科技如何为千年文物“验明正身”

　　科技在文物鉴定方面发挥着什么作用？近日，一场在西安召开的“‘传统+科技’文物鉴定交流研讨会”上，来自国家文物区域鉴定中心的代表、各省市文物进出境审核管理机构负责人、高校专家学者等，通过多个角度介绍了科技在文物鉴定方面的强大助力。

　　据介绍，现代文物鉴定已形成“传统眼学+科技检测”的双轨体系，在科技助力下文物鉴定效率大大提升，但人文解读仍是不可替代的核心价值。

一场 “传统鉴定”与“现代科技”的思想碰撞

　　这场研讨会由陕西省文物局指导，陕西省文物保护研究院（陕西省文物鉴定研究中心）与陕西科技大学联合主办。会议为期三天，12月11日为开幕式及学术讲座。

　　该研讨会不仅是一场 “传统鉴定”与“现代科技”的跨维度思想碰撞，实现了科技鉴定领域理论与实践经验的有机融合；也是首次面向全国的、跨学科的文物鉴定交流会，促进了不同机构、不同学科之间的交流互鉴。

　　与会专家普遍认为，科学技术方法的系统引入与应用，将显著提升文物鉴定的客观性、准确性与可靠性，有助于构建更加规范化、科学化的文物鉴定工作体系，为我国文物事业的高质量发展与文化遗产的可持续保护提供重要支撑。

　　在主旨发言阶段，北京大学教授崔剑锋、上海应用技术大学教授级高级工程师刘卫东、陕西省文物保护研究院研究员马宏林、陕西科技大学教授王芬等多位专家，分别就陶瓷鉴定、金属器分析、玉器微痕研究、热释光技术应用、古陶瓷断源断代等前沿科技议题作了专题报告，分享了最新研究成果与技术进展。

　　瓷器、青铜器科技鉴定进入信息化时代

　　北京大学教授崔剑锋介绍，便携式XRF（即X射线荧光光谱仪）在瓷器溯源研究方面具有不可替代优势，这种设备通过对瓷器釉层微量、痕量元素，建立其窑址大数据库，然后通过数据库的比对，即可完成瓷器的产地溯源和鉴定。由于是无损原位的，能够保证对珍贵的和馆藏的文物进行安全测量。同时用它测试一件样品仅需1-1.5分钟，测试周期很短，可以在很短时间内完成大量瓷器的测试。

　　△研究人员正在用便携式XRF对河北某遗址出土瓷器开展产地溯源（崔剑锋教授供图）

　　之前绝大多数瓷器产地研究都围绕着瓷胎进行，但分析瓷胎必须要取样，会对瓷器造成损伤，因此不能解决珍贵瓷器的来源，而便携式XRF通过无损原位分析釉完美解决了这个问题。

　　他还介绍了北京大学陶瓷产地无损原位在线分析重要考古遗址出土瓷器取得的初步成果：通过便携式XRF建立全国主要瓷窑址大数据库，对遗址、沉船、墓葬等出土瓷器进行无损原位快速分析，即可迅速准确比对出这些瓷器的窑口，准确率接近100%。目前已经形成五十余个窑口，几万条主微量元素数据的数据库。该数据库在肯尼亚耶稣堡、柬埔寨吴哥窟、澳门圣保禄教堂、南海一号、长江口二号、辽上京、金上京等国内外三十余处遗址出土瓷器产地研究中发挥了重要的作用。

　　△“曾伯克父”青铜簋及其X光片，显示其耳部为典型的“活块范”，铸造于器身之上（崔剑锋教授供图）

　　崔剑锋教授介绍，在青铜器鉴定方面，可以通过科技方法测定其年代、材质、工艺、产地，然后综合分析所有结果，去判断青铜器的真伪。

　　青铜器年代测定的材料主要是残留在铜器内部的范土、泥芯。由于青铜器是采用模范铸造法铸造成型，容器的底部、耳部等会残留范、芯，这些残留范和芯是重要的测年材料，可用热释光技术进行年代测定。

　　虽然铜器本身无法使用碳十四测年，但在一些特殊情况下是可以借助碳十四测年的。比如鼎、甗等铜器使用过后会产生烟炱，烟炱是很好的测年材料。2016年底,利用这种方法曾协助侦破山东滕州大韩村盗墓案：在铜鼎底部取得大量烟炱，测年结果距今2600年左右，属战国时期，和青铜器风格分析所得年代吻合。

