光谱仪在文物修复的原理

继同名纪录片和电影之后，图书《我在故宫修文物》　于近日出版，文物修复再度成为人们关注的热点。确实，正如片中所展示的那样，文物修复是一门手艺活。然而记者在采访中发现，在今天的故宫博物院，这已经不仅仅是一门手艺活。　　三维视频扫描、高光谱成像技术、X光、CT̷̷随着越来越多现代高科技手段的不断介入，中国文物修复工作更加准确，也更加科学。　　×光“护驾”青铜器铭文　　如何修复一件锈迹斑斑的青铜器文物?　以往的做法是：先动手除锈。“但这样一来，很容易把锈斑下面可能隐藏着的铭文也破坏了，这样的例子有很多。”故宫博物院副院长宋纪蓉对记者表示。　　宋纪蓉是故宫“文物医院”概念的倡导者。来到故宫之前，她是西北大学的教授，从事了20多年化学研究。“化学是研究物质的，文物就是物质。”从这个理念出发，宋纪蓉认为，化学研究中用来观察物质和材料的仪器设备，都可以用在文物修复上。如此一来，文物修复就由原先类似中医看病的经验医学模式，转入了中西医结合的更加科学的模式。　　将设备引入文物修复，首先为确定修复工艺提供了科学依据。回到前面说的那件青铜器文物——实际上，这是河南省考古研究院送到故宫博物院文保科技部的一件出土文物。文保科技部的工作人员拿到这件文物之后，先用X光进行前期检测，发现铭文之后，再确定修复工艺，从而有效避免了在除锈的同时把铭文也破坏的悲剧。　　有时候，修复意味着要先将前人留在文物上的修复痕迹去除。　　这同样是现代仪器设备可以大显身手的环节。高飞是文保科技部青铜器组的修复师，眼下，他正和同事们忙着对一件辽代的金属面具进行修复。这件文物曾经在民国前后经历过修复，当时的修复者很粗暴地把胶涂在了面具正面。好在前期检测分析出了胶的成分，“这样我们就可以有针对性地把这种胶进行去除，然后换上我们今天要用的材料。”高飞这样告诉记者。　　精准算出修复效果5年还是10年有效　　不仅修复过程需要科学手段的有效介入，修复效果的判断和保持，同样依赖科学。霉菌是文物容易感染的主要病害———除了收藏环境的影响，还有清除不够彻底引发的二次感染。所以，在故宫“文物医院”，最常用的设备就是三维视频扫描仪———修复师们把它形象地比喻为医生用的听诊器。无论是裱画修复、丝织品修复还是唐卡修复，三维视频扫描仪都是必备之神器。　　宋纪蓉打开电脑，用一幅幅图片告诉记者“听诊器”的用途：一件布满霉菌的文物，经过清洗，肉眼看起来已经恢复干净光鲜，但由三维视频扫描仪放大200倍之后，却发现上面仍然有残留的菌丝。　　对修复效果进行量化的判断，这是科学手段在文物修复后期所发挥的作用。而对另一些修复效果不容易长久保持的文物来说，借助相关设备系统，就可以解决这个问题。在文保科技部，记者看到了一把长近两米的铁质清代高丽刀，被密封在一个大塑料袋里———事实上，这样的表述很外行，用修复师的专业说法，这叫RP系统，包含了脱氧剂、氧气指示剂和透氧率不超过0.1%的塑料膜，可以把除锈效果保持5到10年。　　转变观念，不仅要修好，更要研究好　　把现代科学技术应用到文物修复，成果让人惊叹。但更重要的是，科技介入修复，推动了修复观念的转变。高飞说：“以前我们更注重修复效果，满足于文物坏着来，好着走 现在我们不光是想把文物修复好，更希望在修复过程中了解文物。”而这样一个过程，用宋纪蓉的话来说，就是把每一次的修复都当成研究案例，真正让文物修复成为一门科学，为历史研究提供更多素材。在故宫博物院举行的万寿盛典展上，修复后展出的贴落　《乾隆帝祝母后万寿图》引起海内外关注。在修复过程中，通过高光谱成像技术，修复师意外发现了掩藏在色彩下面的底稿，不仅有线条，还有上色之后肉眼看不到的袖子里的一只手。这对于古代绘画研究而言无疑是有价值的。　　再回到前面提到过的辽代金属面具。经过前期检测，高飞和同事发现，此前修复时所用的手法和材料，都有别于传统修复，特别是涂在面具上的胶，是民国前后国外比较流行的一种化学材料。根据这一点，他们推断出这可能是由当时在中国的外国修复师所为。一段尘封的历史就此打开。

