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解鎖千年文明密碼 大科學(xué)裝置為文物保護(hù)和研究提供先進(jìn)手段
2025年06月16日 11:58:55
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：3143
6月14日，2025年文化和自然遺產(chǎn)日主題論壇在湖南長沙舉行。中國科學(xué)院高能物理研究所研究員、中國科學(xué)院大學(xué)博士生導(dǎo)師魏存峰提出，科技創(chuàng)新正成為推動(dòng)文物事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心動(dòng)力。
“‘工欲善其事，必先利其器’，我們希望與文物界進(jìn)一步加強(qiáng)合作，依托大科學(xué)裝置，開展核分析文物研究平臺(tái)建設(shè)及裝備研發(fā)，為我國文物保護(hù)和研究提供國際領(lǐng)先的技術(shù)和手段。”
6月14日，2025年文化和自然遺產(chǎn)日主題論壇在湖南長沙舉行。中國科學(xué)院高能物理研究所研究員、中國科學(xué)院大學(xué)博士生導(dǎo)師魏存峰提出，科技創(chuàng)新正成為推動(dòng)文物事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心動(dòng)力。
今年的文化和自然遺產(chǎn)日以“讓文物煥發(fā)新活力綻放新光彩”為主題，科技創(chuàng)新正成為文物事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。依托同步輻射光源、散裂中子源等大科學(xué)裝置，核技術(shù)已深度融入文物保護(hù)與考古研究領(lǐng)域，為揭示歷史謎團(tuán)、守護(hù)文化遺產(chǎn)提供全新解決方案。
同步輻射X光技術(shù)通過衍射、吸收和成像等手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)文物分子級(jí)觀測。該技術(shù)可精準(zhǔn)分析文物材料的退化狀況，結(jié)合環(huán)境模擬原位裝置評(píng)估保護(hù)材料效果，為修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。更進(jìn)一步，其元素組成與晶體結(jié)構(gòu)分析能力，可輔助推斷文物產(chǎn)地、制作年代及修復(fù)歷史。例如，在青銅器研究中，同步輻射光已成功解析合金配比與鑄造痕跡，為古代冶金技術(shù)復(fù)原提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
中子成像技術(shù)憑借其無物理損傷、無化學(xué)干擾、無熱效應(yīng)、強(qiáng)穿透性的特性，成為文物內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究的利器。魏存峰團(tuán)隊(duì)與故宮博物院合作，利用中子CT重建切片圖解析西漢漆鞘鐵制書刀，首次三維可視化呈現(xiàn)內(nèi)部銹蝕成分分布及切削刃復(fù)合結(jié)構(gòu)、脫胎夾工藝、繃扎裂縫等工藝細(xì)節(jié)。該技術(shù)還通過中子衍射譜精修分析，揭示了書刀材料晶體結(jié)構(gòu)特征，為漢代鐵器工藝研究開辟新路徑。
針對(duì)文物保護(hù)特殊場景，我國還自主研發(fā)了系列專用設(shè)備。
多模態(tài)CT系統(tǒng)涵蓋高能CT、顯微CT與能譜CT，分別適用于大尺寸鐵器、小型文物及多材質(zhì)文物的無損成像，實(shí)現(xiàn)從宏觀形貌到元素組成的立體分析。移動(dòng)式電子束輻照裝置專為墓室等密閉空間設(shè)計(jì)，具備全向移動(dòng)、自動(dòng)避障及智能遠(yuǎn)程控制功能，可在低臭氧濃度環(huán)境下完成滅菌處理。
空氣滅菌裝置針對(duì)紙質(zhì)文物研發(fā)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示其對(duì)抗張強(qiáng)度影響極小，且色差變化顯著低于自然老化過程，有效平衡滅菌效果與材料保護(hù)。而曲面微區(qū)X射線熒光譜儀通過機(jī)械臂與體視相機(jī)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)文物曲面自適應(yīng)掃描，魏存峰團(tuán)隊(duì)攜這一設(shè)備成功解析安徽武王墩墓編鐘支架漆層中銅、砷等非常規(guī)元素分布，突破傳統(tǒng)平面檢測局限。
這些技術(shù)突破的背后，是產(chǎn)學(xué)研深度融合的支撐。2023年成立的“文物領(lǐng)域核技術(shù)應(yīng)用與裝備國家文物局重點(diǎn)科研基地”，正以大科學(xué)裝置為依托，推進(jìn)核分析文物研究平臺(tái)建設(shè)。魏存峰強(qiáng)調(diào)，未來將深化與文物界合作，聚焦專用裝備研發(fā)，形成覆蓋文物材質(zhì)分析、工藝復(fù)原、病害診斷的全鏈條技術(shù)體系，助力我國文物保護(hù)科技躋身國際前沿。
從微觀粒子到宏觀遺址，核技術(shù)正以精準(zhǔn)、無損、高效的優(yōu)勢，為中華文明傳承保護(hù)注入強(qiáng)勁動(dòng)能。“我相信，在高技術(shù)的助力下，我們能更好地守護(hù)和傳承人類寶貴的文化遺產(chǎn)，讓歷史文化在新時(shí)代綻放出更加耀眼的光芒。”魏存峰說道。
(資料參考來源：科技日?qǐng)?bào)、國家文物局等)
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