大幅面高光谱扫描系统在文物研究中的应用

为使高光谱成像技术能够在大幅面绘画类文物研究和保护中充分发挥面分析的优势,研制了大幅面高光谱扫描系统,同时建立了传统颜料数据库。与以往高光谱成像技术对文物进行的局部分析相比,该系统不仅提高了分析效率,而且可对绘画文物整体进行颜料鉴别和相对浓度分布研究,可以为绘画中复杂调色工艺的研究提供巨大的帮助。目前,已使用该系统对故宫博物院东华门天花彩画、纸本书画《丁观鹏画不二尊者图轴》、绢本书画《沈庆兰画贴落》和唐卡《吉祥天母画佛像》进行分析研究,并将其用于文物隐藏病害、隐藏墨迹、底稿线等信息的提取与增强,颜料成分鉴别和混合颜料工艺研究等方面,取得了良好的效果,对绘画类文物的研究与保护具有重要的意义。

基于门控卷积生成对抗网络的西汉漆箱纹饰图案数字化修复研究

中国历史上漆器以其精美的纹饰技法闻名于世,针对古代漆器表面破损严重、纹饰信息大面积缺失的彩绘漆箱修复难题,提出了一种门控卷积生成对抗网络(GC-GAN)的古代漆箱表面图案修复方法.该方法采用门控卷积结构改进生成对抗网络模型,以提升模型对于图像中有效像素的学习能力并解决不规则大面积图像区域的高分辨率修复问题.在此基础上,首先对漆箱图案中的畸变、破损和缺失部分进行掩膜处理,然后使用GC-GAN生成掩膜区域的图案.针对漆箱纹饰图案样本数量少的问题,借助迁移学习思想,将模型在CelebA、SVHN等多种公共数据集上学习到的知识迁移到漆箱纹饰上.最终实现了“西安凤栖原西汉家族墓地”M1墓室中出土的大型木胎彩绘漆箱表面纹饰的数字化虚拟修复.

基于便携式地物高光谱仪的文物材料分析研究进展

文物承载着灿烂文明,传承着历史文化,是全人类的宝贵遗产。由于文物不可再生的珍贵性,以及最少干预的文物保护基本原则,无损分析技术始终是文物制作工艺研究、劣化机理及保护修复研究中材料分析的最主要技术手段。因此,研发、应用新型无损分析技术是文物保护利用的重要研究方向。近年来,源于遥感领域的便携式地物高光谱仪在文物材料分析中展现出强大应用潜力,并且已在石质古建筑、绘画等文物修复中成功应用。作为一种无需采样的非侵入式光谱技术,便携式地物高光谱仪可在极短时间获取一个涵盖可见光-近红外-短波红外波段(350~2500 nm)的全波段、高分辨率反射光谱。同时,其便携程度很高,对工作环境、光源等无特殊要求,可在野外文物或遗址现场原位使用。此外,在采集光谱数据的同时还可通过遥感技术实现数据的远程传输和分析。上述技术特点使其在文物材料分析中具有独特的应用优势。以光谱技术的基本原理为基础,首先介绍了目前文物材料分析中常用便携式地物高光谱仪的设备型号及其性能指标;其次细致梳理了近十年来其在有机质/无机质文物材料定性和定量分析、文物保护材料分析,以及文物修复原位、实时监测等方面的应用现状;之后深入探讨了谱图预处理的规范和建立标准波谱库等两个影响该技术应用效果的关键问题;最后展望了该技术的发展趋势,预期在脆弱有机质文物分析、多种分析技术联合应用和定量分析研究方面前景广阔。

单宁酸-铜改性聚丙烯酸酯文物保护材料的制备及其性能研究

以单宁酸和硫酸铜为原料,采用水热法成功地合成了单宁酸-铜(CuTA)纳米片,同时通过简单共混法将CuTA添加到B72中,制备出单宁酸-铜/聚丙烯酸酯文物保护用复合材料.采用XRD、SEM等测试方法对CuTA纳米片的物相及表面形貌进行分析,利用X-Rite测色配色系统、静态视频光学接触角测试仪、紫外-可见分光光度计等对单宁酸-铜/聚丙烯酸酯复合材料的色差、接触角以及透光率进行测试.结果表明:当单宁酸与硫酸铜的物质的量比为1∶3时,可以生成稳定的CuTA纳米片,其对大肠杆菌和金色葡萄球菌的抗菌率分别为93.5%和98.7%;添加2 wt%CuTA纳米片所制备的复合材料对细菌生长有明显抑制作用,其抗菌率可达97.64%,同时复合材料的疏水性也明显提高,接触角可达87.7°;CuTA纳米片的加入可提高复合材料的紫外屏蔽作用,对复合材料的色差及可见光的透过率无明显影响.

