数字信息技术释放博物馆的力量_马玉静.pdf

科学教育与博物馆，2023，9（2）Science Education and Museums*本文系国家重点研发计划项目“智慧博物馆关键技术研发和示范”（编号：2019YFC1521100）和“基于区块链的博物馆体系数字文化资源可信共享技术研发及应用”（编号：Z221100006322009）成果。doi:10.16703/ki.31-2111/n.2023.02.003马玉静.数字信息技术释放博物馆的力量J.科学教育与博物馆，2023（2）：8-13.数字信息技术释放博物馆的力量*马玉静中国国家博物馆0引言作为连接过去、现在、未来的桥梁，博物馆在人类文明传承和发展中发挥着重要作用。博物馆“Museum”一词源自希腊语“Mouseion”，缪斯是古希腊神话中掌管绘画、音乐、诗歌等艺术的女神，缪斯神庙用以供奉和保存罗马帝国的战利品，一直被看作是博物馆的雏形。近代意义的博物馆发轫于 17 世纪末，收藏主体由个人、家族拓展到社会与国家。19世纪以来，随着社会的发展，以收藏为目的的单一传统博物馆向以教育为目的的多元化现代博物馆转变，博物馆也逐步从“以物为本”发展到“以人为本”。从 20 世纪 80 年代开始，以计算机、互联网为基础的全球信息技术革命突飞猛进，信息技术改变了现代社会的生产生活方式、大众的思维沟通方式和博物馆的存在及运营方式。同时，伴随经济快速发展，公众精神文化需求日益增长，文化欣赏水平不断提升，传统的收藏研究、陈列展示、教育传播、公众服务等都面临着严峻的考验。当前，在信息技术推动的第三次技术革命中，在建设文化强国的新时代背景下，博物馆作为文化传承的守护者和时代发展的见证者，应有与时俱进的使命担当，积极拥抱新技术带来的变革，重塑博物馆的力量，不断满足观众多样化的精神文化需求。1信息技术与博物馆发展信息技术与博物馆的融合发展，国内已经走过30 多年的发展历程，并为实体博物馆的生存和发展开辟了一条创新之路。博物馆业内通常按照发展不同的阶段，将其描述为博物馆信息化、数字博物馆、智慧博物馆 3 个阶段，但在实践中，常常表现为三期叠加的新常态。信息化和数字化是基础，智慧化是其不断发展的必然趋势，是博物馆与新一代信息技术融合发展的必然产物，同时智慧化也会伴随着技术的更新换代不断迭代提升到下一阶段。1.1博物馆信息化阶段博物馆信息化工作肇始于 20 世纪 80 年代，主要利用计算机及其相关技术，收集、整理、保存人类摘要阐述信息技术视角下，博物馆事业经历博物馆信息化、数字博物馆、智慧博物馆等阶段带来的发展和变革，剖析存在的问题。并结合实践思考，深入探讨当前信息技术发展在推动业务工作从分散建设到集成应用，从流程驱动到数据驱动，从独立封闭到开放共享，文物从深藏闺阁到活化利用等方面发挥的重要作用。关键词信息技术集成应用数据驱动开放共享活化利用8-科学教育与博物馆，2023，9（2）Science Education and Museums社会和自然界所产生的各类有用符号。由于文物的珍贵和不可再生性，保存全面的数字化信息，不仅是延长实体文物自然寿命的有效手段，也是文物信息传播利用的有效途径。因此，对文化遗产的保护需求促使博物馆开始引入信息技术。西方国家非常重视信息技术在博物馆的应用，1990 年美国国会图书馆启动“美国记忆”计划，成为博物馆受图书馆影响开始应用信息技术的开端1。1992 年，联合国教科文组织启动“世界记忆”项目，在全球范围内推动文化遗产数字化保护进程。我国上海博物馆也在此时开启了博物馆信息化的探索，并于 1991 年在全国率先建立了藏品计算机管理系统，将十余万件藏品的原名、鉴定记录、来源、现状、数量、年代等字段录入计算机，并可按字段进行检索2。此后，河南博物院、南京博物院也先后建成藏品管理系统。