自然遺產(chǎn)的人文活化
——藝術(shù)+科技的創(chuàng)新實踐

文/圖：雍晴 副教授 四川美術(shù)學(xué)院影視動畫學(xué)院

周宗凱 教授 四川美術(shù)學(xué)院影視動畫學(xué)院

一、“藝術(shù)+科技”縱深遠古世界“無人區(qū)”

黨的十八大以來，習(xí)近平總書記多次做出重要指示：“讓收藏在博物館里的文物、陳列在廣闊大地上的遺產(chǎn)、書寫在古籍里的文字都活起來，豐富全社會歷史文化滋養(yǎng)。”[1]中國自然文化遺產(chǎn)活化不僅要立足過去，對傳統(tǒng)文化進行保護和研究，更要面向未來，用新興數(shù)字科技對其進行創(chuàng)新性表達，從而使其適應(yīng)當(dāng)代文化語境，實現(xiàn)更高的社會價值、經(jīng)濟價值和文化價值。

中國是古生物資源大國，有許多震撼世界的資源寶庫和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，如澄江生物群、熱河生物群、關(guān)嶺生物群等等被贊譽為“為國家贏得榮譽”的寶貴資源和偉大發(fā)現(xiàn)。但相關(guān)資源卻大部分沒有走出發(fā)掘地和博物館，沒有與新興文化元素、科技元素深度融合，沒有創(chuàng)建新體驗、新內(nèi)容，更沒有與我們的文旅深度融合創(chuàng)建新增長點。如我國擁有幾乎覆蓋地球生命起源演化全過程的古生物資源，但主題樂園卻擁擠在恐龍一個類別上，造成大批同質(zhì)化的項目，又因沒有緊扣中國獨有資源與科考成果開展系統(tǒng)化建構(gòu)亮點和賣點，大多數(shù)恐龍主題樂園僅能貼上東方侏羅紀公園的標簽，內(nèi)涵空洞、生命力短、利潤低、影響力弱；我國為數(shù)眾多的城市或野生動物園、動物主題樂園，掙扎在動物資源短缺、主題特色不鮮明、產(chǎn)品單薄業(yè)態(tài)單一等困境中，國內(nèi)動物主題公園資產(chǎn)規(guī)模約3600 多億元，但整體利潤不到7%（2019 年中研普華調(diào)查數(shù)據(jù)）。在2021 年“中國文旅產(chǎn)業(yè)發(fā)展年會—動物主題旅游創(chuàng)新發(fā)展論壇”上，各行業(yè)專家對此領(lǐng)域的發(fā)展困境給出了中肯的問診和建議，但鮮有專家關(guān)注到我國古動物資源的激活與開發(fā)。

古動物學(xué)擁有復(fù)雜的學(xué)術(shù)體系，所涉及的無論是地質(zhì)學(xué)還是考古學(xué)，都很少將文化創(chuàng)新及開發(fā)利用這一課題納入研究范疇，以至于相關(guān)科研成果的文化價值、社會價值、經(jīng)濟價值沒有得到充分彰顯。習(xí)近平總書記在黨的二十大報告中指出：“開辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道，塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢。”筆者認為，無論是從我國古生物生命演繹的壯闊歷史所包含的“人與自然生命共同體”主題內(nèi)涵來看，還是從現(xiàn)存珍稀動物的資源有限性角度來看，充分激活我國古動物資源這個巨大寶藏均是潛力巨大、勢在必行的任務(wù)。

2003 年開始，四川美術(shù)學(xué)院影視動畫學(xué)院率全國美術(shù)院校之先，開始以藝術(shù)加數(shù)字技術(shù)的方式進行古生物復(fù)原再造與呈現(xiàn)，二十年來，學(xué)院持續(xù)開展藝術(shù)學(xué)、信息學(xué)、地質(zhì)學(xué)、考古學(xué)的學(xué)科融合創(chuàng)新探索，以“藝術(shù)+科技”獨步遠古世界“無人區(qū)”，縱深這幾乎無人涉足的古動物活化與創(chuàng)新應(yīng)用研究。近年來，更是面向科技與產(chǎn)業(yè)的大變革，著眼文化與自然遺產(chǎn)的整體關(guān)系，以古動物資源的“中國品牌+中國智造”展開了古動物科學(xué)考古與藝術(shù)數(shù)字復(fù)原一體化系統(tǒng)融合開發(fā)與創(chuàng)新運用系列研究與實踐，形成特色研究方向以及豐碩的成果。

