編者按

本篇文章作者曲亮為中國對外文化交流協(xié)會“藝術(shù)專業(yè)與管理人才國際交流項目”派往希臘電子結(jié)構(gòu)與激光研究所的交流人員，該項目由國家藝術(shù)基金資助。曲亮來自故宮博物院，交流期間，他對激光技術(shù)應(yīng)用于文物保護領(lǐng)域開展了考察研究。下面，他將和大家分享有益經(jīng)驗。

2018年6月30日，我開始向希臘南端的克里特島首府伊拉克里翁（Iraklion）進發(fā)，開啟了這次藝術(shù)專業(yè)與管理人才國際交流項目的旅程。

FORTH和IESL

與其他同時獲得資助的同仁們不同，我所赴交流的單位不是博物館、樂團、劇院等文化機構(gòu)，而是一個有些另類的純理工研究所。它的名字叫做FORTH，是Foundation for Research and Technology-HELLAS的簡稱，也就是希臘研究與技術(shù)基金會。

FORTH是希臘政府教育、研究與宗教事務(wù)部下屬的7個科研機構(gòu)之一，除了中央管理局和出版社等管理機構(gòu)外，其下下轄六個研究所，分別是電子結(jié)構(gòu)與激光研究所（IESL）、分子生物學(xué)與生物技術(shù)研究所（IMBB）、計算機技術(shù)研究所（ICS）、應(yīng)用與計算數(shù)學(xué)研究所（IACM）、地中海學(xué)研究所（IMS）和化工科學(xué)研究所（ICE-HT），組成了FORTH的主要研究力量。

IESL-FORTH外景（引自機構(gòu)官網(wǎng)）

電子結(jié)構(gòu)與激光研究所，也就是IESL，是FORTH的前身克里特研究中心（RCC，與克里特大學(xué)合辦）初創(chuàng)時的三個研究所之一。IESL的研究領(lǐng)域包括激光，微/納米電子學(xué)，聚合物和軟物質(zhì)，以及天體物理學(xué)，在其研究專長-激光技術(shù)領(lǐng)域的水平很高，享譽歐洲。

IESL位于希臘南端的克里特（Crete）島首府伊拉克利翁郊區(qū)，克里特島是愛琴海最大的島嶼，距離非洲大陸僅300公里，是希臘著名的旅游勝地，也是愛琴文化的發(fā)源地。公元前2000年的米諾斯（Minos）文明遺留的科諾索斯（Knossos）遺址就位于伊拉克利翁，顯示了這里悠久的歷史與深厚的文化底蘊。也許正是這個原因，IESL很早就利用激光等現(xiàn)代科學(xué)的相關(guān)技術(shù)，投身于文化遺產(chǎn)的保護與研究工作中，并取得了豐碩的成績。

IESL有近200名研究人員，主要從事激光、電子學(xué)和天體物理學(xué)等方面的基礎(chǔ)研究、設(shè)備開發(fā)應(yīng)用和培訓(xùn)工作，其中就有一個10人左右從事文化遺產(chǎn)保護與研究的研究組，多年來一直在文物激光應(yīng)用和設(shè)備方向深耕，尤其是文物激光清洗方向，他們的工作起步很早，積累了大量基礎(chǔ)研究成果和應(yīng)用案例。他們在希臘雅典衛(wèi)城完成的石質(zhì)雕像等文物的激光清洗工作，曾獲得過國際文物修護學(xué)會（IIC）頒發(fā)的凱克獎（Keck Awards），以獎勵其工作成效，尤其是文化遺產(chǎn)保護工作在公眾教育上取得的突出成績。

本次我的訪問交流目的地就是IESL的文化遺產(chǎn)保護研究組，旨在希臘訪問他們的實驗室的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)該研究組在研究人員組織架構(gòu)、研究項目管理，以及科學(xué)技術(shù)應(yīng)用與文化遺產(chǎn)事業(yè)及其公眾教育上的經(jīng)驗，并深入學(xué)習(xí)和交流激光清洗技術(shù)的設(shè)備使用和研究方法。

故宮文物保護與激光技術(shù)

