浅谈在文物保护中对科技手段运用的认识

彭 红

（云南省昆明市盘龙区龙泉街道办事处，云南 昆明650000）

浅谈在文物保护中对科技手段运用的认识

彭 红

（云南省昆明市盘龙区龙泉街道办事处，云南 昆明650000）

文物既是我国祖先留下来的历史文化遗产，又是我国研究古代历史的重要手段，对文物进行保护是后世子孙的应尽责任。然而文物经过千百年的流传，很容易受到温度、湿度以及其他因素的影响而被破坏，因此应用先进的科技手段对文物进行保护非常具有必要性，本文从信息数字化、化学与物理两个方面列举了保护文物的主要科技手段，希望有借鉴意义。

文物保护；科技手段；运用

一、数字化技术科技手段在保护文物中的重要意义

在我国信息化发展迅速的今天，计算机技术与网络技术得到了广泛应用，传输技术与数字存储被极大普及，这给人们加工、存储与查询信息带来了极大的便利。当然文物数字化保护也不例外。应用文物数字化保护技术，既可以实时存储以及记录信息，也可根据文物材质实际情况借助三维扫描应用数字化技术以达到向游客展示虚拟文物的目的。例如我国故宫博物馆中的数字故宫项目、秦俑博物馆中的三维数字建模等。文物信息数据数字化，由于它既包括了文物自身附带的人文历史与地理信息，同时还具有其自身的物理特点，因此除对这些文物信息用数字化形式加以有效保存之外，还能够避免时空的限制，让访问、查询者在线查询文物资料。此外，数字化系统建设好之后，可以实现一次投资多次使用，研究与观测文物时能避免因搬运与移动文物而带来的损伤。文物调查及数据库管理系统于2001年全面启动，它是我国数字博物馆建设的重大标志。故宫资料信息中心，实现了计算机光纤网络系统，并建立起管理型数据库，异地他乡的华侨也可以通过国际网站欣赏到祖国的文物。敦煌的数字摄影测量技术与计算存储图像处理技术，能保存壁画与石窟档案等信息，在一定程度上保护了这一世界瑰宝。总之，当现代制造及设计技术被充分引入之后，它将现代计算制造技术与文物修复技术有效地统一起来，从而在降低修复技术人员实际工作量的同时，最大程度地防止和减少文物损伤，使修复质量得到保障。

二、文物保护中的几种重要手段

当今，随着科技的发展，科技手段对于文物保护的重要性及必要性显而易见。科技手段的应用范围在逐步扩展，科技手段本身也在与时俱进。目前主要有三维激光扫描技术、文物影像技术和数字化信息采集与存储。

首先，三维激光扫描技术。我国计算机视觉技术以及图形学技术得到了极大发展，若在文物修复上应用数字技术会非常方便，它立足数字化平台，通过扫描拍摄，将文物性状与颜色录入进去，从过去的平面像素点重建物体转变到现在的三维空间点。三维扫描技术保证测量时不接触文物，不但精确率得到了保证，而且速度也很快。另外在创建模块时应用AUTOCAD与3DS-MAX这些辅助设计，人们可以很方便地测量文物数据、复原文物纹饰以及建立仿制品，这给文物的数字化展示与保存带来了极大的促进作用。在构建数字化三维文物模型时采用虚拟技术，能三维可视化展示文物，让游客在多个方位与角度欣赏文物，游客能感受到身临其境的良好体验。应用3D信息采集系统，能够使游客借助触摸屏全角度观看文物的细部，游客只需点击其中一个点，就能得到其三维数据，当选取其中两个点，就能得到十分精确的测量数据，连起伏度都能明确。借助计算机还能够让文物外出展览，将三维数据在数字化机床上输入，便可出现模型的精确包装。应用高清照相、三维扫描这些采集方式能够对文物的色彩纹理与三维数据等实时采集，建立其实物三维模型数据库，充分保存文物形式数据、空间关系等三维数据。

其次，文物影像技术，将数字化文物信息实时应用，不但能存储磁光介质，还能对文物信息精确全面地保存。文物影像技术是数字化摄影的一种，能多方位记录文物实体。数字化摄影测量技术获取到物体照片，在解析与验算之后，获取物体外形以及空间等信息。这种文物影像倍率较高，可以为游览者对数据的多角度研究与观测给予帮助。应用数字化图像，不但效率较高，而且不会对文物产生破坏，若文物褪色、载体材料老化，能够调整并恢复文物颜色，让文物彩色对比度得到极大增强，而对纹理充分合成，又可以极大修复古画的残损位置。

