从“李倕冠”到“萧后冠”的修复—— 材料考古学 让历史与现实深度对话

正在细心修复文物的杨军昌。

修复后的萧后冠局部。

核心提示

近日，考古新闻频上各类媒体“头条”，一会儿是精妙绝伦的隋炀帝萧后冠被复原，一会儿是上了“彩妆”的秦俑颇惹争议。这让人不禁想象，如果有一天，恢弘的地下秦俑真的重现色彩会是如何的令人惊叹？那些尚未开启的墓葬中，又有着怎样神奇的器物？而这，都依赖着一代代的考古人、文物保护工作者的执着探索。带着好奇和遐想，我们走近萧后冠的复原者杨军昌，听他讲述礼冠背后蕴含的高科技和新学科——材料考古的故事。

■记者 张潇/文 通讯员 刘建平 任磊/ 图  

“那就是我们在现场看到的实物，”在西北工业大学材料学院教授、“三秦学者”杨军昌的办公室里，我们看到了前一阵子夺人眼球的隋炀帝萧后冠的实物图。照片只看到黑乎乎一团，经杨教授指点，才很困难地看到了一些花朵样子的残片。而这正是依靠着丰富的学识和先进的技术，杨教授和他的团队复制出的国内考古发现等级最高、保存最完整的礼冠。

盼望：技术进步解开考古中的谜题和“黑科技”

“这篇有关萧后冠的论文要在《考古》期刊上发，最近我在校稿。总的来说，这几年国内文物保护发展非常快，国家推动力也很大，每年经费投入也不少。但是从学科上来讲，文物保护发展的空间还是很大的，仍然有不少缺环。我们最近这些年文物修复工作量非常大，但大多主要是修复器物本身，就是复形，复原的研究还是不足。而通过文物本体的系统研究可以回答相关材料问题、古代工艺问题、古代科技问题。”杨军昌举了这样一个例子，他首先给记者展示了自己参与复原的唐代李倕的华丽的礼冠，生动的细节令人惊叹。

随后他给记者展示了自己的微信照片，照片中的物品看上去是一个装饰有宝石的饰物，但是照片放大后，才发现这宝石之间有约0.5毫米直径的小金珠装饰其间。杨军昌感叹地说：“这是我国战国时期的工艺品，很精美是不是？但即使现在，我们要复原也是不易的，真的很难想象古人是如何做出来的，这都要靠我们结合材料科学与考古学的深入研究来解开这些‘黑科技\’。”

材料考古学是新兴的科技手段与传统考古结合的新方向。据介绍，新中国成立以来，我国的文物保护工作较20世纪上半期取得了巨大突破，但相当部分精力仍用于抢救濒临损毁的文物。这使得不少考古工作者有这样的希望：难道就不能在文物发掘之初就加强应急技术保障措施，尽可能完整地保留文物痕迹？这点的实现要依靠的则正是以现代科技为导向的考古学。比如复原的唐代李倕冠的过程就是将出土时难以辨别形状的文物从考古现场搬迁至实验室内,在环境可控的条件下清理并完成保护修复和复原工作,为考古发掘出土的结构复杂的文物保护修复提供了经验。

过程：从李倕冠复原开始 ，一次次实践中发展的新学科

2001年，在位于西安市东郊的西安理工大学新校区基建工地上，发现唐代公主李倕墓，随后杨军昌和其他考古人员发现，由于1200多年的岁月侵蚀，如果像以往一样从考古发掘现场直接提取器物，可能会丢失许多原始信息。因此，考古队采取石膏固定、整体提取的办法，将文物搬回陕西省考古研究院文物保护修复实验室，进行“微观清理发掘”。杨军昌说：“这就避免了环境变化而引起的各种脆弱材质文物的进一步损坏，这是公主冠饰这一结构复杂的古代工艺珍品得以复原的保障。”整个冠饰重800余克，高42厘米，大大小小有370多个小的零件。如何组合？在实验室先用X光进行分析，按照“边清理，边记录，边复原组部件，遇到脆弱材质及时加固”的基本原则来修复。

“你看这根发钗。”杨军昌从书架上取下了一个精美的盒子，打开后是一个精巧的缀着小装饰的发钗，看上去很厚重，但拿在手里却非常轻巧，完全可以真的作为饰物戴在头上。原来，这就是在利用新科技方法探明制作工艺后，仿制的一个古代空心发钗。而在杨军昌教授于2013年参与的隋炀帝萧后冠保护修复与复原研究工作中，通过X光探伤技术探查，在萧后冠的石膏包中发现了的4支金属发钗，也探明了萧后冠饰的基本轮廓，这些工作为实验室考古与复原奠定了基础。

