研究人員用高科技儀器檢測(cè)古陶瓷標(biāo)本
研究人員用高科技儀器檢測(cè)“科窯作坊”制作的古陶瓷器具
面對(duì)真?zhèn)坞y辨的古代陶瓷，傳統(tǒng)的“眼學(xué)”常常會(huì)出現(xiàn)看走眼的情況。那么，能否將更為客觀的科技檢測(cè)手段引入古陶瓷鑒定呢?
在日前舉行的“數(shù)字化技術(shù)在古代文物研究和保護(hù)中的應(yīng)用和發(fā)展”交叉學(xué)科論壇上，上海大學(xué)校長(zhǎng)、古陶瓷科學(xué)研究國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地主任羅宏杰教授透露，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)近日完成了《古代陶瓷科技信息提取規(guī)范》的制訂工作，并已提交給國(guó)家文物局，有望成為一項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了這套標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)多家單位的數(shù)據(jù)庫(kù)就能實(shí)現(xiàn)共享，為陶瓷文物的斷源斷代提供清晰的數(shù)字化方案。
數(shù)據(jù)庫(kù)信息比對(duì)“驗(yàn)明”身份
在交叉學(xué)科論壇上，上海博物館副館長(zhǎng)陳克倫研究員表示，所謂“眼學(xué)”，是文物鑒定者在長(zhǎng)期實(shí)踐中總結(jié)出來的一套經(jīng)驗(yàn)之學(xué)。一個(gè)人眼學(xué)水平的高低，與經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累有關(guān)，但也與悟性有關(guān)。不過，經(jīng)驗(yàn)和悟性不是絕對(duì)的，鑒定專家水平再高，也有看走眼的時(shí)候，所以文博界如今很重視引入科技檢測(cè)方法和儀器，如電子顯微鏡、硬度計(jì)、X射線熒光光譜儀。
羅宏杰教授表示，在中科院上海硅酸鹽研究所的古陶瓷科學(xué)研究國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地，已建成了“古陶瓷綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)”，庫(kù)里有大量器型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù)，博物館可以進(jìn)行古陶瓷的3D展示，將器物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也展現(xiàn)在參觀者眼前。器型的數(shù)字化信息，不但能用于展示，還可以用作古陶瓷斷源斷代的輔助依據(jù)。
化學(xué)組分也是古陶瓷綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的一類重要數(shù)據(jù)，科研人員對(duì)歷朝歷代知名窯口的瓷器的胎和釉進(jìn)行檢測(cè)，采集到了它們的化學(xué)組成信息。這些信息好比是各種瓷器的“化學(xué)身份證”，對(duì)于一件“身份不明”的瓷器，可以先對(duì)它的胎和釉作無損檢測(cè)，隨后將檢測(cè)結(jié)果與數(shù)據(jù)庫(kù)里的各種“化學(xué)身份證”進(jìn)行比對(duì)，這樣就有助于判別這件瓷器的產(chǎn)地和年代。“當(dāng)然，化學(xué)組分檢測(cè)是鑒定古陶瓷的輔助手段，我們還要通過器型結(jié)構(gòu)等綜合數(shù)據(jù)分析，并結(jié)合眼學(xué)，才能對(duì)古陶瓷進(jìn)行比較準(zhǔn)確的斷源斷代。 ”羅宏杰說。
高科技讓陶瓷釉顯示奇妙結(jié)構(gòu)
古陶瓷的高科技研究到底是如何進(jìn)行的?記者走進(jìn)中科院上海硅酸鹽研究所，采訪了古陶瓷科學(xué)研究國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地副主任李偉東研究員。
讓記者感到有些意外的是，在這里檢測(cè)的古陶瓷不是形態(tài)完整的器物，而是殘片，科研人員把它們叫作“標(biāo)本”。李偉東解釋說，這些標(biāo)本都來自考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)，有明確的地層和年代信息，來源可靠。而私人藏品或在文物市場(chǎng)上流轉(zhuǎn)的瓷器，真?zhèn)尾淮_定，其信息是不能入庫(kù)的。檢測(cè)標(biāo)本所得的信息要輸入古陶瓷綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)，所以首先要保證數(shù)據(jù)的真實(shí)可信，這樣才能把它們作為古陶瓷鑒定的參考。
在拿到一個(gè)標(biāo)本后，科研人員要稱重，拍照，測(cè)量尺寸，用色度儀測(cè)量它的顏色，用X射線熒光儀檢測(cè)胎和釉的化學(xué)組成，這些步驟都是無損檢測(cè)，隨后還要進(jìn)行有損檢測(cè)。在實(shí)驗(yàn)室，記者看到，古陶瓷殘片被切割成一塊塊1厘米見方的小標(biāo)本，它們被成批地放入各種儀器。在“場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡”下，古陶瓷的釉被放大5萬(wàn)倍，于是各種奇妙的顯微結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了，有的結(jié)構(gòu)像一顆顆鵝卵石，有的像花園里綻開著一朵朵鮮花。在微量元素ppm級(jí)檢測(cè)中，各個(gè)標(biāo)本所帶有的微量元素，會(huì)透露其出自哪個(gè)窯口的秘密。
