文博时空/文徐之南/文
每一块有害绣,每一道裂痕,
都在诉说着时间的故事,
等待着修复师的巧手,
将它们一一解读,
让它们重现辉煌。
新一轮考古发掘以来,三至八号祭祀坑 6 个“祭祀坑”出土编号文物 1.7 万余件,相对完整器物 4500 余件,并首次发现了丝蛋白和丝绸残留物,取得了重要的考古进展和成果,但出土文物存在残缺、锈蚀、断裂等不同病害,保护修复任务艰巨。
三星堆的文保修复工作者们对青铜器、金器、象牙等文物开展的保护修复工作,包括病害状况评估、病害成因分析、清理保护、本体成分及器物制作工艺研究、矿料来源、产地调查研究、数字化与虚拟展示等,加强科技手段在文物保护修复上的应用,形成三星堆文物保护修复的“科技与创新”。
二号青铜神树——AI下的数字重生
在三星堆博物馆,观众往往震撼于镇馆之宝“ 1 号青铜神树”的高大华丽。相比之下, 2 号青铜神树的残件看上去就相形见绌,体量既不如 1 号神树巨大,残断的枝干也令神树缺了不少美感。那么, 2 号神树原本是什么模样呢?
在“匠心妙手——三星堆遗址新出土文物保护修复成果展示”展览现场, 2 号青铜神树在人工智能技术的帮助下,成功实现“数字重生”,跨越 3000 多年再次与世人见面。
2号神树数字化虚拟复原过程
三星堆博物馆副馆长余健介绍,对 2 号青铜神树的研究起始于 1986 年,当时进行考古发掘时就发现了 2 号青铜神树的底座和两截主树干主要出土于 2 号坑,两截主树干的树枝相对完整,枝上和 1 号神树一样也站有立鸟。但考虑到 2 号神树残缺部位很多,因此修复文物时, 2 号神树并没有启动。
后来,三星堆新发现的 6 座祭祀坑再次出土了不少神树残件,其中部分就和 2 号神树形态相似,让 2 号神树复原的可能性大大提高。三星堆新发现 6 座祭祀坑中, 2 号神树的残件主要来自 3 、 7 、 8 号坑,其中最主要的又属三号坑出土的神树枝干,以及散落于 7 、 8 号坑的神树残枝和立鸟。经过考古学家和文物保护修复专家评估,如果用传统的物理加固方式复原,难度大、耗时长,且容易损伤文物本体,因此考虑先对 2 号青铜神树进行数字模拟复原。
2号青铜神树底座
三年多来,三星堆的考古和文保专家通力合作,根据神树的造型、纹理以及断岔口等信息特征,对神树碎片进行比对和重组,基本可以确定至少有 30 多块残件来自 2 号神树,远远少于 1 号神树的 2479 块碎片。科技人员对这 30 多块神树残件进行了三维数据采集,在数字化技术的辅助下,这些残件最终“长”成了一棵高达 2.88 米的神树。
三星堆2号青铜神树数字化复原成果
在数字化虚拟复原的 2 号神树展示视频中可以看到, 2 号神树和 1 号神树一样同样分为三层。它的底座有三个立面,每个立面各有一跪坐青铜人像,他们双手虚握于胸前,这种和三星堆青铜大立人手势类似的动作,极易让人想到三星堆神秘的祭祀场景。底座之上,神树树枝同样分为三层。
数字化虚拟复原的 2 号青铜神树比1号青铜神树要低一米左右,造型和 1 号神树略有不同。2号青铜神树每层枝干上有 3 只金乌立于树枝顶端,金乌翅膀朝下,呈降落状。相比1号神树上金乌的镂空工艺,其神树上金乌全部为实体浇铸。
2 号青铜神树枝干,金乌翅膀朝下
而 1 号神树,树枝下垂,造型柔和,九枝上均有立鸟象征太阳或负日金乌,金乌翅膀朝上,呈起飞状。
《山海经》中提到东有扶桑,西有若木,它们都是上古的神树。三星堆神树和《山海经》有无关系呢?在三星堆研究院学术院长孙华看来, 1 号神树应该象征的是西边的若木,若木又称细柳,与三星堆一号神树的造型以及寓意恰好对应。 2 号神树树枝上翘,因为它是桑树的枝,和下垂的细柳枝条自然不同。当然,它们都是太阳或负日金乌栖息之处,所以 2 号神树上同样铸有神鸟。如此一来,这两株神树一东一西,恰好还原了三星堆人的宇宙世界。
