科技賦能文物發(fā)掘、修復(fù)與展陳全鏈條——

看，三星堆文物如何“開(kāi)口說(shuō)話”

三星堆銅獸馱跪坐人頂尊銅像。資料圖片

文物保護(hù)修復(fù)人員正在觀察研究三星堆出土文物。新華社記者??沈伯韓攝

三星堆青銅神壇。資料圖片

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讓收藏在博物館里的文物活起來(lái)，就“要讓文物說(shuō)話，讓歷史說(shuō)話，讓文化說(shuō)話”。在四川省廣漢市的三星堆研究院，著力科技與考古融合，讓這個(gè)有著幾千年歷史的文化瑰寶，面向公眾說(shuō)出了它的故事。

三星堆，驚艷世界的文化瑰寶。

如何讓這些沉睡千年的文物講出自己的故事？在四川省廣漢市的三星堆研究院，隨著近日啟動(dòng)的古蜀文明保護(hù)傳承二期工程，一個(gè)個(gè)新科技手段，賦能文物的發(fā)掘、修復(fù)與展陳，讓公眾有了探秘文物的新窗口。

發(fā)掘環(huán)節(jié)——

高科技工具大顯身手

恒溫恒濕多功能考古方艙、載人“懸空”發(fā)掘的考古集成平臺(tái)、前置在發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)的各類實(shí)驗(yàn)室……

步入三星堆遺址祭祀?yún)^(qū)最新一輪考古發(fā)掘工作現(xiàn)場(chǎng)，各種高科技工具輪番上陣。

上世紀(jì)80年代，三星堆考古工作者們?cè)诼短斓?號(hào)、2號(hào)祭祀坑中使用普通工具發(fā)掘；30多年后，全球首個(gè)考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)全封閉保護(hù)棚“拔地而起”，3號(hào)至8號(hào)祭祀坑進(jìn)入考古方艙。

文物在地下長(zhǎng)期處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，出土后周圍環(huán)境發(fā)生巨變，如果保護(hù)不及時(shí)，會(huì)給文物帶來(lái)極大傷害，如彩繪變色、有機(jī)物碳化等。密閉的考古方艙嚴(yán)格控制溫濕度，避免了外界塵土、細(xì)菌等污染因素的干擾，給予文物及時(shí)有效的保護(hù)。

隔著考古方艙的透明艙體，可以瞧見(jiàn)，工作平臺(tái)懸于坑內(nèi)，穿著防護(hù)服“全副武裝”的考古人員趴在上面作業(yè)，仔細(xì)清理易碎文物。“我們每個(gè)方艙都配備了集成發(fā)掘平臺(tái)，并設(shè)置有多功能考古操作系統(tǒng)。這個(gè)看似吊籃的平臺(tái)，能使發(fā)掘坑中的文物和填土少遭受發(fā)掘者帶入的污染。”曾主持發(fā)掘過(guò)三星堆1號(hào)、2號(hào)祭祀坑的領(lǐng)隊(duì)陳顯丹介紹。

在大型發(fā)掘艙體旁，有機(jī)實(shí)驗(yàn)室、無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)室、應(yīng)急分析實(shí)驗(yàn)室、微痕應(yīng)急保護(hù)實(shí)驗(yàn)室等一字排開(kāi)，文物出土后能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和保護(hù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接。“通過(guò)100倍的超景深顯微鏡尋找絲綢的影蹤，利用鍶同位素和碳、氧同位素開(kāi)展象牙溯源……我們根據(jù)不同發(fā)掘?qū)ο蟮奶卣鳎嗅槍?duì)性地設(shè)計(jì)科技考古研究?jī)?nèi)容。”四川省文物考古研究院三星堆遺址工作站副站長(zhǎng)許丹陽(yáng)說(shuō)。

有了高科技的助力，三星堆發(fā)掘不斷上新。精美的青銅器、前所未見(jiàn)的稀世金器、雕刻有繁復(fù)紋飾的象牙器……一批批造型可愛(ài)又新奇的珍貴文物出土、展出，引發(fā)了廣泛關(guān)注。日前，四川省文物考古研究院聯(lián)合故宮博物院，利用X射線、CT等科技手段，從青銅器內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了芯骨和條形芯撐。該技術(shù)主要存在于青銅神樹(shù)樹(shù)干、銅龍、青銅小立人等極具三星堆“本地風(fēng)格”的青銅器中，這是目前國(guó)內(nèi)最早使用芯骨和條形芯撐技術(shù)的實(shí)例。

修復(fù)環(huán)節(jié)——

人工智能助力拼接

殘片數(shù)量多、四散在不同祭祀坑，出土年代不盡相同、時(shí)間跨度達(dá)37年，怎么將三星堆里的考古殘片還原成華美的銅像？

新一輪三星堆考古發(fā)掘已經(jīng)出土1.7萬(wàn)多件編號(hào)文物，數(shù)量龐大。面對(duì)大量的出土文物及殘片，為了提高修復(fù)效率，三星堆考古團(tuán)隊(duì)嘗試通過(guò)人機(jī)協(xié)同方式下的人工智能輔助文物修復(fù)工作。

銅獸馱跪坐人頂尊銅像由出自三星堆不同考古區(qū)域的文物，通過(guò)人工智能技術(shù)“跨坑拼接”而成，其組件分別來(lái)自2021年3號(hào)坑出土的銅頂尊跪坐人像、1986年2號(hào)坑出土的銅尊口沿以及2022年8號(hào)坑出土的銅神獸。

