儀器檢測技術文物研究和保護中的應用

研究人員用高科技儀器檢測古陶瓷標本

研究人員用高科技儀器檢測“科窯作坊”制作的古陶瓷器具

　　面對真偽難辨的古代陶瓷，傳統的“眼學”常常會出現看走眼的情況。那么，能否將更為客觀的科技檢測手段引入古陶瓷鑒定呢?

　　在日前舉行的“數字化技術在古代文物研究和保護中的應用和發展”交叉學科論壇上，上海大學校長、古陶瓷科學研究國家文物局重點科研基地主任羅宏杰教授透露，他帶領團隊近日完成了《古代陶瓷科技信息提取規范》的制訂工作，并已提交給國家文物局，有望成為一項行業標準。有了這套標準，全國多家單位的數據庫就能實現共享，為陶瓷文物的斷源斷代提供清晰的數字化方案。

　　數據庫信息比對“驗明”身份

　　在交叉學科論壇上，上海博物館副館長陳克倫研究員表示，所謂“眼學”，是文物鑒定者在長期實踐中總結出來的一套經驗之學。一個人眼學水平的高低，與經驗和知識積累有關，但也與悟性有關。不過，經驗和悟性不是絕對的，鑒定專家水平再高，也有看走眼的時候，所以文博界如今很重視引入科技檢測方法和儀器，如電子顯微鏡、硬度計、X射線熒光光譜儀。

　　羅宏杰教授表示，在中科院上海硅酸鹽研究所的古陶瓷科學研究國家文物局重點科研基地，已建成了“古陶瓷綜合信息數據庫”，庫里有大量器型結構數據。利用這些數據，博物館可以進行古陶瓷的3D展示，將器物的內部結構也展現在參觀者眼前。器型的數字化信息，不但能用于展示，還可以用作古陶瓷斷源斷代的輔助依據。

　　化學組分也是古陶瓷綜合信息數據庫中的一類重要數據，科研人員對歷朝歷代知名窯口的瓷器的胎和釉進行檢測，采集到了它們的化學組成信息。這些信息好比是各種瓷器的“化學身份證”，對于一件“身份不明”的瓷器，可以先對它的胎和釉作無損檢測，隨后將檢測結果與數據庫里的各種“化學身份證”進行比對，這樣就有助于判別這件瓷器的產地和年代。“當然，化學組分檢測是鑒定古陶瓷的輔助手段，我們還要通過器型結構等綜合數據分析，并結合眼學，才能對古陶瓷進行比較準確的斷源斷代。 ”羅宏杰說。

　　高科技讓陶瓷釉顯示奇妙結構

　　古陶瓷的高科技研究到底是如何進行的?昨天，記者走進中科院上海硅酸鹽研究所，采訪了古陶瓷科學研究國家文物局重點科研基地副主任李偉東研究員。

　　讓記者感到有些意外的是，在這里檢測的古陶瓷不是形態完整的器物，而是殘片，科研人員把它們叫作“標本”。李偉東解釋說，這些標本都來自考古發掘現場，有明確的地層和年代信息，來源可靠。而私人藏品或在文物市場上流轉的瓷器，真偽不確定，其信息是不能入庫的。檢測標本所得的信息要輸入古陶瓷綜合信息數據庫，所以首先要保證數據的真實可信，這樣才能把它們作為古陶瓷鑒定的參考。

　　在拿到一個標本后，科研人員要稱重，拍照，測量尺寸，用色度儀測量它的顏色，用X射線熒光儀檢測胎和釉的化學組成，這些步驟都是無損檢測，隨后還要進行有損檢測。在實驗室，記者看到，古陶瓷殘片被切割成一塊塊1厘米見方的小標本，它們被成批地放入各種儀器。在“場發射掃描電子顯微鏡”下，古陶瓷的釉被放大5萬倍，于是各種奇妙的顯微結構出現了，有的結構像一顆顆鵝卵石，有的像花園里綻開著一朵朵鮮花。在微量元素ppm級檢測中，各個標本所帶有的微量元素，會透露其出自哪個窯口的秘密。

　　李偉東告訴記者，雖然高科技檢測能獲取古陶瓷的大量身份信息，但很多屬于有損檢測，所以在對完整器物進行無損鑒定時，高科技不是萬能的，只有與眼學結合在一起綜合判斷，才能給出科學的結論。

　　如今，該科研基地的古陶瓷綜合信息數據庫已錄入各類信息齊全的數據15000余條，包含各類有代表性窯口的瓷器標本6000余件、陶器標本1500余件。在我國，這樣的古陶瓷數據庫不止一個。為了實現數據共享，日前，中科院上海硅酸鹽研究所在征求20多家單位意見的基礎上，完成了《古代陶瓷科技信息提取規范》的最后一稿，并提交給國家文物局。今后，各個數據庫有望合成一個大庫，在網絡上發布，成為業內人士研究、鑒定古陶瓷的重要工具。

