你相信光的力量嗎？

在第三屆全國博士后創新創業大賽總決賽現場，四川賽區選手張曉秋艷向評委們展示了如何用一束光還原千年前的“奇跡”。

這束蘊含神奇力量的光，就是太赫茲波。

太赫茲波是指頻率在0.1太赫茲到10太赫茲范圍的電磁波，其波長大概在0.03毫米至3毫米之間。

簡單來說，如果把整個電磁波譜比作一條“完整的彩虹”，可見光是這條“彩虹”里非常窄的一段，而太赫茲波則是這條“彩虹”里另一截“彩色光帶”，它位于“紅外線”和“微波”之間，和可見光的本質都是電磁波，但因其波長不在人眼能感知的范圍內，所以我們看不到它，只能通過儀器進行探測。

就是這樣一束隱形的光，在博士后張曉秋艷和她的團隊伙伴眼中，卻是“看穿”文物的利器。在國內，他們率先將其應用于文物研究中，在不接觸損傷文物的情況下，揭示被文物表面附著物所掩蓋的“真相”。

“文物的每一層結構中都承載著豐富的歷史信息，如果將文物比做洋蔥，太赫茲波能實現的，就是在不剝離洋蔥瓣的前提下，穿透到它的內部，看清里面每層結構。它可以告訴我們文物表層下還有幾層，每一層的具體結構和成分分別是什么?！睆垥郧锲G繼續介紹，“我們利用太赫茲波發射設備檢測文物，獲取相關數據信息，再與‘太赫茲指紋譜’比對，最終形成精準的數字化模型，還原文物原始面貌?！?/p>

與傳統的檢測手段相比，太赫茲波的優勢十分明顯。它能夠穿透物體，但與X射線相比，所攜帶的光子能量又微乎其微，不會對檢測對象和人體造成傷害；而與紅外線檢測比較，它在檢測精準度方面高出一籌，可以看得更清楚、更準確。

為了把這項技術真正帶出實驗室，應用于考古一線。張曉秋艷所在的電子科技大學太赫茲中心和浙江大學強強聯合，構建技術應用團隊，前者負責核心技術的研發和工程化應用，后者則負責文物場景的拓展。

第三屆全國博士后創新創業大賽總決賽，張曉秋艷正在進行路演。蘇鶴攝

為了讓這項技術更適配復雜的考古場景，團隊成員對太赫茲波設備進行了改進——提高功率，縮小體積，適用機械臂操作太赫茲發射設備，增加設備的靈活應用程度；引入大數據算法，將穿透精度提高至0.01毫米，即人們頭發絲的1/10；為了更準確地還原文物千年前的原本色彩，團隊構建完善了“太赫茲指紋譜”數據庫，對文物色彩的識別和還原準確度提高至99%。

利用太赫茲波成像技術，穿透三星堆青銅器的斑駁銹跡，確認附著銅器表面的銹蝕成分為鉛錫黃，而這一發現，或將印證早在四千年前古蜀人就掌握了相關工藝；掃描新疆克孜爾石窟中被煙熏損毀的壁畫，揭開古絲綢之路文化的絢麗色彩，還原一幅幅令人驚嘆的藝術瑰寶……張曉秋艷團隊在太赫茲中心負責人胡旻教授的帶領下，借助太赫茲這束光，識別千年時光在文物上鐫刻印記，不斷追溯中華文明來自何處，印證當時工藝水平是否領先，精準推斷中國歷史的發展進程。

在新疆克孜爾石窟，他們數十天堅守渺無人煙戈壁灘。他們裹上厚厚的棉襖，攀上高高的腳手架，為洞窟穹頂做三維掃描。大漠風沙肆虐、物資短缺，團隊成員體驗了從未有過的艱辛，但當復原的壁畫三維圖像在大家眼前逐步呈現時，那種震撼又讓每個人心中的使命感油然而生。

2015年7月在新疆克孜爾161窟，張曉秋艷和團隊成員對壁畫進行檢測分析。受訪者供圖

“中華文明探源工程本質上是在用科技探尋我們中華民族文化自信的根基?！睆垥郧锲G師從中國科學院院士劉盛綱，在過去十多年的研究和實踐中，她對這項技術的認知日益加深，“我們科研人員要做的，就是利用先進的技術手段還原真正的史實，為弘揚傳統文化堅定文化自信提供堅實支撐。這也是我們矢志不渝堅守科研，開拓創新的動力源泉?！?/p>

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