考古学如何重建上古史

中国考古学的古史重建主要采取“二重证据法”,用考古材料印证文献记载。考古学文化是用来分辨古代族群和政体的关键概念。就当代历史学和考古学的范式而言,这种将两类证据简单对应的做法已经难以胜任这项任务。考古学文化是整理材料的一种方法,而古史重建需要一套与之有别的方法。这是在社会科学理论指导下的多学科探索,以重建上古时期社会复杂化的过程。这种古史重建不再是编年史学的补充或延伸,而是像年鉴学派所倡导的那种整体史。秘鲁维鲁河谷聚落形态的国家探源,以及埃及统一的考古学探索两项经典案例,为我们提供可借鉴的他山之石。

“遗物”“实物”“文物”:革命文物概念的历史演变

革命文物作为一个特殊的文物类型,是革命文化和革命精神的重要载体,具有传承革命文化,弘扬革命精神,光大革命传统强大功能.这种功能不会自行发挥作用,必须通展陈宣传才能传导给广大人民,使之转化为有实际效能的精神食粮.利用革命文物展陈宣传革命传统和弘扬革命精神,必须首先明确革命文物这一概念.因为,革命文物这一概念并非一开始就有统一的术语,而是在革命历史过程中逐步发展演就而成的.为了给使革命文物的各类展陈宣传具有统一的格式,对各革命历史时期革命文物概念的发展变化过程作一较全面梳理,以供革命文物展陈宣传方案制定者参考.

肇建与重修:明代高阳文庙丛考——以河北省社会科学院所藏高阳碑刻拓片为中心

明代地方府、州、县学,又称为庙学,其兴废盛衰是衡量当时某地文教科举发展的一个重要指标。河北省社科院所藏高阳碑刻拓片中与明代文庙有关者有12通,其中标题直接标识文庙重修者有4通。通过这些碑刻并结合其他典籍和碑刻资料可知,高阳文庙肇建于洪武三年(1370年)的说法是错误的,其至晚可追溯至宋元时期。自洪武三年易址重建后,各时期重修不辍,但分布并不均衡,主要集中于明万历年间。这与该地当时文教和科举之盛呈正相关,并相互促进。

公众考古实践的多角度观察

通过对近年来开展的形式多样的公众考古活动的3个方面—教育、社区、媒介进行多角度观察与分析,可以发现:发展公众考古实践对公民“终身学习”、构建学习化社会大有益处;在地社区开展的公众考古活动涉及群体更加丰富且有向常态化开展、地域化深耕的发展态势;处于深刻变革的传播场域中的公众考古活动逐渐从学者自发向学科自觉转化;融媒体助力公众考古传播指数级增长,优秀的公众考古成果转化与再创造进一步凝聚起社会共识,提升了文化自信。

利用FT-IR、Py-GC/MS和THM-Py-GC/MS微损分析技术探索油画文物复杂的有机基质组成

近现代油画有机基质组分复杂、难辨,其分析鉴定是当今文物保护科技研究的难点之一。利用微损分析技术研究油画文物复杂的基质结构、材料和技法,可以阐明油画特定层的性质和状况,对于专业保护人员制定修复决策至关重要——这对选择正确修复技术非常有用,关系到修复后油画的安全状态,因此已成为许多研究者关注的焦点。本研究利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热裂解气相色谱-质谱(Py-GC/MS)和热辅助水解甲基化-裂解气相色谱-质谱(THM-Py-GC/MS)等微损分析技术对一幅中国国家博物馆藏油画《德涅泊尔河的秋天》进行科技分析。研究发现,综合运用这些微损分析技术可以有效识别油画用的胶结介质和其中添加剂的种类,最大限度、准确、完整地提取样品中所蕴含的信息。结果表明,该油画的有机胶结材料为聚乙烯醋酸酯类材料和亚麻籽油,同时聚乙烯醋酸酯类材料中使用了邻苯二甲酸二丁酯作为增塑剂。裂解产物中不含光油树脂类成分,说明画作下部的光亮层并非作者有意上的光油层。此外,油画部分区域还添加了蜂蜡作为改性材料,起到增加颜料稠度、可塑性和减弱光泽的作用。

“糸”之新解

现今大多数学者根据《说文解字》将“糸”释义为蚕丝,显然这将无法解释“糸”字符的出现(BP 7100)早于蚕丝的应用(BP 6000)、“糸”的象形特征与蚕丝形态上的偏差、“糸”部字大多与蚕丝无关的三对矛盾。何况《说文解字》本身对“糸”与“丝”的释义并不存在现代学者所认为的此两字有对等之意。“糸”字在时序逻辑和史实存在上都与绳线即编、捻形成的纺物的制作和结构更为一致,而将“糸”释义为绳线或加捻束纤维而非蚕丝,显得更恰如其分、客观和符合史实。相比自然存在的细长体,“糸”具有人为操作的特征,如集束、加捻和根据需要可无限接续延长,即便是对短纤维。

