中國研制首個“文物出土現場保護移動實驗室”

中國研制首個“文物出土現場保護移動實驗室”

     一輛加長的白色廂式貨車靜靜地停在陜西省高陵縣院張村外的荒野上，車身上的黑色大字格外醒目——文物出土現場保護移動實驗室。車旁十幾米外藍色擋板圍起來的，是剛發現不久正在發掘中的明代家族墓葬。不時有研究人員從車上下來，帶著各種儀器設備進入發掘現場。而車內，幾位年輕的研究人員正在進行監測、分析工作。

　　這便是被稱為“文物保護航母”的我國首個用于文物保護的“移動實驗室”。

　　從2009年起，這輛在“十一五”科技支撐計劃支持下研發、我國自主知識產權的“移動實驗室”多次出現在山西、陜西、山東、湖北等地的考古發掘現場，在“實驗室前移至考古現場”的理念下，為考古工作提供系統的技術支持，并在第一時間對出土文物進行應急處理和保護。

　　考古現場亟待“技術支持”

　　近年來，隨著我國經濟建設步伐加快，配合南水北調、西氣東輸、鐵路公路等國家重大基礎建設的考古發掘任務急劇增加，每年達1000多項。這對考古發掘速度和科學性提出了巨大挑戰。現場考古發掘各環節技術支撐不足、出土文物保護方法單一、信息提取量低等問題，致使許多出土文物、特別是脆弱質文物在第一時間得不到科學有效的保護。

　　上世紀50年代，定陵墓室打開的一剎那，五彩斑斕的絲織品瞬間失色。這個慘重的教訓，成為我國從此不再允許發掘帝王陵寢的重要原因。而上世紀70年代發掘聞名于世的長沙馬王堆漢墓時，數量巨大、種類眾多的紡織品和竹簡帛書，也由于缺乏有效的現場保護技術，出土時光亮新鮮，出土后迅速氧化變色、變質、變形，造成了無法挽回的巨大損失。

　　“實驗室前移至考古現場”的想法便在這種狀況下應運而生。文物出土現場保護移動實驗室課題負責人蘇伯民介紹，“移動實驗室”將有綜合效能的快速、專業化技術裝備和專業人員派向現場，不僅為制定考古發掘預案、考古現場信息的全方位記錄提供技術設備保障，更重要的是使出土文物在第一時間能得到及時有效的保護。

　　一場跨學科、跨領域、跨行業、跨部門的聯合技術攻關由此展開。該“移動實驗室”研發課題于2006年10月立項，由敦煌研究院、國家博物館、中國社科院、清華大學、浙江大學和陜西考古研究院等單位的專家、學者、科研人員共46人組成課題組共同研發。

　　創造數個考古領域第一

　　2008年7月，陜西西安龐留唐代墓葬發掘現場，炎炎烈日下，研究人員們緊盯著一塊屏幕，上面顯示溫度、濕度、各種氣體濃度的數據不斷變化，而傳回這些數據的正是研制中的“移動實驗室”搭載的考古機器人，它正在未打開的古墓內部進行預先探測。

　　考古機器人直徑10厘米，高39厘米，可根據需要像“變形金剛”一樣組裝成直筒式和履帶式?！皟炔繙囟葹?7.5攝氏度、相對濕度82.3%。”當最終的數據傳回，研究人員難掩激動心情，這是我國有史以來，首次探明封閉墓葬文物埋藏環境的溫濕度參數。機器人攜帶的攝像頭還發現了墓葬內存在壁畫等珍貴文物。這樣的智能化預先探測在我國之前的考古工作中從未有過。國家文物局科技保護專家組組長王丹華說：“這不僅有利于考古人員的人身安全，而且對于重要文物出土后保存條件的研究，也將提供重要參考依據?！?/P>

