文物保护技术装备学术研讨会发言摘要

来源:中国文物报
作者:李元梅 李瑞


9月26日至27日,文物保护技术装备学术研讨会在重庆市召开,与会嘉宾围绕党的十八大以来,我国文物保护装备产业化及应用工作已取得的成果与成效,立足新形势新要求,分析我国文物保护装备产业发展面临的机遇与挑战,探讨高新技术装备持续赋能文物事业高质量发展的趋势与路径。现采撷研讨会部分发言,以飨读者。

核技术在文物保护和研究中的应用

陈和生 中国科学院院士

工欲善其事,必先利其器。中国科学院高能物理研究所是我国从事粒子物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用、先进射线技术研究与应用的综合性研究基地,是我国基础科学研究领域最大的研究所,拥有十余个大科学装置,运用核技术进行文物保护研究及其设备研发已有四十多年的历史,经验丰富,取得了大批重要成果。报告分享了国际上基于大科学装置开展的文物研究案例以及中国散裂中子源和北京高能同步辐射光源未来可能提供的研究手段,并对X射线荧光、CT成像技术、穆斯堡尔谱、缪子成像等其他核分析技术在考古和文物保护研究中的应用情况进行了介绍。中国散裂中子源、北京高能同步辐射光源等大型基础科学设施就像“超级显微镜”,是研究物质微观结构的理想探针,帮人类揭开微观世界的神秘面纱,这样的“超级显微镜”也是文物和考古研究的理想工具。中子衍射可以研究石、金、瓷晶体结构,中子成像可以研究内部的微观结构,中子反射可以研究表面、界面的结构,中子振动可以研究组分和化学键。文物的不可再生性和珍贵性决定了只能采用无损的研究手段,核分析技术的无损性和高穿透性极其适合文物保护和研究,因为中子没有物理损伤和热反应,穿透力强,能够进行地域和年代的识别。

中国科学院高能物理研究所于2023年获批建设“文物领域核技术与装备国家文物局重点科研基地”,依托大科学装置,围绕X射线CT成像技术、X射线荧光分析技术、辐照灭菌技术、宇宙线探测技术、穆斯堡尔谱技术、中子活化分析技术在文物领域的应用开展科学研究及装备研发,为我国文物保护和研究提供国际领先的技术和手段。

协同创新助力文物保护技术装备研发应用——故宫的实践与展望

王旭东 故宫博物院院长

“多位一体”的特点使得故宫在保护和利用的过程中面临着复杂的挑战,由于各种类型文物在材质构成、匠作工艺、保存状况、赋存环境等方面的复杂性及独特性,其保护需求必然是个性化、差异化的。

报告从文物安全保障、材料科学化认知、病害勘察评估、保护干预、文物预防性保护、数字化-智慧化平台建设以及技术-装备标准化等各个角度,梳理现状并归纳故宫在文物保护技术装备研发应用方面存在的问题。分享故宫的门禁系统、消防系统、文物藏品技术防范系统、不可移动文物的风险识别与监测、振动监测装置研发、裂隙传感装置研发、表面微变监测设备研发、高强不锈钢脚手架研发、地下管沟机器人研究和实践、可移动文物的科学分析与价值认知、可移动文物的预防性保护科技、故宫·腾讯联合创新实验室、数字展示装备等案例,进而从需求侧提出更有针对性、更明确、更具体的要求,并为全国文物保护机构提供可推广、可复制的经验,以更好地满足新时代文物保护事业高质量发展之需要。

需求是装备与装置研发的原动力,装备的创新促进文物保护体系的创新,文物保护科技装备的应用和改良是一个循环过程,需要政、产、学、研、用持续合作才能形成完整循环,不断提升文物保护技术装备的水平。

未来,在安全保卫方面,将引入人工智能、卫星定位等高新技术,助力安防体系建设。在文物保护修复方面,需要成套装备集成,减小移动设备体积重量,提高电池效能,持续加强跨学科合作,增强协同创新,一体推进装备的个性化和标准化。在文物数字化和展示利用方面,将通过面向特殊材质文物的数据采集装备,基于RFID、图像识别、区块链技术融合的文物电子标签,基于“数字孪生”的文博可视化服务平台,建设更智能、更全面的展厅环境监测和管理系统,进行全天候、不间断地实时监控和管理控制,既可以确保文物展出环境安全,又使观众体验更好。

新时期下文物保护装备发展新需求

苏伯民 敦煌研究院院长

国家高度重视文物保护工作,特别是习近平总书记对文物保护工作作出系列重要论述和指示批示,为新时代文物工作注入了新内涵、提出了新任务。近年来,文物事业快速发展,文物保护装备的各项需求也在不断拓展。

报告阐明我国文物保护装备发展的背景与意义和历史进程,各项措施实施成效和产业化及应用的发展成就。梳理分析了文物领域装备发展现状,指出文物保护装备大致分为文物考古技术装备、文物监测和风险预控技术装备、环境气象设备、监测预警平台、洞窟开放管理系统、文物安全和监管技术装备、分析与修复技术装备、数字化及展示装备、专有实验装备及材料等。重点介绍敦煌研究院研制应用的文物修复三维仿真软件和系统、文物保护多场耦合实验室、辐照灭菌装置、智能移动式电子束辐照装置和空气灭菌装置、蒜素类抗菌防霉熏蒸剂及修复材料的应用。

