数字化技术赋能下文物保护与利用的协同路径研究

李擎

中国文物信息咨询中心(国家文物局数据中心) 北京市 100029

摘要: 摘要:文物作为历史文化的物质载体,承载着民族记忆与文明密码,其保护与利用的协同推进是文化传承发展的核心命题。在数字化技术快速迭代的背景下,大数据、人工智能、虚拟现实、区块链等技术为文物保护与利用提供了全新范式。本文立足文物保护与利用的现实困境,分析数...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:文物作为历史文化的物质载体,承载着民族记忆与文明密码,其保护与利用的协同推进是文化传承发展的核心命题。在数字化技术快速迭代的背景下,大数据、人工智能、虚拟现实、区块链等技术为文物保护与利用提供了全新范式。本文立足文物保护与利用的现实困境,分析数字化技术赋能二者协同的核心价值,从数据整合共享、技术融合应用、场景多元拓展三个维度探索协同路径,并配套构建政策、人才、风险防控三位一体的保障体系,旨在为破解“保护为主、利用为要”的平衡难题提供理论参考与实践指引,推动文物资源转化为文化软实力与发展硬动力。

关键词:数字化技术;文物保护;文物利用;协同路径;文化传承

1 引言

文物是不可再生的珍贵文化资源,承载着中华民族的历史记忆与文化基因,是传承中华优秀传统文化、建设文化强国的重要物质基础。当前我国文物事业发展面临双重挑战,保护层面受自然侵蚀、人为破坏、修复技术局限、数据碎片化等因素制约,部分文物保存状况堪忧,跨区域协作难度较大;利用层面则存在展示形式单一、传播渠道有限、价值转化低效等问题,线下陈列的时空约束让文物的文化价值难以充分释放。更为突出的是,部分地区存在重保护轻利用或重利用轻保护的极端倾向,将二者对立起来,导致协同发展失衡,成为制约文物事业高质量发展的关键瓶颈。

随着数字中国战略的深入推进,大数据、人工智能、虚拟现实、物联网、区块链等数字化技术凭借高效、精准、互动、可复制的优势,为打破文物保护与利用的发展壁垒提供了全新路径。数字化技术不仅能推动文物保护向科学化、精细化转型,更能让文物利用实现多元化、普惠化发展,为构建二者良性协同机制奠定坚实基础。如何依托数字化技术实现文物保护与利用的深度融合,成为新时代文物领域的重要研究课题,更是传承中华优秀传统文化、增强文化自信、推动文化强国建设的必然要求。基于此,本文结合我国文物工作实际,从现实困境、核心价值、协同路径、保障体系四个方面,探讨数字化技术赋能下文物保护与利用的协同发展策略,为相关工作开展提供清晰思路与实践参考。

2 文物保护与利用的现实困境及数字化赋能的核心价值

2.1 二者协同发展的现实短板

我国文物保护与利用的协同发展历经多年探索,但仍存在显著短板,集中体现在数据、效能、模式三个层面,直接导致二者难以形成良性互动。

数据碎片化与信息壁垒突出:文物数据分散在文物管理部门、博物馆、科研院所等不同主体手中,各主体的采集标准、数据格式不统一,形成众多“信息孤岛”。跨机构、跨区域的数据共享缺乏有效渠道,使得保护措施制定缺乏精准数据支撑,利用工作也难以深度挖掘文物背后的文化价值,成为协同发展的障碍。

工作效能偏低与协同成本高:保护环节高度依赖人工经验开展病害监测与修复,多为“被动补救”模式,难以实现全方位、全天候的科学防护;利用环节以线下静态陈列为主,受时空、地域约束明显,受众覆盖面有限,传播效率低下。同时,保护与利用的工作规划缺乏有效衔接,分属不同工作体系,易造成人力、物力、财力的重复投入,大幅提升协同发展成本。