这一阶段博物馆信息化处于起步阶段，主要是计算机网络基础设施的搭建，以及藏品管理系统的建设。随着博物馆新建或改扩建工程的实施，博物馆建筑空间中网络信息点位、数据中心机房均纳入设计规划，并开始安全监控系统、楼宇自控系统等的建设。但由于资金缺乏，博物馆专业信息化人才不足，对技术认知有一定距离，发展相对缓慢。1.2数字博物馆阶段21 世纪进入经济全球化时代，社会发展与经济进步对博物馆的功能、使命提出了新的要求，博物馆“以物为中心”向“以人为中心”转变3，数字博物馆使文化遗产可以突破时间和空间限制，生成沉浸、交互、逼真的虚拟场景，满足观众感知和互动需求，有效解决文化遗产保护传承和展示利用之间的矛盾4。伴随互联网进入 1.0 时代，“数字故宫”“数字敦煌”项目接续启动。经过数年建设，国内以故宫和敦煌为代表，在文物影像采集、虚拟现实制作、数字资源库建设等方面发展迅速，形成常态化的数据采集流程、系统性数字化保护体系和规范。其中故宫制作完成“天子的宫殿”系列虚拟现实作品，敦煌建立石窟寺壁画数字资源库，实现了资源永久保存、永续利用，并为数字博物馆发展打下了坚实的基础。2011年，互联网巨头谷歌启动“艺术计划”（Art Project），利用街景技术拍摄博物馆内部实景，以超高解析影像拍摄馆内历史名画，供全球在线欣赏，开创了数字博物馆建设的新纪元。随后，互联网进入 2.0 时代，微博、微信等社交媒体兴起，博物馆在展览信息推送、图文并茂的文物故事讲述、紧扣热点的资讯宣传等方面进入全新的阶段，并以极具亲和力、接地气的方式走进公众视野。同时，数字博物馆的内涵和外延不断扩大，呈现线上线下融合发展趋势。2010 年，上海世博会首次采用巨幕投影方式，展出数字动态版的清明上河图，参观者犹如走进北宋汴京，产生一种置身真实、观感震撼的效果，成为线下数字展示的探索创新应用。此后，南京博物院数字馆、敦煌数字展示中心等全数字化的场馆相继建成，数字技术在陈列展览中的应用呈星火燎原之势。由此，博物馆的文物保护方式、展览手段、传播渠道在悄然发生改变。博物馆管理方面，OA 办公系统、观众服务系统等多个信息化系统的建设，使博物馆办公场景由线下向线上推进。此阶段数字博物馆建设明显加速，一定程度上实现了藏品的数字化生存，拓展了传播空间和模式，拉近了观众与博物馆的距离。但是，单体烟囱式信息孤岛建设，造成数据分散割裂，博物馆内部业务协同联动能力较弱，对快速发展的保护、研究、展陈、教育、传播等业务支撑能力不够；数字技术应用于陈列展览，存在重形式轻内容，过于追求技术的前沿性，造成声、光、电技术在博物馆的滥用，在真实性、交互性和体验性方面与实体博物馆存在巨大差异。1.3智慧博物馆阶段信息技术的发展和文化需求的增长催生博物馆向智慧化转型。随着物联网、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术的发展，博物馆随时随地获取、处理数据和信息的能力越来越强，通过“人、物、数据”的感知交互，数据资源采集、治理，以及新的处理分析模式，从而做出预测和判断，形成以全面透彻感知、泛在互联、智慧融合应用为主要特征的智慧博物馆新形态5，推动博物馆管理、服务、保护等方面由粗放式向精细化发展，更好地满足人民群众日益增长的精神文化需求。2014 年，国家文物局对广东省博物馆、甘肃省9-科学教育与博物馆，2023，9（2）Science Education and Museums博物馆等 7 家博物馆进行试点，大力推进信息技术在博物馆的应用。7 家试点博物馆在综合服务平台、预防性保护、数据采集和展示、个性化导览等智慧管理、智慧保护、智慧服务方面均有提升。广东省博物馆建立综合服务平台，打破基于流程化的信息系统建设思维，将“人、物、藏品”等各类数据梳理整合，构建统一的综合应用与服务管理体系；甘肃省博物馆注重文物数据采集，并将采集成果应用于“丝绸之路文明展”基本陈列中，其中“驼铃文旅”数字展墙、“雷台汉墓车马阵”互动展示做到了数字阐释和展览主线的有机结合，起到了锦上添花的作用。