李偉東告訴記者，雖然高科技檢測(cè)能獲取古陶瓷的大量身份信息，但很多屬于有損檢測(cè)，所以在對(duì)完整器物進(jìn)行無損鑒定時(shí)，高科技不是萬(wàn)能的，只有與眼學(xué)結(jié)合在一起綜合判斷，才能給出科學(xué)的結(jié)論。
如今，該科研基地的古陶瓷綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)已錄入各類信息齊全的數(shù)據(jù)15000余條，包含各類有代表性窯口的瓷器標(biāo)本6000余件、陶器標(biāo)本1500余件。在我國(guó)，這樣的古陶瓷數(shù)據(jù)庫(kù)不止一個(gè)。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，日前，中科院上海硅酸鹽研究所在征求20多家單位意見的基礎(chǔ)上，完成了《古代陶瓷科技信息提取規(guī)范》的最后一稿，并提交給國(guó)家文物局。今后，各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)有望合成一個(gè)大庫(kù)，在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布，成為業(yè)內(nèi)人士研究、鑒定古陶瓷的重要工具。
“透影白瓷”工藝失傳千年終破解
在對(duì)古陶瓷測(cè)試分析過程中，中科院上海硅酸鹽研究所的專家破解了許多困擾文博界多年的 “謎案”。
白瓷的起源和特殊工藝就是一例。我國(guó)是世界上最早燒制出白瓷的國(guó)家，雪白瑩潤(rùn)的釉面，讓它們顯得與眾不同。與青瓷、黑瓷相比，白瓷較晚才出現(xiàn)。從2008年起到2011年，古陶瓷科研基地的專家對(duì)古代白瓷進(jìn)行了歷時(shí)四年的研究。在白瓷的發(fā)源地――河南鞏義的白河窯，他們對(duì)該窯口的青瓷和白瓷進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)白瓷胎和青瓷胎的化學(xué)組分很接近，而在釉的化學(xué)組分中，白瓷比青瓷少了氧化鐵、氧化鈦這兩種著色成分。這些發(fā)現(xiàn)，證明了白瓷源于青瓷。
白瓷在北魏時(shí)期誕生后，經(jīng)歷代原料改進(jìn)和工藝變革，在晚唐“終成大器”，達(dá)到現(xiàn)代高級(jí)日用細(xì)瓷器的白度標(biāo)準(zhǔn)。在這一發(fā)展過程中，出土于河北邢窯隋代灰坑的 “透影白瓷”，可謂異峰突起，讓專家大為驚嘆。顧名思義，這些瓷器具有透影性能，它們的胎體厚度小于1毫米，屬于細(xì)白瓷。如此精湛的工藝包含哪些“秘方”?文博界眾說紛紜，莫衷一是。
中科院上海硅酸鹽研究所的研究人員對(duì)邢窯出土的隋代粗白瓷、細(xì)白瓷和透影白瓷標(biāo)本做了系統(tǒng)測(cè)試，在分析了它們的化學(xué)組成、物理性能、燒成溫度以及白度后，最終還原了透影白瓷的配方工藝。他們發(fā)現(xiàn)，可以將細(xì)白瓷樣品劃分為兩類，第一類細(xì)白瓷的胎中，氧化鋁的含量非常高，而釉的組成處于粗白瓷和透影白瓷的過渡階段;第二類細(xì)白瓷已基本具備透影白瓷的胎釉原料特征，如氧化鉀含量高，只不過由于胎體較厚，沒有達(dá)到透光的效果。對(duì)配方的計(jì)算表明，隋代制瓷工匠以第一類細(xì)白瓷胎釉的原料為基礎(chǔ)，在胎中加入了大量長(zhǎng)石，在釉中除加入長(zhǎng)石外還加入了一定比例的石英，作為第二類細(xì)白瓷和透影白瓷的原料配方。透影白瓷與第二類細(xì)白瓷的原料特征相似，它們的區(qū)別在于，隋代陶工對(duì)器物的胎體進(jìn)行了刻意的減薄加工，使其達(dá)到了透光的效果。
就這樣，早在唐代就已失傳的透影白瓷工藝在現(xiàn)代科技的 “火眼金睛”下，終于展露出它的真實(shí)面目。
“科窯作坊”仿制出精美古陶瓷
北宋皇帝鐘愛的建窯黑釉盞為何能形成“兔毫釉”和“油滴釉”?在明代大量銷往歐洲的德化窯 “豬油白”瓷為何釉色溫潤(rùn)如脂?在上海科研人員的努力下，多種中華名瓷的燒制秘方得到了破解。
利用這些研究成果，古陶瓷科研基地還開設(shè)了“科窯作坊”，燒制仿古瓷器。“這是實(shí)驗(yàn)考古學(xué)的一種方法，用來檢驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)的科學(xué)規(guī)律是否正確。 ”李偉東解釋說。
走進(jìn)科窯作坊，記者看到了許多精美的器物，與在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室所見的殘片標(biāo)本截然不同。仿南宋官窯的青瓷觚、魚耳爐、弦紋瓶，堪稱科窯的代表作，它們?cè)煨脱胖拢褐艠愕那嗌陨系拈_片裂紋給瓷器帶來了獨(dú)特的美感。李偉東指著一個(gè)口大、脖細(xì)、底小的瓷器介紹說，這是仿南宋修內(nèi)司官窯的青瓷觚，觚是古代祭祀用的禮器，修內(nèi)司官窯燒制技藝本已失傳，如今科研人員弄清了它的胎、釉的原料和燒制工藝，就能把它仿制出來。當(dāng)然，專家也告訴記者，他們不可能完全復(fù)原古代的工藝，比如古人用土窯燒瓷，而如今他們用的是燃?xì)鉅t。設(shè)備的不同使得工藝必然有所差異。
仿古瓷器會(huì)不會(huì)“以假亂真”呢?對(duì)于記者的疑問，李偉東說，“不會(huì)的，因?yàn)槊總�(gè)瓷器的底部都有‘科窯’印記，以示其真實(shí)身份。 ”據(jù)了解，在科窯誕生的許多瓷器已作為高級(jí)禮品，贈(zèng)送給外國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人和各方貴賓，它們的問世，體現(xiàn)出了我國(guó)古陶瓷科學(xué)研究的水平。