淺談現(xiàn)代科技對(duì)文物工作的提升

董方軍

（張掖大佛寺文物研究所，甘肅 張掖 734000）

0 前言

文物是人類在社會(huì)生產(chǎn)生活中遺留下來的具有歷史、藝術(shù)、科學(xué)價(jià)值的遺物遺跡，是珍貴的歷史文化遺產(chǎn)。我國(guó)有五千多年的文明歷史，文化遺產(chǎn)數(shù)量眾多、品類繁雜。這些文化遺產(chǎn)凝聚了我國(guó)古代各個(gè)時(shí)期的政治、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)、科技和文化等特征，研究這些文化遺產(chǎn)不僅能讓我們了解我國(guó)古代的歷史，而且能夠促進(jìn)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的繼承和發(fā)揚(yáng)。文物工作的主要內(nèi)容就是研究如何保護(hù)好、傳承好、管理好和利用好這些珍貴的文化資源。

過去，由于受科技水平的限制，各項(xiàng)文物工作都未得到長(zhǎng)足的發(fā)展，文物保護(hù)管理水平不高，豐富的文物資源未得到充分的利用?，F(xiàn)在，科技的發(fā)展水平較以前有了極大的提升，社會(huì)生產(chǎn)力有了顯著的提高，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了過去人類無法實(shí)現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)起來比較困難的工作。文物工作也因此得到了全面發(fā)展，各項(xiàng)事業(yè)呈現(xiàn)繁榮發(fā)展的態(tài)勢(shì)。文物保護(hù)更加科學(xué)化、規(guī)范化，文化傳承的形式更加多樣化，文物資源的拓展利用更加豐富化，這些都得益于科技發(fā)展對(duì)文物工作的提升。當(dāng)前，現(xiàn)代科技已經(jīng)成功運(yùn)用于文物工作的各個(gè)方面，已經(jīng)深刻地改變了文物工作的方式和方法?，F(xiàn)結(jié)合筆者自身的工作實(shí)際和知識(shí)水平，就接觸到和認(rèn)識(shí)到的，對(duì)提升文物工作起到巨大作用的現(xiàn)代科技進(jìn)行簡(jiǎn)單論述。

1 對(duì)文物保護(hù)工作的提升

文物保護(hù)，相信這個(gè)詞語大家都已經(jīng)能夠耳熟能詳了，這得益于黨和國(guó)家對(duì)文物工作的高度重視和相關(guān)部門的大力宣傳，當(dāng)然也離不開我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展對(duì)文化交流和文化交往的需求，促使人們對(duì)文物保護(hù)的重要性有了較高的認(rèn)識(shí)，總之，是在諸多因素的共同作用下，人們逐步地增強(qiáng)了文物保護(hù)的意識(shí)。但是，以前人們對(duì)文物保護(hù)的認(rèn)知是狹隘的，只是一種意識(shí)、一種觀念，只知道文物是不能隨意破壞的，破壞文物是會(huì)觸犯法律的，至于為什么不能破壞文物，文物又具有怎樣的價(jià)值，人們可能就不知道了。現(xiàn)在，隨著科技的高速發(fā)展，人們不僅認(rèn)識(shí)到了文物的價(jià)值和作用，對(duì)文物保護(hù)的認(rèn)識(shí)也發(fā)生了深刻的變化，如何對(duì)文物實(shí)施更加科學(xué)的保護(hù)才是文物保護(hù)真正的價(jià)值之所在。有時(shí)我們會(huì)在古建筑上方看見防雷設(shè)施，在博物館展柜內(nèi)看見一些顯示數(shù)字的監(jiān)測(cè)設(shè)備，在石窟寺崖壁會(huì)看見對(duì)巖體加固的痕跡等，這些都是對(duì)文物實(shí)施科學(xué)保護(hù)的措施。

