揭秘｜文物保护背后科技含量有多高？

从无人机的高空俯瞰到三维扫描技术的精准复刻，从人工智能的智能分析到虚拟现实技术的沉浸式体验，这些前沿科技不仅提升了考古发掘的精准度与效率，更让远古的历史场景以更加生动、直观的方式重现于世。

历史溯源

“硬核”配置，开创考古工作新模式

考古发掘是连接过去与现在的桥梁。随着科技的进步，考古工作不再局限于传统的挖掘与整理，而是借助高科技手段，实现了对古代文明的精准揭秘。

过去田野考古，勘察、挖掘等工作大多在露天条件下开展，现如今考古实验室直接被搬到现场，为半出土状态下特殊、敏感、脆弱的文物提供全方位的保护，避免文物直接暴露在空气中，遭受不可逆转的损伤。

在信息提取 方面，中国电科联合研发多功能考古发掘集成平台，设立现场考古实验室 ，使考古工作者可以通过电子显微镜、三维激光扫描和高光谱扫描 等设备，第一时间完成从肉眼可见信息到不可见信息的综合提取。

在信息分析 层面，中华文明探源研究项目组突破常规检测方法，采用贝叶斯统计和核密度估计法 对测年结果进行分析，综合分析考古遗存年代，在石峁与三星堆遗址的测年工作中取得了重大突破。

上可九天揽月，下可五洋捉鳖。

从“蛟龙”号到“深海勇士”号再到“奋斗者”号 ，三代深海载人潜水器的迭代更新只是一个缩影。

如今，我国已经初步具备深海考古所需的谱系化、多功能的装备集群 ，实现低成本、高频次、常态化、业务化运维，形成“海域管理、深水科技、深海考古”的协同体系。

专用科考船、水下航行器、载人潜水器、海底地貌仪、水下通讯 等技术装备，推动我国水下考古进入深海领域开展全新的探索研究。

南海西北陆坡一号、二号沉船遗址考古中，海洋测绘中常用的侧扫声呐技术并不能满足考古人员的发掘需求，为此工作人员通过摄影拼接、三维激光扫描 等技术手段，将近10万张照片拼接起来，为后续工作提供了“导航图”，放大以后可以看到大部分文物的细节。

利用长基线定位系统 提高了定位导航和位置标注的精度。

为了确保文物安全，工作人员还将潜水器过去用的金属材料机械手替换为了柔性材料机械手 ，使其既不损害文物，还具备足够的握力。

文物修复

化腐朽为神奇，科技还文物以生命

从环境监测到微生物控制，从修复技术到数字复原，科技在文物保护中发挥着越来越重要的作用。

兰州大学核科学与技术学院、稀有同位素前沿科学中心文物探测小组运用可量产的缪子成像系统，通过缪子成像技术，给西安古城墙做“CT” ，对存在明显病害症状的西安城墙58号马面区域进行三维密度成像，从无法观测到的城墙内部夯土的角度，找出病害的原因，从而对症下药。

在永乐宫数字化工作室，生数科技利用自主研发的多模态AI模型来修复和完善壁画 ，在短短几个月内，AI修复专家学习相关的色彩、技法和构图等专业艺术知识，并能模仿元代画家的绘画技巧和笔迹，对人物面部进行精确重绘，补全缺失的细节，根据自身理解自动修复相应朝代的风格。

新维畅想的微痕提取采集技术、古文字AI图像处理技术 ，在对文物本体无接触的前提下以超越人眼识别的超高精度采样技术，让“已经消失”的文物信息得以重现。

字画古籍高清拍摄修复仪

根据汉文古籍普查结果，目前我国存世的古籍大约在270万部，保护、修复和利用的任务十分繁重。

郑州枫华实业股份有限公司与国家图书馆古籍馆共同研发的字画古籍高清拍摄修复仪 ，可完整记录临摹、拷贝、清洗、修补、揭裱、装裱等古籍字面修复过程。

高清画面可查看修复对象的质地与纹理细节，提高操作准确性；

高清影像监控以视频和声音的形式记录修复过程，生成修复档案，可供过程回溯与人员培训；

结合透光技术，大大降低修复难度与损坏机率，提升修复效率、减轻修复人员工作强度。

预防性保护

用科技为文物筑起坚实的防线

通过运用先进的监测技术、科学的保护方法和严格的环境控制措施，在损害发生之前，就为文物筑起一道坚实的防线，确保它们能够跨越千年，继续讲述那些被岁月尘封的故事。

在文物要地安防态势感知平台上，中国电科的呈现全国文物安防态势感知视图 ，通过点选文保单位，场景就能切换至要地安防视图。

该图汇聚基础信息、传感数据、预警数据 等，文物要地安防态势感知平台能够呈现文保单位数量、安防风险、传感数据、实时风险等指标，目前已应用于敦煌莫高窟、当阳关陵庙等文博单位。

