淺談在文物保護(hù)中對(duì)科技手段運(yùn)用的認(rèn)識(shí)

彭 紅

（云南省昆明市盤龍區(qū)龍泉街道辦事處，云南 昆明650000）

淺談在文物保護(hù)中對(duì)科技手段運(yùn)用的認(rèn)識(shí)

彭 紅

（云南省昆明市盤龍區(qū)龍泉街道辦事處，云南 昆明650000）

文物既是我國祖先留下來的歷史文化遺產(chǎn)，又是我國研究古代歷史的重要手段，對(duì)文物進(jìn)行保護(hù)是后世子孫的應(yīng)盡責(zé)任。然而文物經(jīng)過千百年的流傳，很容易受到溫度、濕度以及其他因素的影響而被破壞，因此應(yīng)用先進(jìn)的科技手段對(duì)文物進(jìn)行保護(hù)非常具有必要性，本文從信息數(shù)字化、化學(xué)與物理兩個(gè)方面列舉了保護(hù)文物的主要科技手段，希望有借鑒意義。

文物保護(hù)；科技手段；運(yùn)用

一、數(shù)字化技術(shù)科技手段在保護(hù)文物中的重要意義

在我國信息化發(fā)展迅速的今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，傳輸技術(shù)與數(shù)字存儲(chǔ)被極大普及，這給人們加工、存儲(chǔ)與查詢信息帶來了極大的便利。當(dāng)然文物數(shù)字化保護(hù)也不例外。應(yīng)用文物數(shù)字化保護(hù)技術(shù)，既可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)以及記錄信息，也可根據(jù)文物材質(zhì)實(shí)際情況借助三維掃描應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)以達(dá)到向游客展示虛擬文物的目的。例如我國故宮博物館中的數(shù)字故宮項(xiàng)目、秦俑博物館中的三維數(shù)字建模等。文物信息數(shù)據(jù)數(shù)字化，由于它既包括了文物自身附帶的人文歷史與地理信息，同時(shí)還具有其自身的物理特點(diǎn)，因此除對(duì)這些文物信息用數(shù)字化形式加以有效保存之外，還能夠避免時(shí)空的限制，讓訪問、查詢者在線查詢文物資料。此外，數(shù)字化系統(tǒng)建設(shè)好之后，可以實(shí)現(xiàn)一次投資多次使用，研究與觀測(cè)文物時(shí)能避免因搬運(yùn)與移動(dòng)文物而帶來的損傷。文物調(diào)查及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)于2001年全面啟動(dòng)，它是我國數(shù)字博物館建設(shè)的重大標(biāo)志。故宮資料信息中心，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并建立起管理型數(shù)據(jù)庫，異地他鄉(xiāng)的華僑也可以通過國際網(wǎng)站欣賞到祖國的文物。敦煌的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)與計(jì)算存儲(chǔ)圖像處理技術(shù)，能保存壁畫與石窟檔案等信息，在一定程度上保護(hù)了這一世界瑰寶?？傊?dāng)現(xiàn)代制造及設(shè)計(jì)技術(shù)被充分引入之后，它將現(xiàn)代計(jì)算制造技術(shù)與文物修復(fù)技術(shù)有效地統(tǒng)一起來，從而在降低修復(fù)技術(shù)人員實(shí)際工作量的同時(shí)，最大程度地防止和減少文物損傷，使修復(fù)質(zhì)量得到保障。

二、文物保護(hù)中的幾種重要手段

當(dāng)今，隨著科技的發(fā)展，科技手段對(duì)于文物保護(hù)的重要性及必要性顯而易見?？萍际侄蔚膽?yīng)用范圍在逐步擴(kuò)展，科技手段本身也在與時(shí)俱進(jìn)。目前主要有三維激光掃描技術(shù)、文物影像技術(shù)和數(shù)字化信息采集與存儲(chǔ)。

