文物科技鉴定的现状、问题与前景

古文物科技仪器鉴定方法的探索.doc

王昌燧

前言

据中国收藏家协会统计，我国已有数千万收藏大军。2014年，全国拍卖企业共举办799场文物艺术品拍卖会，总成交额315.47亿元人民币，还不包括各种艺术品市场和私人交易的额度。我国艺术品市场的“繁荣”程度，由此可见一斑。

然而，透过艺术品市场的“繁荣”现象，不难发现其中潜伏的危机。由于各种忽悠，使价格原本不菲的文物太过昂贵，这一事实刺激了不法商人的贪欲。他们不顾国家的法纪，一方面更加疯狂地进行盗墓和走私活动，另一方面则利用现代科技手段仿制膺品，其高超的作旧水平，常常使一些著名文物专家难辨其真伪。据说，现今的文物商店，包括北京的潘家园旧货市场，早已真品难觅，“捡漏”的可能性几乎为零。即便从正规的渠道拍得的文物，也难保其为真品。频频发生的文物造假案例，造成极坏的社会影响，已给社会带来严重的经济损失。残酷的事实使人们认识到，文物鉴定已成为文物市场健康发展的“瓶颈”。尽快建立文物鉴定的可靠方法和有效体制，实为当务之急。

文物鉴定的生命线是信誉。尽管目前传统鉴定专家的知名度和信誉度明显高于科技鉴定专家，但部分传统鉴定专家坦言，面对现今的高仿精品，“打眼”已成常态，与科技相结合的文物鉴定势在必行。人们不禁要问：文物科技鉴定有何长处，能否担当起时代的重任？

顾名思义，文物科技鉴定即将自然科学的理论、技术和方法，用于鉴别文物的年代、产地和真伪等。与文物鉴定一样，文物科技鉴定本身并不涉及文物的价值。

当前，应用于文物鉴定的科技方法主要有：热释光测年；X射线荧光光谱、质子激发X射线荧光光谱、同步辐射X射线荧光光谱、激光剥蚀等离子体发射光谱等分析成分；激光剥蚀高分辨等离子体一质谱分析微量元素和同位素；X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱等分析物相；光学显微镜、偏光显微镜、扫描电镜等观察微结构；超景深三维立体显微镜揭示文物表面的加工痕迹；X射线探伤机、X射线断层扫描（CT）揭示内部结构；计算机图像识别分析文物表面的图像。此外，诸如色度仪、厚度仪、硬度计等材料分析仪器都时有应用。

据我所知，目前我国还没有一家在文物科技鉴定领域形成全面权威的博物馆或科研机构。少数机构和私家公司或公开营业，或暗箱操作，但皆未成气候，甚至基本理念都不清楚，只知道挣点小钱。当然，也有一些高校和科研机构，在科学研究的同时，给出一些文物鉴定的相关信息，旨在积累经验和数据，一般不收取额外费用。

2005年5月，中国科学院大学（原中国科学院研究生院）在人文学院设立了科技史与科技考古系，主要致力于科技考古领域的前沿探索，与此同时，我们十分憧憬文物科技鉴定的诱人前程，不断将部分科研成果转化为文物科技鉴定的有效技术，逐步构建文物科技鉴定的完整体系。

我国文物科技鉴定的现状

现结合我们已取得的研究成果和开展文物科技鉴定的思路，尽可能全面地介绍我国文物科技鉴定的现状。

目前，国内开展文物科技鉴定的领域主要为古陶瓷和古字画，而我认为对于科技鉴定而言，相对成熟的应该是古代青铜器。人们知道，历经千年沧桑的青铜，其绝大多数表面都覆盖着数层斑驳的青铜锈。多年的研究指出，这种特定环境下历经千百年形成的青铜锈，明显不同于现代模拟仿制的青铜锈。尽管一些仿制高手甚至将电化学知识和高压釜设备应用其中，其模拟仿制青铜锈的外观形貌几可乱真，但它们的种类、成分和分层结构与古代锈蚀全然不同，一经测试分析，其原形势必毕露无遗。举例来说，研究证明，黑漆古铜镜表面为纳米Sn0，镶嵌层，而现代高仿的“黑漆古”虽然看上去惟妙惟肖，但其表层为硫化物，实非纳米Sn0，镶嵌层。再如，现代仿品常以黄铜替代青铜，若发现青铜器的锈蚀含有过高的锌元素，通常无疑属于伪锈。一般说来，先采用X射线探伤仪判断青铜器表层的锈蚀层是原生锈还是移植锈，倘若是原生锈，再采用上述方法判断其是否是现代仿制锈。一旦明确该青铜器不是移植锈，也不是现代仿制锈，该青铜器为真品应无疑义。需要指出的是，倘若所测青铜器的锈蚀既不是现代仿制锈，也不在已积累的古代锈蚀数据库范围内，切不可草率地下结论。毕竟不敢说现有的数据库已覆盖了全国不同地区所有环境产生的古代锈。不难理解，对于表面几乎没有锈蚀的青铜器，欲判定其真伪，尚有相当长的路要走。