作為首個主持國家科技部科技支撐計劃的高等藝術(shù)院校，我們創(chuàng)新性地提出“科學(xué)考古+藝術(shù)復(fù)原”理念，并以藝術(shù)學(xué)、信息學(xué)、考古學(xué)、古生物學(xué)等學(xué)科的融合，探索攻克古動物考古藝術(shù)復(fù)原中的關(guān)鍵技術(shù)及集約化工程技術(shù)，自主研發(fā)了古動物考古與藝術(shù)數(shù)字化復(fù)原一體化系統(tǒng)，創(chuàng)建了古生物活化通用技術(shù)及開發(fā)模版。運用原創(chuàng)技術(shù)系統(tǒng)復(fù)原了和政古動物群、鹽井溝古生物群、云陽恐龍群及大熊貓進化演繹譜系等，建構(gòu)了可廣域運用、可復(fù)用、可共享的古動物數(shù)字化石資源庫，成功地將古動物化石資源及考古成果轉(zhuǎn)化為文化資產(chǎn)。并創(chuàng)造性地將中國獨有古動物資源轉(zhuǎn)化為中國品牌的文化資產(chǎn)和視覺形象體系，廣泛應(yīng)用于文創(chuàng)、文旅、城市公共文化、科普與博物展陳，賦能多產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

簡言之，以藝術(shù)與科技的深度融合創(chuàng)新，縱深考古界的冷門“無人區(qū)”，以期開啟自然文化遺產(chǎn)活化的新賽道；以“考古、復(fù)原、開發(fā)一體化”打破學(xué)科壁壘，構(gòu)建藝科融合交叉學(xué)科在知識體系、創(chuàng)研范式、成果轉(zhuǎn)換、行業(yè)引領(lǐng)等方面的創(chuàng)新體系。

二、“科學(xué)考古+藝術(shù)復(fù)原”古動物考古復(fù)原理念創(chuàng)新及技術(shù)研發(fā)

1.科學(xué)與藝術(shù)從分裂到融合

國內(nèi)外對古生物復(fù)原的研究經(jīng)歷了復(fù)原圖繪制、3D 重建階段，如今已經(jīng)進入到數(shù)字和虛擬技術(shù)重建的時代。在此過程中，不斷有帶有時代背景特色的最新科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于古生物復(fù)原工作，包括從具有嚴密科學(xué)性的圖紙繪制、二維概念設(shè)定、實拍到三維數(shù)據(jù)、三維掃描等多種技術(shù)手段。整體而言，國內(nèi)外大多數(shù)古生物復(fù)原工作中，藝術(shù)所扮演的角色主要是輔助科學(xué)將研究成果可視化，從平面復(fù)原圖到 3D 重建和虛擬現(xiàn)實可視化均是如此。

長鼻三趾馬（國家科技支撐計劃項目“絕滅動物數(shù)字化復(fù)原及開發(fā)運用工程”復(fù)原古動物）

事實上，在藝術(shù)史的敘述中，我們常常看到科技如何影響藝術(shù)的發(fā)展，從青銅器的冶煉技術(shù)到印象派的錫管顏料，科技的進步不斷推動藝術(shù)的發(fā)展。在過去很長一段時間內(nèi)的文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，也明顯存在“科技進文化易、文化進科技難”的科技單向賦能文化藝術(shù)的現(xiàn)象。[2]這種科技與藝術(shù)的主次關(guān)系，溯其根本是科學(xué)與人文兩種文化的分裂，其由來已久。自休謨以來，對“事實”與“價值”概念的區(qū)分，逐漸成為人們的普遍認同，即關(guān)于事實的判斷與關(guān)于價值的判斷截然不同，自然科學(xué)就是關(guān)于事實問題的研究，追求科學(xué)事實、科學(xué)定律和科學(xué)理論的客觀性；人文科學(xué)則是關(guān)于人類價值問題的學(xué)科，如倫理學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)等，其研究對象是人本身，如人類的觀念、情感、審美等問題。在近現(xiàn)代哲學(xué)不斷加劇的“事實與價值的二分”觀念下，科學(xué)與藝術(shù)之間被劃出了一條強制性界限，自然、理性與真理屬于科學(xué)，審美、非理性則屬于藝術(shù)。[3]