　　機器人預先探測是“移動實驗室”的一大“亮點”。但“移動實驗室”創造的考古領域的第一，還遠不止于此。

　　“移動實驗室”集成了一大批可用于考古和出土文物保護的新技術。針對文物出土現場的重大技術需求，項目組聯合考古、文物保護與修復、智能技術、圖形圖像、設計、設備制造集成等數十家科研單位，引入多學科相關高端技術并進行二次開發和聯合攻關，研發了針對文物考古工地的三維信息采集與重建系統、考古輔助快速制圖系統、飛行控制航拍、智能化預探測系統、考古現場無線環境監測系統以及出土文物應急處置系統技術及裝備，建立了考古現場埋藏環境和出土文物現場分析方法。

　　最終出現在我們眼前的“移動實驗室”是一輛11米長、2米多寬、1.83米高的白色長方形艙體。采用了先進的移動艙體制作技術，具有隔熱、保溫、防水、室外照明等功能，與承載運輸的卡車底板結合緊密，形成一體，能夠滿足野外環境下實驗室工作的要求。蘇伯民說：“‘移動實驗室’有4項基本功能：發掘前的預探測；通過測繪等手段對遺址空間信息的記錄；第一時間對各種材質的出土文物進行分析保護；監測文物埋藏環境，為后續保護提供依據?！?/P>

　　實驗室內則另有乾坤。這是一個現代化的文物保護實驗室，廂體內分為兩個區域，前半部分是圖像觀測與數據采集、處理設備，后半部分是出土文物現場保護技術設備。車內幾位研究人員正在不同區域對剛剛從墓葬中采集的樣品進行分析。便攜式X熒光、拉曼光譜、近紅外光譜儀、X探傷、便攜式顯微鏡、真空充氮保存柜等設備一應俱全。人性化的精巧設計為各項實驗工作預留了適合的操作空間，讓功能繁多的不同區域看上去井井有條?！霸谲嚿瞎ぷ鬟€是挺舒服的，并沒有空間局促的感覺?！币晃谎芯咳藛T說。

　　參與項目驗收的北京大學教授嚴文明說：“這項研究為最大限度地獲取信息和及時保護出土文物提供了技術可能，將大大提高我國考古探測和出土文物現場保護能力。”

　　技術集成應用優于國外

　　近年來，“移動實驗室”裝備和技術發展十分迅速，已在環境監測、疾病控制、刑事偵破等許多領域得到成功應用。國際上，美國、歐盟、加拿大、澳大利亞、印度、墨西哥等國已將這一技術應用于考古現場調查、不可移動文物保護和博物館館藏文物的保護工作。

　　1972年，美國緬因州博物館建立了“移動保護實驗室”，對一些中小型博物館以及發掘現場的文物進行測繪、保護、修復和運輸。1979年，加拿大保護研究所面向全國1500多座博物館、文物遺址和發掘現場，推出了“文物保護移動實驗室”計劃，對544座博物館的文物實施了保護修復，激發了眾多博物館對文物科技保護的興趣和需求，對加拿大的文物科技保護事業產生了極大的推動作用。近年來，歐盟“移動實驗室”計劃發展迅速，極大地推動了歐洲文物保護技術的發展和不可移動文物保護技術的進步。

　　我國此次研制的用于考古現場的“移動實驗室”，密切結合我國考古現場發掘和保護工作的實際需要，通過引進相關行業高端技術開展研發，成為國內外首臺裝備了空間數字測繪技術、預探測技術、環境動態監測技術、現場文物監測分析技術、埋藏環境調查技術和出土文物應急保護及保存技術的綜合現場考古的保護技術平臺，并在現場的考古發掘和文物保護工作中，發揮了重要的技術支撐作用，在技術集成和應用方面已超過國外同類技術。

　　國家文物局副局長童明康認為，文物出土現場保護“移動實驗室”，為文物工作者提供了一個很好的工作平臺，將推動現代科學技術在考古發掘和出土文物應急保護等方面的應用體系建設，提高考古發掘現場的多學科合作和綜合研究能力。