無損檢測：為文物鑒定借一雙慧眼
電視鑒寶節(jié)目的興起，讓人們目睹了文物鑒定專家的過眼神功；故宮“瓷器門”事件，又讓鑒定文物的科技手段進(jìn)入大眾視野。實(shí)際上，在瓷器等文物的鑒定上，常規(guī)目測法和各種無損檢測技術(shù)都有可能出現(xiàn)誤判，導(dǎo)致漏過贗品或者誤殺真品，因此，將多種方法結(jié)合起來，是文物鑒定的基本原則
7月4日上午，故宮博物院古陶瓷檢測研究實(shí)驗(yàn)室的工作人員從古器物部提取了宋代哥窯青釉葵瓣口盤，欲對其進(jìn)行無損分析測試。不料在這一過程中出現(xiàn)操作失誤，樣品臺上升距離過大，致使這件珍貴的文物被檢測設(shè)備擠壓而導(dǎo)致?lián)p壞。此次事件被媒體曝光后引起全社會對故宮的再度關(guān)注。同時(shí)，這一被稱為“瓷器門”的偶然事故，也讓文物的無損檢測技術(shù)進(jìn)入大眾視野。
無損檢測：廣泛應(yīng)用的技術(shù)
故宮“瓷器門”發(fā)生后，有人質(zhì)疑用無損檢測技術(shù)分析和鑒定文物的可靠性。對此，中科院研究生院文物科技評估中心主任王昌燧評價(jià)說，“事故的發(fā)生與操作人員的經(jīng)驗(yàn)不足有很大關(guān)系，但設(shè)備本身也確實(shí)存在有待改進(jìn)的地方，特別是自動保護(hù)和自動報(bào)警功能。” 照此說法，此次事故顯然是操作失誤和儀器保護(hù)功能不完善兩方面因素共同所致，但人們對無損檢測結(jié)果的可靠性仍然有所疑慮。為了弄清這些問題，首先需要知道什么是無損檢測。
無損檢測技術(shù)即非破壞性檢測，它在不破壞待測物質(zhì)原來的狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)等前提下，利用聲、光、磁、電等特性，測試出待測物的內(nèi)部性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、元素構(gòu)成、是否有缺損、缺損大小、產(chǎn)品年代、質(zhì)地等信息，從而在總體上判斷被檢測物的真?zhèn)�、好壞和功能狀況。其實(shí)，聽起來很復(fù)雜的無損檢測技術(shù)，離人們的日常生活并不遙遠(yuǎn)，舉一個(gè)最簡單的例子：每個(gè)人在醫(yī)療體檢時(shí)接受的X光透視就是應(yīng)用最廣泛的無損檢測。
無損檢測與無損評價(jià)技術(shù)主要應(yīng)用在工業(yè)上，是在物理學(xué)、材料科學(xué)、斷裂力學(xué)、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)及人工智能等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門應(yīng)用工程技術(shù)。發(fā)達(dá)國家對于無損檢測技術(shù)極為重視，例如美國明確地把無損檢測技術(shù)中心列為國家六大技術(shù)中心之一。按照美國國家宇航局（NASA）的說法，無損檢測技術(shù)總共可分為6大類約70余種，而在實(shí)際應(yīng)用中比較常見的則有7種常規(guī)方法，即目視檢測、超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測和聲發(fā)射檢測。
除了工業(yè)應(yīng)用以外，無損檢測現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、生物學(xué)、生命科學(xué)、文物、考古、收藏等。用于文物鑒定的無損檢測分析或鑒定技術(shù)也包括多種，例如，X射線衍射技術(shù)用于金屬質(zhì)文物的腐蝕機(jī)理及保護(hù)研究、壁畫制作材料及保護(hù)研究、石質(zhì)文物的風(fēng)化產(chǎn)物及保護(hù)研究、文物的產(chǎn)地判斷和文物防偽；顯微激光拉曼光譜用于文物顏料和古青銅器的分析；使用熱釋光法可測定文物的年代；用激光全息技術(shù)來檢測青銅器、陶瓷器文物的損傷狀況等等，這些方法都可以在對文物無損或微損的情況下，對其進(jìn)行分析和鑒定。