在不断的实践中，杨军昌和他的团队近年提出了材料考古学这个新方向，是颇具发展前景的新兴学科。而由于是交叉学科，用材料科学方法研究考古出土文物，在文物保护方面首先要结合已经成熟的科学分析检测方法，首先是无损方法。最常见的有X光探伤技术、显微观察等，它们能探明文物的结构特征，检测文物材质的成分，进而明确文物的材料属性与古代加工工艺等。而杨军昌本人，就是一个交叉学科的复合型文物保护人才。他本科所学专业叫光学仪器，与考古、文物保护毫不沾边，后来机缘巧合考去了西安文物保护修复中心，才开始了自己的考古与文物保护人生。交叉学科的好处是很多的，杨军昌对于文物的热情让他“至少是跑遍了陕西大大小小的博物馆，有的还去了不止一次”，由于有着光学背景，他对于西周时期阳燧的光学研究的论文以其新鲜极具价值令业界瞩目。

目标： “还原历史，让今人看到历史本来的面目”

杨军昌说，考古发掘现场文物保护是我们陕西省考古研究院的科研团队提出来的，我们第一个明确提出了这样一个研究方向，而且国家文物局重点科研基地的名称就叫“考古发掘现场文物保护”。利用材料科学方法来系统研究考古文物，把材料科学与考古研究结合起来，开展出土文物的研究则是我们提出一个新的学科研究方向。

当把材料科学研究方法应用于考古研究，除了能够分析文物成分，确定材质外，还能够明确其古代工艺，进而可能明确文物的产地或者原料的来源地。杨军昌举例说，比如兵马俑中出土的冷兵器，历时千年却锋利如初。秦国之所以能够灭六国是因为秦国强大的军事，但强大的军事背后必定有强大的生产力作为支撑的，因此，从冷兵器精湛的工艺令人对秦国国力充满遐想。材料科学研究方法有效介入考古的研究，能解决很多古代的技术问题、工艺问题，以及了解相关的技术交流、贸易往来情况等。另一个例子和文物保护中新型材料研发有关，据西北工业大学材料学院的李炫华教授介绍，相比于块体材料，纳米材料的尺寸小，化学、物理特性发生改变，稳定性更佳，“如果将金制作成纳米级别，它可能会呈现五颜六色！”李教授如是说。如将纳米材料应用于文物修复，既能发挥色泽的鲜艳，又能隔绝外界侵害。在此基础上，一些壁画、兵马俑等的褪色问题有望得到解决。

“还原历史，让今人看到历史本来的面目”，是杨军昌教授对文物保护研究意义的理解。所谓“以史为镜”，历史留下的痕迹就是对今天的寓言。

期待：“让中国考古走向世界”

据悉，西工大即将成立材料科学与考古研究中心，中国社会科学院考古研究所杜金鹏研究员、国内知名考古与文物保护专家铁付德、霍巍等专家一致认为，材料科技与考古研究是新兴交叉学科，是自然科学与社会科学的结合，但考古学与材料学本身有着天然的联系，人类对材料使用的进步标志着人类社会的进步，利用考古出土的遗迹遗物研究古代材料生产加工技术，利用现代材料和现代技术保护出土文物，空间很大。

对于材料考古学的未来，杨军昌教授的期望是利用它“还原古人的生产力发展程度”，实现古代与现代的对话。采访中，他不止一次提到兵马俑坑中出土的冷兵器，“如果材料考古能在此发挥作用，研究出这些剑、戈的制作工艺和材料，甚至和楚、齐的兵器作以比较研究，也就能帮助今人了解秦国的国家实力。”而该学科的发展方向首先是分析文物材质和古代工艺，为文物保护、文物考证（判明产地和真伪等）、文物修复和复制等提供依据。还可以研究文物裂化机理和文物保护材料研发。

目前，杨军昌教授和同事已经着手于新型纳米材料在壁画保护中的应用。外界环境对壁画最大的伤害来自于水分，水分蒸发会引起硬力结构变化和壁画表面的粉化；而水分过多则会导致霉菌。若能将纳米材料制成涂料用于修复破损壁画，可以在保留壁画原色的同时减少对文物的损害。

“让中国考古走向世界”，这是材料考古学团队的共同心愿。在“一带一路”国家战略背景下来看，这个心愿闪烁着这群考古工作者对陕西这片热土的厚爱。杨军昌表示，“陕西本就是文物大省，我希望随着我们技术的进步，有一天馆藏壁画因为表层特制材料的保护，既避免了水分损害，又还原了完画时的鲜艳生动；无需穿越，我们就能亲触历史，我认为这是考古学者的使命。”

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