如前所述，古陶瓷科技鉴定的有效捷径是热释光测年。该测年方法的原理是，黏土中的一些矿物（石英和长石）受到如α、β粒子或γ、X射线照射后，部分辐射能将储存在晶体中。一旦晶体加热，一些能量将以可见光形式释放，这种现象就是矿物晶体的热释光现象。古代烧制陶器时，曾经几百至一千度高温，这使陶胎中矿物晶体原初贮藏的辐射能，都以热释光形式释放出去，犹如将热释光时钟拨回至“零点”。陶器烧成后，其所含石英、长石将继续储存辐射能，该辐射能的强弱与陶器烧成后的年代成正比。于是，加热陶器，测定其发出的热释光，即可计算其烧成时的年代。目前，经验丰富的作伪者通过钴源辐照，人为增加陶器的辐照剂量，使高仿瓷器的热释光年龄基本等同于真品的年龄，若无经验，上当受骗颇难避免。不过，据上海博物馆夏君定先生告诉笔者，“魔高一尺，道高一丈”，经过认真分析和探讨，完全可以破解钴源辐照形成的假象。简要说来，即钴源没有α射线，仅考虑Gc射线的总剂量，便可拆穿其虚假年龄。当然，还有一种作伪方法也需引起关注，即利用古瓷器的底部，拼凑成整器。不过，这种作伪方法先天不足，其拼凑只能借助粘接，而不能重新烧制，因为一旦重新烧制，热释光年龄将归于零。既然是粘接，利用X射线探伤仪或全息照相，其粘接的痕迹便昭然若揭。由此可知，除去热释光测年必须取样令人稍感遗憾外，该方法用于古陶瓷的真伪鉴定还是可靠而有效的。尽管如此，当前国内采用热释光技术鉴定古陶瓷真伪，并享有声誉的仅为上海博物馆一家，此外，香港城市大学和香港中文大学也曾开展过有影响的工作，后因种种原因，未能持续至今。如此有效的方法未能大力推广，究其缘由，实因该技术的熟练掌握颇有难度之故也。

实际上，相关文博机构和“鉴定公司”在古陶瓷科技鉴定方面最常采用的是X射线荧光光谱分析和所谓脱玻化方法。前者的依据是：不同窑口、不同时期的陶瓷皆具有特定的原料配方，从而决定了它们的胎、釉、彩具有特定的微量元素组成。原则上讲，微量元素组成是不可复制的，因此，根据成分分析，可望探明其窑口，而借助窑口不同时期的配方变化，又可归纳出年代信息。上述配方中，通常为一元配方的瓷胎信息最为重要，而瓷釉为多元配方，其元素组成的分布范围较为宽泛，拟作为参考。至于瓷彩，其元素组成更具特色，例如西北大学温睿副教授关于官窑明青花的蓝彩分析，其鉴定结论十分明晰。可惜不是所有的古陶瓷都能提供瓷彩的信息。不过，尽管成分分析方法具有坚实的科学依据，也有一些成功鉴定的例证，但我国古陶瓷万年以上的历史沿革，数不清的林立窑口，没有海量的数据库，欲借助这一方法准确判定所有古陶瓷的真伪，当前只能是柏拉图式的空想。欲使空想成真，需要一批从事古陶瓷测试的单位开展有计划、有分工的测试，逐步构建海量数据库，以奠定根据成分分析无损鉴定古陶瓷的基础。

关于后者的所谓脱玻化方法，其依据是：瓷釉的主体为非晶态，即玻璃态，属于亚稳定结构，随着时问的推移，它将向稳定的晶态过渡，其过渡程度是时间的函数，据此可估算瓷器的烧制年代。该原理貌似有理，然而实不可行。理由主要是，非品态向晶态的转换十分缓慢，数千年尺度上都难见端倪，何况对其初始状态毫不知情。

瓷釉裂隙，尤其是开片裂隙，其内部结构、成分以及污染物质极有可能是鉴别真伪的重要依据。现代仿品多经化学处理，其裂隙内部不可避免地残留化学试剂，应明显不同于环境的污染物。这一方法在国外早已作为辅助手段应用于古陶瓷的鉴定，而国内仅有个别专家给予切实的关注，尚未见诸于具体的鉴定报道。