1号青铜神树枝干,金乌翅膀朝上
目前三星堆出土文物数量巨大,三星堆 2 号神树尚未展开真正的拼接和修复工作。未来将严格按照要求制作文物修复方案上报国家文物局批复后,再展开修复工作。
余健介绍,在三星堆博物馆的新馆中,有一座全息影像呈现的“考古方舱”,不仅使数字化技术还原的三星堆2号神树完整展现在公众眼前,还可以重现三星堆新一轮考古发掘工作的真实现场。与曾经露天“裸挖”的“祭祀坑”相比,如今的考古集成平台就好像科幻场景。这里就是三星堆于 2021 年开放的文物保护与修复馆。
实际上数字化技术手段已渗透到文物展示和研究各个方面, 3 D打印、数字虚拟修复等新技术正被运用到受人关注的文物修复工作中。更多珍贵的文物,可以通过在电脑上数字( 3 D)建模以“搭积木”形式拼接复原,最终把难以细数的残片“组成CP”让它们重新“活”过来。
金面具——手术下的涅槃重生
2021 年 2 月 1 日下午,位于三星堆考古方舱正中央的5号坑周围,神情严肃地站着数十位身穿白色防护服、来自全国多个文博单位的考古专家。
在5号坑里,零零星星的象牙残片间的土壤间,逐渐清理出一大块金片,扁扁的,趴在泥土里。金片与黏在其上下表面的十余片象牙残片一起被提取出来,放进垫着海绵的收纳箱里。
金面具5号坑内状态
此时,专家们还不知道,出土的是三星堆遗址有史以来最重的金面具(K 5 ∶ 3 ),残存约半,重约 280 克,宽约 23 厘米,高约 28 厘米。面具是金银合制品,含金量约为 85% ,含银量约为 13%—14% 。其方形面部、镂空大眼、三角鼻梁以及宽大的耳朵等特征,与三星堆此前出土金面具风格十分相似。
金面具 正面 金面具 背面
专家们紧紧跟随收纳箱转移到了考古现场的应急保护实验室中,成都文物考古研究院现场执行领队蒋璐蔓上场了,这位 90 后女孩戴着口罩和手套,仔细观察眼前这块金疙瘩。这是一块经过严重折叠的、厚厚的金片,只有 A4 纸大小,如同揉在一起的报纸。在将表面的浮土清理干净后,已经看得出这是一张折叠的金面具,大大的眼眶,扁扁的嘴巴,如果展开来,面积应该会比人脸还要大,边缘有被燔燎过的熔融痕迹,这又是一件国宝级的文物!
蒋璐蔓用竹签清理象牙片周围的泥土
这是一个重要的时刻,现在,全场目光都聚焦到蒋璐蔓的手上。金面具的正面和背面都粘着若干象牙残片,蒋璐蔓能不能在不损害金面具的情况下,将象牙残片一一完好地取下来?
这是金面具提取保护的关键时刻,现场站满了专家学者,蒋璐蔓娴熟地拿起喷壶,用蒸馏水将象牙残片周围附着的黏土喷湿,待黏土稍稍软化后,她挑选了一片薄如蝉翼的特制薄片,轻轻插进金片和象牙残片之间,小心翼翼地将象牙残片提取了下来。
自 2016 年从四川大学环境科学专业硕士毕业后,蒋璐蔓就一直在成都文物考古研究院的实验室里进行金沙遗址出土古象牙的保护和研究,对于古象牙的成分、特性,她太熟悉了。她知道,这些象牙残片十分珍贵,特别是一些有纹饰的象牙片,将是考古学家们研究三星堆的重要资料。而这些象牙片又非常脆弱, 5 号坑的象牙片在埋藏时曾被燔燎,破损远比金沙象牙严重。
一片、两片……蒋璐蔓忘记了时间,周围的专家们也忘记了时间,大家的目光都注视在她的一双手上。待到她将金疙瘩正面的三片象牙残片一一取下,天色已经渐暗……金疙瘩背面粘的象牙片比较破碎,提取工作于次日早上进行,蒋璐蔓放慢速度,从不同的角度,将好几片特制薄片插在金疙瘩和象牙片之间,再将它们一片一片剥离下来。“手术”非常成功, 90 后女孩蒋璐蔓成功分离金面具上的象牙碎片。
“手术”结束后,由于金面具出土时变形严重,专家及时开展了修复工作,对其进行了基体材质、埋藏环境、病害情况的分析,针对性地制定了保护、修复方案并完成修复工作。
