當(dāng)電腦屏幕上模擬的流動(dòng)銅液緩緩填滿陶范,最終凝固成一件紋飾精美的青銅牛尊——這幕跨越三千年的“時(shí)空重演”,如今在西北工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為現(xiàn)實(shí)。該校文化遺產(chǎn)研究院青銅工藝研究團(tuán)隊(duì)楊歡副教授與博士房明慧于8月17日接受采訪時(shí)告訴記者,團(tuán)隊(duì)通過材料科學(xué)與計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),首次完整破譯商代晚期青銅牛尊的鑄造密碼,為中華青銅文明巔峰成就提供了科學(xué)印證。
科技解碼:讓凝固的青銅“開口說話”
研究團(tuán)隊(duì)為沉睡三千年的國寶裝上“科技透視鏡”。通過三維掃描精準(zhǔn)獲取安陽殷墟博物館青銅牛尊的毫米級(jí)形態(tài)數(shù)據(jù),再以逆向建模技術(shù)構(gòu)建出虛擬鑄造工坊?!熬拖窠o文物做全息掃描,”西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院博士研究生房明慧比喻道,“我們首次動(dòng)態(tài)還原了銅液在陶范中流動(dòng)凝固的全過程?!?/p>
房明慧博士告訴記者:“我們?cè)O(shè)定了兩個(gè)不同的澆口,右后足和左前足作為銅液澆注的通道,得到了不同的凝固時(shí)間和缺陷分布的結(jié)果,通過這樣的方式,我們推斷出古代的工匠是用右后足作為澆口?!睗部诓煌嚆~器所產(chǎn)生的鑄造缺陷也不同。楊歡副教授指向動(dòng)態(tài)還原視頻中銅液的澆注路徑,“商代工匠對(duì)澆口位置的精準(zhǔn)把控,完全符合現(xiàn)代材料科學(xué)原理。”更令人驚嘆的是,牛尊通體保持約3毫米均勻壁厚的設(shè)計(jì),竟與當(dāng)代鑄造業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不謀而合。團(tuán)隊(duì)參照西周陶范成分設(shè)定參數(shù),最終使模擬缺陷分布與實(shí)物完全吻合,讓三千年前的工藝秘密悄然顯現(xiàn)。
牛尊銅液在陶范中流動(dòng)凝固的全過程動(dòng)畫展示
古今對(duì)話:毫厘之間見文明高度
“即便用現(xiàn)代眼光審視,商代工匠的技術(shù)決策仍堪稱超凡?!睏顨g指著牛尊復(fù)雜的造型與紋飾感慨。研究發(fā)現(xiàn),這件殷墟唯一的牛形青銅禮器,其鑄造難度遠(yuǎn)超普通青銅鼎爵,因?yàn)閯?dòng)物造型要求工匠重構(gòu)整個(gè)澆注系統(tǒng),如同完成一件定制化精密工程。
更深遠(yuǎn)的價(jià)值在于技術(shù)基因的傳承。研究表明,中國青銅工藝從新石器時(shí)代晚期萌芽,至商代晚期已達(dá)材料應(yīng)用的巔峰?!肮そ硞?cè)缫殉酝稿a青銅的‘脾氣’,”楊歡生動(dòng)解釋道,“在沒有任何檢測(cè)儀器的時(shí)代,他們通過經(jīng)驗(yàn)積累精準(zhǔn)掌控合金配比,在毫厘之間實(shí)現(xiàn)完美鑄造?!边@種對(duì)材料特性的深刻認(rèn)知,使中華文明在三千年前就攀上金屬工藝的珠峰。
楊歡副教授講述牛尊鑄造工藝的深遠(yuǎn)價(jià)值
文明探源:數(shù)字講述中國故事
這項(xiàng)突破遠(yuǎn)不止解謎單件文物。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的“考古-材料-模擬”研究范式,為青銅器、鐵器等古代金屬研究開辟了新航道。“就像掌握了破譯文明密碼的通用鑰匙?!眴柤皥F(tuán)隊(duì)未來的研究計(jì)劃,楊歡透露,“除研究本身,還要回應(yīng)社會(huì)對(duì)中國古代青銅時(shí)代的關(guān)注。團(tuán)隊(duì)會(huì)繼續(xù)對(duì)司母戊鼎等著名青銅器,用類似研究方法進(jìn)行定量研究,向社會(huì)介紹其制作工藝和工藝亮點(diǎn)。”
當(dāng)冰冷的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為流淌的凝固視頻,中國古代智慧獲得了世界性語言。研究通過量化分析證明:商代工匠的等壁厚設(shè)計(jì)、澆口優(yōu)化等工藝決策,均符合現(xiàn)代材料科學(xué)最優(yōu)解?!坝镁唧w數(shù)值講述中國故事特別有說服力,”楊歡副教授強(qiáng)調(diào),“這能讓國際社會(huì)直觀理解三千年前‘中國制造’的高度,重塑對(duì)東方技術(shù)的認(rèn)知。”目前,這些模擬動(dòng)畫已走進(jìn)西北工業(yè)大學(xué)課堂,當(dāng)年輕學(xué)子目睹銅液在虛擬陶范中奔涌,沉寂的文物真正“活”了起來。
房明慧博士通過模擬動(dòng)畫講解牛尊澆注的
“知道偉大,才能講述偉大?!睏顨g副教授在實(shí)驗(yàn)室的屏幕前對(duì)記者說。當(dāng)現(xiàn)代科技照亮古代工匠的智慧星芒,那些曾深埋于地下的青銅重器,正成為文化自信最鏗鏘的注腳。這項(xiàng)研究像一座橋梁,讓中華文明探源工程跨越三千年時(shí)空,在材料科學(xué)與人文精神的共振中,向世界傳遞著永恒的價(jià)值——真正的技術(shù)不朽,源自對(duì)文明的虔誠守望。
(中國日?qǐng)?bào)陜西記者站 秦峰|盛麗萍 王俊俊 楊佳玉)
來源:中國日?qǐng)?bào)網(wǎng)
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