文物保護科學在博物館展覽中的解讀方式與形式設計

楊海亮 周 旸 賈麗玲

中國絲綢博物館

0 引言

博物館作為履行文化自信戰略的重要陣地，其學術性、系統性、專業性的展覽能給予觀眾深沉和持久的文化力量，使人類文明的輝煌印記銘刻于心。人類自從制作使用器物和藝術品時，就因發生損毀而隨之出現了修理復原，中國的保護修復可上溯到商周時代，晉侯墓地出土青銅器就有了修補痕跡[1]。在華夏文明的浩瀚長河中，歷代能工巧匠憑借超凡的智慧和靈巧的雙手創造出一件件傳世珍寶。然而受埋藏環境和保存環境影響，出土文物昔日的紋飾和造型黯然失色，并伴隨出現不同程度不同類型的病害，諸如金屬的銹蝕，壁畫的褪色，石雕的殘崩，漆木器的干裂皺縮，紡織品和皮質的腐朽[2]。觀眾很希望見到文物從出土到修復完成的全過程并了解科學原理，這讓文物保護科學的展示與傳播成為博物館策展需求之一，其解讀方法和形式設計作為策展要點有待深入探討。

“科學性和真實性”是博物館陳列展覽的前提，以文物標本和學術研究成果為基礎，要求展覽有扎實的學術支撐[3]。近年來，隨著科技支撐力度的不斷加大，文物保護領域有了飛速發展，新材料、生物技術、信息技術等高新技術的廣泛應用，極大豐富了館藏文物保護的方法與手段，形成了包含價值認知和風險評估的系統性保護，材質劣化機理與防治、保護材料評價等方面的定向基礎研究不斷深入[4-6]。由國家文物局和北京市人民政府主辦的“萬年永寶：中國館藏文物保護成果”展（以下簡稱“萬年永寶”展）作為2021年“5.18國際博物館日”中國主會場活動專題展覽在首都博物館展出，深受觀眾喜愛和專家好評。該展是中國館藏文物保護成果的集中展示，從文物保護學術成果交流、科學技術手段揭示、文物藝術價值呈現、文物科技研究等方面，全面回顧近百年來我國文物保護的發展歷程，展示全國23家文博機構、相關高等院校、科研院所的工作成果，以及精選的50余件（套）參展文物保護修復和科學復原的最新成果，展現館藏文物保護的中國理念和中國方案。文章結合該展文物保護科學知識的詮釋與展示，探討文物保護科學知識在策展中的解讀方式和形式設計。

1 觀眾對館藏文物保護科學的知識訴求分析

根據國家文物局發布的數據，“十三五”期間，全國備案博物館由4 692家增至5 788家，增幅23.4%，2020年全國博物館接待群眾5.4億人次，“到博物館去”成為社會新風尚。中國青少年參觀博物館的人次每年以超過20%以上的速度增長。為了讓青少年樹立文化遺產保護意識和增加文化自信，首先必須讓青少年對文化遺產有深刻的理解，才能獲得高度認同感。尤其近年來我國在文物保護科技發展方面飛速發展，國際影響力不斷攀升，科學技術已是文化遺產保護事業發展的重要支撐[7]。深刻挖掘文物價值內涵，利用博物館學與文物保護科學的交叉融合，已是現階段博物館教育的重要發展方向。比如山東青州市博物館通過舉辦“傳承·融合·創新”文化宣傳月，結合文物保護法、保護理念、文物保護典型案例進行宣傳，單月微博閱讀總數突破50.59萬次，可見文物保護知識非常受歡迎[8]。

思維導圖有助于對所研究的問題進行深刻和富有創造性的思考，從而有利于找到解決問題的關鍵因素或關鍵環節[9-10]。根據館藏文物保護科學知識輸出的思維導圖（圖1），文物制作技藝的認知與修復保護、數字化保護之間均有關聯性，反映了博物館學與文物保護科學是一項交叉科學，博物館展覽應不斷加強多學科的交叉應用，提升博物館學的研究廣度和深度。同時，以文化遺產為契機，培養青少年對文物保護的科學認知思維。

