余河郾,刘 缙

(西安电子科技大学 a.陕西省公众科学素质与文化创新研究中心；b.马克思主义学院，西安 710071)

中国现代意义上的文物保护事业与科学技术息息相关，现代科学技术不断推动我国文物保护工作的发展。新中国成立以来，新技术、新材料的研究与应用在我国文物保护领域掀起热潮，涌现出一大批新技术、新装备的研究与应用成果。当前，我国文化遗产保护发展正处于向科学化、科技化方向转变的时期，现代科技对文化遗产保护发展的支撑作用日益凸显，迫切需要发挥现代科技与装备的支撑、保障作用。文物保护装备是文化遗产科技保护的重要载体与支撑，不仅体现科学技术在文化遗产保护实践中的应用水平，更要符合文化遗产保护发展的价值理念与时代需求。当前，文物保护装备相关研究主要集中在具体保护技术(1)参见吴育华、许东《3D技术在文物保护应用中的若干问题与对策探究》，载于《东南文化》2017年S1;周辉、潜伟、周卫荣《色度测量在文物考古中的应用》，载于《文物保护与考古科学》2021年第1期。、应用案例(2)参见王婷《文物真三维数字建模技术在秦始皇兵马俑博物馆中的应用——以一号坑陶俑为例》，载于《文物保护与考古科学》2012年第4期;张加万《敦煌文物数字化保护传承技术》，载于《敦煌研究》2017年第1期。的介绍和基于产业视角(3)参见郭健、刘刚、赵华《文物保护装备产业发展动态及产业发展对策研究》，载于《仪器仪表标准化与计量》2020年第3期。的发展研究等方面，有必要基于文化遗产的保护发展对文物保护装备发展进行整体研究。本文拟在回顾文物保护装备发展历程的基础上，系统研究文物保护装备发展的创新主体、核心动力和根本目的，在此基础上探索文物保护装备创新发展的实现路径。

一、文物保护装备发展历程

文物保护装备是文化遗产保护发展领域专用的技术设备、材料工艺，是装备制造业的重要组成部分，具有技术含量高、应用场景复杂等特征。根据国家统计局2017年新修订的《国民经济行业分类标准》，可将计算机、通信和其他电子设备制造，信息传输、软件和信息技术服务，科学研究和技术服务，科技推广及应用服务等涉及文化遗产保护发展各环节的相关门类以及文物专用装备研发、设计、制造、服务等相关行业纳入文物保护装备产业范畴。文物保护装备不仅是文物保护科技应用的物质载体，也是文物保护理念发展的直接投射。从发展历程上看，我国文物保护装备研发初创于20世纪50年代，伴随科学技术的进步和文物保护认知的深入，经历了起步探索、初步发展和全面提升三个阶段，特别是近年来，国家从政策层面持续加大对文物保护装备产业的统筹引导与重点倾斜，有力推动了文物保护装备的高质量发展。

(一)20世纪50—60年代：文物保护装备起步探索阶段

20世纪上半叶，西方考古学、博物馆学等现代科学方法影响下的中国文物保护理念与方法初步形成(4)1922年，北京大学研究所国学门考古学研究室成立，成为我国最早的文物保护研究机构。1926年，李济先生在山西夏县西阴村主持开展了中国首次科学考古发掘工作。1929年，中国营造学社成立，旨在系统运用现代科学方法，对我国古建筑进行“法式”和文献方面的实地调查测绘和研究考证。，文物的历史、文化、艺术价值成为共识，文物科技保护工作同步进入初创阶段。经过半个世纪的探索与实践，现代文物保护事业在新中国成立后逐渐走入正轨。1955年，中国社科院考古研究所首次向国内介绍碳14测年技术，并着手碳14测年设备的自主研发。1965年，考古研究所碳十四实验室正式成立，标志着现代科学技术在我国考古学领域中取得开创性成就。20世纪60年代初期，中国历史博物馆、上海博物馆、甘肃省博物馆、河南省博物馆相继成立文物保护试验室，在沿用传统文物修复工艺的基础上，引入一批自然科学领域的专业人才，借助自然科学方法、技术与材料，修复了大量青铜器、瓷器、书画等文物。自然科学技术与传统工艺相结合，在出土文物、大型石质文物的保护、加固、修复技术与设备应用上取得显著成就，推动我国文物保护水平迈上了新的台阶。在我国文物保护装备起步探索阶段，主要是为经济开发与国家基础建设时期的文物抢救性保护提供技术支撑，在传统文物修复技术主导的基础上，通过引入环氧树脂、有机玻璃、石膏等化工领域新材料以及单体渗透、灌浆加固、现场聚合等工程领域新方法，在实践中探索现代科学技术应用于文物保护修复的有效手段，尚未形成文物科技保护的理论框架。