　　另外，我国青铜（铜合金)技术发展规律也可以作为判断铜器属于哪个时期的重要手段。

　　我国铜器至迟从二里头文化开始，就以范铸法成型为主，不论器物大小，礼器还是工具、兵器，都是使用范铸法。通过观察范铸痕迹以及X光拍照，确定先秦铜器是否为范铸成型，也是青铜器鉴定的重要方面。

　　大致从秦汉以后，失蜡法才开始逐渐成为我国铜器制作的最主要方式之一，而此时已经进入铁器时代。根据有无分范痕迹（范线）可判断铜器的铸造方式。特别是对于一些使用失蜡法仿造范铸法的器物，即便能够通过失蜡法复制出“范线”痕迹，但和真的范线的形状有显著区别。

　　此外，根据最新的研究，商代青铜器铅同位素比值具有极强的特殊性，为一类特殊的“高放射性成因铅”，且其分布在当时具有全国范围的普遍性。这种时空分布规律可以给商代铜器进行准确的断代。因为铅同位素比值无法人为调配，且高放射性成因铅极其特殊，目前仍未有完全对应的矿山，所以在商代铜器的科技鉴定上，铅同位素比值测定是一种非常有潜力的科技手段。

　　传统+科技 古玉鉴定需从五个方面综合判断

　　上海应用技术大学教授级高级工程师刘卫东介绍，古玉市场假货特别多，因为仿得好了就可以卖钱，所以做这种事的人非常卖力导致真假难辨，收藏者损失惨重。

　　常见赝品主要有几类：

　　第一类是现在的原料、现在的工艺。不是特意仿古，而是照着以前器型或纹饰用现在的料、现在的工具去做，像做工艺品一样。

　　第二类是用现代的料、古代的工艺仿古，这种情况会蒙住大部分人。

　　第三类是用古代的料、古代的工艺去仿古，一般人很难看懂。隋唐开始古人用水凳和解玉砂，有人就动脑筋也用脚踩的水凳，解玉砂也是用矿物原料比如石英砂（硬度为7）、石榴石（硬度为6.5-7.5）、刚玉（硬度为9）等捣碎来使用。

　　还有一种是用古代的料、现在的工艺，使用电动工具、金刚石工具制作，也会蒙住一部分人。

　　还有用古代的玉器来改制。以前老的破的不能用不好看了，现在把它改成另外的东西。

　　还有一种是古代的玉器现代修补。玉器断成几块了，拿环氧树脂之类的东西有技术性地把它粘在一起，修好后从几乎看不出来修过，要用紫外荧光灯照了后才能发现。

　　还有把现代做出来的完整物件故意敲碎直接拿去卖碎片，因为有很多人要标本，以为碎的就是对的。

　　此外还有现代的玉器现代修补，把现在做出来的东西故意敲碎以后再把它补成完整的，让人看清楚它是补过的，反倒比卖完整的还要贵。

　　刘卫东介绍，目前古玉鉴定主要还是靠传统方法、靠经验。老师傅能传下来的肯定还是靠谱的，一般来说大部分都还是可以的。但仿古技术日新月异，仅靠传统经验，万一出错了就比较麻烦。

　　“因为存在这样的情况，古玉鉴定问题是一定要解决的。怎么解决呢？我的体会和看法，就是要传统加科技，要引入科技手段。要建数据库，从新石器时代一直到清代，所有的东西，包括所有器型、所有纹饰、各种各样有典型特征的样品，统统都要建数据库，要录到库里面。然后再用大数据去比对。”

　　比如说你拿来一个疑似汉代的玉璧，可以跟数据库比对。

　　从哪几个方面比？实际上，鉴定古玉应该从宏观到微观，主要是五个方面：第一是玉料，第二是器型，第三是纹饰，第四是沁色，最后是加工微痕迹。

　　比如说原料，从隋唐开始一直到清代，当时的原料主要是和田的籽料。现在和田籽料不用加工就卖得很贵，根本就不用去仿古。所以现在仿古可能要用便宜的原料，比如俄料、青海料甚至韩料。现在原料很复杂，很多新矿出来了，比如有四川料、广西料、贵州料、河北料、黑龙江料，甚至还有国外的。如果一看就不是新疆籽料，用的是这些便宜原料，就可以立即否了，后面就不用看了。