圖1 館藏文物保護科學知識思維導圖

根據思維導圖，結合博物館展覽教育常見形式，總結陜西歷史博物館、青州博物館、北京科普場館等多家博物館的觀眾問卷調查結果及中美科普展覽評估結果[11-14]，認為現階段博物館文物類展覽與觀眾知識訴求之間存在的主要問題有：（1）在文物認知科學知識方面，以往多為針對文物的歷史信息解讀，包括歷史事件、歷史人物、社會功能、藝術表達等，部分有針對文物制作工藝的解讀，但仍不夠深入，主要表現為工藝涉及的材質、加工方法多以文字描述或簡單圖示，觀眾往往只看到結論性描述，缺失加深印象的佐證材料，導致一看了之。另外工藝復原所包含的考古發掘現狀、工藝信息參數、現代材料復制原則等關鍵要素很少給出，而觀眾更希望深入了解歷史背景下的傳統技藝。（2）數字化保護中的文物模型是最常見的一種展示方式，人工智能和虛擬現實技術的飛速發展，給展覽帶來了豐富的互動性和真實感[15]，但是反映包括工藝參數、材料參數、顯微圖像等工藝數據未能得到展示，尤其對于結構復雜的立體文物，觀眾更期待通過觀察內部結構了解古人的奇思妙想。（3）在解讀修復保護的關鍵保護技術時，容易忽略過程的表達，而科學探索過程是系統收集知識的過程，包括觀察、分類、運用時空、確立關系、數量化測量、交流、實驗、控制變量、解釋數據、下定義等，是科學探究中最基本的思維方法和操作技能的反映，可以起到“科學啟智”作用，也最容易引起共鳴。文物修復技術的展示內容可以包括材料科學原理、修復工藝過程、性能分析結果等[16]，這些富含科技的知識也是青少年較為感興趣的。（4）預防性保護科學與文物風險管理息息相關，通過解讀實現預防性保護的材料、建筑、設備、信息系統、概念設計等信息，可以增強觀眾對文物遺產保護的風險意識，而這些信息也是目前文物保護知識展示所缺失的。

2 博物館陳列展覽中文物保護科學的解讀方法

在了解觀眾對文物保護科學的知識訴求后，如何將帶有學術性的文物保護知識通俗易懂地傳播給觀眾，是博物館學中研究陳列展覽設計與觀眾觀展心理的重點。文章列舉館藏文物保護科學常用解讀方法（圖2），結合在“萬年永寶”展覽設計中的實際應用，探討提高文物保護價值展示與傳播的有效途徑。

圖2 館藏文物保護科學常用解讀方法

解讀方法應以文化價值內涵為導向，挖掘每件文物的內在和時代特點，在擴展觀眾知識面的同時，增強文化認同感。

（1）時間性解讀，以“最早”或“鼎盛”為關鍵詞，解讀其悠久輝煌的歷史屬性。在“萬年永寶”展中，使用免疫學原理證明了人類使用最早的大漆和絲織品，用免疫學原理圖、測試結果圖直觀告訴觀眾“最早”的說法有據可依，方法科學。

（2）代表性解讀，以文物具備同時期工藝成熟特點或已成為代表作品進行解讀。如清代宮廷“粉蠟箋紙”，代表性要素為集填粉、染色、涂布、描金等技術于一體的多層結構，可利用可見光和紫外光下觀察紙張剖面結構和X熒光光譜分析描金等證明清代宮廷“粉蠟箋紙”是有別于唐代“硬黃紙”、南唐“澄心堂紙”、宋代“金粟山藏經紙”、元代“明仁殿紙”和明代“磁青紙”的清代宮廷紙張代表作。

（3）關聯性解讀，以文物制作工藝的發展演變和區域之間聯系解讀外在關聯性。如廣西合浦港出土寶玉石珠飾，采用拉曼光譜圖、X射線熒光光譜圖、超景深光學顯微圖像等論證合浦港與南亞和東南亞出土寶玉石珠飾的物相特征、制作技術傳統等因素，解讀出海上絲綢之路和西南絲綢之路沿線不同地區之間的交流與聯系，提取出廣西合浦港是早期海上絲綢之路始發港的信息。

（4）紀實性解讀，以修復工藝或修復實驗等全流程記錄包括材料圖像、操作步驟圖示、修復材料配比數據、材料保護原理圖等解讀文物保護技術。如薄荷醇臨時固型技術，將薄荷醇的原料與提純產品的圖像與實物、物相特點、加固原理、分子結構、應用環境、加固步驟、加固后效果等羅列，解讀出薄荷醇加固技術是文物保護領域一種新型的綠色安全、可控去除的臨時固型提取材料，對考古出土文物臨時提取十分重要。

（5）模型化解讀，以數據模型和仿真模型解讀文物形制造型和工藝特點。如子仲姜盤，利用X-CT透視顯示旋轉動物內部都配有一個轉軸與盤體鑄接，配以盤中小動物360°轉動的仿真模型，突出工藝精妙之處，讓觀眾知其所以然。