(二)20世纪70—90年代：文物保护装备初步发展阶段

改革开放以来，我国文物保护事业实现了跨越式发展。文物内涵与外延不断拓展，保护工作的艰巨性与复杂性与日俱增。同时，随着1985年加入《保护世界文化与自然遗产公约》，我国文物保护事业逐步与国际文化遗产保护体系接轨，并深受西方文化遗产保护理念的影响。而作为“权威文化遗产话语”的西方文化遗产保护理念，以偏重物质性的西方价值观为主导[1]，强调纪念碑性、真实性、物质性[2]，在客观上推动了文物保护科技转向全面系统地开展文物保护和修复研究。自1978年开始，国家文物局多次制定文物科技发展规划，并结合文物保护工作需求组织了多项重大科技攻关项目，重点突破土质遗址、石窟、壁画、泥塑、出土文物、馆藏文物的监测保护、分析检测技术与设备研发，探索计算机在文物保护工作中的应用。与此同时，文物科技保护的理论体系逐步建立，西北大学、北京大学等高校相继成立文物保护专业学科，在理论研究、技术应用和人才培养等方面取得显著成效，文物保护科技与装备日益成为支撑文物保护事业发展的基础手段。到20世纪90年代，各地相继新建或扩展博物馆，各省级博物馆、文物考古研究所都不同程度配套了分析检测仪器和文物保护修复设备。文物科技保护理论体系构建与技术手段不断进步，推动环境监测、采光照明、智能化控制、藏品装具以及文物保护监测、分析检测、安全防范等领域文物保护装备研发，大大拓宽了文物保护装备的应用范围。

(三)21世纪以来：文物保护装备全面提升阶段

2005年，国务院印发《关于加强文化遗产保护的通知》，标志着我国文物保护事业进入新阶段。从“文物保护”到“文化遗产保护”的概念转型，推动文化遗产保护外延不断扩大，由此引发文化遗产保护要素、类型、时空尺度、性质、形态等方面的深刻变革[3]。新的文化遗产类型出现，文化遗产认知不断深入，促使科技领域不断为遗产保护提供新材料、新技术。纳米技术、微型机器人、显微器械等微观技术和环境监控技术在文物病害治理、预防保护方面开拓出广阔的应用空间。数字技术的深度开发与普及应用为遗产数字化保护提供了技术基础，依靠数字化测绘、建模、展示等科技手段，不仅对物理保护手段进行了有益补充，更为文化遗产的保护传承与创新发展提供了更多可能，尤其为非物质文化遗产保护提供了至关重要的技术手段。在新的历史时期，科学技术与文化遗产保护已从“选择性介入”走向“整体融合”[4]，文物保护装备在文化遗产保护各领域发挥着全方位的支撑作用。文物保护装备的技术标准不断完善。2015年9月，国家标准化管理委员会正式批准成立“全国文物保护标准化技术委员会文物保护专用设施分技术委员会”，主要负责文物调查与考古发掘、文物保护、文物修复、文物风险管理、文物展陈、文物传承利用等专用工具、装具、装备及系统领域国家标准的制修订与规范工作。截至目前，已先后推出40项现行国家标准和68项国家标准计划，文物保护装备的标准化建设取得显著成果。在文化强国的目标导向下，文物保护科技创新被摆在更加显要与突出的位置，文物保护装备制造从国家层面得到重点保障与支持。2018年，国家文物局等三部门发布《文物保护装备发展纲要(2018—2025)》，专门就推动文物保护装备发展做出全面部署。2019年，科技部等六部门印发《关于促进文化和科技深度融合的指导意见》，继续强调要以数字化、网络化、智能化为技术基点，发展适用于文化遗产保护和传承的数字化技术和新材料、新工艺。2021年，国家《“十四·五”规划纲要》颁布，也将文化遗产保护利用技术研发和集成应用纳入国家长远发展战略体系。