文物作為一種有形的客觀物質(zhì)形態(tài)，它的存在及破壞也遵循著一定的規(guī)律，只有充分運(yùn)用馬克思主義哲學(xué)方法論，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，抓住事物發(fā)展的規(guī)律，才能從根本上解決問題。

以青銅器文物的銹蝕為例，青銅器最常見的病害是發(fā)生銹蝕，那么要如何對(duì)青銅器進(jìn)行保護(hù)呢？首先，需要對(duì)青銅器進(jìn)行一般性的化學(xué)成分分析，也就是物質(zhì)組成分析。根據(jù)化學(xué)分析的結(jié)果可知，青銅器的化學(xué)組成主要由銅、錫、鉛三種元素構(gòu)成，不同時(shí)期的青銅器中三種元素的比例不相同，而三種元素比例不相同會(huì)導(dǎo)致青銅器發(fā)生銹蝕的程度不一樣。其次，需要對(duì)銹蝕進(jìn)行成分分析和結(jié)構(gòu)分析，然后根據(jù)分析結(jié)果對(duì)青銅器發(fā)生銹蝕的機(jī)理進(jìn)行研究。根據(jù)X射線衍射法的分析結(jié)果可知，銹蝕產(chǎn)物十分復(fù)雜，有氧化亞銅、藍(lán)銅礦、孔雀石，有的還有綠銅礦和副綠銅礦。經(jīng)過多年的研究，目前對(duì)青銅器發(fā)生銹蝕的機(jī)理有一致的看法：

第一步，青銅器埋藏在地下時(shí)會(huì)接觸到氯化物，而氯化物中的氯離子由于半徑小，容易穿透水膜與銅作用形成氯化亞銅；

Cu+Cl→CuCl+e

第二步，氯化亞銅與水作用生成氧化亞銅和鹽酸；

2CuCl+HO→CuO+2HCl

第三步，氧化亞銅遇到水、鹽酸、二氧化碳、氧氣分別生成堿式碳酸銅、堿式氯化銅。

根據(jù)X射線衍射法的分析可知，青銅器在外界環(huán)境影響下所形成的腐蝕產(chǎn)物，是一種由內(nèi)向外為氯化亞銅CuCl、氧化亞銅CuO，再向外為堿式碳酸銅CuCO·Cu（OH）或堿式氯化銅CuCl·3Cu（OH），兩者都為層疊狀結(jié)構(gòu)。由于氧化亞銅CuO層的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物為堿式氯化銅CuCl·3Cu（OH），結(jié)構(gòu)疏松膨脹呈粉狀，通常稱作“粉狀銹”，水和氧氣可通過粉狀銹的空隙進(jìn)入其中，造成內(nèi)部繼續(xù)生成粉狀銹，這就是內(nèi)部生成粉狀銹的條件。

4CuCl+4HO+O→2HCl+CuCl·3Cu（OH）

內(nèi)部生成粉狀銹的同時(shí)會(huì)生成鹽酸，鹽酸又會(huì)使銅轉(zhuǎn)化為氯化亞銅。

4Cu+4HCl+O→CuCl+2HO

形成的氯化亞銅又與進(jìn)入內(nèi)部的水和氧氣作用生成堿式氯化銅，這樣周而復(fù)始，使青銅器的腐蝕產(chǎn)物不斷擴(kuò)大、深入，直到器物潰爛、穿孔。這是目前對(duì)青銅器發(fā)生銹蝕原因的主流看法，另外還有其他的看法，當(dāng)然這都需要隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)行深入研究之后才能證實(shí)。通過對(duì)青銅器腐蝕機(jī)理的研究，不僅可以為青銅器的保護(hù)和修復(fù)提供定量化的措施，同時(shí)也可為金屬類文物的科學(xué)保護(hù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