　　器型、纹饰，主要还是要靠跟传统有关的经验。老师傅一看，这个器型不对、纹饰也不对，靠传统经验是可以解决的。但在数据库里面会更加直观一些，可以交叉比对。

　　沁色也是古玉鉴定非常重要的一个方面。现在很多伪沁是人工做的，沁不对，马上也要丢在一边。

△阴线内就是小麻坑（刘卫东先生供图）

△定向磨痕（刘卫东先生供图）

　　最后才是看加工痕迹。加工工艺不同，加工微痕就不同。所以，加工微痕是鉴别古玉真伪的重要依据。

　　关于加工微痕，我提出了两个概念、两个原理。

　　两个概念是“小麻坑”和“定向磨痕”，它们都跟解玉砂有关系。

　　所谓解玉砂，就是用就是来磨玉的砂子。解玉砂有固定砂，有游离砂。游离砂就是散砂，是一粒一粒的；固定砂就是砂子“长”在磨玉的工具上面，不像散砂磨一下就掉。用这两种解玉砂磨玉，留下来的痕迹是完全不一样的。“小麻坑”是游离砂磨玉留下的痕迹，特点是小坑密集出现；“定向磨痕”是固定砂磨玉留下的痕迹，特点是成组、平行磨痕。

　　除了这两个概念，还有两条原理。

　　第一条是解玉砂硬度、加工速度与光泽的关系：解玉砂硬度越低，加工速度越慢，则光泽越好。如果解玉砂的硬度与玉料接近，则会边加工边抛光，加工面光泽柔和，有油脂感。解玉砂硬度越高，加工速度越快，则光泽越差、越毛糙。

　　第二条是解玉砂硬度、加工速度与边棱挺括度的关系：解玉砂硬度越低，加工速度越慢，则边棱越挺括尖锐；解玉砂硬度越高,加工速度越快，则边棱挺括度越差、越浑圆，而且常伴有崩口。

　　“玉器加工有7个环节：开料、成型、上花、透雕、掏膛、钻孔、打磨抛光。因为不同时代所用工具、工艺不同，加工微痕迹也是有区别的。用微痕迹来判断玉器真假，需要完全了解和掌握7个加工环节不同时代留下来的痕迹是什么样的，这其实也是很庞大的一个数据库。”

△新石器时代线切割痕（刘卫东先生供图）

　　“不能拿来一件东西马上就用加工痕迹来判断，这样容易出错。因为加工留下的微痕迹是很局部的东西，如果看到了现象却对加工微痕迹理解不够透彻、把握得不好，很可能会做出错误判断。古玉鉴定，我认为合适的方法应该是从原料、器型、纹饰、沁色、加工痕迹这五个方面来综合来判断，要建一个数据库然后去比对。”

　　器型和纹饰属于传统鉴定内容，原料、沁色、加工工艺就涉及到科技鉴定了。当然，传统鉴定也可以看原料和沁色的真伪，前面4个跟传统还是有关系，但加工痕迹跟传统鉴定关系不大。“原料鉴定、沁的真伪，都可以用科技手段来分辨。在人的眼睛就没法分辨的情况下可以用仪器，人眼睛看不到的东西它能够看得到。依靠这些资料可以比传统方法多一些参考依据，而且更加可靠客观。”

　　热释光：为何不仅可测年，还能辨真伪？

　　陕西省文物保护研究院马宏林研究员介绍，所谓热释光，是指固体受辐射作用后积蓄的能量在加热过程中以光的形式释放出来的一种一次性物理现象。陶瓷器在900-1300℃烧成后清空了蓄积的能量，相当于时钟拨零，因此可以作为断年的判断依据。

△热释光检测仪

　　陶瓷为什么会积蓄能量？因为陶瓷中含有大量的矿物晶体，如石英、长石、方解石等,这些晶体存在较多结构缺陷,能吸收辐射激发电子跃迁产生空穴,也能俘获电子填补空穴。长期受α射线、β射线、y射线辐射作用后，晶体积累了相当的能量，检测到的热释光强度与受核辐照量成正比。辐射来源来自于自然环境和陶瓷自身所含的微量放射性元素。