昨日，故宫文物医院，工作人员为来宾介绍用来分析文物的激光拉曼光谱仪。 　　故宫的“网红”文物修复师们将从屏幕走进现实，传承千年的文物修复技艺也会与公众“面对面”。昨日，新落成的故宫文物医院初次露面，已开始执行“治病救文物”任务。 修复师穿白大褂为文物“治病”　　南北向的一溜儿房子里，一条过道位于两排房屋中间，由白墙玻璃窗分割成近百平米一间的房屋，里面的工作人员穿着白大褂。近期，故宫文物医院落户故宫西河沿。　　文物医院里，书画、陶瓷、木器、漆器、百宝嵌、钟表、陶瓷、织绣、唐卡、壁画、油画等“生病”的文物，等待着修护和复制。　　其中，既有初次露面、色彩鲜艳的《弘历戏雪图》，也有光绪帝、同治帝穿过的天马皮(沙狐肚子上的白毛)和洋灰鼠皮(兔皮)，还有养心殿佛堂中的“梅坞”匾等，全都躺在不同“科室”的“手术台”上，等待接受“治疗”。　　直接把文物放在“手术台”，是否会带来风化、腐蚀等危险?故宫文物修复师表示不必担心，“文物医院里的温度、湿度乃至灯光都经过设定，符合文物保护标准，文物看似裸露在外，却不会受到损害”。　　公众将可探秘文物修复过程　　“《我在故宫修文物》纪录片播出后，文物修复受欢迎程度明显提升。”故宫博物院院长单霁翔说，文物医院的设立也考虑到了公众需求，希望以“医院”这个接近日常生活的概念，进一步向大众传播文物保护理念。　　单霁翔介绍，故宫文物医院建筑长361米，建筑面积1.3万平米，地上和地下各一层，分为科技保护区、书画修护区等6大区域。功能上划分为文物科技实验室、文物修护工作室和文物保护管理与展示宣传3部分，合计45个工作单元。是目前国内面积最大、功能门类最完备、科研设施最齐全、专业人员最多的文物科技保护机构。　　今后，故宫文物医院将作为文物修复的常规展览场馆向公众开放。公众将可以预约观摩文物修复过程，与故宫的“网红”文物修复师们近距离接触。单霁翔希望，通过展示文物修复过程，观众能了解文物修复的科学性，体会文物修复者的“工匠精神”。　　■ 看点　　现代设备隔空为文物“诊断”　　单霁翔介绍，文物修复是一个科学的过程，像患者到医院看病一样，不仅需要有传统技术的工匠进行经验性判断，也需要借助各类分析检测的仪器来诊断。在采用传统工艺保养修复文物的同时，故宫文物医院配备了世界上最先进的文物“诊疗”设备。　　昨日，在书画修复室看到，一幅卷轴“躺在”显微镜下接受“检查”，显微镜左侧的显示屏上，直接展示出了卷轴的“肌理”。　　工作人员介绍，这台“三维视频显微镜”设备，可放大至200倍。检测图案显示出的是卷轴画纸的经纬线，之后还能用软件测量其经纬线的宽度和画纸材质，如果古画上有缺失，“文物医生”就能从遗留下来的材料中寻找相似材质进行弥补。　　在青铜器“诊疗室”内，一个青铜器正在接受“诊断”。工作人员介绍，这一机器学名叫“X射线荧光光谱仪”，与医院里的CT设备类似。将文物放在仪器上，就能“隔空”探测出制作文物所需的各种成分，在后期修复时能直接分析缺失处的材料。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 不知道什么时候开始，穿越成为了万红题材，不但相关的电视剧开始络绎不绝，连广告也把穿越当做卖点。