在故宫红墙黄瓦的静谧深处，藏着一间别具一格的实验室：古朴的朱红漆案上，丹青翰墨、纸绢锦绫静静陈列，而周边环绕的却是高清显微镜、光谱分析仪等前沿设备。作为文化和旅游部重点实验室，故宫博物院书画保护实验室创新性地将尖端科技与传统书画装裱修复、临摹复制技艺相融共生，借助专业技术装备破解古画的材料密码与技法玄机，以科学数据为文脉传承筑牢根基，探寻科技赋能古书画保护、创新助力文旅发展的可行之路。
自主研发装备 打破进口依赖困局
2016年12月，书画保护文化和旅游部重点实验室（下称“实验室”）正式挂牌成立。该实验室以提升书画保护修复的研究方法与技术水准、妥善守护珍贵脆弱的书画文物为核心使命，聚焦行业发展中的重点难点问题与长远需求，推动现代科技与传统修复技艺深度融合，完善书画保护修复技术体系，引领我国书画科学保护修复领域的发展方向。
古书画兼具极高的文物价值与脆弱的材质特性，其保护研究必须建立在无损原位分析的基础之上。长期以来，国内书画保护领域所使用的高精度检测设备大多依赖进口，不仅采购成本高昂、供货周期漫长，其定制化改造与技术服务也难以精准匹配文物保护现场的实际需求。为提升关键核心技术与装备的自主可控能力，填补相关领域的应用空白，实验室全力推进多项自主研发工作。
展开剩余81%近期，实验室研究团队在书画保护研究技术领域取得两项重要突破，成功自主研发出超高分辨大视场原位数字显微分析系统与便携光纤三维荧光光谱分析系统。这两款装备均对标国际先进水平，其中显微系统的图像分辨率可达6000万像素，综合性能优于多数同类进口设备；荧光光谱仪的体积与重量仅为进口设备的五分之一，检测灵敏度则与同类进口产品基本持平。
“研发过程中面临的挑战，不仅在于技术层面的落地实施，更在于前期的方向决策与方案论证。”故宫博物院文保科技部主任雷勇介绍，在缺乏成熟先例可借鉴的情况下，团队成员通过多轮光路设计推演、信噪比核算、加工公差评估，依托系统的理论分析，最终确定了科学可行的研发实施方案。
相机是显微系统的核心部件。研发阶段，团队选用了国内某品牌的天文相机，该相机在性能与性价比方面具备一定优势，但在高分辨率模式下存在画面刷新率偏低、实时观测流畅度不足等问题，影响了显微观测的整体效果。若更换为进口相机，不仅会大幅增加采购成本，定制化改造的沟通成本也会居高不下。为此，团队主动与国产厂商对接技术需求，厂商在短时间内完成了定制化固件升级，有效解决了刷新率难题。依托国内较为完善的产业链配套，团队在零部件选型、定制化改造等关键环节获得了多方支持，逐步攻克各类技术难点，成功研制出两款自主装备，其主要性能指标均达到国际先进水平。
科技联动非遗 实现双向赋能共赢
实验室工作的一大特色，便是推动科技人员与非遗代表性传承人协同开展保护研究工作。雷勇表示，现代分析技术为传统临摹、修复技艺提供了坚实的技术支撑，助力科研人员与传承人共同揭示古代书画的工艺技术特征。
在《胤禛妃行乐图》的临摹工作中，科技手段发挥了不可替代的支撑作用。传统临摹工作主要依靠传承人自身的目鉴经验，判断画作的颜料层次与用笔特点，而此次临摹团队通过运用自主研发的超高分辨大视场视频显微镜，对画绢进行微观细节观测，意外发现绢丝背面附着有泥金——这正是传统工艺中的背托金技法。
