①故宫文物保护综合业务用房设计方案。

②文物检测研究实验室人员在工作。

③古书画装裱修复技艺。

到2020年，紫禁城就满600岁了，“把壮美的紫禁城完整地交给下一个600年”是所有故宫人的心愿。在这个目标实现的过程中，科技无疑是一支重要的推动力量。无论是安全保护、文物修复，还是观众服务，科技之手正在让古老的故宫焕发出新的生机。今天，让我们走进故宫博物院来探访“故宫里的科技”。

故宫东北部，景仁宫的东面，有一排红墙黄瓦的建筑，远远望去似乎与其他宫殿别无二致，这就是延禧宫旧址。现在，这里已经成为了故宫文保科技部文物检测研究实验室的所在地，也是故宫中最有科技含量的地方之一。

给文物做“全身体检”

每天早上八点，文物检测研究实验室的康葆强都会打开实验室外面的玻璃门，换上拖鞋，再穿上白大褂，开始一天的工作。他所在的房间就位于实验室一层玻璃门的旁边，透过房间的窗户可以看到一栋俗称“水晶宫”的白色西洋建筑。

在康葆强实验室的桌子上和地上，整整齐齐地摆放着很多大小不一的透明袋子，袋子里面装着不同形状和颜色的粉末，袋子上写着这些粉末的材质以及取样的时间和地点等信息，康葆强每天的工作就围绕着这些透明袋子中的样本展开。

“这就是门前那栋水晶宫外墙掉下来的锈粉。”康葆强拿起其中一个袋子对《中国科学报》记者说道。用他所负责的X射线衍射仪，可以分析出这些样本材料中的矿物组成信息。“应用这些设备可以在文物修复前进行前期检测，并在修复后进行效果研究和评价。”康葆强解释说，“比如，我们要用一种材料修复陶瓷，首先可以用这些设备看看这个材料的成分。又比如，我们想用现代的玉石材料修复古代文物上的镶嵌部分，用这些设备就可以帮助分析这个材料是否与古代的相一致。文物保护修复部门在进行文物的实际修复时，可以参考我们对材料的分析结果，去比较或者寻找可以用来修复文物的现代材料。”

X射线衍射仪只适用于取样分析手段，也就是进行测试的样品必须是研磨好的粉末或者很平整的平面，面对一些无法取样的珍贵文物就无能为力了。赵兰负责的激光拉曼光谱仪则可以弥补这个缺陷。激光拉曼光谱仪装备包括一个水平显微镜，一个拐角镜头，还有光纤，可以对文物进行无损检测。“这个设备不需要接触到文物，文物只需要一个支撑，有光源打到文物表面，反射出来的信号收集起来就可以进行分析。”赵兰说道。

与分析矿物成分的X射线衍射仪不同，赵兰负责的激光拉曼光谱仪检测的是文物材料的分子结构和物相。“我们实验室还有一个能做元素分析的大样品室X射线荧光能谱仪。打个比方来说，如果能谱仪能检测出一个文物材料含有铁元素的话，那么我这里如果能做出物相，就能告诉你这个材料是三氧化二铁，还是氧化亚铁，或者是其他。”赵兰进一步介绍道。

“实际上，大量的文物在修复之前，如果对材质有疑问或者有其他问题，都会取一点样本拿到这个实验室来作分析。当然，像赵兰负责的那台激光拉曼设备，如果样本具有耐激光，就是耐热效应的话，就可以进行无损或微损分析。”故宫文保科技部副主任雷勇告诉《中国科学报》记者。

“就像我们宋纪蓉副院长说的，你可以把这里想象成一个‘文物医院’。”康葆强说，“所有的设备都是对文物材料和工艺结构的不同维度进行检测分析，就像对文物进行一个‘全身体检’，把文物材料分析清楚，为具体修复提供参考。”

传统技艺与现代科技的结合

成立于2005年的文物检测研究实验室，一开始只做古陶瓷的检测和研究，现在检测材料的范围逐步扩大，砖瓦、玉石等修复材料都可以进行检测分析。

检测中心的专家认为文物修复不能只依靠机器，更重要的是人与人之间的沟通和协作。故宫博物院在书画装裱、木器、漆器、镶嵌、青铜器、陶瓷、钟表修复等传统文物修复工艺上有着强劲的实力，雷勇相信，通过传统修复技术与现代科技的结合能够更好地实现文物修复。

“我们现在正在形成一个机制，就是修复人员与实验室人员的互动，实验室的人要经常到修复工作室去讨论调查。”雷勇说，“实际上，很多文物的修复都需要经过采样、分析、再采样、再讨论这样一系列程序。除了内部的交流，我们还会与其他科研机构和院校进行合作，利用中国科学院上海应用物理研究所研发的同步辐射光源等新技术，对文物作相应的无损分析。”