首先，三維激光掃描技術(shù)。我國計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)以及圖形學(xué)技術(shù)得到了極大發(fā)展，若在文物修復(fù)上應(yīng)用數(shù)字技術(shù)會(huì)非常方便，它立足數(shù)字化平臺(tái)，通過掃描拍攝，將文物性狀與顏色錄入進(jìn)去，從過去的平面像素點(diǎn)重建物體轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在的三維空間點(diǎn)。三維掃描技術(shù)保證測(cè)量時(shí)不接觸文物，不但精確率得到了保證，而且速度也很快。另外在創(chuàng)建模塊時(shí)應(yīng)用AUTOCAD與3DS-MAX這些輔助設(shè)計(jì)，人們可以很方便地測(cè)量文物數(shù)據(jù)、復(fù)原文物紋飾以及建立仿制品，這給文物的數(shù)字化展示與保存帶來了極大的促進(jìn)作用。在構(gòu)建數(shù)字化三維文物模型時(shí)采用虛擬技術(shù)，能三維可視化展示文物，讓游客在多個(gè)方位與角度欣賞文物，游客能感受到身臨其境的良好體驗(yàn)。應(yīng)用3D信息采集系統(tǒng)，能夠使游客借助觸摸屏全角度觀看文物的細(xì)部，游客只需點(diǎn)擊其中一個(gè)點(diǎn)，就能得到其三維數(shù)據(jù)，當(dāng)選取其中兩個(gè)點(diǎn)，就能得到十分精確的測(cè)量數(shù)據(jù)，連起伏度都能明確。借助計(jì)算機(jī)還能夠讓文物外出展覽，將三維數(shù)據(jù)在數(shù)字化機(jī)床上輸入，便可出現(xiàn)模型的精確包裝。應(yīng)用高清照相、三維掃描這些采集方式能夠?qū)ξ奈锏纳始y理與三維數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)采集，建立其實(shí)物三維模型數(shù)據(jù)庫，充分保存文物形式數(shù)據(jù)、空間關(guān)系等三維數(shù)據(jù)。

其次，文物影像技術(shù)，將數(shù)字化文物信息實(shí)時(shí)應(yīng)用，不但能存儲(chǔ)磁光介質(zhì)，還能對(duì)文物信息精確全面地保存。文物影像技術(shù)是數(shù)字化攝影的一種，能多方位記錄文物實(shí)體。數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù)獲取到物體照片，在解析與驗(yàn)算之后，獲取物體外形以及空間等信息。這種文物影像倍率較高，可以為游覽者對(duì)數(shù)據(jù)的多角度研究與觀測(cè)給予幫助。應(yīng)用數(shù)字化圖像，不但效率較高，而且不會(huì)對(duì)文物產(chǎn)生破壞，若文物褪色、載體材料老化，能夠調(diào)整并恢復(fù)文物顏色，讓文物彩色對(duì)比度得到極大增強(qiáng)，而對(duì)紋理充分合成，又可以極大修復(fù)古畫的殘損位置。

最后，數(shù)字化信息采集與存儲(chǔ)。實(shí)體博物館中收藏的文物具有不可替代性，因此博物館必須要對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，保證藏品能夠保存原狀，避免人為與自然損壞。但很多藏品在保管時(shí)出現(xiàn)了重藏輕用的情況。另外，保管藏品會(huì)形成很多信息記錄，例如入庫憑證、文物總賬、目錄卡、鑒定材料、保護(hù)修復(fù)記錄、影響資料等。他們都有很高的管理信息與學(xué)術(shù)價(jià)值，若人工保管這些繁瑣信息，會(huì)降低博物館辦事效率，影響文物的保護(hù)與利用。建立文物數(shù)字化，能夠借助圖像、符號(hào)與文字形式，將其記錄、復(fù)制、描述與加工于數(shù)字載體，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)、影像聲音與三維空間等方式充分彌補(bǔ)實(shí)體無法更換與展出的劣勢(shì)。文物的提取只需用于數(shù)字建檔、保養(yǎng)與展出，其他條件下無需提取，這就對(duì)文物進(jìn)行了極大保護(hù)。另外，數(shù)字化系統(tǒng)可以根據(jù)質(zhì)地、形狀以及年代分類存放藏品，文物管理人員僅通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能就能輕易檢索出藏品的詳細(xì)資料與具體存放位置。

