金属文物科研中国迈向前沿(4)
答:是的。我们将各个实验室的测试分析数据进行汇总,再与标样的参考值进行比较,从而验证了各实验室分析方法的精确度、准确度,也实现了实验室之间这个数据的可再现性。用标样校准分析仪器,是获得准确分析结果的前提。本套标样的推广应用,可以满足金属文物科学分析对标样的需求,能够使研究者的分析数据更加具有公开性和可对比性,促进了数据的共享,也为青铜成分分析数据的有效积累与大数据研究奠定基础。
问:在铁器制作中会产生不同类型夹杂物,通过夹杂物的形貌、成分、组织和分布等特征,可推测其加工工艺,在铁器文物研究方面,中国科技工作者取得了哪些进展?
答:对中国古代材料中独特的灌钢产品,研究了其灌钢工艺中的夹杂物形成机理,利用激光高温共聚焦扫描显微技术原位分析灌钢工艺的夹杂物行为,发现了样品的生铁层和熟铁层呈现出来的不同形貌变化现象。
基于文物材料表征和模拟实验的结果,现在已经初步建立起古代钢铁冶金过程中夹杂物产生与生长的模型。比如分析出高磷、高钙相夹杂可作为区别炒钢产物的重要标志之一。通过综合这个领域的研究成果,中国的科技工作者提出了中国古代铸铁、韧性铸铁、铸铁脱碳退火钢、熟铁等钢铁制品夹杂物形貌、成分、主要类别、尺寸、分布、数量等特征,研究成果“一种古代铸铁与块炼铁制品的判别方法”还获得了国家发明专利。
初步建立金属文物多元信息提取的方法体系,金属文物标本库和数据库正在建设中
问:前面提到,作为金属文物价值认知的基础性框架,信息采集的规范化、标准化和数据库建设是非常重要的工作。目前这方面的工作进展如何?
答:为了能够为后期的深入研究提供可靠、可比较的数据支撑,目前,中国的科技工作者已经初步建立了金属文物多元信息提取的方法体系,包括表面形貌的信息采集、宏观结构分析、信息采集分析、样品的取样原则、样品的材质分析方法、微观结构分析、器物制作工艺的重建原则以及金属材料产地溯源等。在开展金属文物标本库和数据库的建设的同时,中国科技工作者制定了相应的规范标准。
目前,金属文物科技标本库和数据库已经开始建设,已经归纳形成了标本库与数据库建设及共享的系列标准规范。为统一管理、数据保存和利用、信息共享提供了重要的技术依据,同时也为金属文物的技术研究及价值认知提供了支撑,形成金属文物多元信息共享的服务平台,成为国家文物科技资源平台的重要组成部分。
将来,通过标本库信息管理系统,可以实现标本在北京、上海、西安的异地存储和统一管理并与数据库形成关联。
问:从全球范围在这一领域的研究进展来看,您如何判断中国科技工作者工作和成果的价值?
答:我们的工作还在进行中。最近的这些成果应该说是有积极意义的,前面举例的几项新进展都是弥补了世界上相关研究的空白。比如标准参考物质的研制方面,我们新研制的高锡青铜的样品可以很好地覆盖、弥补和满足目前多种金属文物分析所需。在铁器夹杂物的分析方面,国外同行更多地是将其作为产地来源分析的一种手段,而我们进行铁质文物加工工艺的判别,扩大了应用场景。
目前为止,世界上主要金属文物成分分析数据库,都是通过收集、整合已有数据,基于地理信息技术,构建欧亚大陆古代金属研究的数据库,这基本上未产生新的分析数据。同时,这些数据库中关于中国样品的信息比较少。基于中国金属文物的标本库和数据库的建立,对金属文物的材质成分、组织结构、制作工艺、材料性能和使用功能的关系进行综合研究,是第一次实现数据驱动的金属文物研究,这在方法论上也有着积极意义。