一睹為快！古埃及沙伯提穿越在你眼前，顯微CT還原考古文物有多強(qiáng)

烈日炎炎，然而比酷暑更熱的是由上海博物館主辦舉辦的“金字塔之巔：古埃及文明大展"。作為有史以來規(guī)模較大、亞洲等級(jí)最高的古埃及文物出境展，吸引了世界的埃及迷們。同時(shí)風(fēng)靡全球 30 萬觀眾的現(xiàn)象級(jí)文旅體驗(yàn)項(xiàng)目“消失的法老"也在上博二樓特別呈現(xiàn)。展覽一經(jīng)發(fā)布，一票難求，爆火出圈。

提到古埃及，我們可能會(huì)想到金字塔、法老、木乃伊、圖坦卡蒙、亡靈等等，跨越三千多年的古埃及文明，一直以他的“神秘感"深深吸引著眾多學(xué)者探索研究。通過借助現(xiàn)代科技手段，我們得以跨越時(shí)空，感知古埃及的歷史記憶。

其實(shí)，除了大家所熟知的金字塔、法老外，“沙伯提"（Shabti）雕像是古埃及文明傳承中最為普遍的物化載體，幾乎可以將其看做是古埃及文明的一個(gè)縮影。它是指古埃及陵墓隨葬品中的人形雕像，意為“回答者"，置于墓室中，充當(dāng)死者來世的仆人。

顯微 CT 是什么？是如何工作的？在考古中可以發(fā)揮什么作用？下面跟隨小編的腳步一起解開這些疑問吧。

顯微 CT 技術(shù)通過高精度的 X 射線無損檢測(cè)技術(shù)，能夠在不破壞文物的前提下，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示文物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)組成以及可能存在的缺陷和損傷情況。該技術(shù)為考古學(xué)家和文物保護(hù)專家提供了一種全新的研究手段，使得對(duì)文物的分析和保護(hù)工作更加科學(xué)和精確。

Part 1. 顯微CT 技術(shù)簡(jiǎn)介

顯微 CT 技術(shù)利用 X 射線照射樣品，通過探測(cè)器記錄透射的 X 射線強(qiáng)度分布，再利用計(jì)算機(jī)算法重構(gòu)出樣品的三維內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其優(yōu)勢(shì)之處在于能夠在非破壞的情況下，提供高分辨率和三維圖像。

顯微CT示意圖：射線源和探測(cè)器不動(dòng)，樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)

顯微 CT 的分辨率可以達(dá)到微米級(jí)別，能夠揭示微小結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，適用于需要精細(xì)觀察的考古樣品。以下是顯微 CT 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：

01非破壞性：顯微 CT 技術(shù)可以在不損害文物的情況下進(jìn)行分析，這對(duì)于珍貴文物的保護(hù)至關(guān)重要。

02高分辨率：顯微 CT 技術(shù)能夠提供高分辨率的圖像，使得研究者能夠觀察到更細(xì)微的結(jié)構(gòu)特征。

03三維成像：顯微 CT 技術(shù)能夠生成三維圖像，這為研究者提供了從不同角度觀察和分析文物的可能性。

04多功能性：顯微 CT 技術(shù)可以用于多種材料和樣品，適應(yīng)廣泛的考古應(yīng)用需求。

Part 2. 顯微CT 在文物考古中的應(yīng)用

1.文物三維數(shù)字化檔案建立

文物三維數(shù)字化檔案是指利用現(xiàn)代三維掃描和成像技術(shù)，對(duì)文物進(jìn)行高精度的三維數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)。這些數(shù)據(jù)不僅包括文物的外部形態(tài)，還涵蓋內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材質(zhì)成分等信息。三維數(shù)字化檔案為文物保護(hù)、研究、修復(fù)和展示提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.文物內(nèi)部結(jié)構(gòu)與制作工藝分析

顯微 CT 可以生成文物的三維圖像，無損地揭示考古樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。例如，在研究陶器、骨骼、木制品和金屬器物時(shí)，顯微 CT 能夠展示內(nèi)部的裂縫、空洞和紋理。這對(duì)于了解制作工藝、使用痕跡以及保存狀態(tài)非常重要。

顯微 CT 可以顯示器物內(nèi)部的分層、氣泡以及修復(fù)痕跡，幫助學(xué)者了解古代工藝的技術(shù)水平和文化背景。這對(duì)于揭示古代工匠的技術(shù)水平和工藝創(chuàng)新以及文物的修復(fù)和復(fù)制具有重要意義。

使用 Neoscan 顯微 CT 對(duì)古文物陶瓷片進(jìn)行掃描，可清晰展示古陶瓷片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及胎釉間的孔隙和氣泡分布。

戰(zhàn)國山字紋銅鏡碎片內(nèi)部孔隙分布。 圖片源于文獻(xiàn)【1】

3.古生物遺骸研究

在考古遺址中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)古生物的遺骸。顯微CT 技術(shù)可以無損地重建這些遺骸的三維形態(tài)，幫助研究者了解古代生物的生理結(jié)構(gòu)和進(jìn)化過程。

4.文物病害診斷與修復(fù)保護(hù)

顯微 CT 技術(shù)可以檢測(cè)文物的腐蝕、裂紋、內(nèi)部損傷等病害情況，為古代金屬文物的材質(zhì)、制作技術(shù)以及腐蝕發(fā)展?fàn)顩r提供了詳細(xì)信息。通過對(duì)病害的精確診斷，可以制定出更為合理的保護(hù)措施和修復(fù)方案。

青銅鳳凰器物尾羽斷裂處截面的銀白色物質(zhì) 圖片源于文獻(xiàn)【2】

尾羽處的 CT 成像。圖片源于文獻(xiàn)【2】

鳳凰腿部的 CT 成像。圖片源于文獻(xiàn)【2】

通過 顯微 CT 成像和斷裂截面處結(jié)果可以得知，尾羽中有額外的金屬絲結(jié)構(gòu)，結(jié)合之前對(duì)其失蠟法鑄造的推斷可以明確此結(jié)構(gòu)為“芯骨"。鳳凰雙腿內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)為鐵質(zhì)“芯骨"，其作用與尾羽處的相同，起到了增加整體穩(wěn)定性和承重力的作用。對(duì)于腿部變形和殘缺產(chǎn)生的原因推測(cè)是因?yàn)橥炔堪l(fā)生損壞后，鐵質(zhì)芯骨遇潮濕環(huán)境而腐蝕膨脹所導(dǎo)致的變形和損壞【2】。

根據(jù)顯微 CT 等檢測(cè)圖像，綜合考慮文物結(jié)構(gòu)、病害等情況，設(shè)計(jì)的修復(fù)技術(shù)路線為：清理-矯形-補(bǔ)配-焊接預(yù)處理-焊接-黏結(jié)預(yù)處理-黏結(jié)-封護(hù)-做色【2】。

文化自信的重要抓手就是要讓收藏在博物館里的文物活起來，Neoscan 高分辨顯微CT能無損地獲取文物三維圖像與數(shù)字化提取，在考古學(xué)中展現(xiàn)出巨大的潛力。可以做到保護(hù)和利用的統(tǒng)一，是考古文博工作者的得力助手。