宏瑞文博自主研发的文物预防性保护和数字化展示集成柜（多功能数字文物展柜），集物联网、软硬件系统联动控制技术、数据分析、可视化数据展示、多媒体互动展示等数字技术于一体 ，保证文物在最佳环境条件下得到妥善保存，同时实现了文物信息的数字化、智能化呈现与互动体验。

数字化保护

虚拟重塑，再现文物风采

通过高精度成像、三维建模、虚拟现实等技术，文物得以以数字形态永久保存，并在更广阔的平台上进行展示与传播，让更多人能够领略到人类文明的瑰宝。

南京文投集团构建了大报恩寺遗址博物馆知识图谱 ，将大报恩寺历史脉络梳理后多维度展现。在此基础上，全国首个全真互联元宇宙博物馆空间——大报恩寺元宇宙博物馆 应运而生。

同时，利用影视级3D建模渲染技术 ，构建4500万面微米级建模模型，采用PBR渲染技术 ，真实还原了五彩琉璃釉面，1:1数字复原大报恩寺琉璃宝塔的艺术原貌。

龙门石窟研究院将三维数字技术运用于流散文物的寻探确定原位、虚拟复位研究展示中 ，由此开启了龙门石窟流散文物“数字化回归”的新路径。

湖南省马栏山全景文化数字化创新中心借用国内外的顶尖技术组合创新，从多光影采集到图像叠加、图形渲染、计算机视觉计算 等20多步流程，将浯溪碑林石刻刻痕深度在0.01毫米以上的石刻文字在数字世界得以还原。

借助科技的力量，文物保护工作正逐步走向科学化、精细化 的新高度。从考古发掘中的现场即时保护，到后续实验室中的深入分析，再到数字化技术在文物展示与传播中的应用，科技已经成为文物保护不可或缺的重要支撑。它让我们在尊重历史、传承文化的同时，更加科学地保护和管理这些宝贵的文化遗产，确保它们能够跨越时空的界限，继续向世人讲述着过去的故事，展现着文明的辉煌。

永州：省级重点实验室的“黑科技”，让砖石质文物“会说话”

来源：【湖南日报】

通讯员 林泽红 李谌涵 湖南日报·新湖南客户端记者 严万达

2023年12月27日，依托湖南科技学院、湖南大学、上海建为历保科技股份有限公司三家单位联合共建的砖石质文物智慧化保护利用技术湖南省重点实验室揭牌仪式，在永州隆重举行。12月28日，湖南科技学院召开重点实验室第一届学术委员会第一次会议，标志着湖南省以砖石质文物为研究对象、智慧化保护为研究手段的重点实验室正式挂牌成立并运行。将为湖南乃至全国的砖石质文物智慧化保护工作注入新的科技活力，对全省文物和文化遗产保护相关的科研平台、学科发展、人才培养、成果转化等起到积极促进作用。

重点实验室服务砖石质文物保护和文旅发展产业，为实现“三高四新”美好蓝图蓄势赋能

重点实验室围绕党的二十大报告关于“加大文物和文化遗产保护力度”的要求，瞄准国家《“十四五”文物保护和科技创新规划》战略需求，从湖南为全国文物大省、强省迫切需求的“文物资源大数据库、病害诊断识别、知识挖掘、时空融合展示”等文物保护利用科技创新关键技术出发，聚焦我省重点部署的新一代信息技术“网络化、智能化、融合化”发展趋势及重点实施的湖湘文物数字化、革命文物保护传承等五项工程，在文物云平台构建、健康模型与AI预警、大数据智慧应用等3个方向的开创性工作为我国文物保护利用做出了贡献，形成了文物保护数据采集自动化、病害诊断智能化、活化利用智慧化的研究特色，打造砖石质文物智慧化保护和利用专有装备产学研用联合体，服务砖石质文物保护和文旅发展产业，为实现“三高四新”美好蓝图，推进文化强省建设贡献力量。

湖南省近现代重要史迹代表性建筑数量排全国前列，为重点实验室基础研究和成果孵化提供了丰富的样本

湖南省拥有丰富的砖石质文物资源，是“全国十个文物大省(市)”之一。在已登记的20366处不可移动文物中，有古建筑6420处、石窟寺及石刻590处、近现代重要史迹及代表性建筑3831处，现代重要史迹代表性建筑数量全国第一；传统村落数量位居全国前三；全国重点文物保护单位数量名列全国第八。唐宋摩崖石刻更是国内一绝，全国共有北宋诗刻344种，其中湖南有64种，祁阳市浯溪碑林为中国南方最大露天碑林。