发展模式极端化与恶性循环形成:部分地区对保护与利用的关系存在偏差,将二者视为相互矛盾的关系。重保护轻利用让文物 “养在深闺人未识”,缺乏利用收益反哺保护工作,导致保护资金短缺、动力不足;重利用轻保护则盲目追求经济利益,对文物进行过度商业化开发,造成文物本体不可逆损害,最终形成 “保护无资金、利用失底线” 的恶性循环,难以构建长效协同机制。

2.2 数字化赋能的核心价值

数字化技术以数据为核心要素,以技术为实现手段,为破解文物保护与利用的协同难题注入核心动力,其核心价值体现在三个方面,从根本上推动二者从对立脱节走向融合协同。

夯实精准协同的数据基础:通过标准化数字化采集技术,整合分散在各主体的文物数据,打破信息壁垒,实现跨机构、跨区域的资源共享。构建系统、完整的文物数字档案,使保护与利用工作均建立在科学、精准的数据之上,为二者的精准协同提供坚实基础。

提升协同工作效能并降低风险:利用物联网、大数据实现文物保存环境的24小时实时监测,推动保护工作从“被动修复”向“主动预防”转型;借助虚拟现实、数字博物馆等技术打造线上利用场景,突破时空约束,扩大传播覆盖面,尽可能减少公众与文物本体的直接接触,规避实体开发带来的保护风险,实现提质增效与风险防控的双重目标。

创新协同发展模式实现双向赋能:推动保护模式向数据驱动、智能预测转型,利用模式向沉浸式体验、多元化传播升级,进而实现二者的双向赋能。保护工作的数字化成果可直接转化为利用资源,丰富文物展示与传播的内容;利用工作产生的收益可反哺保护技术研发、设备更新与人员培训,促成“保护为利用奠基,利用为保护赋能”的良性互动。

3 数字化技术赋能文物保护与利用的协同路径构建

数字化技术赋能文物保护与利用的协同发展,需从数据、技术、场景三个核心维度出发,构建全链条、深层次、多维度的协同体系,推动二者在数据层面同源共享、技术层面融合应用、场景层面价值共生,实现深度融合发展。

3.1 数据协同:构建全链条文物数字化资源体系

数据是数字化赋能的核心基础,构建全链条、高标准的文物数字化资源体系是实现协同的首要前提,核心在于实现文物数据的 “标准化采集、系统化整合、动态化更新、安全化共享”。

推进文物数字化采集标准化:由国家文物主管部门牵头,制定全国统一的文物数字化采集规范、格式标准与质量评价体系,针对古建筑、书画、陶瓷、石刻等不同类型文物的特点,明确采集指标、精度与方法。运用三维激光扫描、高分辨率摄影、显微成像等先进技术,全方位采集文物的形制、材质、病害、历史背景等信息,形成完整、精准的文物数字档案。如敦煌莫高窟的高精度数字化采集,既实现了壁画、彩塑的永久保存,也为学术研究与线上展示提供了核心数据支撑。

搭建一体化数据共享平台:整合文物管理、博物馆、科研机构等多方资源,打造集信息查询、状态监测、开发备案、数据分析于一体的文物大数据平台。建立科学的分级授权机制,平衡数据安全与便捷使用,针对不同保密等级、珍贵程度的文物数据设置不同访问权限。同时,结合物联网与传感器技术建立数据动态更新机制,实时监测文物保存环境与病害变化,确保保护措施与利用方案能根据文物实际状态动态调整,让数据协同贯穿保护与利用全流程。

3.2 技术协同:推动保护与利用技术的深度融合应用

技术融合是实现协同的核心手段,需针对保护与利用的关键环节,构建数字化技术融合应用体系,推动不同技术精准落地,并实现保护与利用技术的双向赋能、协同增效。

保护环节:数字化监测与智能修复技术深度应用:利用物联网传感器24小时监测文物保存环境的温湿度、光照、污染物浓度等指标,结合大数据分析预测病害发展趋势,为预防性保护提供科学依据;借助人工智能技术模拟文物病害演化过程,优化修复方案,降低修复风险,如故宫博物院运用 AI 技术对古画颜料褪色、纸张老化进行模拟分析,为修复工作提供精准指导;同时,利用 3D 打印、数字孪生技术制作文物修复配件或复制品,减少对文物本体的二次损害,缓解线下展陈对文物的压力。