文物保护技术的高质量发展对文物保护装备的依赖度会逐步增强,文物保护专有化装备的不断出现也会进一步促进文物保护技术的提高。未来,文物保护装备的发展方向大致如下:装备的改进和研发要面向文物保护的场景化需要;管理系统智慧化,如安防系统、监测预警系统与游客管理系统的信息联通;文物数字化的采集、处理、储存及展示利用等技术标准统一化;面向文物保护研究及修复的各类检测装备的国产化;文博场馆设计要聚焦场馆使用功能,满足文物保管、文物修复、展陈展示、安全防护及文物运输的空间和技术安装需要;专有设备定制化。

大数据技术在文博行业的应用与展望

张继军 中国华录集团有限公司副总经理

新中国成立以来,我国在多次文物普查以及大型文物工程中积累海量数据,需要新的大数据工程进行治理与应用。报告从大数据技术三大工程出发,对文博大数据的治理与应用进行了展望。

首先是“纳百川,修堤筑坝”,建设底层大数据存储与算力平台,夯实文博大数据基础设施。华录蓝光技术、超级智能存储产品,以及在全国20个省(自治区、直辖市)落地的近30个数据中心,正在践行这一理念。

其次是“通支流,水系疏浚”,通过进一步数据治理,为海量的文博数据建立“线上+线下”开放共享的数字资源体系,构建文博大数据管理平台,让我国文物数据及文化工程的研究成果可以全面、精准、便捷地流动到数据的需求端。目前,面对文物数据采集缺乏统一标准、文物数据孤岛化严重、文物数据基础设施与管理亟待升级、文物数字化区域发展不平衡突出、文物数据专用工具欠缺、文物资源活化能力不足等问题,华录“易治”数据管理平台可提供业务、数据中台服务,以及智能运算、软件工具服务。华录“文物数据银行”探索将文物数据资产化的途径,实现文物数据的全生命周期管理,支持数据资产的评估、确权、监督管理、安全等关键功能。

第三是“促共创,繁荣生态”,围绕文博数据各种应用落地场景,形成文博数据丰富的文化生态。在面向文物行业的应用中,充分运用各类大数据技术,以更多更灵活的创新模式,例如“数据+博物馆”“数据+产业应用”“数据+Web3.0”,与行业形成良性的数据互动与技术支撑。

馆藏文物一体化防震成套技术研究进展

葛家琪 中国航空规划设计研究总院首席专家、总结构师

《“十四五”文物保护和科技创新规划》提出“文物建筑结构稳定性评估理论与应用”(包括防震)纳入国家重点研发计划。馆藏文物防震仍然是国际性的科技难题,亟待开展“馆舍-展陈-文物”一体化防震关键技术研究。本研究建立了抗震固定措施对文物地震作用效应的预测方法,提出了以文物不滑移、不倾覆为性能目标,抗震固定措施的材质、尺寸、界面构造等要素的设计方法,并采取库藏密集文物的抗震固定措施,针对库藏文物摆放密集、形态各异的特点,开发可随形调节的新型抗震固定网罩,验证了库房网罩固定措施的有效性。

本研究通过开展地震动能量传递至文物本体的耦合系统跨领域、多学科交叉的集成创新,突破馆藏文物防震分析方法与安全设计理论瓶颈,提出多风险因子的馆藏文物震害风险评估方法。开发了具有自主知识产权的系列防震措施和产品,建设了集成组装专用生产线,提出基于文物安全的防震措施方案选型及产品参数确定方法;编制了系列规范标准,形成了我国馆藏文物防震预防性保护的一体化防震成套技术;已集成应用于十余项示范工程,经受住了2022年发生的强地震考验,保证了文物安全。

“文物建筑结构稳定性评估理论与应用”将依托中航工业规划总院的“文物防震重点科研基地”开展持续研究,在文物建筑防震理论和性能提升方面,有望在国际上率先取得创新突破。

推进标准化建设保障文物保护装备产业高质量发展

欧阳劲松 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长

标准化是构建产业良性发展生态的重要要素,文物保护装备产业的高质量发展,迫切需要推进标准化建设。为此,2013年起,国家文物局、工业和信息化部合作开展文物保护装备产业化及应用的试点工作,共同打造“制造商+用户”和“产品+服务”的产业发展模式。

在国家文物局、工业和信息化部两部门的指导下,申请组建了“全国文物保护标准化技术委员会文物保护专用设施分技术委员会”,推动和制定相关标准体系的建设,以及重点标准的研制,覆盖了文物调查考古发掘、文物保护、文物修复、文物风险管理、文物展陈、文物传承利用等专用工具、装备及系统等领域的标准研制,正式开启了文物保护装备产业标准化发展的进程。

面向行业急需的基础共性标准、关键技术标准和重点应用标准,文物保护装备领域制定并发布了三批平台标准,并有多项标准已向行业标准转化,为文物保护装备产业化以及确保产品质量、性能和可靠性,极大推进了这一新兴产业快速高质量发展。

要持续推进文物保护装备产业全方位发展,更好地支撑文物保护,还需要进一步加强标准化建设,紧跟科技发展、用户需求提升,不断推动标准的迭代修订。未来行业标准化,需深化需求调研,研制完善文保装备标准化体系,持续推进技术、产品、服务、应用评价等标准研制,不断拓展行业检验检测能力,开展标准的试验验证和试点示范;同时,支持参与国际标准化工作,推动文物保护装备产品标准国际化。

(整理:李元梅 李瑞)


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