隋煬帝蕭后冠博鬢之一的文物現(xiàn)狀（上圖）。

本報(bào)記者郭青攝 X光片清晰顯示出裝飾圖案（下圖）。

本報(bào)記者 郭青 翻拍

西北工業(yè)大學(xué)教授楊軍昌（左三）和他的文保團(tuán)隊(duì)。本報(bào)記者 郭青 攝

本報(bào)記者 呂揚(yáng) 郭青

陜西考古博物館有兩件鎮(zhèn)館之寶格外引人注目。一件是國(guó)內(nèi)考古發(fā)現(xiàn)等級(jí)最高、保存最完整的蕭后冠，一件是被稱(chēng)為“中國(guó)古代第一輛豪車(chē)”的甘肅省馬家塬戎人禮儀車(chē)。

這兩件鎮(zhèn)館之寶剛出土?xí)r朽爛不堪，難以辨認(rèn)本身面目。能夠破泥成“蝶”，得益于西北工業(yè)大學(xué)文保團(tuán)隊(duì)運(yùn)用現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)和材料科學(xué)在文物保護(hù)與修復(fù)中的成功實(shí)踐。

在很多人印象中，文物保護(hù)屬文史專(zhuān)業(yè)，是綜合類(lèi)大學(xué)的強(qiáng)項(xiàng)。西北工業(yè)大學(xué)作為理工類(lèi)大學(xué)，近年來(lái)卻活躍在考古和文物保護(hù)的一線。

揭秘“古代豪車(chē)”復(fù)原那些事

精巧的木質(zhì)結(jié)構(gòu)、精細(xì)的金屬構(gòu)件、華美的裝飾物，陜西考古博物館開(kāi)館時(shí)，出土于甘肅省馬家塬遺址內(nèi)，被稱(chēng)為“中國(guó)古代第一輛豪車(chē)”的戎人禮儀車(chē)復(fù)原品亮相，格外引人注目。“義渠人不僅在草原上能征善戰(zhàn)，還掌握了先進(jìn)的手工業(yè)制造技術(shù)。”參與復(fù)原的工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)家、西北工業(yè)大學(xué)教授余隋懷解讀“義渠豪車(chē)”復(fù)原的奧秘。“這輛‘豪車(chē)’被發(fā)現(xiàn)時(shí)幾乎全部化為泥土。”余隋懷一邊在屏幕上展示著動(dòng)畫(huà)仿真車(chē)輛，一邊告訴記者，由于車(chē)輛主體為木質(zhì)結(jié)構(gòu)，2006年在甘肅省馬家塬遺址考古現(xiàn)場(chǎng)看到的這輛車(chē)，木質(zhì)部分已經(jīng)朽爛，只有金屬構(gòu)件、大量的金銀箔片、料珠、肉紅石髓珠等裝飾物嵌在泥土中，可以說(shuō)這輛“車(chē)”其實(shí)已不存在。

“當(dāng)初我們介入車(chē)輛復(fù)原工作時(shí)面臨很多困難和挑戰(zhàn)。”余隋懷介紹，西北工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)研究所的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)車(chē)輛的數(shù)字化復(fù)原與結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。2012年，他們開(kāi)始了該考古項(xiàng)目的修復(fù)、分析、論證工作。從考古現(xiàn)場(chǎng)得到的可用信息極為有限，他們?cè)隈R家塬遺址實(shí)地調(diào)研，并借鑒東周至秦漢時(shí)期的考古資料，創(chuàng)造性地運(yùn)用工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、自動(dòng)化學(xué)科的技術(shù)和研究方法，對(duì)出土車(chē)輛進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析、結(jié)構(gòu)力學(xué)分析與測(cè)試、數(shù)字化復(fù)原、再設(shè)計(jì)、數(shù)字化裝配、運(yùn)動(dòng)仿真、復(fù)原工藝擬定，精確地將車(chē)輛每個(gè)零件的結(jié)構(gòu)、尺寸復(fù)原，并以動(dòng)畫(huà)仿真形象地展示了車(chē)體及各部分的結(jié)構(gòu)。

