科技日报记者 李梦一
文物保护需不需要人工智能？近日，中国文物保护技术协会第十四次学术年会在新疆乌鲁木齐开幕。大会以“人工智能·范式跃迁：AI时代的文物保护科技创新”为主题，来自全国文博单位、高校、科研机构和相关企业的470余名代表参会，共同探讨的正是这道时代之问。
科技赋能文物保护，并不是人工智能时代才出现的新命题。但如何把人工智能真正转化为文物保护的能力是现阶段的重要课题。“人工智能真正能够改变的，是我们的能力边界。”中国文物保护技术协会理事长、故宫博物院院长王旭东在年会的主题报告中说，在他看来，AI之于文物保护，并非一次从零开始的技术革命，而是行业从数字化、信息化迈向智能化的重要跃迁契机。
会场之外，两个相距千里的实践现场——新疆克孜尔石窟与陕西兵马俑坑，正在印证这场跃迁。
让AI先干“重复”的活儿
对于高度依赖经验与手艺的文物保护行业，人工智能的入场，首先是从最“枯燥”的环节开始的。
新疆龟兹研究院的赵莉，在克孜尔石窟工作了34年。这些年她承担了研究院的一项重要任务，即寻回流失海外的龟兹石窟壁画残片，再把这一块块“补丁”复原到洞窟残痕之中。这不是简单的拼拼图，难度相当于将破损的壁画“重绘”，因此如何运用技术手段提升修复效率是赵莉一直挂心的事情。“起初的数字修复工具只有Photoshop，靠人工一点一点地抠出来。但对于修复二方连续图案，时间长了会产生疲劳，而且比较耗时。”因此，当2024年腾讯探元计划面向全国文博单位征集场景需求时，她敏锐地意识到AI可以通过深度学习解决这个重复劳动的问题。实践证明，AI很快就掌握了这种规律性极强的纹饰的画法，“几分钟即可完成人工数日的工作量”。
“石窟壁画数字修复是一项兼具学术研究与技术创新的系统性工作，我们在长期实践中不断探索，走过不少弯路。”赵莉说，这项工作绝非简单的图像修补，既要深耕壁画题材考证与艺术源流研究，忠实还原龟兹石窟壁画的艺术风貌，更要恪守文物保护基本原则，因此合作技术团队的遴选至关重要。“目前，武汉熠腾科技有限公司配合完成的壁画数字修复成果，已通过我院各领域专家的认可。”
赵莉介绍，研究院团队作为项目主导方，负责壁画史料考证、修复学术方向把控与成果终审；熠腾技术团队承担修复前期内容补全、色彩还原、肌理重建，以及修复后的数据标注，依托人工智能技术进行壁画元素深度学习模型训练。今年9月，研究院提交的3个洞窟的壁画数字修复视频入选上合组织数字经济论坛展览，于9月14日至16日在乌鲁木齐会展中心展出。
秦始皇帝陵博物院的刘逸堃，要解决的是另一类“重复”——对秦兵马俑表面日复一日的风险监测。他注意到了目前AI病害识别和风险监测需求的错位——即病害识别“更像医院的大夫”，是“识别病害本身”；而风险监测预警真正需要的是“发现异常变化”。因此，他的研究“更像是医院的分诊台”，承担高频重复的粗筛工作。监测到问题时，系统会第一时间告知保护人员，由专人做下一步诊断。被问及这套系统怎么做到零误判时，刘逸堃坦言道：“其实是因为粗筛的难度低于精确诊断，但它却是预防性保护亟需的一环，而且它还有成本低、易推广的优势。”
“成本低、易推广”，刘逸堃非常看重其中的现实意义。由于计算机算力成本高昂，用于训练的文物病害数据又难以大量获取，使得“并不是所有文物单位都具备条件”。而这次得益于新的思路，这个模型用“一张消费级显卡和小几百张照片”就完成了。同时，计算机视觉“以像素为对象”的技术特征，也避免了不同类型文物之间保护技术难以互通的普遍现象，使得这个方法有望“不论是陶器还是金属，都能适用”。对于未来的研究，他非常期待能脱离对固定相机的需求，进一步降低门槛，让更多展陈的文物受益。
无论是修还是守，AI首先承担的都是重复、机械、高频的劳动。正如王旭东所说，人工智能可以把专业人员从大量重复性、机械性、低附加值的数据处理中解放出来，把更多时间留给提出科学问题、判断文物价值、设计保护方案。
工具还是伙伴？他们给出了相同的答案
当AI干完了“重复的活儿”，剩下的判断交给谁？赵莉和刘逸堃给出了高度一致的回答：AI只是工具，解决问题、保护文物才是最终目的。
赵莉对人工智能在文物修复中的应用边界有着清晰认知。团队利用AI开展克孜尔石窟第38窟说法图数字修复时发现，AI存在典型的“幻觉”问题：面对壁画残损、信息缺失区域，模型会自主生成现实中并不存在的人物形象；复原后的画面观感偏新，丢失了文物历经岁月沉淀的肌理。AI难以实现文物保护遵循的“修旧如旧”原则，这是文博领域无法接受的。
