西工大建立材料科学与考古研究学科。...



近日，西北工业大学材料学院杨军昌教授主持的[b]隋炀帝萧后冠实验室考古与保护项目，经两年多的努力，取得了阶段性成果。[/b]



这是文物保护工作者仿制的隋炀帝萧后冠正面（左图）和反面（右图）照片（拼版照片，9月5日摄）。 /新华社记者李一博摄

9月5日，记者在陕西省文物保护研究院拍摄隋炀帝萧后冠仿制品。/新华社记者李一博摄



这是在陕西省文物保护研究院拍摄的隋炀帝萧后冠文物原件局部（9月5日摄）。/新华社记者李一博摄

2013年隋炀帝墓与萧皇后墓在扬州西湖曹庄被发现，引起全国轰动，隋炀帝墓和萧后墓一共清理出墓志、玉器、铜器、陶器、漆器等珍贵文物400余件套，其中有一件是极为珍贵的皇后礼冠，因其属于萧皇后，这件罕见的皇后礼冠此后被称作萧后冠。隋唐时期，母仪天下的皇后们佩戴的礼冠什么样呢？近日，这件堪称已发现时代最早、级别最高、结构最完整的皇后冠在陕西省文物保护研究院完成了所有实验室考古项目后，向世人揭开了隋唐皇后礼冠的神秘面纱。

出土于江苏扬州的萧后冠在墓中被放置在棺椁外东南侧的一个腐朽的木箱中。历经了千年的泥土淤积后，其出土时整体呈现出残断的铜丝、破碎的铜片、粉化的玻璃或珍珠等遗迹现场。鉴于该冠的重要性、复杂性和脆弱性，考古队决定整体提取后进行实验室考古清理。2014年7月7日，扬州市文物考古研究所护送萧后冠至陕西省文物保护研究院，合作开展清理保护。西北工业大学材料学院教授杨军昌主持了隋炀帝萧后冠实验室考古与保护项目。相互叠压交织在一起的不同材料饰件，已经完全脱离原位，相互关系紊乱，所有饰件表面均覆盖有土垢等污染物，裂化严重，出现破碎、层状剥落、粉化等病害。



几乎完全腐蚀的鎏金铜花托，表面为土垢覆盖，饰件本体出现破碎、层状脱落、粉化等病害（左）；松软且眼中风化的石饰件，表面为土垢覆盖，出现残断、破碎、粉化等病害（右）。

在常规的清理之外，专家们运用了多种现代科技综合“对症下药”。譬如以X光透视发现了萧后冠的中梁、侧梁等基本结构，明确了异于文献中皇后冠12棵花树的记载，萧后冠竟然有13棵花树，鎏金铜质的材质使其整体上光彩熠熠。根据研究发现，萧后冠的框架是由两博鬓、呈十字交叉的两道梁和呈环带的三道箍组成。其上花树13棵，花树由花梗、花瓣和花蕊等构成，在冠后脑位置有12块水滴形的饰件。

经过深入分析，还明确了制作萧后冠所用的铜、金、珍珠、棉、丝等主要材料，以及锤揲、掐丝、镶嵌、珠化等饰件加工的十几种工艺。经两年多的努力，隋炀帝萧后冠的保护工作取得了阶段性成果。

陕西省文物保护研究院表示，西安曾保护过两顶唐代女冠，但萧后冠保存太差，为稳妥起见，先后5次集中了相关领域专家“会诊”，目前的结果也是不完全清理出来，留下一些资料等待未来条件具备了，再展开新一轮的实验室考古与保护。因此，目前“复原”的萧后冠，不能说是科学意义上的完全复制，而是主体结构基本一致的仿制。杨军昌说：“萧后的这件冠饰与我们以前成功复原的李倕冠和裴氏冠相比，结构最为复杂。但由于保护技术的及时介入、保护措施的实施，萧后冠上一些脆弱饰件的形状得以完整维持，一些痕迹也得以保存，加上检测分析工作的开展，使得饰件材质和古代工艺内涵，得到了最大可能的揭示。”展示的修复好的唐代公主李倕的凤冠。杨军昌担任唐李倕墓修复保护中方项目负责人。



