(1)可移动文物保护修复实验室
本实验室依托现代科学技术,对文物开展“文物信息提取-劣化机理解析-保护技术研发”的文物保护新模式:①获取文物蕴含的更加真实、全面的各类信息;②了解引起文物劣化的主要环境因素、劣化特征及其分子机制,从而推导出文物劣化机理;③基于文物具体信息、劣化特征、文物保护需求和基本原则,开发、优化文物保护技术,对文物开展个性化保护。目前本实验室主要涉及的文物类型包括纺织品、皮革等有机质文物,金属、陶瓷、玻璃、玉石器、彩塑壁画、岩土类文物等无机质文物。
在无机质文物保护方面,实验室相继开展了金属、陶瓷、玻璃等无机质文物腐蚀机理、研究。开展了金属文物脱盐、瓷器保护以及玻璃保护新技术研发,建立了博物馆铁质文物保护技术规范等行业标准。开展了玉石质文物风化、腐蚀、受沁机理等多种途径老化机理研究,揭示玉石与环境,尤其是有机酸盐的反应的机理。研发了用于潮湿环境土遗址新型加固材料和基于生物矿化原理的微生物加固材料,评估了现有抗菌材料对户外岩土质文物的抗菌效果,并制备了新型长效纳米抗菌材料。在Studies in Conservation、Heritage Science、《文物保护与考古科学》等国内外知名期刊发表多篇论文,行业影响力和社会反响良好。
在有机质文物保护方面,实验室开展了馆藏纺织品文物病害程度微观表征及量化评估,古代蚕丝蛋白检测分析技术研发与应用,皮质文物分析检测与保护技术研究,纺织品纳米抗菌材料的研发与应用等一系列研究工作。完成了基于生物质谱技术的古代蚕丝蛋白、古代胶原蛋白提取与分析技术研发与应用。提出适用于表征纺织品文物脆弱病害程度的多因子、分等级、可量化的综合指标体系,并对纺织品文物病害程度进行量化评估示范。完成可用于纺织品文物的可再处理纳米银复合抗菌材料的研发与应用研究。实验室承担了《海洋出水木质文物沉积物脱除与控制技术研究》等多项国家重点研发技术、国家社科基金重大项目等国家级项目,多项省部级项目及合作项目。相关成果在Polymer Degradation and Stability、Archaeological and Anthropological Sciences、《文物保护与考古科学》等国内外知名期刊发表。
(2) 博物馆藏品数字化保护实验室
本实验室主要利用数字技术记录珍贵文物上承载的各种信息,虚拟复原文物原貌,并将文物价值用最新科技手段诠释出来。①结合三维扫描、近景摄影测量、高精度数字化三维建模等技术构建文物的高保真信息三维模型。②与统计学理论、考古学、美术史研究成果相结合,实现文物形态和表面色彩纹理的虚拟复原,即“本初容貌复原”。③研究新型展示模式,利用互联网、虚拟现实和增强现实等技术宣传优秀的文化遗产,展示考古修复的研究成果,使文化遗产更好地服务于当代文化建设和传承。
本实验室在彩绘佛造像色彩与纹理的数字化复原中已经做了大量实践工作。以山东青州龙兴寺遗址出土的佛造像为例,通过多种分析设备获取了造像颜料成分、物相、涂绘结构等信息;利用色度计测量佛造像表面现存颜料色度,采用相近粒度的相同成分矿物颜料制作相近色度的颜料试块或样块,开展佛立像色彩重建,并最终以实物再现方式完成北齐24号菩萨像的复原。该研究第一次将圆雕立体彩绘图案转化成可穿着的服装,对文物材料科学分析以及模拟实验的色彩重建和虚拟加实物的复原方法取得了科学有据、艺术化和真实化的复原效果,为文物的虚拟复原提供了新思路,这一研究的成果“山东青州龙兴寺北齐菩萨像服饰研究和色彩重建——以24号菩萨立像为例”发表在《中原文物》上。
此外,基于“山东长清灵岩寺两尊罗汉像三维虚拟建模与色彩复原研究”项目,本实验室对济南长清灵岩罗汉造像进行了虚拟复原。首先应用多学科分析手段对罗汉像的制作工艺、地层结构、贴金装饰材料、底层材料、颜料矿物成分、颜料颗粒度、颜料腐蚀机理等,这一成果发表于Heritage Science中。基于上述研究成果,我们为罗汉像构建了三维模型,并应用于罗汉像相同的材料和工艺开展色彩与纹理物理重建。通过二者的结合获取了色彩与纹理复原后的罗汉像高保真信息三维模型,复原后的数字三维模型尺寸精确、网格精细(原始点云数据点间距小于0.5 mm),模型表面色彩鲜艳亮丽,纹理图案与模型相应位置精确匹配,纹理质感细腻逼真。该研究再次展示出数字化修复在文物保护中的优势,对今后文物的研究和展示都具有十分重要的意义。
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