总的说来，字画领域的科技鉴定尚处于初级阶段，目前主要依赖于专家的经验。与古代青铜器和古陶瓷领域不同，字画鉴定专家对字画科技鉴定似乎不太相信，多少有些排斥。7年前，笔者自己也深感无计可施，要知道现今尚有明清的纸、墨和印泥，若现代高手临摹，科技手段如何能有用武之地？庆幸的是，天无绝人之路。一次参观德国公司纸张测试的偶然机会，笔者骤生“灵感”，居然捋清了字画科技鉴定的思路，经几届研究生的不懈努力，业已确定，笔墨的浸润宽度、深度和梯度与着墨的时间相关，虽然数年之内的差异不易确定，但数十年，尤其是数百年之间的差异还是不难区分的。为此，重新确定了宣纸润墨性能的定量表征，即当一定浓度和数量的墨汁在单位时间内从一定高度自然滴落至某种宣纸上，以一定形状扩散开来，其扩散程度和特征经图像处理，以灰度值定量表征该类宣纸润墨性能。不过，考虑到古纸、古墨、古印泥多有不同，欲将此方法正式应用于古字面的鉴定，还需要基于我们建立的宣纸润墨性能定量测试装置和方法，开展…系列的模拟试验，建立相关数据库，始可望成行。顺便指出，近期有人将印刷品冒充真迹骗取巨额钱财，甚至一些知名拍卖公司也介入其间。事实上，采用现代数字印刷的赝品其实很容易鉴别，只要将字画放大200倍左右，其单色或三原色印刷油墨的点状分布便暴露无遗。至于采用传统模拟印刷的赝品，同样不难鉴别，北京印刷学院施继龙教授等做了大量工作，这里不再赘述。

玉器也是我国的文物大宗。“如果用一种文化来代表中华文化，那就是玉文化”。地球化学理论指出，矿物总是携带着其出处的特征信息，如微量与痕量元素、同位素比值及微结构等。它们决定于矿物的形成条件和年代，如同人的指纹一样，完全是“天”生的，后天是无法伪造的。按理说，玉器为玉石经机械加工而成，其成分结构完整如初。采用上述结构、成分分析技术，应能有效区分不同地区、不同时代的玉器。然而，偏偏天不遂人愿，研究发现，不同地区的玉石成分常常交叉重叠，使成分数据失去了判别玉石产地的功能，自然更谈不上鉴别其真伪。既然玉器为机械加工而成，人们便尝试采用Micro-CT、复模法和超景深三维数码显微镜观察古代玉器钻孔和表面刻划、打磨的痕迹，根据加工工艺来判别其真伪。尝试的结果表明，古今工艺确有显著不同，尽管如此，仍不能排除高仿专家为谋求暴利，不畏艰辛地采用古代工艺仿制古玉的可能性，何况不是所有的古代玉器都能观察到加工的痕迹。稍感安慰的是，仿照青铜器环境锈和人工锈的判别原理，完全可以鉴别受沁玉器的真伪。只是大多古代玉器保存状况甚佳，罕有凭借玉沁鉴定的机会。由此可见，古代玉器的科技鉴定绝非易事，必须另辟蹊径，探寻“济世良方”，这或许要走很长的路。

至于漆器、家具和杂项类文物，有关科技鉴定的实例更是凤毛麟角，拟于今后专门详述。我国文物科技鉴定的问题和前景

如前所言，文物科技鉴定势在必行，然而，目前我国还没有一家在文物科技鉴定领域形成权威的博物馆或科研机构。这一事实告诫我们，文物科技鉴定任重而道远，尚有许多科学的、非科学的问题需要切实地解决；一系列相当规模的数据库需要日积月累；而文物科技鉴定的信誉必缘自踏实的工作、名利的淡泊、谨慎的态度和超人的智慧。

文物科技鉴定的首要问题是保真。保真问题若不能妥善解决，则不论后期的科技鉴定多么出色、多么令人信服，都难免身败名裂、倾家荡产的下场。试想，若将一件文物鉴定为真，而其价值千万、甚至上亿，当该文物的持有人，将一件形似的赝品，配以鉴定机构为其真品签发的证书，通过拍卖公司或其他途径出了手，由此引起的法律诉讼，鉴定机构岂能脱得了干系？不过，也不必过分担心，实际上，采用高光谱技术对文物进行保真，即可保你无忧，而人们还可以各显神通，采用其他有效的保真技术。与此同时，除一些保密的保真手段外，还拟将最先进的纸币保真技术应用于鉴定证书的制作上，从而确保鉴定的文物不被调包，签发的证书不被伪造。