隨著科學(xué)與人文兩者之間的裂隙越來越大，現(xiàn)代思想家意識到這是一個必須去面對的危機。馬克思在《1844 年經(jīng)濟學(xué)哲學(xué)手稿》中提出，本質(zhì)上來看自然科學(xué)與人文科學(xué)都可以統(tǒng)一在歷史科學(xué)中，歷史既可以從自然史的維度考察，也可以從人類史的維度考察，兩者密切相關(guān)、彼此相互制約。任何一個想要走進世界前列的國家，都既需要具有發(fā)達的自然科學(xué)，也需要擁有繁榮的哲學(xué)社會科學(xué)。2021 年，習(xí)近平總書記在清華大學(xué)參觀時指出，美術(shù)、藝術(shù)、科學(xué)、技術(shù)相輔相成、相互促進、相得益彰，要以它們的深度融合發(fā)揮好藝術(shù)的作用。美術(shù)、藝術(shù)對于經(jīng)濟社會的作用被提升到與科學(xué)、技術(shù)同等重要的位置，曾經(jīng)涇渭分明的藝術(shù)與科技正在也必將以深度融合的趨勢，從各自隔絕的“自我圈層”走出來，共同走向服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展的“社會圈層”。

2.古動物考古復(fù)原理念與技術(shù)創(chuàng)新

秉承科技、藝術(shù)、文化的融合創(chuàng)新的理念，四川美術(shù)學(xué)院影視動畫學(xué)院創(chuàng)新性提出了“科學(xué)考古+藝術(shù)復(fù)原”的創(chuàng)新理念。眾所周知，生物結(jié)構(gòu)以優(yōu)美著稱，生物的身體結(jié)構(gòu)設(shè)計均為最優(yōu)化的方式，面對殘缺不齊的絕滅古動物化石，我們強調(diào)用藝術(shù)的視角和手法，去理解動物“優(yōu)美”的結(jié)構(gòu)、去提取生物結(jié)構(gòu)的共性，結(jié)合對復(fù)原物種相關(guān)考古成果的提取和化石的測繪，展開想象推斷，探索出一條與科學(xué)測量不同的復(fù)原路徑。

古熊貓骨骼復(fù)原

以國家科技支撐計劃項目“絕滅動物數(shù)字化復(fù)原及開發(fā)運用工程”為例，在充分調(diào)研了我國絕滅動物化石資源的基礎(chǔ)上，在熱河生物群、澄江生物群、山旺生物群、和政動物群以及關(guān)嶺動物群，這五大最具代表性的生物群中，我們將復(fù)原研究對象和開發(fā)選題鎖定在文創(chuàng)開發(fā)價值高、有中國代表性、有形態(tài)美感、有識別性、有故事演繹可能性、有旅游開發(fā)價值的物種或動物群。被譽為古動物學(xué)界的“東方瑰寶”“高原史書”的和政動物群成為我們復(fù)原的重點之一。盡管和政化石的發(fā)掘數(shù)量巨大，但僅僅依據(jù)化石，其中很多絕滅動物是難以復(fù)原出完整形態(tài)的，涉及其毛皮色澤花紋時，更是無資料可查證。大膽應(yīng)用藝術(shù)的原理和手法，成為復(fù)原的重要手段。