基于Transformer的文物图像修复方法

文物极易因为保存不当而导致部分结构或纹理缺失,而现有的图像修复技术由于受到先验信息和卷积操作的局限而无法直接应用于文物图像修复,为更合理地恢复文物图像原貌,提出了一种新的文物图像修复方法,将文物图像修复工作分为2个步骤:第1步使用Transformer进行粗略的图像重建并恢复连贯的结构;第2步使用卷积神经网络将粗略的重建图像进行上采样并恢复缺失区域的精细纹理.考虑到目前国内外没有高质量的大型文物数据库,因此也提出了一个新的高质量大型文物图像数据库.最终实验结果表明,在符合现实场景的破损修复实验和大面积破损修复实验中,修复效果在主观和客观评估中均优于当前图像修复算法.同时,支持多元化输出,为修复人员提供多样化参考,极大地提升了文物修复效率.

用于碳十四年代测定的古代灰浆样品分析与前处理方法述评

自新石器时代以来,灰浆常被用作建筑的建造和装饰材料,如房址白灰面、砖墙缝隙胶凝材料、壁画灰质地仗层等。灰浆是研究古代建筑建造、修葺和壁画制作年代的重要样品,因其固化过程与建筑的建造、修葺和壁画制作行为直接相关。灰浆受原料、制作工艺和保存状态影响,其组分复杂,其中无机质组分中可能含有不同年代生成的干扰组分,因此准确测定灰浆样品碳十四年代的难度较大。本研究梳理了国内外对灰浆样品碳十四年代测定的前处理和制备方法,以及近年来无机质组分形成机理的研究成果,归纳现有灰浆样品分析检测与前处理方法的优势与不足,并提出利用计算机模拟计算干扰组分影响、有机残留物提取测年等可能的未来研究方向。

温湿度场仿真模拟在博物馆环境监测中的应用研究

针对博物馆当前的环境监测方式无法全面感知温湿度空间分布的问题,本研究引入与数据同化(EnKF)算法相结合的计算流体动力学(CFD)模拟方法,以某博物馆的展厅空间为例,获得可视化的温湿度场仿真模拟结果,并结合藏品保护要求进行数据分析和相关讨论。经与实时监测数据对比,基于数据同化的CFD模拟准确性良好,误差在可接受范围内。本研究引入的技术方法实现了博物馆环境监测从“点监测”到“场监测”的转变,后续可为博物馆藏品预防性保护提供更加科学有效的技术支撑。

中华体育精神的时代表达——以中国体育博物馆临时展览为例

文章以中国体育博物馆临时展览实践为例,从展览主题立意、展览设计审美、宣传推广等方面研究体育类博物馆临时展览的时代表达,结果表明:展览从体育视角充分挖掘阐释文物的历史价值和文化价值,以创新性的类型叙事与时代性的思想内涵结合,在主题创作、艺术表达、宣传推广等多个方面进行融合,以时代精神激活中华优秀传统体育文化的生命力。

史可法精神内涵论述

史可法是明代著名爱国将领,他放弃世袭的锦衣卫百户官禄,走科举应试之路,考中进士入仕为官,先为文臣后转做武将,累迁至兵部尚书、东阁大学士,在扬州保卫战中以身殉国。史可法自幼饱读经史,深受儒家思想影响,秉承“忠孝立身”的为人之道、“清正廉洁”的为官之道和“鞠躬致命”的为臣之道,孤忠亮节,展现了崇高的爱国精神和民族气节,受后世褒扬。

从一件唐代巩县窑绞胎陶瓷枕谈起

绞胎陶瓷诞生于唐代,鼎盛于宋代,元代以后逐渐消亡。绞胎陶瓷是古代先民的智慧创举和创新求变的稀世珍宝,它以精妙的构思,神秘独特的造型语言、纹饰语境和釉饰装饰的美学特征融为一体,美轮美奂,惊艳世人,成为古代王公贵族们享用的奢侈品。绞胎陶瓷是中国古代陶瓷中的名贵作品,“表里如一、内外通透、一瓷一品、不可复制”,拥有宝石的质感,变化无穷的纹理,古朴、高雅、名贵的气质,新颖、美观、柔和的审美,凝聚着世人的思想、情趣,充分体现了绞胎陶瓷手工艺的技术特色、文化品格、浓厚的民族气息和独特的艺术风格。

