您现在的位置:首页 » 研究 » 学术成果
现代科技赋能汉阳陵文物保护工作——着衣式陶俑的科技检测研究
2024-05-30 11:39:01 阅读数:

       汉阳陵陶俑是由专门为皇帝及其官僚制造墓葬用品的机构——东园署制作出的人或动物形象随葬品。相比秦代陶俑,汉阳陵陶俑不仅种类更加多样化,而且形象更加生活化,有威严壮观的送葬军队,端庄娴静的宫廷侍女,数量众多供家居享乐的侍从舞俑,还有马、牛、羊、鸡、狗、猪等牲畜家禽等动物俑。

       从制作工艺上,汉阳陵陶俑可分为塑衣式陶俑和着衣式陶俑两种。塑衣式陶俑是指在陶俑体表用陶土直接捏塑出衣服的外形,并施以彩绘烧制而成的一类陶俑,这类陶俑一般出土于大中型陪葬墓和建筑遗址中,为贵族大臣的陪葬品。着衣式陶俑主要出土于帝陵和大型陪葬墓的外葬坑,是专为皇室随葬的且级别较高的陪葬品。因此,着衣式陶俑制作工艺流程更为复杂且精致:首先,用模具分段制作出陶质的人俑头、躯干和下肢,正面和背面合模而成,通过面貌、发饰和躯干等细节刻画反映出人物的性别和身份等;入窑焙烧后施以朱红色、橙红色和赭黑色等彩绘颜料;在人俑臂膀预留的孔洞处安装木臂;最后,根据人俑的性别、官职和身份等穿上丝或麻质的汉服,披上皮革或者木质的铠甲,带上与其身份相关的兵器、印章、钱囊、水壶和腰带等物品。这类彩绘陶俑一般高度在58至62厘米之间,身体各部位基本符合人体比例,均为中空构造,身体上的毛发、窍孔、肚脐等部位也有精细雕琢。

       从目前已经发掘出土的文物实物来看,着衣式陶俑与塑衣式陶俑相比而言文物缺失部分较多,不仅着衣式陶俑身上和头上的服饰冠帽等有机材质受到埋藏环境侵蚀等种种因素的影响,几乎朽化无存,连那些能够表现出陶俑拱手、持物、骑马、舞蹈、奏乐等姿势和动作的木质臂膀也消失殆尽,只剩下陶质的裸体身躯。因此,研究人员仅能通过陶俑的出土位置、残存的铠甲遗迹和极少量遗存在身边的印章来判定相应陶俑的身份等信息。

       自汉阳陵考古发掘出土后,相关专家和学者对这类陶俑材质、制作工艺和保护的现代科学仪器分析、检测和研究工作一直都在进行着。然而,关于汉阳陵着衣式陶俑在制作完毕被埋葬入土之时,身上是否确实穿着有纺织品服饰、是否身披铠甲,以及具体材质等一系列问题上尚未开展过详细研究。通常对于具有实物遗存的丝、麻、木、皮类有机质文物的分析鉴定,采用显微观察、氨基酸含量分析、红外光谱、拉曼光谱和X射线衍射分析等进行检测。对汉阳陵着衣式陶俑服饰这种已经泥化的纺织品残留物进行鉴定,则需要提取有机质残留物的相关生物或者微生物样本,通过鉴定有机分子的结构、种类,或者分析微生物多样性与差异性等信息来系统判断其生物来源。

       为了科学回答关于汉阳陵着衣式陶俑服饰之相关问题,2020年至2023年,汉景帝阳陵博物院在其开展的关于着衣式陶俑表面残留物的科技检测项目中,应用到了生物学和微生物学技术手段。主要技术方法有稳定性同位素检测、微生物组成的高通量测序分析、可培养微生物分析,以及酶联免疫分析。在我国,这些技术方法不仅在考古研究和文物保护领域具有一定推广和应用,而且在该项目的实践中也可以发挥相互补充和验证结论的作用。

汉阳陵塑衣式陶俑

汉阳陵着衣式武士俑

       研究人员通过采集汉阳陵着衣式陶俑头部、躯干和腿部样品,并测定其相应的碳氮稳定同位素值,再比较分析出这些数值之间的差异,可以初步判断所采集的着衣式陶俑身上可能曾经覆盖有有机质纺织品服饰,进而推测出这些服饰可能的植物性来源,结果表明不同类别的陶俑所着衣物材质可能存在差异,陶俑不同部位穿戴的服饰材质也存在差异。同时,微生物响应其所处环境时会产生不同的代谢产物,研究人员采用高通量测序法,在揭示汉阳陵着衣式陶俑表面微生物的组成情况及其退化机制,鉴定、表征和描述着衣式陶俑的微生物多样性和差异性信息,依据微生物系统发育数据对陶俑表面的微生物功能进行分析,验证了陶俑不同位置残留物理性质的差异,这种差异就来源于基本材质的不同;科研人员再将陶俑样本上分离出的较活跃微生物做了培养分析,进一步与高通量测序的结果互相印证,这项工作也是后续文物防霉保护工作的科学基础。最后,采用酶联免疫吸附测定法(ELISA),该测定法在鉴别古代壁画和彩绘雕塑等文物的胶结材料蛋白物类别、丝质纺织品文物的材质种属、分析文物材质中的有机成分等方面已经发挥了重要作用,此次研究人员采用该项技术获知在所采集的汉阳陵武士俑样品小腿上有丝质行藤,铠甲为牛皮质。

       近日,由汉景帝阳陵博物院编著、三秦出版社出版的《微痕解码——基于微痕检测的汉阳陵着衣俑服饰研究报告》正式发行。面对已经历过两千多年外界环境变迁、留存在其表面的物质信息极其有限的汉代文物,此次科技检测为汉阳陵着衣式陶俑的研究提供了强有力的科学佐证,不仅具有实践意义,更是汉景帝阳陵博物院以现代科技赋能文物保护工作的重要探索,是汉景帝阳陵博物院以文物保护科技创新为引领,在考古发掘基础上进一步以科技为先导,强化文物保护与生物科学等多学科协同创新,利用现代科技促进文物保护向科学化、系统化迈进的一次成功经验。(执笔:程蓓 孔琳 李库)