用数字指纹为文物赋予身份（解码·文化数字化）
图片由天津大学视觉智能实验室提供
">科研人员正进行“数字指纹”生成实验。 图片由天津大学视觉智能实验室提供
头条看点
文物安全至关重要，博物馆对其收藏的文物进行有效保护是首要任务。不仅要保障文物身份的真实性与安全，还要实时掌握文物的健康状况。那么，除了依赖专家辨认，现代技术还能带来哪些突破？
天津大学与多家机构联合研发，创新技术手段，构建文物“数字指纹”数据库，用科技力量为文物护航。
近期，文物局启动全国国有博物馆文物安全管理专项行动，系统开展馆藏文物清查盘点及安全隐患排查。
中国拥有丰富的文物资源，涵盖陶瓷、青铜、漆木等众多材质与形态。随着国内外展览、交流日趋频繁，文物调配和流动已成为常态。过去，文物进出库主要依靠人工标记管理。随着科技进步，电子标签逐步应用，使文物进出操作更加透明，但标签与文物本身分离，依然存有一定风险。
为了解决文物身份判别难题，天津大学牵头开展前沿技术研发，协同多家机构，为每件文物打造不可复制的“数字指纹”体系，让身份鉴定由人工经验转型为技术核验，用科学手段保卫文物。
打造与文物本体不可分割的身份标识，实现精准鉴别
在藏品管理全流程中，身份安全贯穿始终。需求主要聚焦两点：一是应对高仿伪造，保证身份鉴别的准确性；二是提升文物流转时的高效身份验证。
“归根结底，这些都关乎文物本体与身份标识的一致性判别。简单来说，就是确保‘它就是它’。”天津大学视觉智能实验室负责人冯伟教授指出。
传统鉴别方法依赖专家人工辨识，辅以纸质标签和火漆印等外部物理标识；这些标识与文物可以分离，人工鉴别也容易出现错误。在文物频繁调动中，人工盘点、交接需耗费大量时间，效率难以满足实际管理需求。
随着技术逐步升级，文物身份鉴别经历了二维码、无线射频等外置标签，以及多光谱、高光谱、太赫兹成像等数字采集阶段，整体趋势向智能数字化发展。无线射频技术为文物贴上带芯片的“电子身份证”，用无线方式读取，实质上仍是外部标识，依然与文物可分离。
“多光谱、高光谱、太赫兹成像技术则可直接捕捉文物材质和内部结构，实现与本体绑定、不可剥离的身份标识。”天津大学视觉智能实验室成员李楠博士介绍，“当前主要问题在于缺乏专门采集设备和完善的技术体系，通用设备体积庞大、成本高、应用范围有限。”
通过微米级放大，提取文物独有的表面细节
是否能做到既与文物本体分不开，又能迅速识别身份，兼顾安全与效率？
依托“馆藏文物数字指纹提取鉴别与身份智能管理关键技术”国家重点研发计划项目，天津大学联合高校和文博单位共同攻关，开发出文物指纹提取鉴别技术及装备体系。采用无损、非接触方法，为文物生成专属“数字指纹”。
这里的“指纹”，不是人工作品上的真实指印，而是将文物局部结构放大至微米级，通过微观表面纹理获取唯一特征。
“原理是，文物在微观层面呈现出材质随机性，这些物理特性类似于人类指纹，具有独特性、稳定性和不可复制性。”冯伟教授解释，只需将文物局部放大到微米层面，便能识别其独一无二的物理特征。
文物“数字指纹”标识建立后，如何为后续比对确定同一采集点位？
2023年起，指纹提取鉴别技术在湖南省博物馆、杭州市临平博物馆等地应用示范。
“通过比对前后采集的微观纹理，可以精确判断文物身份，为文物出库、巡展等调配环节提供技术保障。”湖南省博物馆馆长段晓明指出，博物馆将为千余件文物完成“指纹”录入。
“文物医生”动态监控文物健康
“数字指纹”技术源于一套时空智能视觉感知体系，它能够精准监测文物状态，是名副其实的“文物医生”。
绝大部分文物历经百年乃至千年，受材质老化、结构变化及环境侵蚀等因素影响，所产生的各种病害多是慢性、逐步累积，而非短期骤发。
以古壁画为例，表层起甲、空鼓、酥碱、剥离等病害，通常是长期温湿度变化、内部盐分迁移、微生物滋生等多种因素慢慢积累的结果，病变过程隐蔽而漫长。
能否像定期体检一样，为文物建立稳定、高精度、动态的监测体系？天津大学视觉智能实验室开发的“人工智能+视觉”技术，可以让机器记录文物的历史状态，并在同一位置、角度和光照条件下实现精准复现和比对。
听起来容易，实际操作难度很大。李楠博士解释：“文物测量环境复杂多变，长期精准测量和变化监控的难度远高于工业场合。工业测量环境标准化、恒温恒湿、设备调试方便，而文物则可能位于阴暗潮湿的洞窟、空气密闭的库房或露天野外，环境干扰因素众多。”
目前，这项技术已应用于敦煌莫高窟、故宫、颐和园、秦始皇陵兵马俑、麦积山石窟等全国五十余个重点遗产地和博物馆，为文物保护提供持续的技术支持。
从不可伪造的“数字指纹”到能够监测文物健康的“文物医生”，科技为文物身份核验与保护赋能，让千年文化在科学守护下得以延续和焕发新生。
（2026年05月28日 11版）