为此，赵莉调整技术路径，让AI从直接生成图像的“修图师”转变为史料比对的“检索员”。武汉熠腾科技修复团队对克孜尔石窟第38窟菱格壁画进行逐项拆解、分类与标注，搭建起一套八级标注图像数据集。开展数字修复时，系统检索其他洞窟同题材高清遗存图像，作为复原的参考依据。
克孜尔石窟第38窟券顶一处菱格因缘故事壁画，就是典型案例。这幅壁画核心人物残损，长期以来被判定为“内容不详”。依托跨洞窟图像检索比对，团队在至少三处洞窟找到同题材壁画遗存，人物姿态、披帛样式、手臂走势等细节均可交叉印证。研究人员据此绘制有据可依的线描稿，最终考证确认壁画题材为“释迦菩萨超越九劫”。
“我们的数字修复，每一处补全都要有据可依，绝非凭空想象。”赵莉说，无论人工复原还是大模型辅助修复，最终都必须经过文博专家审核把关。在她看来，这套工作方法最大的创新价值是“修复即建库”：每一次数字修复产生的成果都会回流至数据库，持续为后续修复工作提供支撑，可信文物数据集也将不断扩充迭代。
刘逸堃的态度同样朴素。在他看来，文物保护是一门“目标导向特别强”的专业——只要把文物保护好，不论用传统方法还是数据驱动方法，都可以。“人工智能是一项通用技术，用在不同行业会产生不同效果；而文物保护这门学科，本质就是把别的技术拿来服务于保护文物这项任务，这件事我们已经做了几十年，并不陌生。”同时，他也不太担心会“被取代”。因为文物保护修复是一个对容错率要求非常苛刻的行业，“它不像大数据推荐，可以通过不停地试错来找到你的喜好。不论是对人还是对文物，医生下诊断时都不可以出错，你错一次就会伤害一个人或损伤一件文物的寿命。”
一个把AI当“检索员”，一个把AI当“分诊台”，两人对AI的工具属性定位异曲同工。正如王旭东在报告中所说，人机协同的最终价值是放大专家能力——把专业判断、价值评估和创造性劳动，留给人。
从工具到伙伴，仍要跨过的坎
把AI变成称手的工具，只是第一步。王旭东坦言，行业仍面临数据孤岛、科研体系性不足、跨学科协同机制不畅、观念更新滞后等现实挑战；全国文物机构从业人员约18.4万人，高级职称仅占7.6%，复合型人才结构性短缺。国家文物局科技教育司司长罗静也指出，目前AI在文物行业的应用仍集中在活化利用领域，从深度上看距离“范式创新”还有很长的距离。
面对这些难题，学会如何支持行业破题？中国文物保护技术协会秘书长曲亮给出的回答是：坚持“学术引领、桥梁纽带、会员服务、凝聚共识”的学会定位，以服务人工智能赋能并改变文物保护范式为方向，以学术引领聚方向、以标准共识立规矩、以跨域协同破壁垒、以人才服务强根基，推动人工智能从零散的项目级应用，走向行业普遍认可、可复制可推广的学术与实践体系。
针对“数据孤岛、协同不畅、落地难”三大短板，曲亮各有“解法”：数据孤岛，靠研制文物数据标注、分类的团体标准，倡议数据共享规则，推动有条件的机构开放典型数据集、开展共享试点；协同不畅，靠搭建“人工智能+文物保护”学术共同体，常态化举办跨学科专题研讨、联合攻关沙龙，把项目级合作升华为行业协同创新网络；落地难，靠把单点成熟实践提炼为可复用的技术指南和操作手册，建立优秀实践库，通过学术年会、案例推介向全行业推广。
如何让一线从业者“敢用、会用、用好”人工智能，曲亮列出了一份清单——“会用”，通过举办系列学术讲座、培训班，邀请一线专家和技术团队授课，帮助从业者掌握实用技能。刘逸堃正是从电子信息工程跨界进入文保领域，为“跨专业”人才如何用好AI提供了范本，这样的复合型人才，正是培训体系要着力培养的方向。“敢用”，靠团体标准与技术指引立规矩，围绕技术边界、效果评价、数据安全、伦理规范，“让一线从业者有章可循，消除应用顾虑”——赵莉在采访中也印证了这一点：新疆龟兹研究院携手武汉熠腾科技有限公司，在数字壁画修复实践基础上，已初步摸索出一套石窟寺壁画数字修复规范。“用好”，则靠学会把单点探索沉淀为可复制的技术路径，通过学术年会、案例推介向全行业推广。学会还将打造面向青年的学术交流平台，支持青年人才开展交叉研究，并积极向国家人才计划举荐优秀青年。
成立于1980年的中国文物保护技术协会，目前正朝着具有国际影响力的一流文物保护技术学术共同体迈进。王旭东特别谈道，未来需要的，是了解、热爱文物保护的人工智能人才，懂人工智能的一线文物保护人才——这也正是赵莉和刘逸堃身上已经显现的画像。
人工智能不会改变文物保护的初心，也不会改变“真实性、完整性、最小干预”的基本原则。它真正改变的，是人的能力边界——而这，也正是这场“范式跃迁”最值得期待的地方。
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