　　“透影白瓷”工藝失傳千年終破解

　　在對古陶瓷測試分析過程中，中科院上海硅酸鹽研究所的專家破解了許多困擾文博界多年的 “謎案”。

　　白瓷的起源和特殊工藝就是一例。我國是世界上最早燒制出白瓷的國家，雪白瑩潤的釉面，讓它們顯得與眾不同。與青瓷、黑瓷相比，白瓷較晚才出現。從2008年起到2011年，古陶瓷科研基地的專家對古代白瓷進行了歷時四年的研究。在白瓷的發源地――河南鞏義的白河窯，他們對該窯口的青瓷和白瓷進行了檢測，發現白瓷胎和青瓷胎的化學組分很接近，而在釉的化學組分中，白瓷比青瓷少了氧化鐵、氧化鈦這兩種著色成分。這些發現，證明了白瓷源于青瓷。

　　白瓷在北魏時期誕生后，經歷代原料改進和工藝變革，在晚唐“終成大器”，達到現代高級日用細瓷器的白度標準。在這一發展過程中，出土于河北邢窯隋代灰坑的 “透影白瓷”，可謂異峰突起，讓專家大為驚嘆。顧名思義，這些瓷器具有透影性能，它們的胎體厚度小于1毫米，屬于細白瓷。如此精湛的工藝包含哪些“秘方”?文博界眾說紛紜，莫衷一是。

　　中科院上海硅酸鹽研究所的研究人員對邢窯出土的隋代粗白瓷、細白瓷和透影白瓷標本做了系統測試，在分析了它們的化學組成、物理性能、燒成溫度以及白度后，最終還原了透影白瓷的配方工藝。他們發現，可以將細白瓷樣品劃分為兩類，第一類細白瓷的胎中，氧化鋁的含量非常高，而釉的組成處于粗白瓷和透影白瓷的過渡階段;第二類細白瓷已基本具備透影白瓷的胎釉原料特征，如氧化鉀含量高，只不過由于胎體較厚，沒有達到透光的效果。對配方的計算表明，隋代制瓷工匠以第一類細白瓷胎釉的原料為基礎，在胎中加入了大量長石，在釉中除加入長石外還加入了一定比例的石英，作為第二類細白瓷和透影白瓷的原料配方。透影白瓷與第二類細白瓷的原料特征相似，它們的區別在于，隋代陶工對器物的胎體進行了刻意的減薄加工，使其達到了透光的效果。

　　就這樣，早在唐代就已失傳的透影白瓷工藝在現代科技的 “火眼金睛”下，終于展露出它的真實面目。

　　“科窯作坊”仿制出精美古陶瓷

　　北宋皇帝鐘愛的建窯黑釉盞為何能形成“兔毫釉”和“油滴釉”?在明代大量銷往歐洲的德化窯 “豬油白”瓷為何釉色溫潤如脂?在上海科研人員的努力下，多種中華名瓷的燒制秘方得到了破解。

　　利用這些研究成果，古陶瓷科研基地還開設了“科窯作坊”，燒制仿古瓷器。“這是實驗考古學的一種方法，用來檢驗我們發現的科學規律是否正確。 ”李偉東解釋說。

　　走進科窯作坊，記者看到了許多精美的器物，與在檢測實驗室所見的殘片標本截然不同。仿南宋官窯的青瓷觚、魚耳爐、弦紋瓶，堪稱科窯的代表作，它們造型雅致，泛著古樸的青色，釉上的開片裂紋給瓷器帶來了獨特的美感。李偉東指著一個口大、脖細、底小的瓷器介紹說，這是仿南宋修內司官窯的青瓷觚，觚是古代祭祀用的禮器，修內司官窯燒制技藝本已失傳，如今科研人員弄清了它的胎、釉的原料和燒制工藝，就能把它仿制出來。當然，專家也告訴記者，他們不可能完全復原古代的工藝，比如古人用土窯燒瓷，而如今他們用的是燃氣爐。設備的不同使得工藝必然有所差異。

　　仿古瓷器會不會“以假亂真”呢?對于記者的疑問，李偉東說，“不會的，因為每個瓷器的底部都有‘科窯’印記，以示其真實身份。 ”據了解，在科窯誕生的許多瓷器已作為高級禮品，贈送給外國領導人和各方貴賓，它們的問世，體現出了我國古陶瓷科學研究的水平。