由于经费限制等方面原因，各家试点单位在智慧博物馆的不同“点”做了有益探索。2018 年，中国国家博物馆启动“智慧国博”建设，采用“透彻感知、泛在互联、智慧融合、自主学习、迭代提升”技术路线，以科技部重点研发计划“智慧博物馆关键技术研发和应用示范”为抓手，以文旅部“馆藏文物活化重点实验室”为平台，在智慧博物馆建设理论框架、关键技术、标准规范等理论研究中均有突破。实践中建立起标准化、规范化的文物数据采集、管理和利用流程，搭建“私有云”平台作为基础设施底座，建立起“采、存、算、管、用”等一体化的数字资产管理规范体系。截至目前，已采集制作 6 000 余件文物三维模型，并将采集成果应用于线下举办的主题展、专题展等系列展览中，不断提升展览内容阐释。线上携手全球博物馆珍藏展示云端在线接力，开启文明交流互鉴新篇章。此外，通过数据的融合重构、治理管控、挖掘分析，基于数字孪生的博物馆智能运行中心也在建设中6。经过这一阶段的发展探索，博物馆在技术的选择和应用上冷静许多，重新回归到“业务需求驱动、技术融合创新”上，试图通过组织重构和流程重塑，以跨部门的柔性组织结构再造博物馆的力量7，更加注重数据价值的挖掘以及标准体系的建立，逐步构建起“数据为主，标准先行”的管理体系，探索利用数据驱动的方式实现智能化。但由于新技术发展日新月异，智慧博物馆的未来尚不清晰，发展过程中依然存在诸多问题，比如：文物高效原真采集还有待进一步提高，加快速度降低成本是关键；存在重数据采集、轻数据利用现象，跟风模仿内容同质性高，在利用方式和途径上缺乏创新；数据资源开放共享程度不高，与国家战略、时代要求和公众期待相比，仍有较大差距；数字基建构筑难、融合发展协同难8，物理空间与信息空间同生共存、虚实融合的程度处于起步阶段，数据资源的价值尚未被充分挖掘，难以支撑智慧化的应用或决策等。2实践思考信息技术的应用推动博物馆事业守正创新，朝着高质量发展的道路不断奋进。博物馆信息化建设推动业务工作从线下到线上，从分散建设到集成应用，从流程驱动到数据驱动，从独立封闭到开放共享，文物从深藏闺阁到活化利用等。笔者多年参与博物馆数字化、智慧化的实践工作，浅谈几点体会，以求抛砖引玉，共同探讨。2.1从分散建设到集成应用智慧博物馆将数字博物馆建立的相对封闭、孤立、各自为政的博物馆信息化系统架构进行升级，改造为开放、整合、协同的博物馆信息化架构，充分发挥释放数据采集、传输、存储、计算和智能化的整体效能，对业务支撑更为有力。一是基础设施由竖井式向分布式发展。博物馆信息化建设初期，承载信息系统基础设施建设为“竖井”模式，信息系统部署要配置专属的服务器、存储和网络设备，导致业务系统部署周期长，IT 架构弹性不足，横向扩展能力有限。当业务处于低峰时，IT资源利用率低下，当业务处于高峰时，资源无法满足突发需求，造成宕机。随着大数据、云计算时代的到来，信息化 IT 架构从“竖井式”向“分布式”演进，采用虚拟化技术将计算、存储、网络等硬件资源整合形成统一的资源池，信息系统部署可实现即用即分，并采用灵活的动态资源调度策略，达到负载均衡，为博物馆大数据“采、存、算、管、用”全生命周期的管理奠定了坚实的基础底座。二是软件架构由单体应用向集成应用发展。软件架构从早期的单体架构、SOA 架构，到当前以微服务云原生为代表的架构形态。微服务架构以高内聚低耦合、数据完整性为原则，通过模块拆分降低系统开发的复杂性，服务共享提高可重用性，统一数据架构来消除数据交互的屏障，使得集成应用各模块10-科学教育与博物馆，2023，9（2）Science Education and Museums之间的通信简单易行。博物馆利用微服务架构搭建起综合工作平台作为内部门户，很容易实现用户统一、流程集成、数据集成、应用集成、服务集成。