對(duì)青銅器進(jìn)行保護(hù)處理，首先要對(duì)青銅器文物進(jìn)行除塵、清洗污垢、除銹；然后根據(jù)青銅器發(fā)生銹蝕的不同程度，采用不同的方法。針對(duì)局部粉狀銹的治理，可采用氧化銀保護(hù)法，在器物上形成角銀膜阻止氯離子的進(jìn)入，使銅器趨于穩(wěn)定；還可采用樹脂封閉法，在器物表面上使用封護(hù)劑進(jìn)行封護(hù)。對(duì)一般銹蝕的青銅器保護(hù)方法較多，主要有去離子水法、倍半碳酸鈉法、乙腈法、檸檬酸和硫脲混合溶液法、堿性連二亞硫酸鈉法、過氧化氫法、苯并三氮唑法，這些方法的具體操作在相關(guān)的專業(yè)書籍上可以查到，就不在此贅述。

縱觀青銅器的整個(gè)保護(hù)過程，每一步的實(shí)施都離不開科學(xué)的分析方法，而所有的分析方法都離不開現(xiàn)代科技的支撐。這僅僅是對(duì)青銅器文物的保護(hù)，對(duì)于不同種類的文物，在其保護(hù)程序及方法上又會(huì)具有其獨(dú)特性，因此又會(huì)使用到不同的技術(shù)手段。由此可見，科技的發(fā)展極大地豐富了科學(xué)保護(hù)文物的手段?，F(xiàn)在，針對(duì)文物保護(hù)這項(xiàng)工作，已有部分高校專門設(shè)立了文物保護(hù)技術(shù)專業(yè)，開設(shè)的課程就是研究各類文物的病害、保護(hù)措施、修復(fù)方法等，通過系統(tǒng)的研究，不斷地增強(qiáng)文物保護(hù)的科學(xué)性。這些都是隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，在加深對(duì)文物發(fā)展規(guī)律認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，把相關(guān)技術(shù)運(yùn)用到文物保護(hù)工作中的具體成果。

2 對(duì)文物斷代工作的提升

文物工作中另一項(xiàng)重要的工作就是判斷文物的年代，簡(jiǎn)稱文物的斷代。其實(shí)，考古在一定意義上是時(shí)間的科學(xué)，在通過考古或其他方式獲取文物之后，接下來就是對(duì)其進(jìn)行研究，判斷文物的年代是考古學(xué)研究中最基本的一環(huán)，此即考古學(xué)中的年代學(xué)。一般而言，文物年代越久遠(yuǎn)，相應(yīng)的研究?jī)r(jià)值就越高。

考古學(xué)上的年代可分為相對(duì)年代和絕對(duì)年代。相對(duì)年代指各種遺跡、遺物在時(shí)間上的先后關(guān)系；絕對(duì)年代指它們的存在距今已有多少年。相對(duì)年代的推定一般利用考古地層學(xué)和類型學(xué)，其曾對(duì)考古學(xué)研究發(fā)揮了重要作用，至今仍在普遍應(yīng)用。絕對(duì)年代的推定主要依靠遺跡、遺物中的銘文和利用自然科學(xué)手段測(cè)定。利用銘文斷代僅限在歷史范圍內(nèi)且要慎重，如果遺物經(jīng)過多次搬遷或長(zhǎng)期沿用就不能作為絕對(duì)年代判定的唯一標(biāo)志。對(duì)于無文字記載的史前考古學(xué)年代的斷定，在很大程度上不得不依靠現(xiàn)代的科技手段。甚至可以這樣說，自從自然科學(xué)的斷代方法引進(jìn)考古學(xué)或與考古學(xué)結(jié)合后，史前考古年代學(xué)才真正建立在可靠的基礎(chǔ)之上。

當(dāng)前，常用的年代測(cè)定法根據(jù)技術(shù)類型不同分為放射性同位素、生物規(guī)律、物理化學(xué)等。其中放射性同位素法包括放射性C-14、熱釋光、電子自旋共振、鉀-氬法、鈾系法、裂變徑跡法。生物規(guī)律就是大家都熟知的樹木年輪法。物理化學(xué)方法主要包括古地磁法、古地磁測(cè)年、氨基酸外消旋、黑曜石水合層。這些方法的使用都需要先合理地采集樣品，采樣時(shí)還應(yīng)注意樣品的采集地和文化層歸屬的準(zhǔn)確性。