故宮博物院應(yīng)用X射線熒光光譜儀來研究和分析宋代哥窯青釉葵瓣口盤，并將其作為“宋代官窯瓷器研究課題”的一部分，目的就是判斷古陶瓷文物的產(chǎn)地、制作年代和制作工藝等。
科技“慧眼”識文物
文物鑒定是指運(yùn)用科學(xué)方法分析、辨識文物年代、真?zhèn)�、質(zhì)地、用途和價(jià)值的過程。在各種鑒定方法中，無損檢測技術(shù)目前呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢。由于文物產(chǎn)生的年代久遠(yuǎn)，大多比較脆弱易損，因而利用無損檢測技術(shù)，能夠獲得對文物或古代器物的真?zhèn)�、古物材質(zhì)、加工工藝和藝術(shù)風(fēng)格方面的信息。
較早對文物進(jìn)行X射線無損檢測的是考古學(xué)家。1968年，通過對埃及圖坦卡蒙木乃伊進(jìn)行透視，發(fā)現(xiàn)他的顱內(nèi)有骨頭碎片。據(jù)此，考古學(xué)家推測這位少年法老可能死于嚴(yán)重的頭部撞擊，而且從墓穴觀察來看，有“匆忙下葬”的跡象，表明他的死亡可能比較突然。
在青銅文物的鑒定上，X射線探傷技術(shù)大顯身手。青銅器文物存在假貨，也有人進(jìn)行斷裂殘損器作偽，造假者將殘片進(jìn)行焊接，用銅片或者樹脂補(bǔ)缺后表面做舊，以假亂真。對于這種情況，只要采用X射線探傷技術(shù)拍照，就可立見真假。
拉曼光譜則是廣泛應(yīng)用于文物檢測和鑒定的另一種常見技術(shù)。例如，中國研究人員左鍵等人用拉曼光譜對河南班村遺址出土的仰韶彩陶的陶彩，以及河北磁縣灣漳東魏北齊大型壁畫墓中的壁畫顏料進(jìn)行無損分析，結(jié)果顯示：陶彩樣品為紅彩3塊、白彩2塊、黑彩3塊，發(fā)現(xiàn)紅彩為赤鐵礦，白彩為鋁土礦，黑彩為磁鐵礦。
熱釋光法發(fā)現(xiàn)于更早的17世紀(jì)，只是到了1960年美國加州大學(xué)才首次用它來對古希臘羅馬陶器進(jìn)行鑒定。目前，熱釋光法廣泛用于測定陶瓷、磚瓦、鑄造物和紅燒土等經(jīng)高溫焙燒過的黏土類無機(jī)物的燒成年代。
無損檢測技術(shù)除了用于對文物進(jìn)行物理測試（如尺寸、體積、重量、色度和孔隙率）外，還用來進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析和元素分析、成分分析和表面分析。例如，陶瓷釉的基本組成元素約有10種，分別是鈉、鎂、鋁、硅、磷、鉀、鈣、鈦、錳、鐵。在不同的時(shí)代，窯口燒造的瓷釉組成成分有不同的比例，因此，通過X射線熒光光譜儀分析，就可以比較準(zhǔn)確地判斷陶瓷燒制的年代、產(chǎn)地和制作工藝等。
無損檢測也“露怯”
在國內(nèi)，有人對文物無損檢測的結(jié)果持懷疑態(tài)度，這些質(zhì)疑當(dāng)然有其原因所在。例如，在2005年舉行的“第二屆中國民間元青花藏品研討會”上，對一批瓷器分別進(jìn)行了X射線熒光檢測和熱釋光測年，結(jié)果表明，X射線熒光釉面測試對鑒定器物新老的成功率在90%以上；對鑒定瓷器年代的成功率在56%左右；用熱釋光測年的誤差更大，甚至得出相反的結(jié)論，或根本測不出來。
實(shí)際上，任何無損檢測的手段都不能包打天下，它只是擅長于某一方面的檢測，并且有一定不足或缺陷。首先，X射線熒光光譜儀只是對文物表面元素成分比例進(jìn)行的一種檢測，如果一些仿品的釉面成分達(dá)到與真文物成分相符或相似的比例，僅靠成分檢測就難以測出真假。其次，X射線熒光光譜儀測試出的數(shù)據(jù)要與已確定的老瓷器的各種元素的比例數(shù)值相對比，如果沒有確定的老瓷器的數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)，就難以對比和確定被測瓷器的年代。