“科技故宫是未来的宝藏”

雷勇表示，今后故宫博物院的文物修复将向着“现场、原位、无损”的方向发展。“在故宫博物院，很多文物没有办法挪进实验室，这时我们就需要一些简单、便携的设备。有时，我们也可以将台式设备的一些光纤导出来，或者把操作台撤掉，使文物可以被推进来进行非取样分析。文物检测设备不一定是准确率越高、灵敏度越高、检测限越低就越好，有时精度到了一定程度就可以了，这时市场上一些便携设备就能满足我们的要求了。”

到2020年紫禁城建成600周年之际，故宫博物院有两个重大工程要完成，一是故宫整体修缮工程，另一个是“平安故宫”工程。这两个工程的顺利完成，是实现故宫博物院院长单霁翔提出的“把壮美的紫禁城完整地交给下一个600年”的关键。而在这个过程中，故宫博物院已经把现代科技作为了重要的推动力。

单霁翔曾经去过埃及博物馆，那里的文物保护中心让他直言“特别羡慕”，“那里的文物保护中心一共有八个车间，每个车间都有几个篮球场大，来自全世界的埃及文物保护专家都云集于此”。单霁翔坦言，那时他就想什么时候中国文物也能有一个这样的现代化文物保护中心。

也许，在不久的将来，单霁翔的想法就能得以实现。大约明年，在故宫的西河沿，将会有一排长达360 多米、专门用于文物修复的建筑拔地而起，将现在分散在故宫各处的文物保护设备和人员集中起来。在新建的故宫北院区，文物修复中心的面积将达到3.5万平方米，并且设有文物修复展厅，展示文物修复的整个过程。

单霁翔曾经提出过“故宫文化遗产保护中的十大关系”，其中有一项是“古”与“新”的关系。“所谓的‘古’就是指经过合理修缮、传统技艺的传承等使古建筑保持历史沧桑感和健康的状态，而‘新’就是指安全防范高科技。科技故宫是我们未来真正的宝藏。”单霁翔说。

故宫里的科技“神器”

防雷系统

故宫中有些区域平坦宽阔，所以雷这个不速之客也经常来“访问”，成为引发火灾的一大诱因。正因如此，安装最先进的防雷设施一直是故宫博物院安保工作的重中之重。

故宫博物院从上个世纪50年代起开始文物建筑防雷建设，目前已在大多数文物建筑上安装了防雷设施，这些设施包括（避雷针、避雷带、引下线和接地极），能够有效地将故宫上空的雷电通过避雷设施引向地下，从而保护文物建筑免受雷击破坏。自2002年起至今，故宫博物院在文物建筑全面修缮的同时进行了相应的防雷体系改造，修缮后的文物建筑全部增加了直击雷防护设施，并且满足防雷规范的安全要求。

故宫现有防雷措施为在建筑上安装避雷针或者避雷带，使用引下线连接到地面地极，引下线接地处安装有雷击计数器测试仪，能够记录避雷针遭受雷击次数。雷击计数器测试仪虽然能够记录避雷针或者避雷器接闪的次数，却无法记录雷电强度以及准确的接闪时间，而且不具备在雷击事件发生时进行实时报警的功能。为了解决这一问题，监测中心计划建设雷击实时监测系统。该系统具有记录、存储、分析和管理避雷针和避雷带接闪的时间、接闪的强度、接闪的次数的功能，通过已建立的雷击处理预案系统，在雷击事件发生时提供迅速准确的报警服务。雷击监测系统的建设将采用分期建设的原则逐步扩大覆盖区域，最终达到全故宫无死角的目标。

观众动态监测系统

在旺季，故宫一天的参观人数最高可以达到18万，数量如此庞大的观众涌入故宫，也给故宫安全带来了隐患。针对观众安全隐患，故宫也启动了观众动态监测系统的建设。

用来监测观众流量的设备被安装在故宫内所有的大门上，一共安装了47对，可以监测通过该门的观众流量，通过联网工作人员可以对观众流量与饱和值作出对比。

观众动态监测系统已于今年5月份开始试运行，该系统可实时反映故宫全区、太和殿区、御花园区、乾清门区等9个区域的观众实时人数、各通道通过观众人数，并可统计分析与比对任意时间段的观众人数变化，并通过预警方式启动观众人数控制紧急预案。

故宫博物院完整的监测体系预计将于2020年全部建成。届时通过对故宫的人流态势实时准确监测，明确区分最舒适参观、正常参观和最大接待量三个等级，从而引导进入故宫的观众有序合理地参观，引导计划进入故宫的观众合理选择参观时间。

自动讲解器

相信来故宫参观过的观众一定不会对小小的自动讲解器感到陌生。这个讲解器只有巴掌大小，可以方便地挂在胸前，只要插上耳机，观众走到故宫的某一个地点，就会听到相应的介绍。