故宮博物院收藏了180萬余件套文物，絕大多數(shù)都是國家珍貴文物，故宮博物院文?？萍疾繐?dān)負(fù)著院藏可移動文物的保護修復(fù)與其科學(xué)研究的工作，共有工作人員160多人，主要分為文物修復(fù)、文物科技和輔助功能三個部分。其中文物修復(fù)部分按照材質(zhì)可分為金屬、陶瓷、漆器、鑲嵌、書畫修復(fù)、木器、紡織品、唐卡壁畫、鐘表、書畫臨摹和囊匣制作11個工作室，主要負(fù)責(zé)院藏和院外各種文物的修復(fù)和保護工作，其中有四項國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目。而文物科技部分共有研究人員30余名，主要從事文物預(yù)防性保護、文物檢測分析與文物保護科學(xué)保護方法的研究工作，我所在的檢測分析室主要就是負(fù)責(zé)文物修復(fù)過程中的檢測分析以及激光等新技術(shù)應(yīng)用的工作。

文物保護工作不僅僅只是傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)的傳承，其中還需要大量現(xiàn)代科技的參與與融合，一則可以為文物材質(zhì)、病害等信息的確定提供準(zhǔn)確而全面的信息支持，二則可以為保護與修復(fù)工作的具體開展提供合適的新材料、方法與評價手段，增強保護修復(fù)過程中的科學(xué)性和合理性。激光技術(shù)自20世紀(jì)被發(fā)明以來，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于國防、工業(yè)與民生的方方面面，滲透進我們每個人每天的衣食住行之中，在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域亦不例外。不論是博物館展覽中常見的全息技術(shù)，還是文物三維外型的高精度掃描獲取，都離不開激光技術(shù)的貢獻。

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，激光技術(shù)應(yīng)用于文物保護領(lǐng)域已經(jīng)成為趨勢，主要集中在以下三方面：

1.文物的激光清洗工作，主要是利用不同波長激光作用于物質(zhì)表面所產(chǎn)生的熱效應(yīng)、機械效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)，去除傳統(tǒng)方法無法去除或去除效率較低的文物污染物，達(dá)到文物表面高效清潔的效果。

2.文物的激光光譜分析技術(shù)，即利用各種波長的激光為激發(fā)光源，通過與文物表面產(chǎn)生作用，獲取原子或分子光譜以確定材質(zhì)與工藝信息的技術(shù)。

3.文物的激光監(jiān)測和勘察技術(shù)，是使用激光光源配合數(shù)據(jù)處理方法，獲取文物表面結(jié)構(gòu)信息和位移變化等信息，長期觀測文物病害發(fā)展過程的技術(shù)。因此故宮博物院的文物保護工作不論是在文物檢測、病害監(jiān)測方向，還是具體的保護修復(fù)處理過程中的清潔方面都急需激光技術(shù)的參與，這也是我們建立中希文物激光技術(shù)聯(lián)合實驗室的初衷。

2016年，故宮博物院與FORTH簽署了合作框架協(xié)議，全面開展文物激光技術(shù)方面的技術(shù)交流、設(shè)備開發(fā)、人員培養(yǎng)和國內(nèi)輻射等工作。同年7月，在希臘總理的見證下，聯(lián)合實驗室正式在故宮博物院掛牌，我作為聯(lián)合實驗室的主要參與人，深知機遇與責(zé)任并存，需要盡快熟悉希臘方面激光相關(guān)技術(shù)的方法與設(shè)備特點，并根據(jù)故宮藏文物甚至中國文物特點，參與開發(fā)和改進適合的相關(guān)設(shè)備，建立研究與應(yīng)用方法，并達(dá)到培養(yǎng)技術(shù)人才和宣傳推廣的行業(yè)示范效果。因此，正是得幸于中國對外文化交流協(xié)會藝術(shù)專業(yè)與管理人才國際交流項目的機遇，我有機會赴合作方IESL-FORTH的實驗室深入進行交流和學(xué)習(xí)，作為故宮博物院長期訪問IESL實驗室的第一人，這不僅是促進我個人在具體技術(shù)和科研管理上的進步，更是旨在完成雙方合作的框架內(nèi)盡快達(dá)到聯(lián)合實驗室工作初步設(shè)想的要求。