这一发现不仅揭示了古画中隐藏的工艺细节，更丰富了人们对清代宫廷绘画技法的认知：该作品采用背金托色工艺，既确保了画面光泽含蓄温润，又实现了色彩层次的细腻过渡。显微镜的微观成像技术不仅为临摹工作提供了精准的参考依据，也为传统画论中的相关记载提供了科学佐证，推动传统书画技艺的传承从经验总结向数据支撑的转变。结合高光谱、X射线荧光分析技术，技术人员能够清晰识别画作的颜料成分与施色顺序，有效提升了临摹工作的科学性与精准度。
科技手段同样为书画修复工作提供了科学指引，将原本隐藏的病害转化为可视化信息，辅助工作人员进行风险研判。在《蒋懋德画山水图贴落》的修复工作中，这件巨幅多层装裱的书画外观保存状况良好，传统检查方法难以发现其内部存在的病害。实验室运用多光谱成像技术，实现了多层纸绢内部结构的可视化，折痕分布、绢丝断裂、颜料起翘、隐蔽虫蛀、拼接痕迹等各类病害信息清晰呈现，能够精准定位画心命纸背后的折画条。修复人员依据这些精准的检测结果，制定了针对性的修复方案，既提升了修复操作的精准度，又在全面排查安全隐患的同时，降低了误操作对书画文物造成的损伤风险。
依托“十三五”国家重点研发计划项目，实验室建成了涵盖汉代至清代的纸张类文物科技样本数据库，收录珍贵样本510余件，为科学认知各类古纸的原料构成、加工工艺提供了坚实的数据支撑。项目结题后，团队持续对该数据库进行优化升级，进一步拓展形成了古书画保护修复全流程数字化记录平台，实现了检测、分析、方案制定、实施、归档等各个环节的可追溯、可共享、可复用。
立足前沿布局 拓展多元应用场景
作为书画科学保护领域的专业机构，实验室依托故宫丰富的文物资源优势，面向全国文博行业提供专业技术服务，积极参与国际交流合作，不断提升我国书画保护科技领域的国际影响力。
近年来，实验室多次主办国际学术研讨会与专业培训班，推动高光谱、MA—XRF、拉曼光谱等国际先进技术的本土化适配与优化，形成了适配中国书画材质的标准化检测技术流程，能够精准识别背托色、复色、罩染等传统工艺特征，为古代绘画工艺的复原提供了科学依据。同时，实验室借鉴国际多学科协同保护理念，推动文物保护与材料科学、环境科学、计算机科学、人工智能等多个领域的交叉融合，培育了一支高素质的多学科交叉专业团队。
雷勇介绍，未来实验室将开展系统性布局，在多个前沿方向深化研究工作。围绕大尺幅书画数字化建设，重点突破全景显微图像采集技术，着力解决扫描速度、自动对焦等技术瓶颈，实现整幅书画作品的超高清显微数字化存档与在线展示，进一步拓展书画数字化的利用途径。在材质与颜料分析领域，将进一步发展中红外、拉曼光谱扫描成像技术，将传统的单点检测升级为高效的面扫描检测，提升成分定性与分布解析的精度，为修复方案的制定提供更可靠的科学支撑。
在此基础上，实验室将推进多模态同步面扫描装备的研发工作，实现多种技术数据的同步采集与精准配准，缩短大型珍贵古书画的检测周期，降低古书画在检测过程中的暴露风险；持续推进核心检测装备的国产化进程，不断优化装备性能、降低应用门槛，提升技术装备在文博行业的普及度，推动自主创新成果更好地服务于行业发展，赋能文旅融合的各类应用场景。
纸绢藏千载，格物鉴古今。从自主研发装备打破进口依赖、提升技术自主可控水平，到科技与非遗技艺深度融合、促进传承创新，再到数据平台建设支撑行业共享发展……故宫博物院书画保护实验室以科技为基石，不断探索书画科学保护与活化利用的有效路径，推动珍贵文物在精准保护中实现永续传承，在合理利用中走进大众视野。
原文来源：中国旅游报
发布于：广东省