历经70年的实践，科学技术进步、遗产认知深入以及国家政策引导持续为文物保护装备发展注入新动能。我国文物保护装备发展迅速，前沿技术取得重大突破，自主创新成果不断涌现，逐渐形成广泛应用于文物安全防范与监管、勘查与考古、监测与修复、展示与利用[5]四大领域的文物保护科技产品体系，产业集群趋势明显，呈现持续增长态势。新技术、新工艺、新材料与文化遗产保护需求不断融合，切实发挥了科技对当代文化遗产保护发展的支撑作用。与此同时，围绕文化遗产保护、考古发掘研究、馆藏文物陈列展示、管理系统集成等领域的科技成果大量涌现，大数据、信息网络、智能制造、智慧装备等高新技术的运用以及遗产环境监测、调控、展存、防震等专用装备的研发设计，带动文物保护装备不断向专业化、产业化方向发展。总体来看，我国文物保护装备依然处于创新探索阶段，在研发设计与推广应用方面尚未形成良好的技术产品供给与需求匹配关系，不仅在关键技术攻关、新领域产品研发上有待突破，文物保护科技成果的市场化再研发也存在短板，在应用推广中出现成果转化不足、适用性差、技术含量低、缺乏系统解决方案等问题。

二、新时代文物保护装备创新发展的主体、动力与目的

文物保护装备是先进科学技术与文物保护需求相结合的产物，加强文物保护装备研发，是提升文物保护科技水平，推动文化遗产“活”在当下的基础支撑。推动文物保护装备创新发展，要在新时代文化遗产保护发展的整体框架下，明确文物保护装备创新发展的主体构成、核心动力与根本目的。

(一)主体构成

科研机构、产业组织和文博单位构成文物保护装备发展的主体力量。文物保护装备研发制造中，存在两种科技成果创新与转化形式：一是科技领域向文物保护领域的技术转移与科技攻关，形成支撑文化遗产保护发展的共性技术与基础装备。二是文物保护科技成果的市场化再研发，基于文化遗产保护发展的个性化需求，对共性技术、设备进行组合重构、再开发与应用推广，形成更加契合文化遗产内容场景的系统集成。在这个过程中，科研机构、文博单位、产业组织的主体作用缺一不可，各自发挥优势，从研究、转化和应用三个维度协同创新，形成科技支撑、市场驱动和需求牵引三种动力，共同推动文物保护装备创新发展。在研究层面，以科研院所、高校为主体的文物保护研究机构处于技术创新的前沿阵地，是文物保护装备的技术供给方，围绕文物安全防护与监管、勘查与考古、监测与修复、展示与利用等重点领域，加强基础研究与技术突破，形成文物保护装备创新发展的科技支撑力。在应用层面，博物馆、纪念馆、文物保护单位等文博单位是文物保护装备的产品需求方，将引导共性技术设备基于文化内容与个性需求进行定制化再研发，形成文物保护装备创新发展的需求牵引力。在转化层面，从事文化遗产保护发展相关工作的产业组织具有市场开发的核心优势，在供给推动与需求引致的双重作用下，对共性技术与设备进行市场化再研发，形成文物保护装备创新发展的市场驱动力。