例如在歸納和政遠古動物共性，建立古動物復(fù)原通用性造型原理時，我們采用藝術(shù)造型的基本規(guī)則，通過借今擬古，依今描古：充分利用現(xiàn)代動物和古動物的譜系關(guān)聯(lián)性和群類相關(guān)性，以現(xiàn)代動物結(jié)構(gòu)為造型樣本“照貓畫虎”，再獨立推演其差異性；歸納共性，凝練要義：根據(jù)動物種屬分類，進行其生物結(jié)構(gòu)體塊及特征的規(guī)律總結(jié)；師法造化，嚴依物證：“外師造化，中得心源”出自唐代畫家張璪提出的創(chuàng)作方法，主張客觀物象與主觀情感的統(tǒng)一，其核心要義是指藝術(shù)創(chuàng)作要遵從自然，但是自然之美并不是直接轉(zhuǎn)換為藝術(shù)之美的，藝術(shù)家的能動構(gòu)設(shè)以及情思投入是必需之路徑。在我們的項目中，我們堅持在嚴依物證的基礎(chǔ)上，進行主動的推理、論證及藝術(shù)表現(xiàn)。

河南獸(國家科技支撐計劃項目“絕滅動物數(shù)字化復(fù)原及開發(fā)運用工程”復(fù)原古動物)

“考古、復(fù)原、開發(fā)一體化”是我們復(fù)原工作的基本理念，我們提出不局限于科普圖解及化石陳列，立足于開發(fā)應(yīng)用，應(yīng)文創(chuàng)文旅之用創(chuàng)造“角色”的古動物復(fù)原理念。一方面，我們將古動物視為一個鮮活的生命而非一具化石，因此我們強調(diào)感覺上的真實性及藝術(shù)感染力，重視對它們毛皮色澤花紋等效果的復(fù)原及表現(xiàn)；另一方面，因?qū)Α坝谩钡膹娬{(diào)，我們在科學(xué)性復(fù)原之外增加了開發(fā)性復(fù)原工作，通過需求牽引下的數(shù)字化石資源庫據(jù)化分類建設(shè)，建構(gòu)了面向跨領(lǐng)域共享的古動物復(fù)原數(shù)據(jù)資源庫：三維復(fù)刻的化石骨骼為科學(xué)研究提供了數(shù)字化標本和數(shù)據(jù)庫，三維活化形象（含毛發(fā)、肌肉、動態(tài)）為科普傳播創(chuàng)建了數(shù)字模型，為包括文創(chuàng)衍生、影視開發(fā)、文旅新場景構(gòu)建在內(nèi)的古動物考古資源文化資產(chǎn)轉(zhuǎn)換提供了原創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)和視覺要素支撐。

龐大的復(fù)原數(shù)據(jù)庫建設(shè)必然需要強大的技術(shù)支撐，通過創(chuàng)新研發(fā)“科學(xué)考古+藝術(shù)復(fù)原”學(xué)科交叉領(lǐng)域的共性關(guān)鍵技術(shù)及集約化工程技術(shù)，我們建構(gòu)了一套以多技術(shù)集成、高度集約化為特征的系統(tǒng)技術(shù)方式：建構(gòu)集合性研究標本數(shù)字庫據(jù)和對比平臺，在虛擬平臺實現(xiàn)透疊對比和共性提取，并以數(shù)字糾錯方式進行化石變形矯正，從虛擬現(xiàn)實中恢復(fù)結(jié)構(gòu)，采用SFM 方式對比化石模型進行三維重建，并在數(shù)字虛擬空間中驗證復(fù)原科學(xué)性，形成支持SFM 方法的系統(tǒng)便捷方式，由此構(gòu)建化石三維重建實驗數(shù)據(jù)集。采用3D-R2N2 方法結(jié)合藝術(shù)解剖學(xué)的體塊概念，以Maya、Madbooks、Zbrush、Photoshop 等軟件為基本軟件，最終構(gòu)建化石對比與糾錯、肌肉毛發(fā)生成邏輯虛擬模型和系列復(fù)原三維模型。在充分研究古動物起源演化歷史基礎(chǔ)上，運用數(shù)字技術(shù)和虛擬古動物復(fù)原研究系統(tǒng)平臺，融美術(shù)學(xué)造型原理、動物解剖學(xué)于一體，創(chuàng)建復(fù)原造型技術(shù)通用模板；融動畫原理、動物運動規(guī)律于一體，創(chuàng)建復(fù)原表現(xiàn)技術(shù)模板等。

