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今年年初，考古學(xué)家利用數(shù)字三維模型，實(shí)現(xiàn)了三星堆3號(hào)“祭祀坑”銅頂尊跪坐人像與8號(hào)“祭祀坑”神獸的成功拼對(duì)，引起了廣泛關(guān)注。該數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用，避免了現(xiàn)場(chǎng)挪動(dòng)文物可能造成的損傷，還能保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，讓拼對(duì)研究更加便捷。

對(duì)文明起源、形成和發(fā)展的探究，是一個(gè)復(fù)雜且漫長(zhǎng)的系統(tǒng)工程。通過考古對(duì)世界各區(qū)域文明進(jìn)行研究和保護(hù)，是世界各國(guó)人民情感中潛藏的孜孜期待。如今，現(xiàn)代化乃至數(shù)字化科技，將考古的視野和手段拓展到了更高的維度。

這是考古學(xué)家用數(shù)字三維模型技術(shù)合成的文物圖像 圖源：新華社

文物如何出土大有講究

X射線技術(shù)、CT掃描、組合3D視圖……2021年底，埃及考古學(xué)家首次以數(shù)字化方式“解封”了古埃及法老阿蒙霍特普一世的木乃伊，并公布其面部特征、年齡等相關(guān)信息。

法老阿蒙霍特普一世的木乃伊面罩在現(xiàn)代從未被打開過，科學(xué)家使用三維CT進(jìn)行“數(shù)字化解封”并公布了其面部細(xì)節(jié) 圖源：Eurekalert網(wǎng)站

得益于數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，埃及的考古研究取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)。在“掃描金字塔”考古項(xiàng)目中，考古人員運(yùn)用射線照相、紅外熱成像、攝影測(cè)量法、3D掃描重建和無人機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)和設(shè)備，研究和測(cè)量了多座金字塔的內(nèi)部構(gòu)造，以檢測(cè)是否存在未知的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步了解金字塔的施工過程和技術(shù)。

圖源：Bilibili

2020年，水下考古調(diào)查開始在穆魯朱加當(dāng)?shù)睾０陡浇归_。研究人員沿著潮間帶浮潛分析水下地形地貌，衛(wèi)星圖像和海圖填補(bǔ)現(xiàn)有地圖的空白，機(jī)載激光對(duì)水下景觀進(jìn)行成像，聲吶則捕獲海床細(xì)微特征，這些遙感技術(shù)為科研人員下水作了有效準(zhǔn)備。利用先進(jìn)的技術(shù)和潛水員水下作業(yè)，在穆魯朱加北側(cè)的布魯吉埃雷斯海峽附近，也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了269件石器。穆魯朱加的水下考古實(shí)踐令人振奮，它表明通過技術(shù)手段對(duì)淹沒景觀進(jìn)行預(yù)測(cè)建模，可以將研究人員引向水下考古現(xiàn)場(chǎng)。

水下考古隊(duì)員進(jìn)行中性浮力訓(xùn)練。圖源：人民網(wǎng)

中國(guó)三星堆遺址考古處處被科技加持。在三星堆祭祀?yún)^(qū)考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)，一座座玻璃房子整齊排列。這些全透明的“考古艙”配備集成發(fā)掘平臺(tái)，“吊籃”一樣的工作平臺(tái)使考古人員在坑內(nèi)懸空作業(yè)，多功能考古操作系統(tǒng)搭載的高光譜成像掃描儀和三維激光掃描儀，可隨時(shí)對(duì)文物進(jìn)行光譜拍攝、掃描祭祀坑的文物埋藏及出土信息。

圖源：三星堆研究院

使用3D掃描儀搜集文物及其周邊的信息數(shù)據(jù)，通過3D打印機(jī)打印出一模一樣的石膏模型。這個(gè)石膏模型在貼合嚴(yán)密、保護(hù)性強(qiáng)的硅膠保護(hù)套配合下，可使用套箱的方式提取文物。

保護(hù)修繕技術(shù)層出不窮

作為擁有世界文化遺產(chǎn)數(shù)量最多的國(guó)家之一，近年來，意大利越來越多地借助先進(jìn)數(shù)字科技加強(qiáng)考古和文物保護(hù)工作，數(shù)字信息資料庫、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D打印建模等高科技手段不斷被應(yīng)用于文化遺產(chǎn)保護(hù)中。

2022年9月，意大利啟動(dòng)名為“RePAIR”的文物保護(hù)項(xiàng)目，機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用在了龐貝古城遺址壁畫碎片的修復(fù)工作之中。修復(fù)機(jī)器人配備能夠掃描碎片的機(jī)械手臂，通過3D數(shù)字化系統(tǒng)，當(dāng)碎片被掃描和識(shí)別后，精密機(jī)械臂將在先進(jìn)的傳感器幫助下精準(zhǔn)操作，把壁畫碎片放到原始位置并避免任何損壞。

