映象教育

河南作为华夏文明的重要发祥地和黄河文化的核心区，其历史文化遗产构成了一部立体的中华文明史诗。从仰韶陶器的古朴纹饰到殷墟甲骨的神秘刻痕，从龙门石窟的恢弘造像到北宋汴梁的繁华盛景，从《周易》卦爻的玄妙哲思到少林禅武的刚柔并济，无不深深镌刻着中华文明的精神密码。数字技术深刻重塑世界的今天，河南凭借其深厚的历史文化底蕴为坚实根基，以创新科技为强劲引擎，在考古发掘、文物修复、活化展示、创新传承等诸多领域，形成了覆盖“诊、疗、展、传”全流程的技术矩阵，为历史文化遗产保护开辟新维度。

一、精准“诊”断：数字测绘与监测构建文化遗产健康档案

在历史文化遗产保护的“诊断”环节，数字技术如同精密的“听诊器”和“扫描仪”，通过融合三维激光扫描、摄影测量、高光谱成像、卫星遥感(RS)、地质雷达(GPR)、地理信息系统(GIS)等前沿技术，为遗产本体及其环境建立全方位、高精度的健康档案，为后续的研究和保护工作提供可靠的依据。

河南着力构建起一套融合卫星遥感(RS)、无人机倾斜摄影、地面三维激光扫描(LiDAR)以及物联网传感技术的立体监测网络。借助数字技术开展地质勘探与地形测绘工作，可精准获取考古遗址的地理环境状况以及地下结构信息。以二里头遗址、汉魏洛阳故城等大遗址区域为例，卫星遥感技术如同“高空之眼”，能够从宏观层面把握这些区域的地形地貌变迁情况，及时发现潜在威胁。无人机航拍则凭借其高效灵活的特点，快速获取遗址的高分辨率正射影像与实景三维模型，将地表遗迹的分布情况清晰呈现，为考古研究与保护规划提供直观依据。地面三维激光扫描技术更是以毫米级的超高精度，捕捉文物或遗址表面极其细微的纹理、裂隙以及风化痕迹，为文物数字化保护和遗址三维建模工作提供精确无误的数据支撑。而物联网传感器则宛如神经末梢一般，实时感知文物保存微环境中的温度、湿度、震动、位移等关键参数，为文物或遗址的保护提供全方位、多层次的监测。

所采集到的海量多源异构数据，会通过地理信息系统(GIS)进行空间集成与时空叠加分析。结合先进的人工智能算法，系统能够自动识别新出现的裂隙、沉降迹象以及环境参数超标等异常变化，并预测潜在风险，最终生成直观的可视化风险地图与详尽的预警报告，为文物保护决策提供坚实有力的支撑。例如，龙门石窟的监测预警系统，该系统针对文物环境和本体病害展开全面监测。通过监测平台能够实时在线收集、整理和分析各项监测数据资料，为龙门石窟的保护治理工作提供科学、精准的依据。同时，所有监测数据均采用无线方式进行传输，最大程度减少了对文物本体的干扰，确保了文物保护工作的安全性和有效性。

这些精准测绘与监测数据，共同构建起文化遗产的“数字全息档案”。它不仅记录了遗产的当下状态，更蕴含了其历史变迁信息，成为后续所有“诊疗”、“展示”、“传承”活动的核心数据基础和信息中枢，更在物理实体遭遇不可逆的损害时，成为复原其原真性的可靠依据，确保文物在修复过程中的安全性和历史真实性。

二、智慧“疗”愈：数字技术赋能文物修复与预防性保护

随着科技的发展，数字技术在文物修复与预防性保护领域的应用日益凸显。借助人工智能(AI)、大数据分析、云计算以及数字孪生(Digital Twin)技术，数字采集所获取的海量数据得以转化为切实可行的修复方案，有力地推动文物修复工作从依赖经验向科学决策转变。这些数字技术的引入，不仅为文物修复开辟了全新的思路和方法，也为历史文化遗产的保护与传承提供了强有力的技术支持。

在河南历史文化遗产中，不乏具有代表性的文物修复案例。X射线探伤(X-ray)、计算机断层扫描(CT)、高光谱成像等无损检测技术，如同“透视眼”，能够穿透文物表层，揭示其内部结构、隐藏的铭文、修复痕迹、材料老化以及内部裂隙等肉眼难以察觉的病害信息，实现对历史文化遗迹的无损探伤与精准诊断。例如，在对殷墟出土的青铜器进行修复前，通过CT扫描清晰了解其内部腐蚀状况和结构强度，有效避免了盲目修复带来的风险。基于三维扫描数据建立的数字模型，是虚拟修复的沙盘。修复专家可以在计算机环境中，借助虚拟工具反复试验、比对、优化修复方案。龙门石窟佛像的修复便是典型案例：通过三维激光扫描获取缺损部位的精确形态数据，利用算法模拟缺损部分可能的原始形态，再通过3D打印等技术制作适配的补配件，在“最小干预”的原则下实现了“修旧如旧”的效果。数字技术确保了修复过程的每一步都具备可追溯性和可验证性。