在FORTH

交流的每一天都彌足珍貴，我在FORTH期間主要開展了3方面的工作：

一是深入了解了IESL-FORTH中的文化遺產(chǎn)保護小組（Group of CH，以下簡稱GCH）。

作為這次交流的合作伙伴和訪問目標(biāo)，自己在有限的時間內(nèi)盡力的融入GCH的工作中，深入了解了其成立原因、歷史沿革和組織結(jié)構(gòu)，與GCH內(nèi)每位研究人員甚至研究生都進行了單獨的交流，了解了他們的研究內(nèi)容和方向。以此，我更好地掌握了GCH擅長的技術(shù)和其用于文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域的方向與目標(biāo)，了解了他們在希臘乃至歐盟中完成、在研或者規(guī)劃中的一些項目內(nèi)容。

與GCH主要研究人員在FORTH的合影

二是全程參加了由FORTH和歐盟HERACLES項目合辦的“OPT0-CH 2018 meets HERACLES Summer Workshop”暑期課程。

課上，我們從理論和實踐角度快速學(xué)習(xí)了該機構(gòu)在激光清洗、激光分析和激光診斷上的技術(shù)特點，相當(dāng)于在初來希臘就上了一個速成班，這對于我后面實際交流和合作實驗帶來了極大的便利?！癘PT0-CH”系列暑期課程是IESL-FORTH舉辦的兩年一次的經(jīng)典培訓(xùn)課程，對象主要包括世界范圍內(nèi)博物館及修復(fù)機構(gòu)的專家、青年研究人員和院校相關(guān)專業(yè)的研究生，主旨是培訓(xùn)學(xué)員使用光子學(xué)相關(guān)的技術(shù)進行文物清洗、文物分析和文物診斷的理論和實踐能力，授課老師基本是IESL中GCH的研究人員、FORTH其他相關(guān)研究領(lǐng)域的專家學(xué)者，以及世界范圍內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的知名專家，該培訓(xùn)課程在歐洲十分有名，已經(jīng)連續(xù)舉辦過多次。

本次課程除了經(jīng)典的OPTO-CH課程的保留科目外，還加入了歐盟HERACLES項目的相關(guān)培訓(xùn)內(nèi)容。HERACLES項目是歐盟各國合作的一項文化遺產(chǎn)風(fēng)險評估項目，旨在加強文化遺產(chǎn)、遺跡應(yīng)對環(huán)境改變的風(fēng)險評估能力，其中包括各種文化遺產(chǎn)的檢測和診斷手段，希臘、意大利、葡萄牙、德國都是該項目的主要參加國，IESL-FORTH是該項目的主要參加單位，而位于伊拉克里翁的諾索斯（Knossos）遺址和威尼斯要塞（Venetian fortress）是該項目的主要示范遺址?？梢哉f，有幸參加這次暑期課程，除了解到IESL-FORTH的相關(guān)文化遺產(chǎn)技術(shù)外，還了解了參加HERACLES項目的意大利和葡萄牙合作單位的相關(guān)技術(shù)，更有幸親身在遺址內(nèi)部了解該項目的目標(biāo)、技術(shù)手段和運行機制等平時難以了解的內(nèi)容，是本次出訪交流獲得的意外之喜。

本次課程參加的學(xué)員有20人，來自希臘、意大利、葡萄牙、加拿大、中國、羅馬尼亞等多個國家，大家在五天的課程中了解到多國多個研究機構(gòu)的技術(shù)內(nèi)容，包括1.光學(xué)成像；2.實驗室激光安全；3.光聲成像和太赫茲成像；4.激光清洗；5.激光誘導(dǎo)擊穿光譜；6.激光拉曼光譜；7.激光散斑監(jiān)測；8.科諾索斯遺址的保護與修復(fù)；9.環(huán)境風(fēng)險評價手段和相關(guān)分析檢測手段；10.HERACLES數(shù)據(jù)平臺的搭建。報告內(nèi)容極為豐富，達(dá)到了20多場，同時還加入了豐富的實踐環(huán)節(jié)，包括設(shè)備的使用和遺址現(xiàn)場檢測，讓學(xué)員們在理論和實踐兩個層面都得到了深入的學(xué)習(xí)。豐富的課程內(nèi)容和對實踐的重視，讓我印象深刻，獲益良多。