自动讲解器虽然很常见，但故宫博物院院长单霁翔曾自豪地说：“故宫的自动讲解器是目前世界博物馆中最好的。”此言非虚。目前，世界上大型博物馆中的讲解器通常只有10到12种语言，而故宫的则有40多种语言，既包括不同国家的语言，也有我国主要民族的语言以及方言，比如闽南话、粤语等。

现在，故宫还在对讲解器不断进行着改进。原来，讲解器中的讲解内容有王刚讲故事版、鞠萍的少儿版等，现在又增加了精华版、对话版等不同版本。而且，故宫自动讲解器不收押金，在故宫博物院出口处设有提醒观众归还讲解器的设备，这给观众租用讲解器提供了很大便利。下次再去故宫参观，不妨也体验一下吧。

一手“掌握”紫禁城

“紫禁城宜赏、宜游、宜发呆，品品古建，聊聊展览，无论怎么逛，先拿一份独家参观指南，总有一款适合你。回复序号，你懂的……”

这是故宫博物院微信公众服务号——“微故宫”上的一段话，是不是瞬间萌到了你呢？当已经快600岁的紫禁城，遇到微信这个新平台，会碰撞出什么样的火花呢？我们一起去看一看吧！

2014年元旦正式上线的“微故宫”，主要有三大部分内容：“看一看”“逛一逛”和“聚一聚”。

“看一看”部分主要是为用户提供故宫展览、讲坛等信息，并及时发布关于故宫博物院的新闻。比如，在“看展讯”栏目中，用户就可以看到正在故宫武英殿书画馆举办的“故宫藏历代书画展”的时间、地点、展览内容和特色等信息。这个栏目不仅会介绍故宫内的展览，也会介绍故宫藏品在国内外各不同地区的展览信息。

用户点击“上课堂”按钮，则可以看到故宫讲坛的具体信息，包括时间、地点、主讲人、内容概要等，还有预约报名的方式。故宫讲坛每月举办两场，内容既涉及到青铜器等文物知识，也有故宫的对外交往等历史信息，对故宫及其文物藏品感兴趣的观众去听一听，相信会有不小的收获。

“看一看”过后，不妨再来“微故宫”“逛一逛”，这一部分可谓是“微故宫”的内容主体，包括参观指南、导览地图、访建筑、逛专馆和品展览五大板块。

在“参观指南”板块，只要输入对应的序号，就可以了解到故宫开放时间、票务政策、导览地图、地理交通、游览须知和天气情况等内容。

而“导览地图”板块则是把整个紫禁城搬到了你的手机上。进入这一板块，手机屏幕上会立刻显示出故宫内廷五个区域和外朝三个区域的按钮。记者点击了“外朝中路”按钮，一幅从午门到保和殿的地图就出现了。地图上每座建筑头上都会有自己的名称，点击名称就会出现该建筑的照片和简要介绍。介绍不仅有文字版，还有音频版。点击播放按钮，一个浑厚的声音就会从手机中传来：“太和殿是紫禁城中的至尊宫殿，即民间所谓皇宫中的‘金銮宝殿’。”对于懒人来说，这真是太贴心了。

除了对建筑的介绍外，哪个殿里正在举办展览，哪里能进行咨询，哪里能休息，哪里能借到婴儿车和轮椅，都可以在“导览地图”中很轻易地找到，对于一家老小集体出游的人们来说，这是不是很方便呢？

对于那些对故宫中的文物藏品感兴趣的人不妨经常进入“逛专馆”板块中去瞧一瞧。在这里，珍宝馆、陶瓷馆和钟表馆的每一件展品都附有图片、文字信息和语音信息。在手机上轻轻一点，即使没有来到故宫，也可以了解到大量的文物知识。

与“看一看”和“逛一逛”相比，“聚一聚”更像是故宫粉丝们的活动中心，“围观喽！”“活动圈儿”和“我的天地”三个板块为故宫迷们营造了一个交流平台。

尤其是在“围观喽！”板块，御前大课堂、漫谈、故事会等栏目关注那些故宫中的趣事，比如紫禁城里最能体现皇帝“九五之尊”的龙在哪里，昔日的皇宫用什么报警，乾隆皇帝的旅行文具箱里到底装了什么，还有慈禧在穿戴上有何讲究等，这些稀奇古怪的问题为你打开了了解故宫、了解历史的大门。大家在每一个故事下面留言、交流，热闹极了。

故宫博物院院长单霁翔曾说：“拿起手机在‘微故宫’中看一两个小时完全没有问题。”逛了一圈下来，发现其所言非虚。无论你身在宫中还是宫外，不妨拿起手机进入“微故宫”中去瞧一瞧吧，那里真真是极好的。

（本组稿件由本报见习记者张文静采写）