東方劍齒象(國家科技支撐計劃項目“絕滅動物數(shù)字化復(fù)原及開發(fā)運用工程”復(fù)原古動物)

通過“藝術(shù)+科技”的理念創(chuàng)新及科技創(chuàng)新，探索并構(gòu)建了應(yīng)科普、文化、產(chǎn)業(yè)之用的“復(fù)原+再造+創(chuàng)造”文化數(shù)據(jù)資產(chǎn)轉(zhuǎn)化思路及路徑。

三、多領(lǐng)域、立體化的古動物復(fù)原成果運用體系建設(shè)

傳統(tǒng)的古動物資源及考古成果往往單一運用于科普傳播，其復(fù)原成果多以博物館的圖示、化石展示為主，輔以科普插圖或影像呈現(xiàn)。四川美術(shù)學(xué)院影視動畫學(xué)院以“考古、復(fù)原、開發(fā)一體化”的思路，提出以“生命史記方式”串接碎片化古動物化石資源和科學(xué)考古成果，打造文創(chuàng)文旅IP 的主張，復(fù)原成果在科學(xué)研究與科普推廣、影視動畫與游樂開發(fā)、城市景觀與公園建設(shè)等多領(lǐng)域均有開創(chuàng)性、標桿性、示范性產(chǎn)業(yè)化運用。

三趾馬(國家科技支撐計劃項目“絕滅動物數(shù)字化復(fù)原及開發(fā)運用工程”復(fù)原古動物)

1.“復(fù)原成果+公園模式”建國內(nèi)首個最大規(guī)模公園形式的科普平臺

圍繞古哺乳動物、恐龍、近現(xiàn)代絕滅動物三個譜系進行的系統(tǒng)復(fù)原，復(fù)原了包括三趾馬、多齒何信祿龍、多棘沱江龍、鄂爾多斯烏爾禾龍等104 款絕滅動物。成果被鑄造為等身大的動態(tài)雕塑和情景復(fù)原雕塑，并最終在重慶市兩江新區(qū)建成占地340 畝的“生命公園”，成為該區(qū)域的生命文化和環(huán)保教育基地，成果也因其卓越的科普效果，在2017 年榮獲重慶市科技進步三等獎。通過該公園建設(shè)，古動物為主題的文化亮點、看點的注入，周邊輻射區(qū)域的地塊價值被迅速激活，其地塊增值價值在億元以上，帶動了區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，也實現(xiàn)了項目成果最大價值運用、拓展性運用和附加值提升。

2.“復(fù)原成果+城市公共藝術(shù)”創(chuàng)城市地標應(yīng)用方法，提升成果高附加值

充分利用古動物的地緣獨有性，將復(fù)原成果運用于城市形象代言和地標打造。合川馬門溪龍1957 年發(fā)掘于重慶合川，它身長23 米，不但是中國之最，也是亞洲之最，迄今為止它仍是恐龍中的巨無霸，時任中科院院長的郭沫若曾為其親筆題名“合川馬門溪恐龍”。我們通過數(shù)字化復(fù)原，將之塑造為23 米長的青銅雕塑，通過項目組與合川區(qū)人民政府對接，安裝在合川濱江路，并以此為中心打造了濱江公園，目前已經(jīng)成為了合川城市地標。

生命公園實景

這種方式使古動物從博物館走向城市空間，使本地區(qū)獨有的自然遺產(chǎn)融入人民生活空間，不僅使科普內(nèi)容得以面向公眾獲得更加廣泛的傳播，也使之成為城市識別系統(tǒng)的一部分，帶動旅游和衍生產(chǎn)品開發(fā)，間接價值還包括該地標引發(fā)的人氣集聚而產(chǎn)生的消費、城市品牌傳播，大大提升了古動物復(fù)原成果應(yīng)用價值，可創(chuàng)造巨大社會效益和經(jīng)濟效益。

3.古動物題材動畫電影及游樂體驗開發(fā)