在這些方法當(dāng)中，C-14測(cè)年是目前最成熟、最可靠的方法，它的原理可以這樣理解：

第一，在大氣層的上部，宇宙中的射線會(huì)與地球大氣發(fā)生作用產(chǎn)生熱中子，熱中子擊中N-14會(huì)發(fā)生核反應(yīng)生成地球上的C-14。

第二，在大氣環(huán)境中，新生的C-14很快與氧結(jié)合生成含C-14的二氧化碳，并與原來大氣中的二氧化碳相混合，參與到自然界的碳循環(huán)當(dāng)中。

第三，植物通過光合作用會(huì)吸收部分放射性碳元素，動(dòng)物又直接或間接地食用這些植物，造成所有的生物都含有C-14，而C-14又會(huì)不斷地衰變成N-14，N-14又會(huì)參與到第一步的核反應(yīng)中，進(jìn)入循環(huán)作用。因此，所有的有機(jī)體都會(huì)通過新陳代謝使其體內(nèi)的C-14濃度與大氣中的C-14濃度保持動(dòng)態(tài)平衡。

第四，一旦生物體死亡，其放射性物質(zhì)與周圍環(huán)境的交換就會(huì)停止，其中的C-14含量會(huì)按照放射性衰變規(guī)律逐漸減少，經(jīng)過5730年減少為原來的一半。因此只要知道某生物的C-14含量，通過與其初始濃度比較，便可得該生物的死亡年代。當(dāng)然每種方法都有自身的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，通常需經(jīng)過多種方法輔助驗(yàn)證才可以提高測(cè)年的準(zhǔn)確性。

在以往，人們對(duì)文物測(cè)年主要依靠考古學(xué)知識(shí)和長(zhǎng)期收藏活動(dòng)積累的經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合文物基本信息和出土墓葬特征等進(jìn)行斷代，這樣的斷代方式對(duì)一般種類的文物來講，是比較方便和快捷的，但這種方式帶有著強(qiáng)烈的主觀意志，與個(gè)人的知識(shí)水平和業(yè)務(wù)素養(yǎng)有很大關(guān)系，并非對(duì)所有文物都適用。而現(xiàn)代科技在考古測(cè)年中的廣泛運(yùn)用，不僅能有效解決傳統(tǒng)方法解決不了的史前考古學(xué)問題，而且能夠大大提高各類文物測(cè)年的準(zhǔn)確性。

3 對(duì)文物利用工作的提升

“文物承載著燦爛文明，傳承著歷史文化，是中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)和生生不息的實(shí)物見證，是傳承弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的歷史根脈”，足見文物對(duì)中華文化傳承的重要性。那為什么要加強(qiáng)文物的展示利用呢，筆者認(rèn)為有兩點(diǎn)原因：

一是文物作為歷史遺留下來的文化遺產(chǎn)，不僅凝聚著古代勞動(dòng)人民的思想和智慧，而且也是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的思想來源，加強(qiáng)對(duì)文物的展示利用，能更好地弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。