三、我國保護(hù)文物的物理、化學(xué)技術(shù)科技手段

（一）拉曼光譜

拉曼光譜屬于散射廣譜，它能分析不同于入射光譜頻率的散射光譜，從而得到分子振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)信息并在分子結(jié)構(gòu)分析中得以應(yīng)用。探究其腐蝕機(jī)理便可科學(xué)合理地制定出如何保護(hù)金屬文物的詳細(xì)方案。文物顏料因?yàn)闅夂蚺c環(huán)境的持續(xù)變化而退化脫落，很多新出文物中，不但顏料比較潮濕，而且大多還屬于分層的混合顏料，這對(duì)顏料分析的準(zhǔn)確性很是不利。拉曼光譜技術(shù)則能以光子為探針，無損檢測(cè)原位，由于各物質(zhì)拉曼普具有特異性，因此能敏感性作用于樣品結(jié)構(gòu)與成分。該技術(shù)在五代馮暉墓、意大利南部紅描陶器、河南無釉質(zhì)著色陶器等得以充分應(yīng)用。

（二）X射線衍射技術(shù)

X射線衍射不僅快捷無損，而且有很高的測(cè)量精確度，可以得到晶體較為完整的信息。例如將其用于兵馬俑殘件，將銀器銹蝕與青銅銹蝕相對(duì)比，研究青銅器自發(fā)銹蝕的試驗(yàn)規(guī)律與反應(yīng)熱力學(xué)，算出青銅器銹蝕的方程式，即通過氧化銅途徑，并得出重要結(jié)論：對(duì)青銅器進(jìn)行防潮，能夠達(dá)到防銹蝕目的。部分專家通過該技術(shù)找出了青銅器腐蝕層中的次生礦物，例如錫石、赤銅礦、白鉛礦、藍(lán)銅礦與孔雀石，并表示這些礦物形成德爾腐蝕層能夠保護(hù)青銅器表面。

（三）X射線熒光

X射線熒光分析技術(shù)用于文物保護(hù)，主要是先對(duì)文物成分進(jìn)行分析，以掌握文物的材質(zhì)，對(duì)文物的損壞過程與機(jī)理進(jìn)行查明后，再對(duì)質(zhì)變產(chǎn)物成分進(jìn)行分析。使用熒光分析技術(shù)對(duì)文物附近大氣氣溶膠以及化學(xué)污染物進(jìn)行研究，了解文物保護(hù)是否妥善。此外，還要應(yīng)用X射線熒光來研究保護(hù)前后的成分變化。該技術(shù)在保護(hù)文物中非常重要，可以說是不可或缺的。

（四）掃描電鏡-能譜應(yīng)用

掃描電鏡的工作原理主要是光驅(qū)掃描與逐點(diǎn)成像，其中背散射電子信號(hào)與二次電子信號(hào)最是經(jīng)常用到，二次電子信號(hào)主要在表面形貌襯度顯示上應(yīng)用，背散射電子信號(hào)主要在原子序數(shù)襯度上應(yīng)用。X射線纖維能譜分析是掃描電鏡-能譜中的重要技術(shù)，該能譜分析儀主要借助樣品被激發(fā)出的特性即X射線能量從而對(duì)樣品中的元素進(jìn)行明確。將掃描電鏡-能譜應(yīng)用于文物保護(hù)中，主要有以下幾個(gè)方面：認(rèn)識(shí)文物本體材料、分析晶體形態(tài)與組織結(jié)構(gòu)和尺寸測(cè)量等微觀形貌、分析成分、分析病害產(chǎn)物與病害特征、分析文物病害、研究文物保護(hù)材料學(xué)、選擇與評(píng)價(jià)保護(hù)材料、掌握金屬質(zhì)文物微觀形貌等。當(dāng)然，該技術(shù)在紡織品文物中也同樣能得到應(yīng)用，然而紡織品文物不導(dǎo)電，必須要使用導(dǎo)體材料作為式樣，這就有可能覆蓋結(jié)構(gòu)細(xì)部特征或者重要信息，導(dǎo)致最后結(jié)論不精確。

三、總結(jié)

文物是我國五千年文明的見證，也是祖先留下來的文化遺產(chǎn)。在新的歷史條件下，我們要應(yīng)用科技手段去保護(hù)文物，并讓科學(xué)技術(shù)手段應(yīng)用于文物保護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，例如文物發(fā)掘、文物市場(chǎng)監(jiān)管、文物災(zāi)害保護(hù)等方面，給文物給予全過程保障。本文列舉了文物保護(hù)的數(shù)字化科技與常見的物理、化學(xué)科技，希望能促進(jìn)我國文物保護(hù)工作的極大發(fā)展。

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彭紅（1965-），女，漢族，四川省瀘州市人，本科，文化館員，主要研究方向：基層群眾文化活動(dòng)及建設(shè)、文物保護(hù)工作。