參加OPTO-CH2018 Summer School學(xué)員與老師的合影

三是完成了攜帶樣品的部分實驗。

相較于其他交流層面的出訪，我這次的行程有一個十分重要的任務(wù)就是通過攜帶故宮樣品進行實驗，親身了解對方的技術(shù)特點和研究流程，并取得實質(zhì)的研究成果。出發(fā)之前，我就與機構(gòu)項目負(fù)責(zé)人Pouli博士取得了充分溝通，并通過郵件討論了此次交流所攜帶的樣品和要完成的實驗內(nèi)容。在國內(nèi)我提前一個月準(zhǔn)備了故宮有代表性的帶有污染物的石材樣品，樣品的準(zhǔn)備既考慮了石材種類的多樣性，也兼顧了典型污染物的類別，這些樣品都是故宮乃至國內(nèi)石質(zhì)文物有代表性的樣品。

在參加完暑期培訓(xùn)課程后，我被分入GCH，像一名普通研究人員一樣，Pouli博士為我辦理了出入門卡，并指派了她的一名研究生與我一起完成樣品的研究工作。整個樣品的研究和清潔實驗，完全按照希臘方面的操作規(guī)程和研究進行的，其細(xì)致程度與國內(nèi)有很大的區(qū)別，后文我會詳細(xì)的討論這種差異及帶來的不同效果。雖然由于時間問題，我并沒有完成所有樣品的測試和實驗工作，但已經(jīng)取得了兩個樣品的完整數(shù)據(jù)，并跟合作方相約，將可以遺留的樣品留在了FORTH,在郵件溝通基礎(chǔ)上，由對方研究人員繼續(xù)完成所有的實驗。

成果與收獲

作為一個國家級別的科研機構(gòu)，F(xiàn)ORTH從事的主要是自然科學(xué)領(lǐng)域的前沿研究

01

通過本次實地的交流與訪問，對其內(nèi)部所設(shè)立的文化遺產(chǎn)保護小組（GCH）的產(chǎn)生緣由和發(fā)展歷程有了直觀的了解。從GCH的建立歷程來看，其建立與發(fā)展得益于希臘的文明古國地位和FORTH在光子學(xué)上的深厚基礎(chǔ)，還有就是學(xué)科帶頭人的興趣與重視程度，缺一不可。

希臘有燦爛的古代文明與歷史遺物，為此類科研提供了大量的研究對象。在自然科學(xué)研究機構(gòu)進行文化遺產(chǎn)的交叉學(xué)科研究則需要一個文理兼修的學(xué)科帶頭人，這個角色除了把握交叉研究的方向，還需要有一定的話語權(quán)，F(xiàn)ORTH這個方向的學(xué)術(shù)帶頭人就是曾歷任FORTH主席和希臘教育、研究與宗教事務(wù)部副部長的C.Fotakis博士。有意思的是，我國的很多情況跟希臘都很相似，例如我國冶金史研究的權(quán)威機構(gòu)-北京科技大學(xué)科技史與文化遺產(chǎn)研究院，其前身冶金史研究所就是我國著名金屬學(xué)研究大家柯俊院士一手創(chuàng)建和發(fā)展起來的，正是他在金屬學(xué)上的深厚造詣和對中國古代冶金技術(shù)的濃厚興趣，使得我國在此領(lǐng)域的研究上一直保持世界一流水平。

因此，對于文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)和前沿研究，不能單純指望文物博物館單位，而應(yīng)該百花齊放，鼓勵在相關(guān)自然科學(xué)領(lǐng)域的科研機構(gòu)，利用自身的優(yōu)勢參與到相關(guān)的研究工作中，與文物收藏單位相互合作，這樣才能將研究視野和水平提升到國際一流水平。

FORTH的文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域工作歷程圖

GCH的內(nèi)部架構(gòu)獨有特點

02

GCH的人員中除了物理學(xué)的科學(xué)家，還有兩名專長于不同材質(zhì)修復(fù)的修復(fù)師，他們的學(xué)科背景并不是自然科學(xué)，而是文物保護系統(tǒng)教育出來的。這樣的人員背景架構(gòu)很好地解決了純自然科學(xué)背景研究團隊難以更好消化和理解文物保護需求的問題，使得研究更有針對性和目的性，極大加強了效率。同時，這兩位修復(fù)師除了在團隊中發(fā)揮其專業(yè)知識的優(yōu)勢外，也扮演了GCH與文物收藏單位良好的潤滑劑的角色。