利用环节:数字化展示与多元化传播技术创新应用:采用 VR、AR、MR 等技术打造沉浸式体验项目,如秦始皇陵兵马俑的 VR 考古体验,让公众直观感受考古过程与文物价值,突破传统展陈的互动局限;依托短视频、直播、数字博物馆等新媒体平台,推出轻量化、趣味性的文物数字内容,适应新时代公众的信息接收习惯,扩大传播覆盖面与公众参与度;利用区块链技术开发文物数字文创产品,实现文物文化价值的创新转化与规范化传播。

双向赋能:推动保护与利用技术协同增效:将文物数字化修复、病害监测的过程转化为科普内容线上展示,让公众了解保护工作的复杂性与重要性,增强文物保护意识,丰富利用工作的文化内涵;将数字化利用产生的经济收益投入保护技术研发与设备更新,吸引社会资本参与保护工作,推动保护技术的创新发展,形成保护与利用技术相互促进、协同发展的格局。

3.3 场景协同:拓展文物数字化应用的多元场景

场景协同是实现保护与利用价值共生的关键,需立足多元需求拓展数字化技术应用边界,让文物价值在不同场景中充分释放,构建 “一场景一价值,多场景共协同” 的发展格局。

学术研究场景:打造跨学科协同研究支撑体系。依托文物数字化资源库,为科研人员提供高清影像、三维模型、材质分析、病害记录等全方位数据服务,突破实物查看的时空约束与保护限制,大幅降低科研成本。支持考古学、历史学、材料学、计算机科学等跨学科、跨地域协同研究,助力文物保护理论与修复技术的创新发展,为文物保护工作提供坚实的学术支撑。

公共文化服务场景:构建线上线下联动的全民共享体系。线下博物馆引入数字互动装置、AR 导览、全息展陈等设备,改造传统展陈空间,打造沉浸式、互动式的参观体验,针对不同群体开发个性化数字化服务;线上打造全景展厅、虚拟讲解员、云端博物馆等功能,让公众足不出户 “云游” 博物馆,突破时空与地域限制,实现文物文化资源的全民共享,真正让 “文物活起来”。

产业融合场景:构建保护 - 利用 - 产业协同闭环体系。推动文物数字化资源与文创、旅游、教育等产业深度融合,开发数字文创产品、智慧旅游线路、线上文物课程等,实现文化价值向经济价值与社会价值的转化。河南博物院 “数字唐宫夜宴” 是典型标杆,通过文物与艺术表演的数字化融合,打造现象级文化产品,既实现了文物价值的多元转化,又以利用收益反哺保护工作,形成保护、利用与产业发展的协同闭环。

4 数字化赋能协同发展的保障机制与风险防控

数字化技术赋能文物保护与利用的协同发展是一项系统工程,涉及多领域、多环节,其有序推进离不开完善的保障机制,同时需有效防范潜在风险,确保工作始终围绕 “保护为主、利用为要” 的核心目标规范开展。

4.1 完善政策制度保障机制

健全的政策制度是协同发展的重要支撑。首先,加快制定文物数字化相关法律法规与行业标准,明确文物数据的产权归属、采集规范、共享机制、安全责任等问题,厘清各主体权利与义务,为协同工作提供法律依据。其次,出台财政支持政策,设立国家级、省级文物数字化专项基金,重点支持珍贵文物数字化采集、大数据平台建设等核心工作;鼓励社会资本通过合作、投资等方式参与项目建设,建立 “政府主导、社会参与” 的多元投入机制,并完善投入回报机制,保障项目可持续性。最后,加强跨部门协同治理,建立文物、科技、文旅、教育、财政等多部门联动机制,明确各部门职责,打破行政壁垒,统筹推进文物数字化资源的整合与利用,形成工作合力。