考古专家基本成功修复一件唐代贵妇“裴氏冠饰”，这是我省继唐高祖第五代孙女李倕冠饰之后，修复的第二件唐代贵族女性冠饰。图为“裴氏冠饰”的原始出土照片。/张远摄

在实验室中，杨军昌指着摆放整齐的众多冠饰构件一一给记者介绍都运用了哪些工艺。据项目组专家们对每一处构件的分析和研究表明，目前已知的萧后冠上包含的材料有金、铜、铁、玻璃、汉白玉、珍珠、木、漆、棉、丝等10种；工艺则包括锤揲、焊接、掐丝、镶嵌、珠化、鎏金、贴金、铸造、錾刻、抛光、剪裁、髹漆等12类，构件复杂程度、工艺精美程度远超想象。

不仅如此，实验室考古清理还运用了显微观察、扫描电镜能谱分析、红外光谱、3D扫描等先进的检测分析方法。让当初发掘时像一团“腐朽金属物”的萧后冠，在系列高科技手段面前露出“庐山真面目”。

杨军昌说：“通过实验室考古清理，结合无损的X光探查，我们已经明确了萧后冠饰的框架结构和花树的分布。”为了进一步说明冠饰的结构，杨军昌还专门制作了一个纸质的框架模型，他拿着纸质模型耐心地为记者解释，这个冠是如何由2个博鬓、2道呈十字交叉的“梁”和3道呈环带的“箍”组成基本架构，然后在框架构件上又如何分布了13颗花树。而2个博鬓是固定在第三道“箍”的后面两侧、加饰宽度与第三道“箍”相同的装饰带；2道“梁”中的“中梁”沿着额的中间向后延伸到后脑位置，“侧梁”则大致从一只耳朵的后部到另一只耳朵的后部位置，均变成U形并在头顶部相交连接。

随着清理工作的逐渐深入，专家们清晰地看到3道“箍”从冠的顶部往下依次排列，与“梁”垂直相连，第一道“箍”是个半环带，箍于后脑位置，第二道、第三道均为圆形带。冠后的第三道“箍”上还装饰有3层“水滴形”饰，被称为“后兜饰”，这些水滴形饰件分别以3、4、5的数量排成3层。而冠饰上的13棵花树，则以“中梁”为中心对在前额上部有2棵，后脑位置1棵外，其余10棵对称分布在冠的两侧。

“这些花树与框架连在一起，表面是直径5毫米的铜柱，铜柱外面包了一个直径30毫米的木质的楔子，一束束弹簧状的鎏金铜丝串联的花朵插在木头上面，就形成了一棵棵花树。这些花树随着佩戴者走动时的身体晃动会产生微微颤动的效果，看起来活泼而灵动。”杨军昌说。

“你在修复清理的时候，不仅仅是一个实实在在我们看到的文物。文物它是一个文化的符号，民族文化的符号，它也是一个传承传统文化教育的载体。”西北工业大学材料学院教授杨军昌如是说。

1989年，27岁的杨军昌开始从事科技考古工作。2004年，他提出了“汉唐墓葬壁画规范化保护研究”，制定了现场切割揭取到搬迁回实验室以及后续研究的一整套方案，大大减少了考古过程对壁画的损伤。这项工艺得到了国家文物局的创新奖项。

去年，被聘请为西北工业大学教授的杨军昌，又率先提出“材料科学与考古研究”这一新的研究方向。

西北工业大学杨军昌教授在川大讲座：壁画保护与实验室考古

据了解，材料科学与考古研究是西北工业大学材料学院“十三五”新兴学科方向重点发展方向之一，另外还有材料基因组计划、纳/微多尺度复合材料、生物材料与技术、核材料等学科交叉和融合发展的新兴学科方向。

材料科学与考古研究新兴学科带头人为杨军昌教授等人。

丝绸之路文物保护科技研讨会暨全国第十四届考古与文物保护化学学术研讨会日前在兰州召开，西北工业大学杨军昌教授做《隋炀帝萧后冠实验室考古与保护》主题发言。





杨军昌教授参加咸阳市秦都区召开沙河古桥遗址文物本体保护专家论证会。

运用材料技术优势 破解丝路考古之谜

“材料科学与考古研究交叉学科论坛”4月7日在西工大举行，国内著名考古学家、文物保护专家以及相关材料专家汇聚一堂，展示考古发现及文物保护研究成果，解读古代丝绸之路上的中西文化交流，探讨材料科学与工程学科与考古学、文物保护学科的有机结合，阐述中华文化对世界文明的伟大贡献。西北工业大学校长汪劲松、副校长何国强会见了出席论坛的各位专家。/郭友军摄

