借助高科技 “慧眼”識文物
“‘工欲善其事，必先利其器’，我們希望與文物界進一步加強合作，依托大科學裝置，開展核分析文物研究平臺建設及裝備研發(fā)，為我國文物保護和研究提供國際領先的技術和手段。”中國科學院高能物理研究所研究員、中國科學院大學博士生導師魏存峰在主題論壇上表示，在科技飛速發(fā)展的今天，高新技術與文物保護、考古研究的結(jié)合日益緊密，為人們揭開歷史謎團、守護文化遺產(chǎn)提供了強大助力。
魏存峰介紹，同位素與輻射技術是一種研究、認識和改造物質(zhì)的現(xiàn)代高新技術，依托同步輻射光源和散裂中子源等裝置裝備，可以開展文物材質(zhì)、結(jié)構、工藝等多方面的研究。
2023年5月，依托中國科學院高能物理研究所建設的“文物領域核技術應用與裝備國家文物局重點科研基地”正式獲批。“我們基地的建設目標就是依托大科學裝置，建設核技術文物研究平臺，開展專用裝備研發(fā)。”魏存峰說。
同步輻射光具有獨特性質(zhì)，它就像探索文化和自然遺產(chǎn)奧秘的“超級顯微鏡”，使人們能夠在分子和原子尺度上對物體展開觀察。
“同步輻射光可以幫我們詳細了解文物材料的退化狀況，并結(jié)合環(huán)境模擬原位裝置，評估保護材料的效果，為科學保護文物提供依據(jù)；同時，該技術還能間接推測文物的產(chǎn)地，為文物溯源研究提供有力支持。”魏存峰說，結(jié)合材料的歷史信息，借助這一強大“慧眼”，研究人員能分析文物的元素組成和晶體結(jié)構，間接推斷文物的制作年代和修復歷史，實現(xiàn)對文物的斷代研究，還可了解文物的材料構成，進而推斷其制作工藝。
中子技術也是一大利器。中子是一種獨特的微觀粒子，中子成像技術可在不對文物造成任何損壞的情況下，清晰地顯示其內(nèi)部結(jié)構和細節(jié)，它的穿透性比傳統(tǒng)X射線更強，能給文物拍“CT”。
魏存峰團隊和故宮博物院合作，對西漢漆鞘鐵制書刀進行了研究。中子CT重建切片圖揭示了書刀內(nèi)部銹蝕的主要成分及其三維空間分布，還展現(xiàn)了切削刃復合結(jié)構、脫胎夾工藝、繃扎裂縫等工藝細節(jié)，為研究文物的銹蝕路徑提供了新視野。中子衍射譜精修分析結(jié)果也為人們深入了解書刀的材料結(jié)構提供了重要數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在，越來越多的文物專用設備已經(jīng)出現(xiàn)。高能CT可以用于大尺寸、高衰減物品，如鐵器、青銅器及中大型文物的成像；顯微CT則可用于小型文物的高分辨率成像；能譜CT可以進行多能成像、物質(zhì)識別和定量成像，也可應用于小型文物研究。“這些都是技術進步在應用方面的創(chuàng)新。”魏存峰說。
魏存峰團隊同故宮博物院合作研發(fā)的曲面微區(qū)X射線熒光譜儀，就是一項文物需求驅(qū)動的創(chuàng)新成果。該儀器能進行定點元素分析、平面掃描分析成像、曲面掃描分析成像，成功解決了曲面物體的高精度元素分布成像問題。團隊攜這一設備先后赴安徽淮南武王墩墓考古現(xiàn)場、故宮博物院、山西陶寺考古現(xiàn)場等地，對文物進行檢測。他們用儀器對安徽武王墩墓出土的編鐘支架進行了高精度掃描，發(fā)現(xiàn)漆器顏料中含有銅、鈣、鐵、砷等元素，超出了以往的研究認知。
“我相信，在高技術的助力下，我們能更好地守護和傳承人類寶貴的文化遺產(chǎn)，讓歷史文化在新時代綻放出更加耀眼的光芒。”魏存峰說。
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