虽然不能否认其中不乏优质作品或者文案，但大部分和穿越有关的影视作品和广告闹出的更多是让人感到尴尬的笑话。就像前段时间某线下销售平台的一句“让物价穿越回1948”收获了网友的无数嘲讽与口水。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 事实上，穿越这个话题并非红灯区，恰恰在很多科研领域，许多时候，穿越想法的诞生是来源于历史遗留的文物、故事所带给我们的求知欲，相对的，想要驾驭好这个题材，首先应该做到的，是尊重历史——铭记历史的严肃性，保证其不可动摇的真实性。现如今，历史已经成为学生必须要学习的学科之一，但是死记硬背的模式仍然是教学中的主流，全民教学虽然很好的实施，但是真正主攻历史或相关专业的人并不多，历史在新青年中仿佛象征着古板而非理应有的那种趣味性。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 好在随着央视播出的一系列关于故宫、文物、历史档案的纪录片或者不错的口碑，越来越多的青年开始对历史拥有兴趣，愿意去尝试了解历史，更有不少年轻人加入了文物保护、修复等团队中。而文物正是历史的见证者，是历史留给人类的瑰宝。而谈及文物修复，除了要有一批仔细、认真的修复人员外，各式各样的仪器设备同样也是必不可少的工具。文物修复的原则之一就是不能破坏文物本身的历史价值，修复使用的材料，修复的结构都必须按照文物原本的特质来，修复过程也要遵循文物保护的基本原则。根据小编从相关记录片中了解的皮毛知识，包括雕像、壁画、青铜器在内的各种文物，修复过程一般都要经过光谱分析、绘图、粘补、加固、补型、金箔回贴等多道技术工序。此外，根据不同文物可能出现的不同问题，科学仪器往往需要“对症下药”。以服装类文物为例，去霉是服装类文物的常见修复工作，对于文物的后续保存有很重要的意义。和大多数文物一样，服装类文物的修复一般情况是不允许人为的损坏文物本身的，所以在观察霉菌分布状况，分析霉菌种类的过程中，无法采取制作切片等操作，这时候，三维显微镜就是重要的工具了，这个设备可以在不破坏文物本身的情况，全方位的观察样品，并可以通过放大三维视频，观察文物的细节，协助工作人员记录文物上霉菌的分布状况，为后续除菌保护也配置提供信息基础。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 此外，修复破损结构、脱落色块也是文物修复中常见的工作，而这项工程的难度除了需要了解文物原本的结构、样貌外，了解并复制其制作材料也是必要工作。一般来说，这类文物的修复工作需要先了解文物的损坏情况，并通过计算机演算，结合历史学者的推演，还原出文物原本的样貌，而这个过程中，会使用到诸如X荧光光谱、超声波仪器等无损检测仪。在这之后，就是确定成分，成分确定的方法并不固定，想矿物材料的分析一般会采用X射线粉末衍射仪或者激光拉曼光谱仪。其中拉曼光谱仪的优势是在确认颜料矿物成分的同时，还能测试分析高温釉瓷釉烧温度，在瓷器、玉器、壁画的修复上使用更为广泛。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 结语：文章最后，还是回到最开始的话题，小编以为，对于大众而言，反感的从来不是穿越两个字本身，而是以穿越为借口，对历史事实的不尊重，尊重历史应该是每一个的基本职责，就像文物保护从来不是一个组织的事一样，历史也从来不是个别人掌握就可以的，希望未来，同样的闹剧不会再次发生。 /p p br/ /p