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编(biān)者按:近日(rì),《科技日(rì)报》刊发文章《为兵马俑发掘与保护“量体裁衣”》,讲述了中(zhōng)国电科建设现场(chǎng)应急保护(hù)实验室和考古现场发掘与保(bǎo)护平台(tái),支撑秦兵马俑一号坑和二(èr)号(hào)坑(kēng)考古发掘的创新实(shí)践。
秦兵马俑(yǒng)考古发掘50周年暨秦始(shǐ)皇陵(líng)大遗址(zhǐ)保护(hù)研究(jiū)国际(jì)会议日前宣布,由中国电子科技集团重庆声光电(diàn)智联电子(zǐ)有限公司(以下简(jiǎn)称“智联公司”)建(jiàn)设的现场(chǎng)应急保护实验室和考古现场发掘与保护平台,正式(shì)在秦兵(bīng)马俑一号坑和二号坑分别投(tóu)入使用。
借助科技手(shǒu)段,实(shí)验(yàn)室与平台为秦兵马(mǎ)俑发(fā)掘现(xiàn)场提供了环境条(tiáo)件(jiàn)保障、现场(chǎng)实验分(fèn)析与修复能力(lì)保障,以及环境监测与调控(kòng)能力保障(zhàng)。两大(dà)成果投入使用,也为(wéi)形成(chéng)“现场(chǎng)应(yīng)急保护体系+考古平台(tái)体系+专用装备+信息化支撑体系”的秦兵马俑发掘新模式再添助力。
文物保护(hù)工作(zuò)前(qián)移
“目前,秦兵(bīng)马俑一号坑和二号坑面临的主要任(rèn)务有所不同(tóng)。”智(zhì)联公(gōng)司(sī)副总经理(lǐ)殷(yīn)庆(qìng)告诉科技(jì)日报(bào)记者,一号坑的考古发掘工作开展较早,现阶段的(de)主要任务是对已经出土(tǔ)的俑体进行修复和科学研(yán)究(jiū)。而二号坑仍有大量俑(yǒng)体被埋(mái)在地下,因此(cǐ)工作(zuò)重点(diǎn)还将包括文物出土过程(chéng)中的数据采集和溯源(yuán)。
结合一、二号坑的实际情况(kuàng)和考古工作重点,智联公司搭建的(de)现场应(yīng)急保(bǎo)护实验(yàn)室(shì)包含了应急保(bǎo)护装备、环(huán)境调(diào)控系统、工作记录系统、专用(yòng)照明工(gōng)作系统等,集文物保(bǎo)护、应急分析、文物(wù)暂存(cún)、文物修复、文物转运等功能(néng)于(yú)一(yī)体。在此基础上,智联公司在二号坑另外(wài)建设了考古(gǔ)现场发掘与(yǔ)保护平台,包含考古发掘舱、废土运输系统、文物运输系统(tǒng)等。“平台主要以原始(shǐ)数据采集功能为(wéi)基础(chǔ),以应急保护功能为支撑,实现了文物原位保(bǎo)护和(hé)预(yù)防性保(bǎo)护相结合(hé)。”智联公司党支部书记、副总经理欧代永(yǒng)说。
现场(chǎng)应(yīng)急保(bǎo)护实验室和考古(gǔ)现场发掘与保护平台(tái)的建设特别引入了非接触式考古理(lǐ)念,突破了传统考古理(lǐ)念中主要注重单纯文物信息(xī)提取的局限性,实(shí)现了(le)从文物(wù)本体提取向综合信息(xī)提取的(de)转变。
殷(yīn)庆(qìng)解释(shì),所谓的综(zōng)合信息提取,包括将(jiāng)文物安全有效(xiào)地(dì)从埋藏地提(tí)取出(chū)来(lái),还(hái)包括对文物周边细小痕(hén)迹的信息提取(qǔ),比如遗留(liú)的丝织品或有机物,甚至包括文物出土场(chǎng)地(dì)周边(biān)的土壤温湿度等。这些周(zhōu)边信息(xī)能够形成原始科研数据,为未来开展科研(yán)工作提供第一手资(zī)料。
“依托考古(gǔ)发(fā)掘舱,我们(men)还(hái)可以将文物保(bǎo)护工作(zuò),从以前的在博物馆或者库(kù)房中进行,前置到在文物考古提取过程(chéng)中进行。”殷庆说,这一改变将(jiāng)有效解(jiě)决彩绘兵马俑的色彩留存及保护问(wèn)题。