用户在子系统间进行切换时，只需单点登录、一次认证，所有系统都能识别。此外，待办消息集成到入口界面，方便用户审批操作。目前，中国国家博物馆、广东省博物馆等均已实现集成发展的信息化架构体系。2.2从流程驱动到数据驱动2016 年麦肯锡在报告 分析的时代数据驱动世界中的竞争力 中提出，人类已经进入数据驱动的世界，数据智能将在未来十年产生数万亿美元的经济收益9。博物馆拥有得天独厚的资源，其数据的稀缺性可以产生难以估量的价值。信息化以工作流为引擎把线下业务搬到线上，形成科学、规范、标准的数据；智慧化则使数据汇聚、关联、分析，产生智能和决策，数据驱动是博物馆业务全面提升的动力引擎。一是数据驱动博物馆智慧化。随着透彻感知时代的到来，博物馆实时产生大量数据。实体物理空间的割裂在数字空间却可以无限聚合，当数据积累到一定程度，通过挖掘分析就会释放出巨大价值。博物馆是历史与未来交织的地方，收藏、研究、展览、教育、传播等业务通过线上线下融合发展，每天产生大量数据，以实体、时间、空间等维度对数据进行采集与标注、治理与管控、关联与分析，结合专业化的分析算法模块及辅助数据模型，由数据产生知识和规则，能为博物馆全业务管理运行提供及时、精准的数据支撑和决策依据，实现博物馆精细化管控。比如，博物馆展览是一项涵盖展览选题、展览策划、展览实施、展览宣传、展览评估、社会影响等多个维度，贯穿博物馆核心业务的重要工程，以往展览资料、研究成果、藏品资源、观众反馈等积累数据都可以作为新的办展方向及可行性依据，从而制定更高效合理的策展计划，改善和提高馆内展览运营。二是数据关联深化学术研究。博物馆最新的定义中，研究被提升到博物馆功能的首要位置，强调博物馆各项业务要以科学研究和知识构建为导向。藏品作为知识载体，其本体信息、考古发掘、研究成果、修复保护、展出利用等数据分散割裂，博物馆作为知识宝库的作用远未发挥。而数据关联可以创造新的知识，随着大数据、人工智能、深度学习等信息技术的发展，以藏品为核心，通过汇聚藏品本体、考古发掘、研究成果、历史文献等关联数据，利用自然语言处理、大数据分析、文献计量学等组织起来，使数据解构、重组，并通过语义化关联起来，形成博物馆独特的知识表达和呈现体系，打造“精、专”的馆藏知识体系更能彰显博物馆真正的价值。当前“数字人文”发展迅猛，博物馆、图书馆、大学等机构联合开发专题数据库，在深化学术研究方面发挥了非常好的作用。发源于 2012 年的“欧洲时光机”项目10，就是利用先进的计算机通信与人工智能等技术将欧洲数以万计的历史档案、文献、绘画、古籍、建筑等文化遗产进行数字化，试图建立一个以历史大数据为核心的分布式数字信息系统，构建欧洲在整个人类历史中的社会、文化和地理的跨时空演变，促进人们对欧洲历史文化的认同,成为数据关联深化学术研究的典型案例。2.3从独立封闭到开放共享新技术使博物馆具有可及性、包容性和开放性。数字技术创新可以使博物馆展示、教育、传播等更具有个性化和分众化特征，更容易被访问和获得，更能够帮助观众体验、理解，并构建新的知识。一是云端服务不断提升。随着数字化及网络化时代的到来，借助技术的力量，博物馆可以将多年的数字化成果，以可交互、可欣赏的形式进行线上展示、教育、传播。尤其是新冠疫情暴发以来，线下博物馆纷纷关闭，“云展览”“云直播”等传播方式成为博物馆向公众开放的创新渠道和方式，观众在线互动数量不断突破新高。2021 年全国博物馆策划推出线上展览 3 000 余个，线上教育活动 1 万余场，网络总浏览量超过 41 亿人次11。此外，博物馆在藏品资源开放方面不断迈出新步伐。2012 年荷兰国立博物馆率先将 12.5 万件馆藏高清影像放到官网上，供公众免费下载使用。此后，大英博物馆、台北故宫博物院相继迈出开放共享的步伐。