文物保护装备是文化科技深度融合的物质载体，既遵循科技成果转化的普遍规律，又体现文化遗产保护发展的特殊性。科研机构、文博单位与产业组织充分发挥比较优势，形成互补互动的协同创新机制。文博单位与科研机构强化互动合作，文博单位引导科研机构针对文物保护技术难题与应用痛点进行技术创新，促进文物保护科技的研究开发与推广应用；科研机构加强基础研究与技术攻关，为文博单位提升科技保护水平提供智力与技术支持。科研机构与产业组织强化互动合作，科研机构为产业组织提供市场化再研发的技术基础，推动产业组织创造技术应用的市场价值；产业组织为科研机构提供技术攻关的市场需求信息，推动文物保护科研成果产业转化。产业组织与文博单位强化互动合作，文博单位为产业组织提供基于特定文化遗产内容、场景的应用项目，提升文物保护装备文化内涵与产品附加值；产业组织为文博单位提供基于定制化需求的产品与服务集成，实现技术全面整合和资源优化配置，推动文物保护装备产业链、价值链与创新链形成完整闭环。通过科研机构、文博单位与产业组织的有效互动，促进文化、科技、创意等要素在不同层面流动聚集，切实提升文物保护科技成果转化动力与实际成效，强化文物保护装备服务文化遗产保护发展的支撑作用。

图1 文物保护装备多元主体协同创新发展模式

(二)核心动力

文化创新是推动文物保护装备发展最核心的动力引擎。文物保护装备发展，不仅要推动技术迭代升级与重点突破，更要充分发挥现代科技的即时性、便捷性、交互性等优势，有针对性地选择、研发最适当的技术和设备，对文化遗产价值内涵进行阐释与展示，推动文化遗产创新发展。美籍奥地利经济学家约瑟夫·熊彼特认为，创新是通过“建立一种新的生产函数实现生产要素的重组”[6]。推动文物保护装备创新发展，其实质是以激活文化遗产历史、艺术、科学和文化、经济、社会价值为目标导向，对不同载体进行再造、重构、创新并产生高附加值。在这个重组过程中，文化创新发挥了最持久的引领作用。美国管理学家迈克尔·波特曾提出：“基于文化的优势是最根本的、最难以替代和模仿的、最持久的和最核心的竞争优势”[7]。在文化消费时代，人们关注产品和服务在感官知觉、审美情趣、知识认知等文化方面的“软创新”。在文化的跨界与聚合作用下，文物保护装备不仅成为文物保护的科技手段，还是文化遗产与创意、审美等要素有机融合的物质载体，发挥保护文化遗产、传递遗产价值、彰显文化内涵的综合功能，将深度改变文物保护装备产业的价值链和供需关系，是实现文物保护装备高端化和高附加值的必由之路。

