走進(jìn)我國首個(gè)“文物出土現(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”

記者走基層·調(diào)研

入春的關(guān)中大地滿眼綠意，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(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。車旁十幾米外藍(lán)色擋板圍起來的，是剛發(fā)現(xiàn)不久正在發(fā)掘中的明代家族墓葬。不時(shí)有研究人員從車上下來，帶著各種儀器設(shè)備進(jìn)入發(fā)掘現(xiàn)場。而車內(nèi)，幾位年輕的研究人員正在進(jìn)行著監(jiān)測、分析工作。

這便是被稱為“文物保護(hù)航母”的我國首個(gè)用于文物保護(hù)的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”。

從2009年起，這輛在“十一五”科技支撐計(jì)劃支持下研發(fā)、我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”就多次出現(xiàn)在山西、陜西、山東、湖北等地的考古發(fā)掘現(xiàn)場，在“實(shí)驗(yàn)室前移至考古現(xiàn)場”的理念下，為考古工作提供系統(tǒng)的技術(shù)支持，并在第一時(shí)間對(duì)出土文物進(jìn)行應(yīng)急處理和保護(hù)。

考古現(xiàn)場亟待“技術(shù)支持”

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐加快，配合南水北調(diào)、西氣東輸、鐵路公路等國家重大基礎(chǔ)建設(shè)的考古發(fā)掘任務(wù)急劇增加，每年達(dá)千余項(xiàng)。這對(duì)考古發(fā)掘速度和科學(xué)性提出了巨大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)場考古發(fā)掘各環(huán)節(jié)技術(shù)支撐不足、出土文物保護(hù)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(zhì)文物在第一時(shí)間得不到科學(xué)有效的保護(hù)。

上世紀(jì)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(gè)慘重的教訓(xùn)，成為我國從此不再允許發(fā)掘帝王陵寢的重要原因。而上世紀(jì)70年代發(fā)掘聞名于世的長沙馬王堆漢墓時(shí)，數(shù)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(xiàn)場保護(hù)技術(shù)，出土?xí)r光亮新鮮，出土后迅速氧化變色、變質(zhì)、變形，造成了無法挽回的巨大損失。

“實(shí)驗(yàn)室前移至考古現(xiàn)場”的想法便在這種狀況下應(yīng)運(yùn)而生。文物出土現(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室課題負(fù)責(zé)人蘇伯民告訴科技日?qǐng)?bào)記者，“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”將有綜合效能的快速、專業(yè)化技術(shù)裝備和專業(yè)人員派向現(xiàn)場，不僅為制定考古發(fā)掘預(yù)案、考古現(xiàn)場信息的全方位記錄提供技術(shù)設(shè)備保障，更重要的是使出土文物在第一時(shí)間能得到及時(shí)有效的保護(hù)。

一場跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨行業(yè)、跨部門的聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)由此展開。該“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”研發(fā)課題于2006年10月立項(xiàng)，由敦煌研究院、國家博物館、中國社科院、清華大學(xué)、浙江大學(xué)和陜西考古研究院等單位的專家、學(xué)者、科研人員共46人組成課題組共同研發(fā)。

集成創(chuàng)新造就“文保航母”

2008年7月，陜西西安龐留唐代墓葬發(fā)掘現(xiàn)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(shù)據(jù)不斷變化，而傳回這些數(shù)據(jù)的正是研制中的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”搭載的考古機(jī)器人，它正在未打開的古墓內(nèi)部進(jìn)行預(yù)先探測。

考古機(jī)器人直徑10厘米，高39厘米，可根據(jù)需要像“變形金剛”一樣組裝成直筒式和履帶式。“內(nèi)部溫度為17.5攝氏度、相對(duì)濕度82.3%。”當(dāng)最終的數(shù)據(jù)傳回，研究人員難掩激動(dòng)心情，這是我國有史以來，首次探明封閉墓葬文物埋藏環(huán)境的溫濕度參數(shù)。機(jī)器人攜帶的攝像頭還發(fā)現(xiàn)了墓葬內(nèi)存在壁畫等珍貴文物。這樣的智能化預(yù)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(hù)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(duì)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(jù)。”

機(jī)器人預(yù)先探測是“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”的一大“亮點(diǎn)”。但“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”創(chuàng)造的考古領(lǐng)域的第一，還遠(yuǎn)不止于此。

在“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”中集成了一大批可用于考古和出土文物保護(hù)的新技術(shù)。針對(duì)文物出土現(xiàn)場的重大技術(shù)需求，項(xiàng)目組聯(lián)合考古、文物保護(hù)與修復(fù)、智能技術(shù)、圖形圖像、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造集成等數(shù)十家科研單位，引入多學(xué)科相關(guān)高端技術(shù)并進(jìn)行二次開發(fā)和聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)了針對(duì)文物考古工地的三維信息采集與重建系統(tǒng)、考古輔助快速制圖系統(tǒng)、飛行控制航拍、智能化預(yù)探測系統(tǒng)、考古現(xiàn)場無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)以及出土文物應(yīng)急處置系統(tǒng)技術(shù)及裝備，建立了考古現(xiàn)場埋藏環(huán)境和出土文物現(xiàn)場分析方法。

