激光技術為館藏文物“增壽”

　　故宮博物院作為明清兩朝皇宮，無數的奇珍異寶匯聚其中，很多館藏文物都歷經了數百年乃至上千年的滄桑，對于文物的保養修復似乎是一個永遠說不盡的話題。近日， “中國-希臘文物激光技術聯合實驗室”在故宮啟動并舉行揭牌儀式。據故宮博物院院長單霽翔介紹，中國、希臘同為擁有悠久歷史的文明古國，在文物收藏與研究保護領域多有共通之處。希臘電子結構與激光研究所在激光光學領域享譽歐洲，一直致力于將激光技術應用于文化遺產的研究與保護工作中。特別是他們最近與雅典衛城博物館合作的“大理石文物表面污染物激光清除”項目，獲得了國際文物修護協會（IIC）頒發的凱克獎，已經成為世界范圍內石質文物激光清洗的代表案例。

希臘電子結構與激光研究所在衛城博物館現場激光清洗大理石雕像

　　高科技設備可分析釉燒溫度

　　隨著時代發展，科學技術在文物保護過程中應用日益廣泛，為文物病害的診斷、文物的預防性保護和文物修復提供了重要的支撐。對于故宮內部的文物保護機構，公眾也充滿了好奇。在揭牌儀式的當日，故宮文保科技部對外展示了部分文物研究分析儀器。故宮文保科技部可以說是一個由“古法”和“今術”結合構建起的“文物醫院” ,眾多文物在“文物醫生”的“醫治”和“呵護”下得到重生。“文物醫生”的業務分兩部分，一部分沿襲和繼承優秀的傳統保護修復技術，另一部分主要利用現代科學技術，探索現代科技手段在文物保護修復工作中的應用及其與傳統修復技術的結合。據記者了解，目前文保科技部已發展成為一個擁有一百多位各類文物保護修復專業技術人員，具有“古字畫裝裱修復技藝”“古書畫臨摹復制技藝”“青銅器修復及復制技藝”和“古代鐘表修復技藝” 4項國家級非物質文化遺產項目為代表的十余個保護修復門類，同時包括一個擁有一流分析設備、文物分析類別齊全的文保科技實驗室在內的，全國最大的文物保護修復機構。

　　文物的分析檢測為文物的價值闡釋、保存狀況評估、保護方案的制定、保護處理效果的評價提供了科學依據，是文物保護修復不可或缺的重要和關鍵環節。目前，故宮博物院文保科技部實驗室配置了一批國際一流水平的分析設備，近年來在分析門類健全與人才隊伍建設方面也取得了顯著的進步，顯著地促進了故宮文物保護修復水平的提升。通過與國內外著名高校、研究機構的科研合作，在文物無損分析、先進同步輻射技術應用、古陶瓷科技研究等領域取得了一系列具有較高水平的研究成果。

　　活動當日，故宮對外展示了五個儀器——大樣品室環境掃描電子顯微鏡、粉末X射線衍射儀、波長色散X射線熒光光譜儀、能量色散X射線熒光光譜儀和顯微共聚焦激光拉曼光譜儀。據文保科技部主任史寧昌介紹，大樣品室環境掃描電子顯微鏡，它的功能與放大鏡相似，但放大倍數可達幾十萬倍，分辨率可達3 . 5納米，還可對博物館內幾乎所有材質的文物進行顯微觀察和微區成分分析。粉末X射線衍射儀是進行礦物組成分析最有效的檢測手段，可以利用它進行制作工藝、產地等研究工作。比如兩個關于建筑琉璃瓦的有趣問題，都可用該射線儀進行破解：故宮早期到晚期的建筑琉璃使用了不同類型的原料；剝釉嚴重的琉璃瓦件，其胎體中的原料沒有充分反應，燒結程度低，孔隙率大，因此受雨水等環境影響較大。

　　令記者大開眼界的是顯微共聚焦激光拉曼光譜儀，不僅可以測試分析故宮院藏古陶瓷釉、玉器及壁畫上顏料的礦物組成，還可以測試分析高溫釉瓷釉燒溫度。還有波長色散X射線熒光光譜儀，可以測出釉中助熔劑K、 Ca元素的變化，也就可以解釋為什么南宋鈣釉到鈣堿釉的變化中，釉會增加一種迷人的玉質感。

　　目前，實驗室正在對故宮考古發掘出土以及故宮收藏的青花瓷器標本進行無損研究。通過分析明、清不同朝代青花瓷器的元素組成，可揭示明清不同時期的青花瓷器采用何種青花料。如明代早中期多使用進口的蘇麻離青，成化時期多使用國內的平等青，嘉靖萬歷時期使用了回青，而清代康熙、雍正、乾隆時期的青花使用了國產的青花料。正因為不同時期使用了不同來源的青花料，致使各個時期的青花瓷器呈現出鮮明的時代特征，而激光技術的加入稱得上故宮“文物醫院”的強大補充。

　　讓文物長壽的有效途徑

　　據單霽翔介紹，激光清洗技術在文保方面的運用，國內的兄弟單位也做過嘗試，也有相關的設備。但要想真正把激光清洗技術用于文物本體，還需要大量的研究數據，例如何種波長的激光可以處理掉哪類污染物，這都需要前期研究和長期的經驗積累，如果連清洗力度、強度都控制不了，對于文物的損害是難以想象的。這也是為什么要與希臘合作的原因。就激光技術在文保方面的應用，世界范圍內希臘和意大利兩個國家的技術相對純熟。希臘電子結構與激光研究所是希臘研究與技術基金會下屬的研究院所，在激光光學領域享譽歐洲。他們除了在石質文物、金屬文物、建筑外墻污染的去除上經驗豐富，同時在脆弱的有機質地文物激光清洗領域也有很多嘗試，尤其是他們開發出的多種波長激光復合清洗技術，很好地解決了文物清洗效果與文物清洗程度之間的平衡問題。

　　那么激光技術的運用會對未來故宮文物保護工作帶來哪些變化？單霽翔表示，故宮博物院收藏有184萬余件（套）文物，其中珍貴文物占總量的93 . 2 %,是世界上收藏銅器、陶瓷最多的博物館，同時還收藏了大量的石質造像，以及數量眾多、體量巨大的建筑石質構件，在激光技術應用方面需求與發展空間較大。與希臘電子結構與激光研究所的合作，有利于提升故宮博物院激光技術在文物保護、研究領域的研究與應用水平，乃至推動國內激光應用技術水平的整體發展。文物保護是一個長期的工作，光照、空氣惡化等原因都會加速文物的老化，人工機械除垢等物理辦法或者采用一些化學辦法都會對文物造成損害，激光清洗則會精確很多，而且比較容易控制，和希臘合作的基礎正是他們在這方面豐富的操作經驗。據介紹，故宮有大量的金屬、陶瓷、石質文物，如果激光技術運用得當，文物保護的效率將大幅提升，當然這也需要進行反復的研究和實驗，同時也不排除將來對木質、彩繪等質地的文物使用激光清洗技術的可能。