以數(shù)字復(fù)原的絕滅古動物：劍齒虎、鏟齒象、巨鬃狗等為主要角色，四川美術(shù)學(xué)院師生團隊正在原創(chuàng)開發(fā)古動物題材動畫電影《古獸迷國》，全片90 分鐘，運用虛擬引擎建構(gòu)神秘的遠古場景，展示遠古時代恢弘而壯烈的生命故事，影片將在2023 年底殺青。動畫電影項目得以順利研發(fā)制作，一方面是因為整合多個平臺資源，如依托了本單位主持的重慶市高校高水平科研創(chuàng)新平臺“動漫科技與文化遺產(chǎn)活化工程研究中心”，以及本單位與中科院天文臺合作的“在渝本科高校與中科院所屬院所合作項目—科普資源的數(shù)字化與產(chǎn)業(yè)化建設(shè)”等，另一方面，更為重要的原因是，我們在前期的復(fù)原中已經(jīng)分類建設(shè)了絕滅動物影視用三維模型庫，包括依據(jù)科目分類的三維模型庫、模塊庫，生態(tài)及外形高清復(fù)原圖數(shù)據(jù)庫等，以及為動畫創(chuàng)作專門開發(fā)的貼圖模塊、骨架模塊、關(guān)節(jié)骨骼模塊、動作模塊等。完善的開發(fā)復(fù)原數(shù)據(jù)庫將以比市場小得多的成本，為動畫電影的開發(fā)啟航護航。

完善的開發(fā)復(fù)原數(shù)據(jù)庫也為我們?yōu)殚_發(fā)游樂體驗項目提供了支撐，我們?yōu)槎鄠€景區(qū)開發(fā)了《史前關(guān)嶺海洋世界》VR虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品、《和政古動物》VR 虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品、《重慶恐龍》VR 虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品等，同時也在不斷地將技術(shù)內(nèi)容轉(zhuǎn)化到其他項目中，如與重慶豐都旅游局開發(fā)的豐都鬼城VR 虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品。

四、結(jié)語

在科技和產(chǎn)業(yè)深刻變革背景下，科技與藝術(shù)的深度融合創(chuàng)新作為文化自信和科技自立自強的重要支撐，已成為“雙循環(huán)”背景下提升我國經(jīng)濟發(fā)展效能的重要引擎。四川美術(shù)學(xué)院以藝術(shù)跨科技的融合創(chuàng)新，激活我國古動物資源及考古成果的技術(shù)探索和創(chuàng)新運用實踐，可以視為響應(yīng)國家文化產(chǎn)業(yè)數(shù)字化戰(zhàn)略需求和“藝術(shù)+科技”學(xué)科發(fā)展需求的一種積極探索。

合川馬門溪恐龍雕塑實景

放眼自然遺產(chǎn)的人文活化領(lǐng)域，“藝術(shù)+科技”在本領(lǐng)域中的綜合創(chuàng)新應(yīng)用，極為深刻地影響并改變著相關(guān)文化及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境、業(yè)態(tài)、格局。藝術(shù)與科技的融合創(chuàng)新形成一種新的文化科技力量，已經(jīng)全面融入文化創(chuàng)作、生產(chǎn)、傳播、服務(wù)、消費以及文化服務(wù)與模式創(chuàng)新、文化內(nèi)容與形式創(chuàng)新、文化產(chǎn)業(yè)升級與業(yè)態(tài)創(chuàng)新、文化市場繁榮與服務(wù)創(chuàng)新等全鏈條中。與之相呼應(yīng)，需求與應(yīng)用也反向驅(qū)動本領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)與工程技術(shù)研發(fā)，同時快速迭代的實踐應(yīng)用導(dǎo)向也加速形成了自然文化遺產(chǎn)活化領(lǐng)域相關(guān)工程化的正循環(huán)。基于此，我們認為想要真正激活我國豐沛的古動物資源及考古成果寶藏，唯有通過“考古、復(fù)原、開發(fā)一體化”的整體布局，需求牽引與學(xué)術(shù)牽引雙輪并重，通過開辟新物種、創(chuàng)建新模式、培育新業(yè)態(tài)，創(chuàng)新中國考古領(lǐng)域新賽道。