最終出現(xiàn)在我們眼前的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)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(jìn)的移動(dòng)艙體制作技術(shù)，具有隔熱、保溫、防水、室外照明等功能，與承載運(yùn)輸?shù)目ㄜ嚨装褰Y(jié)合緊密，形成一體，能夠滿足野外環(huán)境下實(shí)驗(yàn)室工作的要求。蘇伯民介紹說：“‘移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室’有四項(xiàng)基本功能：發(fā)掘前的預(yù)探測；通過測繪等手段對(duì)遺址空間信息的記錄；第一時(shí)間對(duì)各種材質(zhì)的出土文物進(jìn)行分析保護(hù)；監(jiān)測文物埋藏環(huán)境，為后續(xù)保護(hù)提供依據(jù)。”

進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室則另有乾坤。這是一個(gè)現(xiàn)代化的文物保護(hù)實(shí)驗(yàn)室，廂體內(nèi)分為兩個(gè)區(qū)域，前半部分是圖像觀測與數(shù)據(jù)采集、處理設(shè)備，后半部分是出土文物現(xiàn)場保護(hù)技術(shù)設(shè)備。車內(nèi)幾位研究人員正在不同區(qū)域?qū)倓倧哪乖嶂胁杉臉悠愤M(jìn)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(shè)備一應(yīng)俱全。人性化的精巧設(shè)計(jì)為各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作預(yù)留了適合的操作空間，讓功能繁多的不同區(qū)域看上去井井有條。“在車上工作還是挺舒服的，并沒有空間局促的感覺。”一位研究人員告訴記者。

參與項(xiàng)目驗(yàn)收的北京大學(xué)教授嚴(yán)文明說：“這項(xiàng)研究為最大限度地獲取信息和及時(shí)保護(hù)出土文物提供了技術(shù)可能，將大大提高我國考古探測和出土文物現(xiàn)場保護(hù)能力。”

技術(shù)集成應(yīng)用優(yōu)于國外

“‘移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室’思路的提出在國內(nèi)外并不是第一次，但針對(duì)考古現(xiàn)場信息記錄以及文物應(yīng)急保護(hù)的‘移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室’技術(shù)在國內(nèi)外尚屬首次。”蘇伯民說。

近年來，“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”裝備和技術(shù)發(fā)展十分迅速，已在環(huán)境監(jiān)測、疾病控制、刑事偵破等許多領(lǐng)域得到成功應(yīng)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(shù)應(yīng)用于考古現(xiàn)場調(diào)查、不可移動(dòng)文物保護(hù)和博物館館藏文物的保護(hù)工作。

1972年，美國緬因州博物館建立了“移動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)室”，對(duì)一些中小型博物館以及發(fā)掘現(xiàn)場的文物進(jìn)行測繪、保護(hù)、修復(fù)和運(yùn)輸。1979年加拿大保護(hù)研究所面向全國1500多座博物館、文物遺址和發(fā)掘現(xiàn)場，推出了“文物保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”計(jì)劃，對(duì)544座博物館的文物實(shí)施了保護(hù)修復(fù)，激發(fā)了眾多博物館對(duì)文物科技保護(hù)的興趣和需求，對(duì)加拿大的文物科技保護(hù)事業(yè)產(chǎn)生了極大的推動(dòng)作用。近年來，歐盟“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”計(jì)劃發(fā)展迅速，極大地推動(dòng)了歐洲文物保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和不可移動(dòng)文物保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步。

我國此次研制的用于考古現(xiàn)場的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”,密切結(jié)合我國考古現(xiàn)場發(fā)掘和保護(hù)工作的實(shí)際需要，通過引進(jìn)相關(guān)行業(yè)高端技術(shù)開展研發(fā)，成為國內(nèi)外首臺(tái)裝備了空間數(shù)字測繪技術(shù)、預(yù)探測技術(shù)、環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)、現(xiàn)場文物監(jiān)測分析技術(shù)、埋藏環(huán)境調(diào)查技術(shù)和出土文物應(yīng)急保護(hù)及保存技術(shù)的綜合現(xiàn)場考古的保護(hù)技術(shù)平臺(tái)，并在現(xiàn)場的考古發(fā)掘和文物保護(hù)工作中,發(fā)揮了重要的技術(shù)支撐作用，在技術(shù)集成和應(yīng)用方面已超過國外同類技術(shù)。

國家文物局副局長童明康認(rèn)為，文物出土現(xiàn)場保護(hù)“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”,為文物工作者提供了一個(gè)很好的工作平臺(tái)，將推動(dòng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在考古發(fā)掘和出土文物應(yīng)急保護(hù)等方面的應(yīng)用體系建設(shè)，提高考古發(fā)掘現(xiàn)場的多學(xué)科合作和綜合研究能力。