金面具发掘出土后呈现出极为不规则的形貌,无法判断原始器形,故在刚发掘出土时,只能称之为“金器”。专家对金面具进行了病害评估,发现金面具呈片状,质地较为柔软,在埋藏过程以及后期填土叠压影响下,出现了十分严重的病害,主要表现为卷曲、褶皱、折叠、残缺。将表面附结填土和象牙残片清理后,能够观察到该面具并不完整,眼、耳各余一只,口部亦有残损。
金面具出土状态
清理鼻腔内部填土时,于填土中发现极为细小的金珠。用超景深显微镜观察测量,一颗金珠呈均匀球状,直径约 1.8 毫米,一颗呈水滴状,直径约 0.8 毫米。两颗金珠呈现典型的铸态树枝晶结构,枝晶丰满,是金属熔融后缓慢冷却的结果。同时,鼻腔边缘也存在铸态树枝晶结构。由此,推断金珠可能为鼻腔边缘烧蚀熔融后滴落形成的。考虑到金的熔点为 1064℃ ,此金面具为金银合金,金含量约 85% ,这些金珠的出现说明金面具经历了高达近千度的高温火炼,为还原可能存在的祭祀活动提供了实物依据。
球形金珠(100 倍)
鼻腔边缘(100 倍)
金面具的整形“手术”也是修复过程中一大难点。黄金面罩变形严重,耳部被折叠挤压到原面积的八分之一。金具有良好的延展性,但三星堆遗址发现包括面罩在内的黄金制品都并非百分百纯金,其中含一部分银的成分,虽然硬度得到了提高,但在整形过程中,很容易断裂。
金面具出土后,表面附结众多填土,填土内包含若干象牙骨渣,整形的首要工作便是清理象牙骨渣和填土,并提取填土和一些特殊现象的样品。
竹刀清理金面具表面填土
用毛笔、排笔蘸取蒸馏水缓慢涂刷金面具表面,将金面具表面残留的附着泥土完全洗净;再评估金面具折叠变形情况,分析每一处折叠扭曲变形的角度和程度。金面具有 3 处较为严重的折叠变形,分别是耳郭、下颌和上眼睑部位。
金面具严重变形部位示意图
修复过程也有不少“门道”,比如对褶皱的处理,有些褶皱可能是在当初生产加工时留下的,就不能展平,要尽量从考古学的角度留存它最原始的信息。在处理耳郭的褶皱时,将竹刀沿折叠缝隙探入变形夹缝,旋转竹刀以逐步扩大夹缝角度,从不同角度多次操作,使耳郭和面颊不再紧贴。再用镊子夹住眼睑和耳郭,沿褶痕缓慢用力翻转,最终让耳郭基本舒展复位。待耳郭完成初步矫形,用竹木刀作錾刀,从耳郭背面、正面反复台錾、采錾,进一步体现耳郭纹饰。
耳郭矫形前后对比图
右面颊矫形前后对比
由于金面具残缺严重,残缺部分能否找到目前仍存有悬念。但是,K 5 器物层下部仍未清理,尤其是坑内东北部器物层堆积较厚,目前已露出一些尺寸稍大的金器,期待未来会有更多关于金面具的发现。
象牙——新技术下的破茧重生
2021 年 1 月 17 日晚,成都文物考古研究院接到四川省文物局的紧急命令:三星堆新发现大量古象牙,立刻带队支援!18 日,成都文物考古研究院文物保护与修复中心主任肖嶙就带领文保专家赶到了发掘现场。
肖嶙(右一)工作照片
其实,早在 2001 年,金沙遗址发掘时,就发现了若干有象牙埋藏的礼仪性堆积,但是因为出土潮湿古象牙本体保护没有成熟技术,为了防止象牙出土后受损,这些象牙被原地掩埋,封存保护。已发掘出土的 20 多根象牙,成都文物考古研究院首创有机硅封存保护技术进行了临时封存保护。该项技术当年还申报了国家文物局的科研项目。
20 年过去了,金沙遗址古象牙的发掘和应急保护技术得到了全国文保界的一致认可。2021 年 1 月 19 日,成都文物考古研究院的古象牙保护团队正式进场, 11 人的团队中,有金沙遗址古象牙提取保护的主要负责人肖嶙,参加过金沙古象牙提取保护的文物修复专家、“成都工匠”曾帆,有具备丰富检验检测经验的 80 后专家们,还有 6 位精神抖擞的 90 后。
90 后文物保护人员第一次亲眼见到这么多象牙,表面黑乎乎的,密密麻麻、重重叠叠地堆放在三星堆 4 号坑中央。
4号坑的象牙
金沙的古象牙埋藏在一片开阔的河滩地上,而三星堆的古象牙埋藏在祭祀坑中,在如此狭小的环境下, 4 号坑里成片的、成堆的、整根的象牙,怎样才能完好无损地提取出来?
