给文物“照”CT，成功破解墓主人身份|文物_新浪财经

转自：中国环境报

静卧于仪器，等待‌设备在周身旋转，发出X射线扫描断层影像。在医院拍CT，对于人们来说是一道熟悉的体检项目。

在中国科学院高能物理研究所（以下简称中科院高能所）工业CT实验室，登上CT机器进行全身“体检”的对象却有些特殊，它们是一批批古文物。

当核技术与文物相遇，为逝去的历史织入现实的画布时，那些金戈铁马、挥斥方遒的岁月似乎又清晰地浮现于眼前，焕发出历久弥新的光彩。

为陶瓷“验明正身”

中科院高能所副研究员闫灵通每天“泡”在实验室，与来自不同年代的陶瓷打交道。

“核技术具有穿透性强、非破坏无损分析的独特优点，因此特别适合于研究不可再生的珍贵文物和考古样品。”闫灵通告诉记者，“随着历史演变，瓷器在不同地域间流通，成为社会流动的一部分。我们的日常工作就是利用核技术判断器物的年代和产地，给陶瓷样品溯源。”

溯源的依据，来自古陶瓷胎、釉和色料中元素组成的差异。借助各种元素分析技术的力量，陶瓷的年代与产地不再成为谜团。

“反应堆在运行过程中会放出射线释放中子，样品中的原子经中子俘获后变成激发态。当激发态的原子核从活跃状态回到稳定状态时，会释放出伽马射线。我们可以通过释放的伽马射线，来反推样品里边的元素组成与含量。”闫灵通解释道，“比如博物馆里精美的唐三彩，看似都长得一个样，但到底出自哪一个窑址难以用人眼辨别。运用中子活化分析方法对其元素成分进行测定，就能找到答案。”

过去，肉眼常常成为鉴别文物真假的一把尺。如今，一片珍贵的古陶瓷片，也能够凭借数据手段为其“验明正身”。

图为工作人员利用X射线荧光能谱仪测量古陶瓷样品。孙合杨摄

中科院高能所建立了国内分析样品量和数据量最多的古陶瓷标本数据库。核考古组收集了30余处典型窑址考古发掘出土的、产地和年代地层明确的10000多件古陶瓷残片样品，建立起科学研究的标准样品库。通过标准样品库，揭示若干窑口古瓷胎釉元素组成的产地属性和时代特征，为解决陶瓷考古疑难问题和真伪鉴别提供了科学依据。

陶瓷到底是“古董”还是“新货”，不再成为收藏者的困惑。不过，闫灵通对记者表示：“对古陶瓷进行身份识别，还得将传统手段与现代科技相结合。既要运用科技检测的方法，也需要‘眼学’来判定。两者相辅相成，缺一不可。”

给文物“拍个CT”

如何在不破坏外观的情况下，窥探文物内部的秘密？在中科院高能所，答案是给文物“拍个CT”。

“X射线穿过物质时，会与物质发生光电吸收、散射等作用，X射线的能量被衰减。不同的物质对X射线的衰减能力不同，因而X射线的衰减可以反映物质的信息。CT成像正是利用这种性质，无损地探知物质内部信息。”闫灵通向记者介绍道。

一枚1300年前布满锈迹的银质印章曾裹挟着厚重的历史，登上中科院高能所工业CT实验台。这枚发掘于“青海都兰热水墓群2018血渭一号墓”的印章，一度成为破解墓穴主人身份的关键。

中科院高能所研究人员选择运用450kV工业CT设备，给这枚1300岁的印章来了个全身扫描。450kV工业CT设备采用独特的线阵探测器进行图像采集，随着无数X射线光子从不同方向穿过锈迹斑斑的印章，刻有骆驼纹样和古藏文的画面逐渐清晰呈现在人们眼前，墓穴主人的身份疑云就此揭晓答案。

体积更为庞大的文化遗迹也会成为科研人员“拍CT”的对象，而这时，能量则来源于宇宙射线缪子。

2023年1月，兰州大学核科学与技术学院研究团队刘志毅教授带领团队，给西安古城墙拍了个“缪子CT”。

团队研发了高精度宇宙射线缪子成像技术及相关设备，选择西安古城墙的58号马面区域作为探测目标，反演结果清晰地展示了在马面墙内部分区域明显的密度异常体。

“宇宙射线缪子是天然的无损‘探针’，能贯穿上千米厚的致密地层，就像小小的‘侦察兵’，在大型物体内部进行一番‘搜索’后，报告出目标物内部密度分布的图像。比如，金字塔内部是什么结构、未发掘遗址的结构布局、石窟石雕内部存不存在裂缝，这些问题都能通过缪子成像技术逐步探索，找到答案。”闫灵通向记者介绍道。

让壁画得以“保鲜”

泡椒凤爪、酱板鸭、牛肉干……在享受舌尖上味蕾绽放的快乐时，人们往往难以留意到，食品包装袋上有一行标注的字样——“辐照食品”。

正是通过辐照灭菌技术，食品得以保鲜、延长保质期。而文物长久“保鲜”的秘诀，同样与核技术密不可分。

在敦煌博物馆，精美绝伦的壁画上演着一场场跨越千年的文化盛宴。然而，其中的墓葬壁画常年深埋地下，在高湿度环境下容易滋生大量微生物。

如何更好地保护敦煌壁画，是时下人们面临的一道必答题。

搭载核技术的“黑科技”成为守护敦煌的一份子。一款由中科院高能所研发的可移动式智能电子束辐照装置正穿梭于敦煌博物馆的文物库房中，只见它灵活地移动着机械臂，顺畅通行于墓室狭小的空间内，对壁画进行全覆盖、无死角地辐照灭菌，将微生物消灭于无形。

“装置发出的电子束打在微生物上，直接或间接地与细胞内的DNA、蛋白质作用，让细胞失活、变性，从而起到消毒灭菌的作用，在这个过程中，对壁画本身的材质、颜料不会造成损伤。相较于传统灭菌方式，辐照灭菌效果也更可控、更绿色，不会产生有毒有害气体。”闫灵通介绍道。

越来越多核技术与考古学的相遇，让“文物开口说话”的夙愿逐渐变成现实。核技术与考古学，在今后如何更好地融合？

“双向奔赴”是其中的关键词。“当我们谈到文物研究时，首先强调的就是别破坏文物、别改变文物结构，而这恰恰是核技术的核心技术优势。在考古学与核技术实际融合的过程当中，既要坚守保护文物的初心，也适当积极引入科技方法，实现科技工作者与文物研究人员的双向奔赴，是我最期待看到的画面。”谈及未来，闫灵通笑着说道。