数字技术也在推动修复材料的创新发展。基于材料数据库和性能模拟，可以筛选或定制更适合特定文物材质和病害的智能修复材料。机器人辅助的精密操作，能够实现人手工难以达到的稳定性和微米级精度，尤其适用于脆弱文物或复杂部位的精细处理。此外，结合环境监测数据和文物材质劣化模型，数字系统能够预测不同环境条件下文物的劣化速率，为优化库房或展柜的微环境提供精确调控温湿度、光照、污染物浓度等数据支持，推动文物保护工作从“抢救性修复”向“预防性保护”的战略重心转变。

随着人工智能(AI)、数字孪生(Digital Twin)等新兴技术的深度融合，数字化修复技术正朝着更加科学化、智能化的方向迈进。智能处理机制凭借高效运作，将海量数据转化为宝贵的知识资源与精准的决策支撑，有力推动修复方案实现个性化精准定制、风险预警达成智能化精准研判。如今，数字化修复技术早已突破单纯工具的范畴，而是成为驱动历史文化遗产保护学科范式发生变革的核心引擎。

三、沉浸“展”现：数字活化让历史文化遗产“活”起来

数字技术在“展示”环节彻底打破了时空与物理的藩篱，通过虚实共生、高度互动的场景设计，将凝固的历史转化为可参与、可沉浸、可共情的当代文化体验，赋予河南厚重的历史以全新的、极具吸引力的表达方式，实现了从“静态陈列”到“动态活化”的飞跃。

虚拟现实(VR)技术宛如神奇的“时空穿梭机”，能让观众瞬间穿越至历史场景之中。当人们戴上 VR 设备，置身于虚拟的殷墟，仿佛能亲眼见证商王进行庄严占卜的仪式，感受那古老而神秘的氛围；在数字复原的北宋汴梁城里，又能如同《清明上河图》中的画中人一般，亲身体验当时市井的热闹与繁华。增强现实(AR)技术则为现实与数字世界搭建了一座桥梁，将数字信息巧妙地叠加在现实文物或遗址之上。在河南博物院，观众只需拿出手机或戴上 AR 眼镜，扫描文物，就能看到文物的三维复原形态、其使用场景的生动动画，以及背后隐藏的历史故事，让文物“活”了起来。而在龙门石窟现场，借助 AR 导览功能，那些历经岁月侵蚀、残缺不全的造像，能在游客眼前重现往昔的辉煌光彩，娓娓诉说着其中蕴含的艺术价值。

数字化浪潮正以前所未有的态势改变着博物馆的参观模式。智能导览系统如同贴心的私人导游，依据观众所处的位置以及个人兴趣，提供个性化的讲解服务。大型沉浸式投影、互动触控屏、数字沙盘等数字化展示手段，将复杂的历史事件和文化脉络，以直观、动态且可交互的方式呈现在观众眼前。比如，借助数字技术动态演绎甲骨文的形成与演变过程，让这些古老的文字仿佛获得了新生，重新焕发出独特的魅力。观众不再是被动的信息接收者，而是转变为主动探索和参与其中的“文化共情者”。

河南博物院、洛阳博物馆等文化机构积极搭建数字藏品库和线上虚拟展厅，将珍贵的馆藏文物与考古遗址“搬”到了云端。无论身处世界的哪个角落，公众只需通过电脑或移动设备，就能360度全方位欣赏文物的细节，聆听专业人员的讲解，还能参与线上讲座和互动活动。这一举措极大地拓宽了历史文化遗产的受众范围，特别是让偏远地区和行动不便的人群也能便捷地领略文化的魅力，真正实现了文化资源的公平共享与普惠大众。借助物联网和观众行为分析技术，博物馆能够精准掌握观众在展厅内的停留时间、参观的热点区域以及互动偏好等信息。这些宝贵的数据为博物馆优化展览布局、更新展陈内容以及提升服务体验提供了客观、科学的依据，使得展览设计更具吸引力，能更好地满足观众的需求。

历史文化遗产的数字化展示，突破了实体场馆在时间与空间上的桎梏。借助沉浸式、交互式等前沿技术手段，观众的参观体验实现了质的飞跃。观众能够更为直观地探寻文物背后所蕴含的历史故事，让历史教育不再枯燥，趣味性与实效性兼备。此外，互动式展示巧妙地将知识传递转化为情感共鸣的激发与文化认同的构建，使得古老的文化遗产真正跨越时空，在当下焕发生机，深度融入现代生活。