至于熱釋光測年造成的誤差，則有更多的因素。以元青花梅瓶熱釋光測年結(jié)果為例，同樣的產(chǎn)品，有的檢測認(rèn)為是13～14世紀(jì)的產(chǎn)物，有的經(jīng)檢測則只有600年的歷史。出現(xiàn)如此大的誤差的主要原因是，取樣的藏品已出土多年，出土前后所處的環(huán)境條件不同，比如，被檢品曾作過去污藥水浸泡、高溫蒸煮清洗等處理，或經(jīng)過修補(bǔ)等，這些情況都會造成熱釋光測年判斷文物的失誤。
另外，無損檢測技術(shù)人員的水平也影響到檢測的結(jié)果，因?yàn)檫M(jìn)行無損檢測不僅僅要會操作儀器，而且檢測人員還需要具備文物專業(yè)知識、文化水平等方面的素養(yǎng)。如果這些方面的條件不達(dá)標(biāo)，就可能因?yàn)槿藶橐蛩囟绊憴z測結(jié)果。
這次故宮用X射線熒光光譜儀來分析宋代哥窯青釉葵瓣口盤也暴露出無損檢測技術(shù)的一個(gè)很大弱點(diǎn)，即這些技術(shù)對文物沒有自動保護(hù)和自動報(bào)警功能。因而，檢測時(shí)要靠人工調(diào)節(jié)相互距離，距離最近時(shí)，機(jī)器離文物僅僅相差1毫米。在這種情況下稍一疏忽，就可能造成被檢文物的擠壓和碰撞，導(dǎo)致?lián)p壞。所以，故宮“瓷器門”事件也暴露了無損檢測設(shè)備的不足，這也是這類儀器設(shè)備需要改進(jìn)的地方。
最有力的“組合拳”
文物分析鑒定最古老和傳統(tǒng)的做法就是目視法，即靠鑒定人員日積月累的經(jīng)驗(yàn)來判斷文物的真?zhèn)魏推焚|(zhì)。廣義地講，目視法也屬于無損檢測的一種，只不過它所使用的“儀器”就是人的眼光——這種方法依賴于鑒定專業(yè)人員多年來對文物進(jìn)行長期研究、鑒識中積累的經(jīng)驗(yàn)，并且對歷史、考古、古文字和語言、器型學(xué)、金石學(xué)、地理、民俗等學(xué)科方面的學(xué)習(xí)和積累。鑒定者通過分類、比較、辨識的方法對器物進(jìn)行直觀的綜合考察，在這一過程中，文物鑒定專家既需要文物方面的綜合知識、專門理論和實(shí)際鑒定經(jīng)驗(yàn)，還需要有敏銳的視覺、觸覺、嗅覺和綜合判斷能力。
盡管如此，鑒定人“打眼”（鑒定不準(zhǔn)）的事也經(jīng)常發(fā)生，因此，文物傳統(tǒng)鑒定的真實(shí)性、可靠性和權(quán)威性常常受到挑戰(zhàn)，越來越多的贗品和高仿復(fù)制品會魚目混珠，以假亂真。在此情況下，如果能夠把無損檢測和傳統(tǒng)的目視法鑒定結(jié)合起來，就可以取長補(bǔ)短，更有效地檢測和鑒定文物的真假和質(zhì)量。
例如，在瓷器的鑒定上，一些老瓷有一種溫潤滑膩的橘皮紋釉面，過去僅憑有經(jīng)驗(yàn)的鑒識者目測釉面就可以判定器物的新老。但是，現(xiàn)在仿冒者在釉面配料中添加一定的元素，就可產(chǎn)生這種溫潤滑膩的釉面，靠目測很難辨識。這時(shí)，可以采用X射線熒光檢測釉面，就可知道是否有現(xiàn)代添加成分，以判定是舊物還是新仿。這便是目測與X射線熒光檢測的結(jié)合。
同樣，無損檢測的多種方法也可以同時(shí)并用，互相彌補(bǔ)。例如，一些造假者利用射線源對新燒的陶瓷仿制品進(jìn)行輻照處理，會造成對熱釋光檢測的干擾，從而以假亂真。這時(shí)，如果再采用激光拉曼光譜儀來檢測，就會起到互補(bǔ)作用。拉曼光譜以激光光束為探針對被檢測對象進(jìn)行原位無損檢測，對于有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、成分都能進(jìn)行識別，可分析玻璃、瓷器釉層的脫玻老化率，判斷它們的制作年代，也可對顏料進(jìn)行檢測和書畫鑒定，還可對樹脂進(jìn)行分析，鑒定仿制品所用的膠粘劑等。
文物專業(yè)人員相信，在陶瓷等文物的鑒定上，常規(guī)目測、熱釋光測年和X射線熒光釉面測試都有可能出現(xiàn)誤判，導(dǎo)致漏過假瓷器或誤殺真瓷器，因此，單獨(dú)靠一種或兩種方法判定文物真假和質(zhì)地的做法已經(jīng)不可取，需要將多種方法結(jié)合起來，這應(yīng)當(dāng)是今天文物鑒定的基本原則。