“現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)、工程技術(shù)使馬家塬車(chē)輛得以精確、逼真地重現(xiàn)。”余隋懷介紹。該項(xiàng)目由甘肅省文物考古研究所、北京大學(xué)考古文博學(xué)院、陜西省考古研究院、西北工業(yè)大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)等單位共同參與，是一個(gè)從考古學(xué)、歷史學(xué)的角度出發(fā)，結(jié)合了計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等學(xué)科的跨學(xué)科綜合性項(xiàng)目合作。北京大學(xué)考古文博學(xué)院教授劉緒評(píng)價(jià)：“‘義渠豪車(chē)’修復(fù)的跨學(xué)科合作將載入史冊(cè)！”

千年蕭后冠華麗再現(xiàn)的背后

誰(shuí)也不會(huì)想到，從揚(yáng)州曹莊隋煬帝墓地發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)帶回實(shí)驗(yàn)室的“一坨土”，經(jīng)過(guò)西北工業(yè)大學(xué)教授楊軍昌和他的文保團(tuán)隊(duì)的不懈努力，竟然清理并復(fù)制出了目前國(guó)內(nèi)考古發(fā)現(xiàn)等級(jí)最高、保存最完整的隋唐時(shí)期的皇后禮冠與十二釵。

2012年12月至2013年11月，揚(yáng)州曹莊隋唐墓葬聯(lián)合考古隊(duì)在揚(yáng)州市西湖鎮(zhèn)司徒村曹莊發(fā)掘了兩座古代磚室墓，通過(guò)考古發(fā)掘和研究證明兩座墓葬分別是隋煬帝墓、隋煬帝蕭后墓。在隋煬帝蕭后墓的考古發(fā)掘中，考古專(zhuān)家在清理一處遺跡時(shí)發(fā)現(xiàn)大量散落的小件遺物，包括殘斷的銅絲、破碎的銅片、粉化的小珠等，現(xiàn)場(chǎng)判斷是一頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜的頭冠。揚(yáng)州市文物考古研究所所長(zhǎng)束家平說(shuō)：“蕭后冠出土?xí)r看起來(lái)像一坨土。用木簽輕輕地敲，一碰到銅飾件就會(huì)斷裂。”主持隋煬帝蕭后冠實(shí)驗(yàn)室考古與保護(hù)項(xiàng)目的楊軍昌介紹，項(xiàng)目組為了最大可能地信息揭示與保存釋讀，使用顯微分析、掃描電鏡能譜分析、X-射線探查技術(shù)、工業(yè)CT等多種科技手段，探明了蕭后冠的框架結(jié)構(gòu)、花樹(shù)分布、飾件材質(zhì)及制作工藝。在此基礎(chǔ)上，2016年1月，蕭后冠開(kāi)始仿制工作，最終呈現(xiàn)出今天讓人驚艷的皇后禮冠與十二釵。

2016年9月5日，揚(yáng)州市文物局和陜西省文物保護(hù)研究院在西安召開(kāi)了“揚(yáng)州隋煬帝蕭后冠實(shí)驗(yàn)室考古與保護(hù)”項(xiàng)目完成驗(yàn)收會(huì)。與會(huì)專(zhuān)家驚艷于復(fù)原仿制品的精美絢爛，高度評(píng)價(jià)該項(xiàng)目為實(shí)驗(yàn)室考古的成功范例，認(rèn)為該項(xiàng)目是我國(guó)首個(gè)從現(xiàn)場(chǎng)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有預(yù)案的全面考古清理與保護(hù)的項(xiàng)目，對(duì)我國(guó)實(shí)驗(yàn)室考古的探索和實(shí)踐具有推動(dòng)和示范作用。

楊軍昌和他的文保團(tuán)隊(duì)依托西北工業(yè)大學(xué)特色學(xué)科優(yōu)勢(shì)，厘清出土文物的結(jié)構(gòu)、材料、工藝、劣化機(jī)理，進(jìn)而開(kāi)展保護(hù)修復(fù)技術(shù)研究、保護(hù)材料篩選與研發(fā)，使文物壽命得以延長(zhǎng)，使文物所承載的歷史真相得以還原。