最后，数字化信息采集与存储。实体博物馆中收藏的文物具有不可替代性，因此博物馆必须要对其进行保护，保证藏品能够保存原状，避免人为与自然损坏。但很多藏品在保管时出现了重藏轻用的情况。另外，保管藏品会形成很多信息记录，例如入库凭证、文物总账、目录卡、鉴定材料、保护修复记录、影响资料等。他们都有很高的管理信息与学术价值，若人工保管这些繁琐信息，会降低博物馆办事效率，影响文物的保护与利用。建立文物数字化，能够借助图像、符号与文字形式，将其记录、复制、描述与加工于数字载体，应用虚拟现实、影像声音与三维空间等方式充分弥补实体无法更换与展出的劣势。文物的提取只需用于数字建档、保养与展出，其他条件下无需提取，这就对文物进行了极大保护。另外，数字化系统可以根据质地、形状以及年代分类存放藏品，文物管理人员仅通过计算机系统功能就能轻易检索出藏品的详细资料与具体存放位置。

三、我国保护文物的物理、化学技术科技手段

（一）拉曼光谱

拉曼光谱属于散射广谱，它能分析不同于入射光谱频率的散射光谱，从而得到分子振动与转动信息并在分子结构分析中得以应用。探究其腐蚀机理便可科学合理地制定出如何保护金属文物的详细方案。文物颜料因为气候与环境的持续变化而退化脱落，很多新出文物中，不但颜料比较潮湿，而且大多还属于分层的混合颜料，这对颜料分析的准确性很是不利。拉曼光谱技术则能以光子为探针，无损检测原位，由于各物质拉曼普具有特异性，因此能敏感性作用于样品结构与成分。该技术在五代冯晖墓、意大利南部红描陶器、河南无釉质着色陶器等得以充分应用。

（二）X射线衍射技术

X射线衍射不仅快捷无损，而且有很高的测量精确度，可以得到晶体较为完整的信息。例如将其用于兵马俑残件，将银器锈蚀与青铜锈蚀相对比，研究青铜器自发锈蚀的试验规律与反应热力学，算出青铜器锈蚀的方程式，即通过氧化铜途径，并得出重要结论：对青铜器进行防潮，能够达到防锈蚀目的。部分专家通过该技术找出了青铜器腐蚀层中的次生矿物，例如锡石、赤铜矿、白铅矿、蓝铜矿与孔雀石，并表示这些矿物形成德尔腐蚀层能够保护青铜器表面。

（三）X射线荧光

X射线荧光分析技术用于文物保护，主要是先对文物成分进行分析，以掌握文物的材质，对文物的损坏过程与机理进行查明后，再对质变产物成分进行分析。使用荧光分析技术对文物附近大气气溶胶以及化学污染物进行研究，了解文物保护是否妥善。此外，还要应用X射线荧光来研究保护前后的成分变化。该技术在保护文物中非常重要，可以说是不可或缺的。

（四）扫描电镜-能谱应用

扫描电镜的工作原理主要是光驱扫描与逐点成像，其中背散射电子信号与二次电子信号最是经常用到，二次电子信号主要在表面形貌衬度显示上应用，背散射电子信号主要在原子序数衬度上应用。X射线纤维能谱分析是扫描电镜-能谱中的重要技术，该能谱分析仪主要借助样品被激发出的特性即X射线能量从而对样品中的元素进行明确。将扫描电镜-能谱应用于文物保护中，主要有以下几个方面：认识文物本体材料、分析晶体形态与组织结构和尺寸测量等微观形貌、分析成分、分析病害产物与病害特征、分析文物病害、研究文物保护材料学、选择与评价保护材料、掌握金属质文物微观形貌等。当然，该技术在纺织品文物中也同样能得到应用，然而纺织品文物不导电，必须要使用导体材料作为式样，这就有可能覆盖结构细部特征或者重要信息，导致最后结论不精确。

三、总结

文物是我国五千年文明的见证，也是祖先留下来的文化遗产。在新的历史条件下，我们要应用科技手段去保护文物，并让科学技术手段应用于文物保护的各个环节，例如文物发掘、文物市场监管、文物灾害保护等方面，给文物给予全过程保障。本文列举了文物保护的数字化科技与常见的物理、化学科技，希望能促进我国文物保护工作的极大发展。

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彭红（1965-），女，汉族，四川省泸州市人，本科，文化馆员，主要研究方向：基层群众文化活动及建设、文物保护工作。