4.2 强化人才队伍建设

人才是数字化协同发展的核心要素,文物数字化工作兼具文物学、数字化技术、管理学等多学科属性,亟需复合型人才队伍。一是培养后备复合型人才,鼓励高校增设文物数字化、数字文创等交叉学科专业,优化课程设置,将文物学与计算机科学、人工智能、大数据分析等技术课程深度融合,并加强与文物保护单位、科技企业的合作,建立实习实训基地,实现人才培养与市场需求精准对接。二是提升在职人员数字化素养,制定系统的培训计划,定期组织文物工作者开展三维扫描、大数据分析、VR/AR 应用等技能培训,将数字化技能纳入考核评价体系,激发学习积极性。三是推动跨领域人才交流合作,鼓励文物单位与科技企业、高校开展人才交流,引进数字化技术人才参与文物项目,同时选派优秀文物工作者到科技领域交流学习,促进文物专业知识与数字化技术的深度融合,形成 “文物 + 科技” 的人才协同格局。

4.3 健全风险防控体系

数字化赋能过程中面临数据安全、技术滥用、文化失真等潜在风险,需建立全方位的风险防控体系。在数据安全防控方面,采用加密技术、访问控制、数据备份等措施,对文物数据采集、存储、传输、共享全流程进行安全防护,针对珍贵文物数字化资源设置多层级访问权限,加强平台网络安全建设,定期开展漏洞修复,防范数据泄露、篡改、丢失。在技术应用规范方面,明确数字化技术的应用边界,坚持 “保护第一、文化为核”,杜绝过度商业化、娱乐化开发,建立文物数字化利用项目审核机制,确保展示与传播内容的真实性、准确性,避免歪曲文物历史文化内涵。在伦理规范约束方面,制定文物数字化应用伦理准则,尊重文物的历史属性与文化内涵,杜绝恶搞、低俗等数字化表达与传播,加强对文物数字化内容的监管,引导传播向健康、正向方向发展。

5 结论与展望

数字化技术通过数据、技术、场景三个维度的深度协同,为文物保护与利用的协同发展构建了全新路径,有效打破了传统模式下的信息、技术与场景壁垒,推动文物保护向科学化、精细化、预防性转型,助力文物利用实现多元化、普惠化、价值化发展,成功促成二者相互支撑、良性互动的发展格局,为破解 “保护为主、利用为要” 的平衡难题提供了有效解决方案。而这一发展过程,离不开政策制度、人才队伍、风险防控三位一体的保障体系,唯有完善制度支撑、打造复合型人才队伍、筑牢风险防控防线,才能确保文物数字化工作有序推进,让数字化技术始终服务于文物保护与文化传承的核心目标。

未来,随着人工智能、元宇宙、区块链等新兴技术的持续发展与突破,文物数字化将向更深层次、更高水平推进。文物保护领域将实现从 “预防性保护” 向 “智能预测性保护” 的转型,通过人工智能与大数据的深度融合,实现文物病害的精准预判与智能修复;文物利用领域将完成从“单向传播”向“互动参与”的升级,元宇宙、全息投影等技术将打造更具沉浸感的体验场景,让公众深度参与文物文化传播。同时,文物数字化资源将与更多产业深度融合,催生更丰富的数字文化业态,实现文物价值的多元转化。

新时代推动文物保护与利用的数字化协同发展,始终坚持“保护第一、加强管理、挖掘价值、有效利用、让文物活起来”的文物工作要求,以数字化技术为手段,以文化传承为核心,持续探索协同发展的新路径、新模式,让文物在数字化时代焕发新的生机与活力,推动中华优秀传统文化的创造性转化与创新性发展,为文化强国建设提供坚实的文化支撑。

参考文献

[1]单霁翔。让文物活起来:数字化时代的文物保护与利用 [M]. 北京:文物出版社,2020.

[2]张成渝。数字化技术在文物利用中的创新应用与思考 [J]. 中国文物科学研究,2022 (2):45-50.

[3]李军。文物保护与利用的协同机制研究 —— 基于数字化赋能的视角 [J]. 人文杂志,2023 (3):105-112.



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