与此同时,智联公司还将构建全要素(sù)数字(zì)孪生模型,形成一、二(èr)号(hào)坑数字舱体,实时获(huò)取和展(zhǎn)示舱内环境监测数据(jù)、本体监(jiān)测数据、风险感(gǎn)知数据,为文物保护、考古、藏(cáng)品管理(lǐ)和(hé)安(ān)保等(děng)业务(wù)提(tí)供(gòng)直观、高效的(de)决策支持。
定制专用考古装(zhuāng)备
欧代永介绍,在实验室与平台建设(shè)中,很多(duō)应(yīng)用到的技术装(zhuāng)备(bèi),都是为秦兵马(mǎ)俑专门定制的。其中(zhōng)就包(bāo)括智联公司研发的兵马俑专用(yòng)修复工(gōng)装(zhuāng)。
兵(bīng)马(mǎ)俑(yǒng)专用修复工装以“修复+控制”为核心功能,装备各(gè)部位可自由(yóu)拆分组(zǔ)合,具有较强的(de)机动性(xìng),可联动控制16组压拉力传(chuán)感器,解决(jué)了兵马俑在修复黏接过程中(zhōng)的定(dìng)位、固定、组(zǔ)合问(wèn)题,可满足其从碎片到整体的直接(jiē)修复需求。
“如(rú)果把兵马俑看作人体,修复工装的作用相当于(yú)给人穿(chuān)上了(le)一件特制的衣服。这件衣服不仅穿着合(hé)身,还(hái)能监测人(rén)体的心(xīn)跳、体温、体重、皮肤有无病变等。”殷庆介绍,文(wén)物修复师(shī)在(zài)修复文物时,需要从(cóng)各种不同角度对文物进行体检,定制修复(fù)方(fāng)案。修复工装正是针对这样(yàng)的需求来设计的(de)。
在(zài)考古(gǔ)现场发掘(jué)与保护平台中(zhōng)应用(yòng)的考古发掘舱(cāng),也是为兵马俑坑道定向研制(zhì)的设备。考古发掘舱可随兵马俑甬道移动(dòng),还可以拆卸拼装,多(duō)次重复使用。考古发掘舱的建设满(mǎn)足了发掘现场多元素、多角度的数据采集(jí)需要,最大程度保证兵马俑考古(gǔ)发掘过(guò)程的数据(jù)完(wán)整性和文物安全(quán)性。
考古现场发掘(jué)与保护(hù)平(píng)台还装备了文(wén)物(wù)智(zhì)能化运输系统。文物自考古发掘舱内出土后,将通过人工安置进入文物箱。文(wén)物智能(néng)化(huà)运输系(xì)统(tǒng)会(huì)利用视觉AI对文物进行检测,并通过重量传感器(qì)、自动(dòng)吊(diào)机、升降机等装置,全流程保护输送文物箱到应急保护实验舱外。在总控指令打(dǎ)开实验室舱门后,智(zhì)能机(jī)器人会交互安全信(xìn)号,将文物(wù)箱转运到修复(fù)平台(tái),再通过(guò)人工辅助将(jiāng)文物从文物箱(xiāng)移至修复(fù)平(píng)台上。文物智能(néng)化运输系统支撑了考(kǎo)古发掘(jué)舱内外文物(wù)从(cóng)发(fā)掘到存储全流程的自动化运输与保护。
尽(jìn)管兵马俑的考古发掘工作具有一定特(tè)殊性,但欧代永认为,一些通用的装备或技术经过控(kòng)制调整(zhěng),依然(rán)有很(hěn)大(dà)的推(tuī)广空间,可以应用(yòng)到更多类(lèi)型的考古现场中(zhōng)去。
现(xiàn)场应急保护实验室和考古现(xiàn)场发掘与(yǔ)保(bǎo)护平台投入使(shǐ)用后,智联公司也在积极部(bù)署,进一步用(yòng)科技力量(liàng)服(fú)务秦兵马俑(yǒng)的考古发掘工作。
“不管(guǎn)是考古发掘还是文物研究(jiū),未来这两方面(miàn)的工(gōng)作都离不开数字化技术。”殷庆认为,从业(yè)务管理的(de)角度,从(cóng)文物发掘到文物修(xiū)复再到研究工(gōng)作,都(dōu)需要(yào)以数字化技术赋能整个文物(wù)考古保护工作流程(chéng)。智(zhì)联公司正在设计考古发掘综合管理系统,由考古发掘数字化(huà)采(cǎi)集与记录系(xì)统提供整(zhěng)个(gè)考(kǎo)古过程中的重要(yào)数(shù)据,让主(zhǔ)管(guǎn)单位相关部门(mén)可对整体考古发(fā)掘(jué)与文物保(bǎo)护工作(zuò)进行项目(mù)查阅、过(guò)程监督、实(shí)时跟进、多维分析、量化评价(jià)。