近年来重点实验室研究团队在历史建筑、传统村落、乡村振兴等方面承担国家重点研发计划、国家自然基金课题等课题8项；承担湖南省重点研发计划、湖南省自然基金等30余项。荣获省级科技奖励9项，发表三大检索论文30余篇，参编地方标准《文物建筑三维信息采集技术规程》《历史建筑安全监测技术标准》等10余项，3人成为全国文物保护领域领军人才，研究成果应用在世界遗产和国保单位监测、保护、修缮项目，成果转化金额逾3亿元。加强不可移动文物一体化保护及其技术创新，为国内外文物智慧化保护技术创新添砖加瓦。

三家联合共建单位优势互补，为重点实验室构建砖石质文物智慧化保护和利用专有装备产学研用联合体

该实验室由湖南科技学院、湖南大学、上海建为历保科技股份有限公司3家依托单位联合共建，在历史建筑数字化保护、智能检测和监测、修缮加固等领域取得的原创性成果，处于省内领先、国内先进水平。

湖南科技学院研发的《湖南传统村落数字化采集和处理集成技术》，荣获湖南省科学技术进步奖三等奖；已取得砖石质文物的保护、利用和数字孪生的相关研究成果，其中摩崖石刻研究在省内独树一帜；主要为重点实验室提供科研场地、仪器设备，将重点开展技术攻关及工程技术人才培养。

湖南大学持续开展岳麓书院等历史建筑保护工作，完成2项世界遗产和40多个国家重点文物保护单位的数字化保护和修缮设计，是地方规范编制、行业标准定制的主要责任单位，能为实验室凝练关键科学问题，进行基础理论研究，培养创新性人才。

上海建为历保科技股份有限公司是国家文物文化遗产保护行业第一家在新三板挂牌的国家级高新技术企业，第一批国家级专精特新小巨人企业。该公司致力于历史文化遗产的全生命周期的保护与利用，在历史建筑数据自动化采集、病害识别与诊断、结构检测与健康监测等方面拥有丰富的工程经验和操作案例，可为实验室在科技成果有效转化方面发挥积极作用，在国内形成可推广的模式和示范样板。

重点实验室落户湖南科技学院，为科研成果转化提供强有力的人才和物质保障

湖南科技学院建有省部级重点实验室、研究中心及试验基地，其先进的仪器设施和良好的工作条件，为项目顺利实施奠定了坚实的基地和设备基础。学校围绕重点实验室建设，提供了大量配套资金和优厚的政策支持，已为实验室建设顺利落地场地面积9400㎡、3000余万元的仪器设备。未来3至5年，预计继续投入1500余万元用于实验室软硬件条件建设，特别是重点实验室3个重点研究方向内关键科研设备、软件配套的购置。工科实训大楼和结构大厅为实验室组建提供了良好的科研环境。

湖南大学拥有城市建筑研究所和建筑遗产保护研究所，可为砖石质文物研究提供技术支撑。上海建为历保科技股份有限公司具有砖石质文物智慧化利用保护的工程人员、仪器、设施、设备和装备，为本实验室的科研成果转化提供强有力的人才和物质保障。

重点实验室固定成员有56人，正高12人(21.4%)，博士33人(58.9%)，高级职称占35人(62.5%)，科学研究人员41人，技术人员8人，管理人员7人。在历史建筑监测和修复方面完成了岳阳市君山区挂口镇历史遗产保护等项目；与广东南秀古建石雕园林工程有限公司合作完成了岳阳张谷英村古建筑群修缮保护等项目；与天翼园林建设有限公司合作完成了祁阳蔗塘村李家大院修缮等项目；与湖南大学建筑设计院合作解决了传统村落保护原真性方面的难题，编制了湘西十八洞村等一大批传统村落保护(发展)规划。湖南科技学院独立承担了省内60个中国传统村落数字博物馆的建设工作；承担了永州市乡村建设继续教育工作，共培训了基层技术人员、工人、农村建设工匠17004人，是省内唯一一所承担中国传统村落数字博物馆建设项目的高校。

该重点实验室以砖石质文物保护利用的智慧化为建设目标，以砖石质文物云平台构建、健康模型与智能预警、大数据智慧应用为研究方向，构建产学研用深度融合的砖石质不可移动文物科技创新体系，推进行业标准体系建设，提升砖石质文物科技创新能力和科技应用水平，打造砖石质文物保护研究型工程示范项目，稳步造就一支科技研发能力和技术应用能力过硬的砖石质文物科技人才队伍。

本文来自【湖南日报】，仅代表作者观点。全国党媒信息公共平台提供信息发布传播服务。

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