“還原它的難度非常大。我們借助人機(jī)協(xié)同模擬技術(shù)，先完成‘?dāng)?shù)字拼接’，再進(jìn)行實(shí)體文物拼接，最終跨坑拼接。”三星堆博物館副館長(zhǎng)余健介紹，他們對(duì)文物進(jìn)行全方位掃描，建立三維模型；利用人工智能技術(shù)提取碎片的幾何特征信息，計(jì)算彼此的匹配度；分析受力數(shù)據(jù)，驗(yàn)證不同拼接組合的可能性……無(wú)需觸碰實(shí)物，研究人員可以在數(shù)字空間進(jìn)行模擬拼對(duì)和復(fù)原，充分驗(yàn)證各種可行性方案。有了人工智能助力，目前銅獸馱跪坐人頂尊銅像已基本確認(rèn)完整。

一些暫時(shí)難以修復(fù)實(shí)體的文物，也借助人工智能實(shí)現(xiàn)“數(shù)字重生”。

在三星堆博物館文物保護(hù)與修復(fù)館，透過(guò)玻璃墻，游客可以清晰看到修復(fù)師們正在使用儀器觀察文物殘片。一側(cè)大屏上，分散的數(shù)字青銅殘件逐漸聚攏，30多個(gè)殘件實(shí)現(xiàn)拼對(duì)，最終組合成一株完整的數(shù)字青銅神樹(shù)，高2.88米。

“這是我們運(yùn)用人工智能技術(shù)數(shù)字模擬復(fù)原的2號(hào)青銅神樹(shù)。先對(duì)文物殘片全面掃描‘體檢’，再對(duì)其進(jìn)行數(shù)字建模，最后，在電腦上將文物原貌拼接還原。通過(guò)人工智能技術(shù)加持，2號(hào)青銅神樹(shù)成功實(shí)現(xiàn)‘?dāng)?shù)字重生’，跨越3000多年再次與世人見(jiàn)面。”余健說(shuō)，“經(jīng)過(guò)考古學(xué)家和文物保護(hù)修復(fù)專家評(píng)估，如果采用傳統(tǒng)的物理加固方式復(fù)原，不僅難度大，而且耗時(shí)長(zhǎng)，文物本體也易損傷。因此，先對(duì)2號(hào)青銅神樹(shù)進(jìn)行了數(shù)字模擬復(fù)原。”

“隨著科技進(jìn)步，越來(lái)越多千年文物實(shí)現(xiàn)‘?dāng)?shù)字重生’。”在余健看來(lái)，組合文物殘件就像在拼接歷史文明圖景，“成功拼接更多，拼圖越完整，就越能幫助我們了解三星堆文明的歷史。”

展陳環(huán)節(jié)——

參觀游客“跨越時(shí)空”

古蜀民圍著神樹(shù)祈禱，三足金烏在天空中飛翔……

在三星堆博物館內(nèi)，戴上MR（混合現(xiàn)實(shí)）眼鏡，走到特定文物面前即可觸發(fā)特定的數(shù)字場(chǎng)景，游客可以體驗(yàn)到以文物為主題的古蜀國(guó)生活場(chǎng)景。

讓文物“說(shuō)話”，科技為文物展陳延伸出多元體驗(yàn)。

在三星堆博物館新館的互動(dòng)體驗(yàn)廳里，游客親自動(dòng)手，體驗(yàn)玉器的切割、鉆孔、刻紋、打磨和拋光工藝；還有觀眾對(duì)傳統(tǒng)祭祀活動(dòng)興趣濃厚，模擬參與“抬神獸”“神樹(shù)祈福”……

“在這里，觀眾可以沉浸式體驗(yàn)三星堆人的服飾、冠式和自然生活環(huán)境，參與三星堆人的制銅、制玉還有房屋搭建、祭祀。”三星堆博物館學(xué)術(shù)研究部館員羅紅說(shuō)。

還有不少游客心心念念：“三星堆博物館很精彩，可還想看看祭祀坑發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)，怎么辦？”三星堆博物館推出的“尋覓三星堆——祭祀坑考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)”大空間VR沉浸式探索體驗(yàn)項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)心愿。

“歡迎大家來(lái)到三星堆遺址祭祀?yún)^(qū)考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)。大家看那里，2號(hào)坑緊挨著8號(hào)坑，大家熟知的縱目面具、神樹(shù)、大立人等都出自2號(hào)坑。”在三星堆博物館負(fù)一層的體驗(yàn)區(qū)，游客們戴上VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）眼鏡后，“數(shù)字講解員”——四川省文物考古研究院三星堆遺址工作站站長(zhǎng)冉宏林一下子出現(xiàn)在了身邊，帶領(lǐng)大家“走”進(jìn)三星堆遺址考古大棚。

從3號(hào)祭祀坑到8號(hào)祭祀坑，這個(gè)數(shù)字考古大棚1∶1重構(gòu)復(fù)原了祭祀坑、考古方艙、實(shí)驗(yàn)室、象牙庫(kù)房、青銅館與新館等6個(gè)數(shù)字孿生場(chǎng)景。

“我們花了10個(gè)月時(shí)間研發(fā)項(xiàng)目，整合利用了3—8號(hào)祭祀坑遺址考古現(xiàn)場(chǎng)和出土器物、科技考古及學(xué)術(shù)研究、博物館展廳陳列等一系列數(shù)字資產(chǎn)，創(chuàng)造了大型物理空間沉浸式虛擬體驗(yàn)。”三星堆博物館副館長(zhǎng)董靜介紹。