（6）差異性解讀，以文物修復前后或南北方埋藏環境影響的差異，配以修復原理圖示、形制圖、修復之處顯微圖像等，解讀文物修復的科學性。如山西翼城大河口西周墓地壁龕漆器與成都商業街戰國船棺葬出土漆器，利用漆器脫水、脫色、加固等流程圖示對比，解讀漆器出土環境對修復保護的影響與工藝選擇原則。

（7）唯一性解讀，以工藝參數結合歷史事件闡明文物是某個特定時代背景的文化產物，具有時代唯一性。如圓明園西洋樓海晏堂紅銅馬首，配以馬首使用98%以上紅銅的便攜式X熒光光譜圖和內部鑄造的X光透射圖，解讀馬首的失蠟法一次鑄造工藝和圓明園的時代背景。

（8）罕見性解讀，以某一歷史時期工藝技術的成熟特點，突出區別其他共性技術的高超技藝個例，解讀出人為創造的精妙之處與工藝技術發展程度。如采用上述子仲姜盤的鑄造技術解讀方法，亦能體現當時鮮為人知的技術新高度，現存眾多的商周青銅器中難有其匹，是一件世所罕見的奇物。

（9）元素化解讀，以文物材質元素和符號元素追溯工藝特點。如清代金胎畫琺瑯壺，通過展示琺瑯壺內壁的成產戳記X-CT圖像，解讀出包含生產年代、完稅信息以及純度等不同信息，證明清代金胎畫琺瑯壺是法國生產，明確生產年代為1783年（乾隆四十八年），引導觀眾從文物組成元素解讀文物知識背景和價值內涵。

（10）概念性解讀，以概念設計與數字模擬闡述保護科學方法和未來發展趨勢。如文物預防性保護，采用大環境與小環境的功能區概念設計圖，并配以環境模擬系統，解讀文物環境功能設計與文物風險的關系，讓觀眾深刻理解并融入思考（圖3）。

圖3 數字模型的全息投影

（11）分解式解讀，以整體分解為局部、局部分解組裝示意，配以模擬分解或演示動畫與模型，解讀文物內部構造與工藝特點。如針對觀眾較難懂的古代織機提綜和穿梭原理，采用織機模型、織造動畫演示、實物操作等，根據織機構造逐一解讀織物如何使用織機織造，使得織機原理生動易懂。

（12）推理性解讀，以修復過程模擬實驗和與同類型器物參照推測文物原型，解讀文物修復科學方法。通過出土現狀位置圖示、材料與結構數據分析結果、模擬實驗比對等闡述文物修復保護的推理依據，根據觀眾可能的預設問題，展示推理過程的各環節證據。如兵馬俑的修復，通過展示殘片數字化碎片模擬拼圖、不同修復階段的俑、修復材料制作等，解讀出兵馬俑原始狀態，引導觀眾想象當時的原始風貌（圖4）。

圖4 推理性展示設計

（13）實證法解讀，以文獻史料為基礎，通過考古證據展示，讓觀眾將歷史文獻知識與實物結合，提升文化知識的可溯性。如秦始皇陵出土甲胄，利用石料的巖相學以及稀土元素比對分析結果展示，讓觀眾明白石料應由渭北北山開采而來，與《史記》中“發北山之石”說法一致。

（14）還原性解讀，以現代工藝分析手段還原當時的技藝或文物形貌。如乾隆時期染色工藝，通過當時染料品種的高效液相色譜分析圖示、染料實物、染料助劑、染料模擬樣品等實物展示，再現清代宮廷染色技藝，解惑觀眾對清代皇家用品的好奇和清代宮廷服飾特點（圖5）。

圖5 乾隆色譜染色還原展示

（15）指標化解讀，以數據、圖表、結果分析等具體指標直觀展示文物的社會用途、藝術表達或修復關鍵技術。如“南澳一號”明代沉船出水凝結物，通過白色鹽分（NH4Cl）的光學照片和拉曼光譜圖、凝結物噴淋溶液中氯離子濃度變化數據、凝結物循環噴淋過程及脫鹽時間等指標解讀凝結物保護的關鍵技術，為觀眾示范性展示先進的文物保護技術和理念，增強觀眾對科技保護的熟悉度和認同感。