“材料科学与考古研究交叉学科论坛”4月7日在西工大举行。/西工大新闻网图

西工大成立材料科学与考古研究中心，发挥学校在材料学、材料加工、材料物理化学等学科方向的优势，结合考古学、文物保护、实验室考古、科学技术史等人文社科学科，围绕“一带一路”的国家战略布局，面向丝绸之路沿线出土文物，专门从事文物材料与古代工艺研究、文物保护材料研发、新材料考古应用研究及文物数据库建设。研究中心得到陕西省文物局、中国社科院考古研究所、国家博物馆、和四川大学、西安交通大学、西北大学、陕西师范大学的大力支持。

西工大从上世纪90年代初开始介入文物考古研究，在文物材料工艺研究、古代材料标准化研究、文物修复与文物数字化模拟等方面有所涉足。2014年6月，西工大成立纳米能源材料研究中心人才特区，系统从事纳米材料的设计与合成、能量存储与转化，以及纳米材料和技术在生物医药、文物保护等领域的理论与应用研究，2015年与陕西历史博物馆、陕西省考古研究院共同获批陕西省重点科技创新团队，研究纳米技术在馆藏壁画保护中的应用。

魏炳波：“材料科学与考古研究”是一个新的学科方向，西工大将利用并发挥自身在材料科学与工程领域的优势条件，把现代材料科学研究方法用于文物材料与古代工艺的研究，把材料与工程取得的成果用于文物保护研究，以满足当今我国和国际社会对文化遗产研究与保护的实际需要。

汪劲松：未来新的学科增长点主要围绕“人”来做，人类的生活与生存是永恒的主题，学校正在培育生态与环境、材料科学与考古研究等新的学科方向。汪劲松表示，有了各位专家的支持，他对学校材料科学与考古研究学科方向充满信心，希望在各位专家的支持下，在“十三五”期间设计建设大学博物馆，实现科学研究、人才培养、文化建设等多方面的功能。

西工大材料学院联合陕西历史博物馆、陕西省考古研究院申报的陕西省科技厅科研项目“新型纳米材料在馆藏壁画保护中的应用重点科技创新团队”于2015年6月启动，由筹建中的材料学院材料科学与考古研究中心的李炫华教授担任项目负责人，该项目是集文物研究、人才培养与保护材料研发于一体的科研课题，并在多学科交叉融合方面进行积极探索。

2016年1月7日，陕西省文物局局长赵荣、副局长罗文利率领陕西历史博物馆、陕西省考古研究院以及省文物局职能部门领导及业务骨干来西工大，就“新型纳米材料在馆藏壁画保护中的应用重点科技创新团队”项目合作和推进省文物局与西工大的全面合作进行座谈与交流。校长汪劲松、副校长万小朋及学校研究生院、学科办、科技部、材料学院等有关职能部门领导、项目组核心成员参加了座谈。

陕西是文物大省，有着丰富的文物资源，我国历史上较辉煌的四个王朝周、秦、汉、唐均建都西安。在西安及其附近地区出土的仅收藏在陕西历史博物馆、陕西省考古研究院揭取的壁画就达2000余平方米。

座谈会上，双方就壁画的价值挖掘与认知、保护材料的评估与研发、多学科研究方法等专题进行了深入讨论与交流。双方一致认为，保护好国家的珍贵文物是我们共同的责任，围绕“一带一路”的战略要求并结合彰显中华民族历史文化建设的需要，西工大与省文物局强强联合开展合作研究的空间很大；西工大优质科技资源与陕西省优势文物资源的有效整合，不仅仅会促进文物本体价值的挖掘与科学认知，会带动保护材料的研发与文物本体得以有效保护，而且多学科的交叉融合会获得更多创新性研究成果，推动考古学、博物馆学与文物保护学科的发展。

双方对未来的合作充满信心，就联合申报国家文化遗产保护科技区域创新联盟、联合建设材料科学与考古研究学科方向、联合培养科技考古与文物保护高端人才、支持建设西北工业大学博物馆、开设文博大讲堂、研发考古发掘技术装备等事宜达成一致意见。

一直以来，西工大在跨学科考古领域也做了大量工作，西工大余隋怀教授团队利用工业设计与工程技术优势，首次跨学科考古复原义渠“豪车”使文化再生。堪称中国古代第一豪车的西戎义渠“豪车”，2016年1月10日再起波澜，西北工业大学科研人员通过现代技术结合考古技术，借鉴东周至秦汉时期的类似车辆，终将“奇观数字”复原并使该车“重见天日”。 /西工大新闻网图

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