西沙群岛“石屿二号”沉船遗址出水青花瓷器的测年研究

“石屿二号”沉船遗址位于西沙群岛石屿东侧的珊瑚礁石上,是西沙群岛海域一处重要水下文化遗存。该遗址出水了青花、卵白釉、白釉、青灰釉、酱釉等多种瓷器,是探索古代海上丝绸之路和外销瓷贸易的关键窗口。虽然前人通过青花瓷器类型学分析确定了遗址的相对年代,但由于未发现船体痕迹无法进行碳十四测年,而热释光测年方法则为确定遗址的绝对年代提供了一种替代手段。为了探究该遗址出水青花瓷器的热释光性质及年代,本研究利用前剂量饱和指数法对16件青花瓷片进行了古剂量测试。使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)分析样品的放射性元素U、Th、40K的含量。在剂量率的计算过程中综合考虑了样品的经纬度、埋藏深度、含水率以及放射性元素含量等参数,并首次使用综合矿物分析(TIMA)揭示了瓷胎中的石英粒径分布情况,以提高剂量率计算的准确度。热释光年代结果表明,这批青花瓷烧制于元代至明代早期,在释光有限的误差范围内符合传统鉴定方法得出的该遗址属于元代这一结论。这有助于揭示该历史时期相关器物的制作工艺、实际用途和可能的产地。此外,这也为理解该历史时期青花瓷器在海上贸易中的传播路径、交易规模以及对其他文化的影响提供了重要的研究线索。

科技手段在纸质文物断代研究中的应用

为更好地阐释纸质文物内涵及其承载的相关信息,断代成为了纸质文物研究中广受关注的问题。除了传统的目鉴与考订等方法之外,科技手段已逐渐应用于纸质文物的断代研究,其基本原则是无损或微损地提取与年代相关的物质信息。其中显微分析法、^(14)C测年法和建立纸张年龄相关性模型的方法,是基于纸张本体的断代方法;气相色谱质谱、拉曼光谱、近红外光谱、X射线衍射等方法,可以对纸质文物上的墨、颜料、印泥的种类进行判断,在结合文献资料的基础上,可给定纸质文物的年代的上限;红外线摄影法可以对纸质文物隐藏的与年代相关的物质信息进行提取。关于纸质文物断代研究中的科技方法,现阶段还处在不断发展之中,相信未来会有更多科技手段用于纸质文物的断代研究之中。

调湿复合建材在文物库房中的应用研究

近年来市场上推广用调湿建材搭建库中库,调控库房内湿度,减小空调的运行能耗。为验证调湿建材对文物库房湿度调控的应用效果,进一步降低文物库房中温湿度的波动,节约能耗,本实验分别用调湿建材和普通建材搭建库房,通过设置不同的空调系统开关场景,得到不同场景下两间库房各阶段的库房湿度并进行对比分析。结果表明用调湿建材搭建的库房内湿度更加均匀,同中心位置相关性达到0.8;在不同的空调开启场景下湿度变化都更加平缓,日波动均低于2%;并且开启间隔越短,调控效果越好。因此使用调湿建材搭建的库房对环境控制效果更好,结合适当的空调开启方式可起到一定的节能效果。本研究为文物库房的搭建节能和库房内空调的开启方式提供了较好的参考。

河谷文明演变与历史滑坡堵江——以金沙江上游卓英村为例

近年来,作者在横断山脉三江并流区开展历史堵江滑坡调查,在金沙江上游发现系列沿江分布的残碉,其中以左岸的白玉县卓英村残碉分布最为集中,共17座,且未见公开报道。这些残碉是一个历史部落或村庄的遗迹,是藏彝走廊历史文化遗存的组成部分。鉴于藏彝走廊研究主要集中在社会科学方面,本文尝试采用自然科学方法拓展相关研究。基于现场调查和地质测年,结合前人工作成果,确定残碉群的建造时间与历史归属,分析历史滑坡堵江事件对河流地貌与河谷文明演变的影响。结果表明:1)卓英村残碉群兴建于1780~1490 a BP,相应的历史年代为东汉末期至南朝时期,按地域极有可能是古白狼国遗迹;2)残碉的修建高程和时间与措拉古滑坡堰塞湖尾部的湖滩高程和溃决时间等具有较好的一致性,湖泊淤积、干热河谷气候、取水便利等为卓英村的兴起奠定了基础;3)约1510 a BP前的一次大洪水事件导致措拉堰塞坝完全溃决,岸坡塌岸引起的耕地逐渐消失,以及取水不便等人居环境恶化是导致卓英村被遗弃的自然因素;4)横断山脉河流历史堵江滑坡引起的河道淤积为民族迁徙提供了良好的通道,也留存了丰富的历史遗迹,类似卓英村残碉的深入研究有望丰富和拓展白狼国与藏彝走廊的研究内容。