現(xiàn)代科技再現(xiàn)歷史真實(shí)

借助計(jì)算機(jī)建模，3000多年前安陽(yáng)殷墟商代工匠鑄造數(shù)百公斤青銅鼎的工藝猶如電影畫(huà)面一樣閃現(xiàn)。“我國(guó)古代青銅器中應(yīng)用等壁厚設(shè)計(jì)已得到學(xué)界共識(shí)，凝固技術(shù)的發(fā)展與模擬軟件ProCAST的廣泛應(yīng)用，為解決青銅器等壁厚問(wèn)題提供了契機(jī)。相關(guān)材料參數(shù)的獲取，溫度的設(shè)置，ProCAST軟件的模擬等步驟，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)古代青銅器凝固過(guò)程的動(dòng)態(tài)還原。”西北工業(yè)大學(xué)博士楊歡的介紹，讓人們明白了為什么3000多年前的安陽(yáng)殷墟商代工匠，就能鑄造出薄厚均勻且渾然一體的巨型青銅器。

目前，中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所安陽(yáng)工作站已經(jīng)和西北工業(yè)大學(xué)簽訂了共建基地協(xié)議。至于為什么選擇西北工業(yè)大學(xué)，安陽(yáng)工作站副站長(zhǎng)、全國(guó)人大代表何毓靈研究員認(rèn)為：“西北工業(yè)大學(xué)的材料科學(xué)研究國(guó)際馳名，殷墟這樣重要的遺址，文物制作材料和工藝的研究當(dāng)然要找這樣的團(tuán)隊(duì)。”

甘肅慶陽(yáng)市南佐新石器時(shí)代遺址是距今5100年至4800年仰韶文化晚期隴東地區(qū)一座超大型史前聚落遺址，是探索早期中華文明起源的關(guān)鍵遺址之一。西北工業(yè)大學(xué)是該遺址考古發(fā)掘與研究的3家參與單位之一。“南佐遺址發(fā)現(xiàn)目前中國(guó)最早的中軸對(duì)稱(chēng)的院落式宮殿建筑，是后世周、秦、漢、唐宮殿式布局的源頭。這里發(fā)現(xiàn)了目前中國(guó)體量最大的彩繪陶器和大量的涂朱砂的祭祀禮儀性器物，出土西北地區(qū)年代最早、數(shù)量最大的水稻遺存等。南佐遺址的考古發(fā)現(xiàn)實(shí)證了中華文明五千年文明史，是中華文明多元一體格局的重要組成部分。西北工業(yè)大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院持續(xù)為南佐遺址出土彩繪陶器等文物的材料及其制作工藝分析提供技術(shù)支持。”楊軍昌說(shuō)。

高校是國(guó)家科研、育人的重鎮(zhèn)，西北工業(yè)大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院自2017年成立以來(lái)，與國(guó)內(nèi)、省內(nèi)考古單位、高校深度合作，在文物現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、信息提取、材料研究等諸多方面取得了進(jìn)展，建立了國(guó)家文物局壁畫(huà)保護(hù)基地、陜西省科技廳基地等重點(diǎn)平臺(tái)。西北工業(yè)大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院逾千平方米的文物保護(hù)實(shí)驗(yàn)室更是為社會(huì)提供成熟的技術(shù)、裝備和服務(wù)。目前，200多家文博單位使用研究院的技術(shù)和裝備。

2022年9月21日，西北工業(yè)大學(xué)與國(guó)家文物局簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，成為國(guó)內(nèi)唯一一家與國(guó)家文物局進(jìn)行戰(zhàn)略合作的高校。西北工業(yè)大學(xué)將與國(guó)家文物局考古研究中心圍繞水下考古裝備研發(fā)、考古遺址保護(hù)、考古專(zhuān)業(yè)裝備研發(fā)等方面開(kāi)展合作。