　　热释光测年的基础是：

　　经过烧制后，热释光材料(石英、长石等)内的热释光信号将随其吸收的辐射剂量成正比增长；

　　辐射剂量主要来源于样品内部及环境中的放射性物质(钍、铀及钾-40,其半衰期分别为14.05、4.47及1.25×109年),且剂量率相对稳定；

　　若干年后，将其热释光与已知剂量的人工照射产生的热释光进行比较即可测定其最后一次受热后所吸收的总剂量(考古剂量)；

　　再通过测量样品及环境的年剂量率, 即可计算出样品的年龄。

　　所以，其计算公式为：年龄(年)=考古剂量/年剂量率。

　　热释光测年技术不仅可以为考古学家提供高精度(±5-10%)的地层测年数据；为一些没有埋藏环境土壤及环境信息的陶、砖、瓦、红烧土及青铜(有残留陶范)文物提供一般精度(±10-20%)的测年数据；还可以进行陶瓷质、有残留陶范青铜文物的真伪鉴别。

△追回来的六件西汉陶俑（马宏林研究员供图）

△送检陶俑照片（马宏林研究员供图）

　　马宏林研究员介绍，2025年文物保护题材热播剧《护宝寻踪》中讲述的黑陶俑盗掘案，取材于真实事件：2001年3月到12月间,西安东郊的汉文帝霸陵陪葬墓，遭到3批不法之徒的连续盗掘，倒卖近300多件文物。2002年初，西安市公安机关侦破了这一特大案件。

　　2002年3月，美国索斯比拍卖行拟拍卖来自西安的6件黑色裸体陶俑（霸陵陪葬墓中盗掘文物的一部分），经中方与美国有关方面联系交涉，美国海关成功地阻止了这批西汉陶俑的拍卖，并完成了对这批文物的法律扣留、封存手续。

　　为配合这批文物的追回，2002年3月根据陕西省文物局要求、西安市公安局文物稽查处委托，西安文物保护修复中心对西安市公安局送检的四件陶俑进行了科学分析测试，从科学分析数据中得出信息,对陶俑的鉴别提供佐证。

　　“当时我在西安文物保护修复中心工作，这些陶俑就是我做的热释光测年。送检的陶俑样品包括：男俑一件，腿残，残高49CM；女俑一件，腿残，残高52CM；灰陶俑残腿两件，残高15.3-17CM。男俑和两件残腿灰陶俑表面黝黑，为再次焚烧过的痕迹,疑为炭黑；女俑受火焚烧的痕迹较轻，大部还可看到陶的白色表面，在前颈部发现残存红色颜料。”

　　“热释光测年的结果为：男俑和两件残腿灰陶俑的测年结果为公元800年前后，年代在西晋；而女俑的测年结果为1733+180，相当于东汉。这些陶俑的年代目鉴结论均为为西汉中期，测试数据为何与之相差甚远？另外它们为什么会是黑色的，而且黑色程度不一？这些问题让人感到非常困惑。”

　　“陕西省文物鉴定组组长呼林贵研究员说，看到数据时让他大为吃惊。难道是目鉴研究出了问题‘走眼’了吗？科技鉴定虽然也有局限性，但一定有它的科学道理和依据，可这相差较大的结论到底是怎样形成的呢？呼林贵研究员等专家翻阅了大量文献资料，终于在《晋书·索琳传》中找到了依据，书中明确记载西晋末年霸陵遭到盗掘，而盗者‘多获珍宝’。”

　　“根据热释光测试结果，经过二次火烧的男俑等测年结果正好与西晋末年这次被盗时间接近，而女俑的测年结果相当于东汉，是因为它也被烧了，但程度比较轻。尽管如此，其热释光能量未能彻底清零。”

　　2003年6月17日，美国海关在中国驻纽约总领馆举行的交接仪式上，正式将这6件被盗走私出境的中国西汉陶俑归还中国。

△青铜编钟，考古剂量偏大，真伪存疑（马宏林研究员供图）

　　马宏林研究员还介绍了一些使用热释光技术分辨文物真伪的实例。

　　比如，测得一件汉代釉陶博山炉盖、一件新石器时代红陶罐，考古剂量符合年代特征，结果为真品；测得一件“唐代”陶马考古剂量、一件“汉代”裸体俑，考古剂量不符合年代特征，判断为赝品。“此外，还测得一件“汉代”铜鼓、一件“汉代”铜钫、一件“西周”青铜簋，样品热释光在250℃时异常升高，因而不能准确测年，这揭示样品中含有有机物，在高温时发生了化学反应，这种有机物大概率是胶，因而也能直接证明其为赝品。” 华商报大风新闻记者 马虎振

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