二是文物事業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，隨著現(xiàn)代科技的融入，已經(jīng)解決了文物工作中亟須解決的突出問題——文物保護(hù)。幾十年來，黨和國(guó)家高度重視對(duì)文物的保護(hù)，不斷加強(qiáng)文物保護(hù)的頂層設(shè)計(jì)，制定《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法》《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法實(shí)施條例》等法律法規(guī)，強(qiáng)化保護(hù)文物的意識(shí)；在經(jīng)濟(jì)支持上，通過國(guó)家專項(xiàng)，逐步實(shí)現(xiàn)了文物保護(hù)的全覆蓋。近些年，針對(duì)可移動(dòng)文物的保護(hù)有預(yù)防性保護(hù)、數(shù)字化保護(hù)等，針對(duì)不可移動(dòng)文物的保護(hù)有文物本體修繕、加固等，古建筑文物的防雷、安防、消防等。這些工作都是在為更好地展示打基礎(chǔ)，應(yīng)該說，保護(hù)是第一位的，展示是第二位的。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國(guó)文物保護(hù)的基礎(chǔ)顯著提高，現(xiàn)階段就是加強(qiáng)展示利用的階段。

實(shí)際上，我們對(duì)文物實(shí)施科學(xué)保護(hù)只是延長(zhǎng)了文物物質(zhì)形式存在的時(shí)間，而揭示文物所蘊(yùn)含的文化價(jià)值才是實(shí)現(xiàn)文物長(zhǎng)久保存的最終目的。近些年，國(guó)家先后出臺(tái)一系列政策，不斷加強(qiáng)對(duì)文物資源的活化利用，強(qiáng)調(diào)“要系統(tǒng)梳理傳統(tǒng)文化資源，讓收藏在博物館里的文物、陳列在廣闊大地上的遺產(chǎn)、書寫在古籍里的文字都活起來”。最近，國(guó)務(wù)院出臺(tái)了“十四五”文物保護(hù)和科技創(chuàng)新規(guī)劃，首次將文物事業(yè)發(fā)展五年規(guī)劃從部門規(guī)劃上升為國(guó)家級(jí)專項(xiàng)規(guī)劃，把科技創(chuàng)新擺在顯著位置，著力通過科技賦能、智慧助力，推動(dòng)新時(shí)代文物事業(yè)蓬勃發(fā)展。而這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要通過運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等平臺(tái)，利用5G、3D、AR、VR、人工智能等現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)，為文物展陳打造更多新樣態(tài)。

以往，文物的利用方式比較單一。對(duì)于可移動(dòng)文物的利用一般可能會(huì)通過建設(shè)博物館，將館藏文物拿到展廳按照時(shí)代順序進(jìn)行陳展；對(duì)不可移動(dòng)文物可能會(huì)修建基礎(chǔ)保護(hù)設(shè)施，然后對(duì)外開放。這樣的方式基本可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文物的展示利用，但利用率不高，人們會(huì)由于時(shí)間和空間的限制，無法親身到博物館參觀，因此也感受不到特色文化的魅力?，F(xiàn)在，借助互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化等手段，可以高效實(shí)現(xiàn)文物資源的傳播利用。其實(shí)，已有許多文博機(jī)構(gòu)正在加快智慧化、數(shù)字化的改造，不斷涌現(xiàn)出具有更強(qiáng)沉浸感、更多體驗(yàn)性的文物展示項(xiàng)目，對(duì)文物背后的故事、承載的歷史、蘊(yùn)含的精神也進(jìn)行更深度的挖掘闡釋，將文物利用推上新的水平。比如，網(wǎng)上虛擬展館的建設(shè)，它是以實(shí)體展館為基礎(chǔ)，利用虛擬技術(shù)將展館及其陳列品移植到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行展示、宣傳與教育，突破了傳統(tǒng)意義上的時(shí)間與空間的局限。對(duì)沒有到過實(shí)體展館的人可以借助虛擬展館了解展品信息，增加去實(shí)體展館的興趣，同時(shí)實(shí)體展館無法實(shí)現(xiàn)的一些展品互動(dòng)可以借助虛擬展館得到有益的補(bǔ)充。再如，文物的數(shù)字化展示，對(duì)文物進(jìn)行數(shù)字化展示，需要先對(duì)文物進(jìn)行數(shù)字化采集，經(jīng)過信息采集，可以將文物資源變成可在計(jì)算機(jī)上處理的數(shù)據(jù)資源，再按要求進(jìn)行相關(guān)處理，便可成為供宣傳、瀏覽、文創(chuàng)開發(fā)的信息資源。