解除了保真的后顾之忧，确保文物科技鉴定的可靠性，自然是文物科技鉴定事业成败的关键。而文物科技鉴定可靠性的具体体现，即文物科技鉴定机构对鉴定结论必须承担法律责任，以解除送检者的后顾之忧。如何承担法律责任，应有多种途径，最简单的是鉴定机构与送检者之间签署具有法律效应的鉴定合同。不过，任何时候都应该清醒地认识到，科技不是万能的，何况我国的文物科技鉴定还基本未经过实战的考验。因此，这种具有法律效应的合同，鉴定机构必须胸有成竹，容不得一丝一毫的侥幸心理。必须牢记在心的是，任何时候都不说过头话，只要有一点拿不准，就要明确告诉客户，我们无法给出鉴定结论。唯如此，方能立于不败之地。

如前所强调的，无论古代青铜器抑或古字画，特别是古陶瓷，相关数据库的有效性是科技鉴定的前提，而数据库的建立，实际上是科学研究的成果。从这一点讲，国家文物部门的统筹管理和指导是不可或缺和极为重要的。一方面，在国家文物部门的统筹管理和指导下，通过立项、研究和验收，使相关研究不断深入，数据库逐步健全。另一方面，一些标准样品不是一般高校、研究所和博物馆可轻易收集齐全的，特别是明清时期的官窑粉彩、斗一彩、五彩和珐琅彩等，唯有国家文物部门的支持，方可望如愿以偿。顺便指出，目前的文物科技鉴定成果，儿乎没有合适的刊物发表，这一事实也严重阻碍了研究人员和研究生的积极性，而这一类问题的解决，也需要仰仗国家文物部门的支持。

退一步讲，即便今后有了庞大的数据库，配备了完善的设备，积累了丰富的经验，也依然有许多解决不了的文物科技鉴定问题。不仅如此，即便一些已经解决了的文物科技鉴定问题，也仍可能再次落入高仿专家的陷阱。毕竟作伪和辨真是博弈的双方，而这种博弈将伴随着文物市场而存在，其问没有常胜将军。鉴定机构与作伪专家之问的斗智斗勇，是一个永无止境的过程，从这一点讲，文物科技鉴定是一项极富挑战性的工作，而其魅力也在于此。

其次，文物科技鉴定与传统的文物鉴定都有科学依据，应该互为补充、互为验证。科技鉴定专家应该虚心向传统鉴定专家学习，深刻理解传统鉴定专家的判别依据，协助传统鉴定专家，将这些判别依据定量化，以科学的语言表达之。

再有，文物鉴定忌讳取样分析，因而文物无损鉴定方法的建立、健全至关重要。目前，大样品室的XRF已十分普及，大样品室的XRD也已有应用，若能进一步改进，则可基本奠定文物无损科技鉴定的基础。除无损鉴定设备外，微损鉴定方法也应给予高度的重视，特别是激光剥蚀高分辨ICP-MS，其不仅取样微乎其微，而且可望给出微量元素成分和同位素比值的信息。无论如何，每一种无损和微损方法的问世，都将给文物科技鉴定带来福音。

前文曾强调，文物鉴定的生命线是信誉。不难理解，文物科技鉴定的信誉决定于鉴定实践的市场效应，而不是管理部门的“册封”，更不是唬人的“忽悠”。然而这并不是说，国家文物管理部门的肯定无足轻重。恰恰相反，国家文物管理部门根据市场的具体反映和合理的评审程序，颁发相关鉴定机构资质证书，必将有效提升相关鉴定机构的信誉，促进文物科技鉴定的健康发展。考虑到文物市场极大的诱惑力，建议这类资质证书具有明显的时效性，即这类资质证书数年一评，只要评审不合格，或日常的鉴定出现重大失误，立即终止该鉴定机构的资质。唯如此，方能在一定程度上保证相关文物科技鉴定机构保持高度的责任心，一丝小苟的敬业精神，逐步拓展鉴定业务的范围，不断提高业务水准。唯如此，才能真正克服“瓶颈”，使我国的文物市场兴旺发达。

结束语

阻碍文物市场健康发展的“瓶颈”是文物鉴定。勇于承担文物鉴定的法律责任，逐步树立文物鉴定的信誉是时代赋予我们的责任。与传统鉴定专家精诚合作，相互切磋、认真探讨，根据文物市场发展的需求，一类文物、一个品种的深入研究，逐步建立相关数据库。在国家文物管理部门的领导和指导下，有计划地设立研究课题，使相关数据库得以建立，文物科技鉴定水准小断得以提高。有国家文物部门的正确指导，有一批小为金钱所诱惑的、具有高度责任感的专家队伍，经过不懈之努力，我国的文物市场必将执世界文物市场之牛耳！