文物保护装备发展，既需要科技力量推动，更需要文化因素介入。在文化的创新驱动下，首先会催生文化遗产保护新技术。发挥文化的跨界融合作用，整合科技领域的技术手段和应用工具，根据文物保护装备行业的特殊性进行适用化改造，实现文物保护领域专用技术装备迭代升级。例如，人工智能、三维全景、ARVR、3D打印等数字信息技术和多媒体技术，原本被应用于不同行业领域，通过技术嫁接与文化遗产保护结合，形成文化遗产数字化保护的关键技术与应用集成。其次，会推动内容活化与内涵彰显，激活文化遗产价值。文物保护装备在很大程度上要服务于大众的文化消费与精神需求，即要关注立体的感官体验、具有故事性的情感体验和追求价值高度认同的精神体验。其中，单纯的科技手段可以在一定程度上强化视觉、听觉、触觉等感官体验，而深入的情感体验与精神体验需要文化要素的聚合来实现。例如，将AR技术手段运用于博物馆虚拟讲解、“复原”展品、“复活”展览对象并与之互动、展示暂时无法展出的藏品等，带给观众更多沉浸式的互动体验，已成为馆藏文物活起来的重要方式。近年来， “看见‘圆明园’”“发现·养心殿”“清明上河图”“故宫里过大年”等数款爆红的数字沉浸体验展，通过多种手段极大地满足了用户的文化体验需求，正是科技跨界与文化聚合推动文化遗产活化的典型案例，从内在精神上转换、传递出文化遗产的精髓，进一步强化了文物保护装备服务文化遗产创新发展的支撑作用。另外，还会提升文物保护装备的审美内涵，使产品本身兼具科技性与人文性。长期以来，文物保护装备更多注重实用性与功能性，在设计语言、设计风格上未能很好契合文化遗产的文化特质与审美需求，无法真正超越传统，实现更深层次的全面融合。将文化遗产深厚的文化内涵融入文物保护装备研发、设计与制造各环节，使产品本身成为彰显文化遗产价值内涵的组成部分，能够增加文物保护装备的产品附加值。

(三)根本目的

聚焦新时代文化遗产保护发展的重大需求，提升对文物事业的综合保障和支撑服务能力，是文物保护装备发展的根本目的。党的十八大以来，国家高度重视文物保护工作，将文化遗产上升到文化自信、民族复兴的战略高度，赋予文化遗产保护更多的时代内涵与发展使命。习近平总书记多次强调，要坚持古为今用，让文物“活”起来，推动文化遗产“在保护中发展，在发展中保护”，丰富全社会历史文化滋养[8]。新时代文化遗产保护发展，其核心是按照中国特色社会主义文化建设的实际需要，紧扣文化遗产的历史内涵和时代价值，秉承“保护与发展并重、传承与创新并举”[9]的理念，在科学保护的基础上，更多关注文化遗产内涵与价值的创新转化，创造更多满足人民美好生活需求的文化产品，推动文化遗产融入现代生活。文物保护装备发展，也要立足中国特色文化遗产保护发展理念，兼顾文化遗产科学保护与创新发展，在此基础上进行技术突破、成果转化与应用推广，推动文物保护装备的产业化发展。

文物保护装备服务于文化遗产保护发展，要始终坚持文化遗产“保护为主”的理念原则，为文化遗产科学保护提供技术支撑与物质保障，利用新技术、新材料、新方法、新工艺，推动文化遗产真实、有效与全面保护。一方面，真实、完整地记录、展示与文化遗产特征有关的外在因素，诸如形式与设计、材料与物质、用途与功能、传统与技术、地点与背景等信息[10],有助于对文化遗产在艺术、历史、社会和科学等特定领域的研究更加深入[11]，确保文化遗产历史、艺术、文化价值的真实性与完整性，如基于文化遗产空间信息、材料信息的采集、存储、分析所研发的相关技术与设备。另一方面，对文化遗产本体及周边环境进行高效与持续保护，为文化遗产保护实践提供操作层面的支持，涉及监测、检测、清洗、加固、修复、病害防治、转存转运等保护工作各阶段，如数字化修复、无损检测、动态监控、纳米修复等相关技术与设备。通过科学技术与装备的有效介入，提升文化遗产科学保护能力。

在实现科学保护的基础上，还要统筹兼顾保护传承与创新发展，彰显文化遗产弘扬中华优秀文化、服务经济社会发展大局的时代价值。文物保护装备推动文化遗产创新发展，主要体现在利用数字信息技术与平台，对文化遗产相关价值信息及文化内涵进行视觉再现与可参观性转化，提升文化遗产的认知度与认同感。一方面，依托数字建模、虚拟重现、增强现实、全息投影、多媒体交互、3D打印等数字技术设备，对文化遗产进行生动再现，让静态的文化遗产“活”起来；另一方面，充分利用数字信息技术进行文化遗产价值和内容创造，将文化遗产所承载的无形的、静态的、深层的文化转化为可见、可感、可知的文化产品[12]，赋予文化遗产更多的时代生命力。