（16）逆推導解讀，以文物老化狀態或論點假設逆推導文物致病機理或文物原始狀態，利用模擬試驗結果、天然材料的物化性能推導解讀文物老化過程、讓觀眾樹立文物保存過程的風險意識。如秦俑陶體的彩繪，利用生漆底層對于濕度變化敏感性原理，展示漆皮隨時間卷曲起翹的狀態變化，解讀彩繪和漆皮的老化過程，闡明文物彩繪保護難度。

文物保護科學知識的多種解讀方式有助于觀眾更好地理解文物及其價值內涵，在“萬年永寶”展中取得了較好的展覽效果。

3 博物館陳列展覽中文物保護科學內容的形式設計

根據文物保護知識的解讀方法和文物不同的藝術風格與制作工藝，以“萬年永寶”展中使用的多種形式設計探討文物保護科學內容的展示效果和觀眾對文物保護的理解程度。“萬年永寶”展是文物保護科學與博物館學交叉科學理論指導實踐的成果，以目前我國館藏文物的文物保護科學技術研究成果為契機，利用多種表現形式解讀了文物保護科學中的文物認知、修復、復原、預防性保護等關鍵技術內容，為觀眾了解我國文物保護科學發展水平提供了平臺。

展覽從萬年、慧眼、巧手、芳華、永寶五個單元詮釋了我國館藏文物保護科技成果，采用的形式設計切合文物保護的科學原理、修復工藝、科技分析、人文解讀、數字化展示等方面。（1）AR互動的體驗感設計：利用AR眼鏡穿戴式設備，在展廳現場實現虛擬與現實的交互展示（圖6a），并通過在線虛擬展示，實現展覽的跨越時空、永不落幕。（2）人物故事代入感設計：利用科技保護前輩的工作照和視頻（圖6b），引導觀眾回望科技保護的艱辛歷史，以人物故事抓住觀眾心理，發揮老照片效應。（3）標本資源的學科性設計：根據文物材質列舉不同現代標本資源（圖6c），闡述科技標本是文物保護研究的基礎資源，同時擴展觀眾對文物材質認知的知識面。（4）多媒體的知識性設計：利用多媒體將文物科技檢測方法的原理和修復保護的材料與工藝原理進行解讀（圖6d），盡可能采用流程圖和原理圖形象解釋專業知識，提高文物保護科技知識的科普性。（5）動畫原理的科普性設計：利用文物三維模型通過形象逼真的動畫演示展示文物的結構分解和工藝特點（圖6e），并通過互動觀察，增強觀眾體驗感。（6）數據沙盤的科技感設計：利用數字技術建立可以調節參數的模型（圖6f），促使觀眾進行思考，對概念性設計模型引發聯想。（7）復原表演的場景感設計：利用專業人員的演示生動展示古代技藝特點（圖6g），尤其類似織機等復雜結構的文物，復原演示非常必要。（8）互動實驗的趣味性設計：將文物保護過程的科學實驗在展覽現場進行實踐操作（圖6h），提高科技保護知識的科普性和體驗感。（9）保護前后的視覺沖擊感設計：利用文物修復前后的差異對比（圖6i），以圖片、動畫等形式突出高超的文物修復技術，向觀眾科普文物歷史狀態，提高觀眾對文物的保護意識。

圖6 展覽中文物保護要素的形式設計與展示效果

“萬年永寶”展采用的形式設計讓展覽成效超出預期，觀眾留言頻繁出現“特別有收獲”“展覽精彩，印象深刻”“內容豐富，互動性強”等評價。在中國科學技術協會主辦的“典贊·2021科普中國”活動中，該展獲“年度科普作品”。可見，“萬年永寶”展是對文物保護科學進行解讀與展示的成功實踐，為觀眾呈現了科學性、專業性、科普性、趣味性的文物保護科普盛宴。

4 結語

文物保護科學在文化遺產保護和國家文化自信建設中發揮著越來越重要的作用，其內容和學科范圍不斷延伸和豐富。隨著觀眾對文物保護科學知識訴求日益強烈，文化遺產保護意識不斷提高，文物保護科學的科普深度與廣度仍需深入研究，包括基于交叉學科對文物價值內涵的挖掘，文物保護科學與博物館學的融合，文物活起來的形式設計，青少年對文化遺產科技創新的認可。通過加強文物科技創新體系中基礎研究、關鍵技術、國產裝備、標準體系的知識輸出，構建文物“科學認知—人文解讀—價值傳播”完整鏈條，進而增強文物保護科學在展覽的科學性、科普性和專業性，讓文物保護科學走近觀眾，展現我國深厚的文化底蘊與先進的科技保護水平，激發青少年的科學思維與探索精神。