四、创新“传”承：数字生态构建永续文化基因库

数字赋能历史文化遗产保护的核心目标在于“传承”，让历史文化遗产所承载的精神内核与文化基因跨越时空，源源不断地融入当下生活与未来创新之中。

针对历史文化遗产本体以及与之相关的考古报告、修复档案、历史文献、口述史等各类研究成果，开展系统化、规范化的数字化采集、整理与归档工作，全力打造权威且完备的“河南历史文化遗产数字基因库”。借助分布式存储、区块链存证等前沿存储技术，并构建严谨的备份机制，全力保障这些珍贵的数字资产能够抵御技术更新换代、自然灾害等潜在风险，达成信息的永久留存与代际传递。这无疑是文化血脉得以延续的坚实数字根基。在确保安全与知识产权得到充分保障的前提下，逐步开放3D模型、环境监测数据、研究成果摘要等历史文化遗产的元数据以及部分非敏感数据资源，以此吸引全球范围内的研究者、教育工作者、艺术家以及科技企业踊跃参与，这将催生跨学科、跨领域的创新研究，例如：借助AI技术破译甲骨文、基于古建筑数据取得结构力学新发现等；推动数字考古游戏、VR 历史课堂等新型教育产品的开发；激发富有时代特色的数字艺术作品创作，如基于龙门造像元素的数字雕塑、沉浸式禅武文化体验项目等，进而形成知识创造的良性生态。

数字化资源是优质的教育素材宝库。通过开发契合不同年龄段、不同教育场景的数字化课程包、互动课件以及线上研学项目，将河南丰富的历史文化资源深度融入国民教育体系。借助寓教于乐的数字化体验，激发青少年对本土文化的浓厚兴趣、深入认知与强烈自豪感，在数字原住民的心中播下文化认同的种子。历史文化遗产的数字资源库，无疑是文化创意产业的“富矿”。积极鼓励并大力支持基于河南文化遗产 IP(如殷墟、龙门、少林、宋文化)的数字内容创作，涵盖影视、动漫、游戏等领域；推动沉浸式演出、AR/VR 主题乐园等数字文旅产品的开发，促进文创衍生品设计等，将文化资源优势转化为产业发展优势，既创造了可观的经济价值，又拓宽了文化传播的渠道，让传统文化在当代生活中焕发新活力。充分利用社交媒体、短视频平台、在线社区等数字渠道，生动讲述河南历史文化遗产的精彩故事，全面展示保护成果，发起数字文物修复挑战赛、线上文化讲座、云游直播等各类线上互动活动，吸引全球网友关注、参与并分享，构建热爱、守护、传播中华文明的“数字文化共同体”，让历史文化遗产的保护与传承成为全民自觉参与的行动。

面对未来的机遇与挑战，数字技术将进一步深度融入河南历史文化遗产的保护与传承工作之中，人工智能(AI)技术将在病害智能检测、修复方案的科学优化、历史场景的智能化模拟推演以及观众行为模式的深度剖析等方面发挥更为广泛的作用；元宇宙(Metaverse)的兴起将推动构建一个更加开放、沉浸感十足且互动性强的历史文化遗产虚拟共生环境；区块链技术则为数字版权的有效保护、修复流程的全程追溯以及捐赠资金的透明化管理提供坚实的技术保障；大数据分析则能够深入挖掘历史文化遗产保护、利用与社会经济发展之间的内在联系，为相关政策的制定提供有力的数据支持和智慧决策依据。

黄河奔流不息，文明薪火相传。数字技术为河南这片承载着中华文明根与魂的土地，注入了守护历史馈赠、激活文化基因的创新动能。从殷墟甲骨的数据矩阵到龙门石窟的虚拟梵境，从沉睡地下的古城数字复生到云端流动的文物故事，河南正以创新实践诠释着：历史文化遗产的保护不仅是物理形态的挽留，更是精神价值的传承与活化。数字技术赋能的“诊、疗、展、传”全流程，为河南历史文化遗产搭建起在数字世界中“永续存在”的桥梁，它超越了传统保护的时空局限，让历经沧桑的文化瑰宝在数字星河中获得“永生”，让跨越千年的文明密码在虚拟与现实交融的场域中持续焕发光彩。这不仅是科技力量的彰显，更是文化自觉与自信的生动体现。在数字文明的浪潮中，河南正以其独特的文化底蕴与科技探索，为世界文化遗产保护贡献可资借鉴的“中国方案”，让中华文明的永恒之光在浩瀚的数字宇宙中璀璨绽放。

(作者：杨志伟 闫杰 河南牧业经济学院 ；本文系2024年河南省社会科学规划专题项目“河南全面加强历史文化遗产保护传承的实践研究”(项目批准号2024ZT018)阶段性成果)