工作中的张珮琛 受访者供图
青铜器作为我国古代文明的重要标志，承载着深厚的历史文化内涵。然而，历经岁月沧桑，许多出土的青铜器文物都出现残缺、变形、腐蚀等病害，修复工作显得尤为重要。近年来，科技手段在青铜器修复领域得到广泛应用，为传统修复技艺注入了新活力。张珮琛作为上海博物馆文物保护科技中心研究馆员、国家级非遗项目青铜器修复及复制技艺国家级代表性传承人，亲身经历了科技赋能青铜器修复的诸多实践。
“青铜器修复及复制技艺涵盖了清洗、除锈、矫形、拼接、刻纹等10余道复杂而精细的工艺环节，这些传统技艺是修复工作的基础，现代科技则为修复提供了更精准高效的支持。”张珮琛说。
以包裹混合物的文物清理与提取为例，传统青铜器修复方法往往采用层层剥离、逐渐深入的方法，既费时费力又存在安全隐患。20世纪50年代，X射线探伤技术开始应用于古铜器探伤检测中。由于不同物质的密度、结构不同，对X射线的吸收程度也不同，因此不同材质的文物需适配不同的X射线能量范围，以提高文物成像的准确度和清晰度。三星堆1号青铜神树便通过X射线检测，发现其利用了套接、浑铸、铸接等铸造形式。
另一方面，X射线照片是平面化的二维影像，容易出现前后结构影像互相重叠的现象，也存在盲区，无法穿透厚金属，且数据量庞大，灵活性和便利性不足，CT技术的应用则弥补了X射线探伤的不足。高精度工业CT又称为“工业用计算机断层成像技术”，在对文物无损伤的前提下，采用辐射成像原理，以二维断层图像或三维立体图像的形式，实现对文物的非接触式三维高精度扫描。
“通过大型CT扫描可以清晰看到青铜器的内部结构、成分以及病害程度等信息，准确定位问题所在。”张珮琛介绍。
在修复江苏省南京市高淳区土墩墓出土的春秋青铜鼎时，张珮琛团队通过X-CT看到了多材质混合的青铜鼎内各物体间的大致结构和关系，但在实际青铜器清理过程中，依然要采用由外至内、多点局部试探性剥离，再逐渐连接成面深入的方法。增强现实技术（AR）的应用，给原本看图凭经验清理的形式带来了改观。
张珮琛团队在此次修复工作中尝试X-CT与AR技术结合：先是通过工业CT获取金属、非金属等材质的文物内部结构和尺寸，进行检测和病害评价，再将CT采集的原始数据导入AR技术，并通过软件制作与可穿戴AR设备配合，给文物修复师提供一个更为清晰而直观化的可视空间，为文物修复方案的制定、碎片提取以及不同材质附着物的分离提供更为精确的数据支持，也为后期科普与展陈提供可视化创作空间。
“基于拍摄、处理、显示、交互等硬件模块的相互配合，AR眼镜可实现虚实融合、空间定位、虚实交互等功能。”张珮琛介绍，戴上AR眼镜后，青铜鼎实物便进入AR眼镜可视范围内，计算机渲染的虚拟鼎即在内层镜片中被激活播放，并与实物青铜鼎锁定。此时，虚拟鼎与实物鼎高度吻合，视觉错觉使得鼎腹内叠压、悬浮的青铜碎片和残足变得清晰可见，使提取碎片工作变得相对轻松和安全。“修复师还可以通过手势与眨眼指令调动拍照、视频录制模块，记录眼镜中的一切细节，作为文物修复档案保存与研究，甚至可以通过网络多人联机，实现远程文物病害会诊、方案制定与修复研讨。”
配补是技艺中复原残缺部位的关键工序，张珮琛和团队很早就开始尝试将3D打印技术应用于青铜器修复中。在配补修复过程中有4个材质的转换，泥塑转成石膏，再转成蜡，最后转成青铜，每种材质转化的过程中存在一定收缩比，但在实际操作中存在一定的不可控因素，导致配出来的补缺部分跟原件不匹配。3D打印技术最大的优势在于它的精确性和高效性，可以按照文物的原始尺寸和形状精确打印出缺失部分，大大提高了修复的准确性和效率。此外，3D打印出来的模型还可以根据需要进行多次修改和调整，直到达到最佳修复效果。
除了3D打印技术，人工智能也在青铜器修复中发挥了重要作用。张珮琛提到的一块夏代镶嵌绿松石兽面纹牌饰修复就运用了人工智能技术。以往修复此类文物时，补多少块绿松石、怎样排列、每块的大小长短如何选择基本凭修复师的美学能力和技能确定。此次，团队将全球存世所有同类牌饰的数据输入电脑，借助算法计算出绿松石的分布规律，推荐需要的绿松石数量、尺寸、形态、颜色，修复师再寻找合适的材料补缺。
科技的应用并没有改变张珮琛对文物修复的敬畏之心。他认为，科技只是修复工作的辅助手段，传统技艺仍然是修复的核心。例如，X射线虽然可以检测青铜器内部的结构和缺损情况，但修复师需要根据这些检测结果，结合自身经验判断修复方案的可行性；3D打印技术可以精确复制文物的缺失部分，但修复师需要对打印出的部件进行手工调整和修饰，以确保其与青铜器本体完美契合。
修复过程中，张珮琛始终坚持“修旧如旧”的原则，尽可能保留文物的原始信息和历史价值。在上海博物馆东馆的开馆大展“星耀中国——三星堆·金沙古蜀文明展”中，展出了一件被严重挤压变形的青铜人头像。修复师并没有对它进行矫形，因为三星堆里很多器物出现的变形、破碎、病害并非是在埋藏环境中产生，极有可能是当时被砸扁后才投入坑里，这种行为可能是当时的某种祭祀习俗，若强行将其复原，反而干扰了它的原始信息。
“文物修复就像一场跨越时空的对话，我们要通过修复让文物重新焕发生机，也要让后人能够从文物中感受历史的痕迹和文化的传承。”张珮琛说。
稿件来源：中国文化报 记者：黄艺芹