象牙出土,最怕失水,以前文保专家采取湿纱布敷贴等方法手动为象牙、漆器等有机文物保水。三星堆再发掘,给新发现的 6 个祭祀坑罩上了恒温恒湿的考古方舱,这对象牙是最好的保护,但是在考古方舱里湿度大,待在里面很难受。在考古方舱里,看 4 号坑被烧得黑乎乎的象牙,它们有的单独卧在泥土里,更多的则交错放置在坑中央,它们早已经被岁月压扁,经过烈火燔燎。
“在泥土里埋藏了几千年的古象牙,有机质已经完全被降解了,只剩下无机质,提取过程中稍一受力,它的形状就无法维持,就会散掉。”肖嶙说。
但是肖嶙有信心,她有金沙遗址象牙保护的经验,材料也比 20 年前更加先进了。成都文物考古研究院,首创用高分子绷带提取象牙的方法,高分子绷带软软的,把整根象牙包裹起来后,绷带会变得坚硬,就像给象牙罩上了一层硬壳。
覆盖隔离层
文保专家们决定先提取 4 号坑比较靠边的那一根单独的象牙,“像挑火柴棍一样,从最上面,一根一根提取。”曾帆说。
曾帆忙了 4 天,随着象牙的形状在其下方 3 cm左右的位置掏了一个空槽,使象牙连带着3厘米厚的黏土与坑底完全分离开来,这 3 厘米的黏土,就相当于一个支撑架。
2021 年 3 月 20 日、 21 日两天,荆州文保中心漆木器保护中心主任吴昊在曾帆的协助下,用高分子绷带将象牙和泥土包裹了四五层,外面又再用石膏绷带缠了若干层,打了一个严严实实的大包,绷带硬化后,变成了一个完完整整、结结实实的支架。
敷贴高分子绷带
21 日,吴昊和曾帆用支撑板将重达百余斤的“象牙箱包”整个抬起来,送到移动平台上,这根象牙立刻被转运到冷库中。
出土后的象牙,迎来了新的挑战。出土糟朽象牙的整体保护是世界性难题,由于长期埋藏于潮湿的地下环境,象牙保存状况较差,存在残缺饱水、糟朽、裂隙、变形、变色、片状脱落、酥粉等病害。河南省考古研究院研究团队首创出适用饱水糟朽象牙文物的保护材料及相关保护工艺。“保鲜膜隔离――高分子绷带加固――PE片+石膏竹片加固――贴敷保湿纸巾――保鲜膜包裹――将象牙存放至低温高湿专用库房”,这便是象牙临时保存及日常维护流程。
流程图
为了将象牙文物完美地展示在观众面前,还需要经过可控脱水、加固剂渗透、表面加固、残留物去除等工艺,脱出象牙中自由水分,在加固及支撑下,保持原有形态和外观,实现常温条件下的长久保存和展示。
象牙修复前
象牙修复后
出土象牙的保湿防霉处理,基本每 6 周就要循环进行一次。从 2021 年开始,已经持续三年。四川广汉三星堆博物馆副馆长余健表示:“现在我们经过这三年多的时间,象牙的保存状态还一直保持它当时从祭祀坑出土时的这种状态。”
余健介绍象牙情况
从最初仅有 2 名文物修复师到如今近 40 人的团队,从一开始钳类、锤类等相对落后的工具到现在的方舱考古、 3 D打印等高科技手段……三星堆文物考古修复已经有了很大发展。
文物修复团队
参考资料
1. 科技领航修复,推动三星堆文物事业高质量发展,三星堆博物馆
2. “象牙记”连载二:打上骨科绷带顺利提取三星堆古象牙,成都考古,汪兰
3. 她亲手取下了金面具上的古象牙,成都考古,汪兰
4. 三星堆遗址祭祀区五号坑出土金面具,四川文物,2022年02期
图片 | 徐之南
排版 | 黄思琦
设计 | 尹莉莎