三、文物保护装备创新发展路径

新时代文物保护装备创新发展，要紧扣文化遗产保护发展的核心目的，以文化创新为引领，加强科研机构、文博单位、产业组织的有效互动与协同创新，充分释放文化科技融合发展动能，重点从理念重构、平台搭建、要素保障三个方面探索突破，以推动高新技术成果在文化遗产保护发展领域的转化与运用。

第一，重构价值取向，树立文化引领的发展理念。文物保护装备是现代科学技术应用于文化遗产保护发展领域的手段工具，要围绕文化遗产保护发展需求，遵循文化发展规律，树立以文化创新为引领的发展理念，在提升技术供给、应用保障水平的基础上，更好实现对文化遗产价值内涵创造性转化和创新性发展的支撑作用。一是以跨界为核心，引导科技领域前沿技术转移、嫁接与创新、转化，不断研发新工艺、新设备、新材料，增强文物保护装备在文物安全防护、监测预警、巡查监管、预防性保护、保护修复、展示利用等领域的产品供给能力。二是以聚合为突破，推动文物保护装备基于文化遗产内容、场景进行集成设计与研发，解决在具体应用中的适应性问题，同时使文物保护装备本身成为文化遗产价值内涵展示阐释的有机组成部分，实现文化的“可参观性”转化[13]。三是以创意为导向，将文化内涵渗透到文物保护装备产品设计、研发制造、销售流通、宣传推广等全过程，提升文物保护装备的审美功能与文化附加值，更深层次地契合文化遗产保护发展需求。

第二，搭建供需平台，激发创新主体的有效互动。提升文物保护装备创新发展能力，要结合技术与应用中的具体问题开发产品，增强文物保护装备对文化遗产保护发展的定制化服务能力。文博单位对遗产保护科技成果的需求和产品应用中遇到的实际问题，直接影响文物保护装备的研发、设计、生产与应用。科研机构与产业组织分别基于技术和市场推动文物保护科技成果转化创新，构成文物保护装备的产品供给方。搭建供需对接平台，推动三大创新主体有效互动，形成供需耦合的利益共同体，才能从根本上解决当前文物保护装备存在的供需缺位、错位问题。一是加强市场引导，建设信息共享平台、对接交易平台，在文博单位与科研机构、产业组织之间建立紧密的利益共同体关系。二是为文化认知和技术研发搭建桥梁，在研发设计中融入文化审美，开发兼具实用功能与文化内涵的科技产品，在文化遗产内涵价值彰显、公共文化服务等方面发挥作用，实现文化遗产与文物保护装备“表里如一”的深度融合。三是建立常态化的交流互动机制，加强供需精准对接，为文博单位提供有针对性的系统解决方案和模块化服务，在突破共性关键技术的基础上创新应用，实现文物保护装备的定制化生产与个性化服务。

第三，强化要素保障，培养文化科技复合型人才。文物保护装备创新发展，文化是灵魂，技术是支撑，人才是关键。在设计、研发、应用各环节，既要提高文博工作者的科技应用水平，也要提升科技工作者的文化审美能力，更需要培养大量文化科技复合型人才。一是加强文博单位信息技术人才培养，采用与科研院校、科技企业合作等方式，对文博工作者进行文物保护装备应用、维护等技术培训，提升科技应用水平。二是培养科技人才的文化审美能力，在研发、设计中融入文化遗产的价值内涵，提升跨界融合与创新能力。三是培养文化科技复合型人才，鼓励科研院校设立文化科技交叉学科和专业，探索校企联合招生、联合培养的现代学徒制培养模式，培养一批兼具文化内涵、技术水准和创新能力的复合型人才，夯实文物保护装备创新发展根基。