4 對(duì)文物管理工作的提升

文物管理是文物工作的日常工作，也是重點(diǎn)工作。我國(guó)有五千多年的文明歷史，文物資源極其豐富，涵蓋了各個(gè)歷史時(shí)期生產(chǎn)、生活、衣、食、住、行及文化、藝術(shù)、科學(xué)技術(shù)等各個(gè)方面的遺物、遺跡，要想管理好這么多文物，并非易事。

以前，文物管理工作主要是對(duì)文物藏品建立詳細(xì)賬冊(cè)，運(yùn)用文字描述和相應(yīng)的圖片等對(duì)文物建立藏品檔案；建立文物巡查制度，定期對(duì)文物及文物庫(kù)房開展安全檢查，并填寫巡查記錄。有時(shí)在巡查過程中發(fā)現(xiàn)文物出現(xiàn)破損，但又不能及時(shí)查找出原因；有的文物庫(kù)房建設(shè)面積較小，基礎(chǔ)設(shè)施落后，文物藏品的擺放十分擁擠，缺乏最基本的保護(hù)措施，遠(yuǎn)達(dá)不到藏品保護(hù)管理的基本要求。

現(xiàn)在，隨著科技的發(fā)展，在文物檔案管理方面，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的管理方式，比如數(shù)字資源管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含數(shù)字化資源錄入管理、加工管理、知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理、利用管理、發(fā)布與展示功能、資源檢索、統(tǒng)計(jì)分析等，基本涵蓋了日常管理文物的所需功能。在文物巡查方面，經(jīng)過多年的發(fā)展，基本上隨處可以見到各類監(jiān)控設(shè)施，同時(shí)配套設(shè)立監(jiān)控中心，管理人員只需要在監(jiān)控室就能實(shí)現(xiàn)對(duì)文物的即時(shí)查看。在文物庫(kù)房建設(shè)方面，經(jīng)過多年的發(fā)展，目前全國(guó)已有多家專門設(shè)計(jì)研發(fā)文物庫(kù)房設(shè)施的文博公司，他們結(jié)合前沿科技，研發(fā)出一系列文博產(chǎn)品，包括文物庫(kù)房門、文物儲(chǔ)藏柜、標(biāo)準(zhǔn)密集架等，已經(jīng)可以滿足文物庫(kù)房建設(shè)的任何需求。另外，針對(duì)文物保存環(huán)境的溫濕度要求，在庫(kù)房?jī)?nèi)設(shè)置恒溫恒濕空調(diào)，保持庫(kù)房?jī)?nèi)的溫濕度恒定?，F(xiàn)在，文物的管理水平較以前發(fā)生了根本性的變化，當(dāng)然這都離不開國(guó)家對(duì)文物工作的科技投入。

5 結(jié)語

文物工作點(diǎn)多面廣、意義重大，雖然也曾面臨過巨大的挑戰(zhàn)，但都隨著科技的迅速發(fā)展，成功得到了解決。其實(shí)，科技對(duì)文物工作的提升遠(yuǎn)不止這些，上面的論述只是冰山一角。當(dāng)前，科技在文物工作中的地位是越來越高，應(yīng)用也是越來越廣泛，目前所取得一系列成果就是最好的體現(xiàn)。但是，人類從來不會(huì)滿足于現(xiàn)狀，隨著人類認(rèn)識(shí)客觀世界的不斷深入，科技水平也會(huì)隨之增長(zhǎng)，而作為文物工作者，就應(yīng)該時(shí)刻思考著，如何充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的引領(lǐng)作用，推動(dòng)文物工作與現(xiàn)代科技的融合創(chuàng)新，不斷提升文物工作的科學(xué)化水平，實(shí)現(xiàn)文物事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，為弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化奠定強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)。