jù)的使用提供隨時(shí)跟蹤追溯，對(duì)于離線數(shù)據(jù)提供版權(quán)識(shí)別功能，有效回答了“誰在何時(shí)用了什么數(shù)據(jù)”這個(gè)問題。“基于上述技術(shù)方案，項(xiàng)目已將軟硬件平臺(tái)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(tái)，協(xié)助構(gòu)建了‘?dāng)?shù)字敦煌’開放素材庫(kù)與IP授權(quán)平臺(tái)。”萬亮說。

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2021年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《“十四五”文物保護(hù)和科技創(chuàng)新規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）。這次，文物領(lǐng)域發(fā)展規(guī)劃首次升級(jí)為國(guó)家級(jí)專項(xiàng)規(guī)劃。

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

國(guó)家文物局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“十四五”時(shí)期，文物科技創(chuàng)新工作將進(jìn)一步強(qiáng)化統(tǒng)籌規(guī)劃和科學(xué)布局，準(zhǔn)確把握應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新、科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新的內(nèi)在關(guān)系，持續(xù)加強(qiáng)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(jìn)一步加強(qiáng)文物科技領(lǐng)域最新研究成果的傳播，讓先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為文物保護(hù)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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深海考古專用AUV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(chǎng)所。在漫長(zhǎng)的歷史演進(jìn)過程中，受技術(shù)條件和變幻莫測(cè)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(yùn)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(yùn)含了豐富的歷史、文化和當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)展水平等信息，對(duì)人類文明和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r的分析具有重要意義，有必要進(jìn)行深入研究。

受限于探測(cè)手段的不足，目前深海考古工作仍處于起步階段，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)ヌ剿鳌Ｔ趪?guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持下，水下考古探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目設(shè)立了深海考古專用AUV關(guān)鍵技術(shù)研究及平臺(tái)研制課題，研制一臺(tái)作業(yè)深度達(dá)到一千米的探測(cè)裝備，服務(wù)深海考古探測(cè)工作。

經(jīng)過近3年研發(fā)，項(xiàng)目組基本完成了深海考古專用AUV的關(guān)鍵技術(shù)研究和平臺(tái)研制工作。面向深海考古探測(cè)的實(shí)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(xì)探測(cè)功能的深海考古專用AUV系統(tǒng)。同時(shí)，項(xiàng)目組圍繞水下文物目標(biāo)的自主識(shí)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(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所工程師徐高飛