3D打印将助力考古
对于3D打印技术来说，要实现在月球打印住宅、精确复制人体器官尚需时日。但如果你认为3D打印技术目前还只能充当设计师和新潮玩家的一剂生活调味品，那就大错特错了。“除了在工业设计、艺术创作、立体照相领域有所作为，3D打印技术也开始在考古等严肃领域大展拳脚了。”在上海市激光技术研究所技术服务工程师王尧的眼中，3D打印不只是一项新鲜好玩的技术。“通过立体扫描、粉末叠加来复原文物、修复残片，这都是3D打印技术的"拿手绝活"。”王尧在上海科技(600608,股吧)馆担任3D技术讲解员，说到这些内容，好奇的观众将他团团围住。
正在上海科技馆举行的“3D打印世界”展览，会让你看到3D技术应用中不为人知的领域。
在电影《十二生肖》中，成龙扮演的文物贩子用3D扫描仪全面扫描兽首之后，网络另一端的同伙收到他发来的数据，便迅速地克隆出一模一样的文物复制品。其实，这并不是电影夸张的桥段。一些考古学家的确动用了这种全新的方式，寻求在研究工作上有所突破。
多年前，哈佛大学闪族博物馆（Semitic Museum）的考古人员从位于伊拉克的古城约尔干（Yorghan Tepe）挖掘出一座庙宇遗迹。据历史学家的考证，早在3300年前，亚述人在进攻古城时，将这个庙宇中的神器统统砸碎摧毁，并且掩埋于地下。而这些古时的暴徒绝不会料到，在3300年之后的现代社会，有人将会利用3D打印技术修复这些曾经湮灭于历史中的珍宝。
博物馆的考古专家约瑟夫·格林（Joseph Greene）选择从其中一只身长2英尺的陶瓷狮子入手。这只陶瓷狮子身体大部分都已经损坏，只有前爪和后肢还保存完整。经过几轮的筛选，他们认为，宾夕法尼亚大学所珍藏的一只同时代、保存完整的陶瓷狮子，应该与手头的残片有几分相似。于是，通过3D扫描和打印技术，他们克隆出了宾夕法尼亚大学的狮子，然后，将狮子切割成几个部分，与破损的陶瓷狮子进行拼合。接着，他们又用3D扫描技术，将拼合的结果输入数据库，以数字虚拟软件调整狮子的模型，再将模型打印出来细细揣摩。
“判断修复结果是否合情合理，不仅要靠数据信息，也要凭借经验仔细观察实物。”尽管虚拟现实技术已经有了很大的发展，但和很多考古专家一样，约瑟夫坚持，在修复文物时必须手工操作实物。这是考古学界沿用已久的技法，但把玩实物有太多的客观条件限制。实物的珍贵与稀缺的特质，大大制约了考古学家发挥想象力。“所以，最理想的条件就是把模型修改的结果一遍一遍打印出来，根据实物来调整。”几经修改，反复打印模型，这些考古专家终于找到了合理的方案。
初战告捷，约瑟夫·格林特别激动，“一百年以来，考古学家为了研究某个雕像，必须辗转世界各地。而现在，有了3D打印技术，我们足不出户就能把世界上任何角落的雕像"打印"出来仔细研究。”不仅是闪族博物馆，美国华盛顿的史密森尼博物院（Smithsonian Institution）也在积极筹划用3D技术“克隆”古生物化石的计划。
2011年，在史密森尼博物院工作的尼克·佩尔森（Nick Polson）博士，在智利发现了巨大的鲸鱼化石。按照以往的做法，科学家出于科研需要，会将化石分块。这对化石本身的损耗太大。“经过讨论，我们决定用3D打印技术，将化石以1∶1的比例打印出来。复制品既可以作为博物院的展品，也可以作为科学家研究的模型，仿真精确度相当高。”
无独有偶，英国地质调查局（British Geological Survey）于近期决定全面开放他们的化石数据库，将其中收藏的300多万块化石标本全部进行3D扫描，生成3D打印文件。只要家里有精度足够的3D打印机，任何古生物学家乃至业余化石爱好者都能从网站上下载这些文件，打印出这些化石标本的复制品。调查局考古科学部负责人珍·埃文斯（Jane Evens）坦言：“研究化石，哪有人愿意只看电脑屏幕，即使虚拟技术再真实，也替代不了化石握在手上的触感。”和珍一样，很多考古专家都认为，通过数字模型与3D打印技术的结合，古生物化石有望永久保留下去，甚至成为大众的家藏，对科学普及裨益甚多。
或许，对于考古学界来说，3D打印技术犹如一场及时雨。“在3D打印技术出现之前，仿制文物以及修复文物，都要在文物原件上覆一层软泥，工匠以此为基础才能制造蜡模。但这种传统手法多少会让文物受到污损。至于那些诸如绢帛、绸缎、陶俑等特别脆弱的文物，几乎不敢怎么动。”四川广汉三星堆博物馆文物保护部副部长余健告诉《第一财经日报》，他们是国内第二家引进3D扫描仪和打印机的文博单位。利用这套系统，他们的工作效率不仅大大提高，而且工作人员在文物保护方面的负担也减轻了很多。
“以往，我们使用传统的人工描线来制作模具。制作一件简单的青铜器仿制品，大约需要花去一个熟练工匠一个月的时间。”余健说，有了3D打印机，他们只要用一个多星期扫描、打印、建模，之后的一个多星期将打印出来的零件组装起来。“其中，打印一个青铜器部件需要10小时，比我们手工复制要快很多倍。整个过程总的算来，要比原来节约一半的时间。最重要的是，复制和修复的误差几乎为零，对文物的损耗也几乎为零。”
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