圖源：CCTV9

龐貝考古公園相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這一項(xiàng)目利用計(jì)算機(jī)視覺及人工智能領(lǐng)域的尖端技術(shù)，對(duì)雙耳瓶、壁畫、馬賽克等往往有數(shù)千個(gè)碎片、人工難以復(fù)原的文物進(jìn)行實(shí)物重建，完成精確且精細(xì)的還原。

法國(guó)在古跡修復(fù)和保護(hù)工作上也越來越廣泛地使用數(shù)字技術(shù)。法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心與法國(guó)文化部合作，組成擁有百余名研究人員的巴黎圣母院數(shù)字修復(fù)團(tuán)隊(duì)，收集、核對(duì)并研究與巴黎圣母院建筑有關(guān)的所有數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)將相關(guān)的文字、圖像、視頻乃至三維模型結(jié)合，用于剖析建筑框架和屋頂?shù)拿總€(gè)組件。

圖源：Bilibili

當(dāng)前，X-射線衍射儀、X-射線熒光儀、激光拉曼光譜儀、掃描電子顯微鏡、3D打印等科技手段被廣泛運(yùn)用于文物保護(hù)修復(fù)中。在中國(guó)安徽博物院文物科技保護(hù)中心內(nèi)，研究員使用X射線分析一級(jí)館藏文物蔡侯產(chǎn)劍，肉眼無法看到的文物損傷狀況、礦化程度、銹蝕掩蓋下的紋飾等信息一目了然。

圖源：百度百科

該中心研究院介紹，X射線衍射、X射線熒光光譜分析相當(dāng)于“驗(yàn)血”，分析文物銹蝕物的成分，檢測(cè)是否存在有害銹及其含量。X射線探傷分析更像“胸透”，而金相顯微鏡和掃描電鏡分析可以看作是“病理分析”，判斷文物的腐蝕程度，為整形、焊接等提供技術(shù)參考。

歷史在數(shù)字世界中復(fù)現(xiàn)

借助先進(jìn)的科技手段對(duì)文物進(jìn)行數(shù)字化保護(hù)，可以賦予文物永久的信息檔案，形成可供創(chuàng)造性利用的數(shù)據(jù)庫，也讓人們足不出戶就獲得豐富的文化體驗(yàn)。

法國(guó)巴黎凡爾賽宮被譽(yù)為世界五大宮殿之一。進(jìn)入凡爾賽宮參觀，游客可以下載內(nèi)置11種語言的手機(jī)App，實(shí)時(shí)更新所處位置，并借助其中的圖片和視頻講解，參觀這座“法蘭西式”的大花園。

圖源：凡爾賽宮官網(wǎng)

特別是通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，游客能夠從不同角度深入觀察凡爾賽宮房間內(nèi)部結(jié)構(gòu)、藝術(shù)品、家具等。在這片虛擬空間內(nèi)，游客可以查看并隨意移動(dòng)這些家具及藝術(shù)品，甚至在鏡廳參加虛擬的盛裝舞會(huì)。

在法國(guó)盧浮宮，數(shù)字技術(shù)也被充分運(yùn)用到博物館內(nèi)部信息的建構(gòu)中。借助信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，盧浮宮對(duì)館內(nèi)大量藏品進(jìn)行了高清圖像采集，實(shí)現(xiàn)館藏文物信息的全方位儲(chǔ)存和管理。這一館藏?cái)?shù)字庫包括近50萬件藏品，于2021年向公眾完全開放。

圖源：盧浮宮官網(wǎng)

最早于2007年開始運(yùn)行的意大利羅馬考古遺產(chǎn)特別監(jiān)管局的羅馬考古地理信息系統(tǒng)（SITAR），則是一項(xiàng)代表性地理參考信息系統(tǒng)。通過SITAR系統(tǒng)，羅馬考古遺產(chǎn)特別監(jiān)管局實(shí)時(shí)將羅馬考古領(lǐng)域現(xiàn)有以及新發(fā)現(xiàn)的信息、進(jìn)展、工具和詳細(xì)教程等置于網(wǎng)絡(luò)上持續(xù)共享，意大利及其他國(guó)家的民眾均可免費(fèi)訪問開放數(shù)據(jù)項(xiàng)目的每個(gè)部分。

在中國(guó)，敦煌研究院“數(shù)字藏經(jīng)洞”于2022年6月與公眾見面。“數(shù)字藏經(jīng)洞”通過激光掃描、照片重建技術(shù)，對(duì)文物細(xì)節(jié)進(jìn)行毫米級(jí)精度的還原，更好呈現(xiàn)了文物里的寶貴信息。

圖源：Bilibili

斗轉(zhuǎn)星移，古物藏品細(xì)微之處的變與不變?nèi)庋垡褵o法感知?？萍及l(fā)展，幫我們拂去歷史的迷沙，讓珍寶終得從地下到云端，重現(xiàn)于世，實(shí)現(xiàn)了文物的“賽博永存”。

審核：張寧 策劃：李政葳 撰文：孔繁鑫 編輯：李飛、穆子葉

參考丨人民日?qǐng)?bào)、中國(guó)青年報(bào)、新華網(wǎng)、人民網(wǎng)

來源： 世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)