同國內(nèi)一樣，希臘的文物收藏單位基本是博物館，F(xiàn)ORTH本身沒有文物，進行的研究與保護工作的對象都需要與收藏單位進行合作對接，如果沒有具有修復(fù)和保護背景的人來進行溝通，其效率和效果可想而知。正是這樣比較合理的人員架構(gòu)，使得GCH能夠順利的將自己在光子學(xué)上的研究優(yōu)勢和成果，快速準(zhǔn)確的引入到文物遺產(chǎn)保護領(lǐng)域的研究之中，同時很好的保證了GCH與文物收藏單位的合作研究，十分值得國內(nèi)相關(guān)單位借鑒。

作為非博物館機構(gòu)，F(xiàn)ORTH還進行了大量的文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域技術(shù)培訓(xùn)與公眾傳播工作。

FORTH在激光技術(shù)在文物保護領(lǐng)域應(yīng)用的宣傳與傳播做得很好，曾獲得了IIC頒發(fā)的KECK獎。該獎勵兩年一次，旨在獎勵全球范圍內(nèi)文物保護工作公眾教育的成績，F(xiàn)ORTH是僅有獲獎的非博物館機構(gòu)，十分值得博物館行業(yè)學(xué)習(xí)。

分析他們?nèi)〉眠@些成果的原因，主要得益于他們在文化遺產(chǎn)保護項目中合理人員結(jié)構(gòu)配置，及對技術(shù)傳播與公眾教育的格外重視。合理的人員配置保證了FORTH可以與文物收藏單位合理高效的溝通機制，而他們對于技術(shù)傳播和公眾教育方面的重視則決定了他們工作的目標(biāo)除了開發(fā)技術(shù)和達(dá)成保護項目之外，更為重視文物激光技術(shù)的推廣與公眾教育。例如他們每兩年舉辦的暑期課程，就是意在將該技術(shù)應(yīng)用到更多的國家和項目中，起到更積極的示范作用；而其獲得KECK獎的希臘衛(wèi)城石像的激光清潔項目，在項目之初就考慮到了在修復(fù)現(xiàn)場的公眾教育意義，將修復(fù)現(xiàn)場放在了博物館展廳中，設(shè)立了圍欄和專用的平臺，并在旁邊擺放了視頻和展板資料，供游客在參觀博物館的同時，近距離觀看激光清洗的工作，了解其原理和實際效果，起到了很好的宣傳與教育的意義，非常值得我們借鑒。

另外，F(xiàn)ORTH的文化遺產(chǎn)保護工作一直抱著開放的態(tài)度，其每一個暑期課程和合作項目，都會定期在社交媒體進行宣傳，也為他們的學(xué)術(shù)傳播打開了開放的大門。

本次訪問達(dá)到的另一個重要成果就是合作完成了部分故宮樣品的激光清洗實驗，在赴希臘之前，我們就通過郵件溝通，挑選了故宮典型的石材和青銅污染樣片，攜帶到IESL進行相關(guān)的激光清洗和效果實驗評價。在整個實驗過程中，希臘方面的研究人員給我印象最為深刻的就是其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯克悸泛图?xì)致頻繁的對樣品與實驗的討論。

可以說，對于實驗樣品的解讀與討論，以及實驗過程中每一步的討論制度，是希臘方面進行研究與實驗的慣例，這種集思廣益的制度保證了在實驗的每一步都能充分考慮各種因素，避免了實驗的盲目性。同時在實驗過程中頻繁的討論實驗結(jié)果，以此制定或調(diào)整下一步的實驗方案，對于實驗的順利進行的好處不言自明。

召開關(guān)于故宮樣品實驗的組內(nèi)討論會

針對故宮樣品搭建的激光清洗和評價設(shè)備

在IESL專家和同事的幫助和指導(dǎo)下，我較好的熟悉了希臘方面關(guān)于激光清洗技術(shù)的研究思路，他們對于文物樣品的激光清洗實驗十分嚴(yán)謹(jǐn)，不僅僅是簡單的進行效果試驗，而是有一套完善的操作規(guī)程，其中包括對樣品的解讀，使用其他方法對污染和文物基體的分析，對激光波長、能量和脈沖數(shù)的選擇實驗，使用多種方法對實際效果的評價實驗等等。在此基礎(chǔ)上，我完成了故宮大理石樣品的激光清洗的實驗全過程，積累了大量有益的實驗數(shù)據(jù)與實驗流程方面的經(jīng)驗，可以說收益良多。

在此，感謝中國對外文化交流協(xié)會、故宮博物院、希臘電子結(jié)構(gòu)與激光研究所的諸位良師益友。

中國對外文化交流協(xié)會