2019 年，故宫“数字文物库”“数字多宝阁”不但公开文物高清影像、三维模型等资源，其中“名画记”还聚合了相关的研究资料，观众可以进行标注、解读，初步搭建众包、知识聚合的平台，公众从接受知识向创造知识转变。二是推动文明交流互鉴。文明因交流而多彩，文明因互鉴而丰富。文明交流互鉴，是推动人类文明进11-科学教育与博物馆，2023，9（2）Science Education and Museums步和世界和平发展的重要动力。新冠疫情加速了全球化的分裂，借助数字及网络技术却可以使不同地区的人类在虚拟空间共享文明，获得精神层面的连结和认同。2022 年 7 月，由中国国家博物馆倡议发起的第二届“手拉手：共享世界文明之美全球博物馆珍藏展示在线接力活动”，携手国内外 33 家博物馆，利用“8K+AR 沉浸式+5G 直播”技术，科技助力、云端呈现，10 位中国博物馆馆长将甄选的藏品高清影像呈现在观众面前，辅助动画特效生动形象地阐释藏品的历史价值、文化价值、审美价值、科技价值、时代价值，展现多姿多彩的中华文明，传递和善友好的中国声音，使全球公众共享跨越时空、超越国度的人类宝贵遗产，形成共同记忆，推动构建人类共同体，实现可持续发展。2.4从深藏闺阁到活化利用文物活化利用的深层内涵是指“强化对文物资源价值内涵的挖掘阐释，创新传播平台和传播方式，让文物蕴涵的多重价值活起来12”。按照“保护第一、加强管理、挖掘价值、有效利用、让文物活起来”的新时代文物工作方针，利用新技术、新方法通过不同渠道让文物活起来成为博物馆的职责和使命。一是新技术强化文物价值挖掘。文物价值内涵丰富，数字技术为文化遗产保护、传承、价值挖掘、利用开辟了新的路径。数字化实现文物本体向可计算的数字实体映射，数据化实现可理解的文物资源知识组织，智慧化构建可展示、可感知、可交流的文物价值体验场景。通过人工智能、深度学习、图像识别等信息技术与数字人文的融合发展，博物馆可以将海量、多源、异构的文化遗产数据，涉及文本、图像、音视频、二维影像和三维模型等数据类型整合，通过细粒度的数据采集、标注，数据关联，以及跨模态精准映射，全面立体挖掘文物价值。如上海博物馆可视化项目“宋徽宗和他的时代”，通过数据采集、标引、关联等，采用可视化的方式从安全、环境、经济、文化等多维度解读时代背景，通过人物关系、事件、作品等剖析宋徽宗的多面人生，将历史信息和地理信息紧密结合，趋势分析和主题发现展示一体化，使孤立的文物真正活了起来。二是新技术推动文物活化利用。数字技术可以丰富文化遗产的表现形式，使静止的文物动起来、活起来，从而使观众获得前所未有的参观体验。如2021 年，“纹”以载道腾讯故宫沉浸式数字体验展在深圳开幕，展览以纹样作为主线，通过裸眼 3D装置、环幕、AR 漫游等技术手段，虚拟倦勤斋等现实场景，打造全感沉浸式互动新体验，使观众深刻感受到华美精巧的中华纹样之美。中国国家博物馆推出首个虚拟数智人“艾雯雯”，开启“上云用数赋智”，引领智慧博物馆建设进入新的阶段，一经推出就吸引广泛关注，未来将在文物知识图谱、智能问答等多个领域发挥重要作用。此外，借助新技术，文物开始走出博物馆、走向云端，融入人们的日常生活：如果国宝会说话采用数字化微纪录片形式，中国考古大会 利用 AI+VR 虚拟场景呈现；河南卫视 唐宫夜宴 端午奇妙游 系列节目，以“5G+AR”技术将虚拟场景和现实舞台结合，链接虚拟与现实，融合传统文化与科学技术，将文化遗产之美阐释得淋漓尽致。3结束语随着物联网、大数据、人工智能、5G 等新一代信息技术的高速发展，互联网进入 Web3.0 时代，“元宇宙”概念引发无限畅想，文博行业迎来信息化时代重大机遇。高精度三维数字建模、虚拟修复广泛应用于文化遗产数字化保护，使珍贵文物得到有效保存，破损文物得到精准修复。文化遗产大数据概念深入人心，更加注重基础数据的采集、标注、关联，各类“数字人文”专题知识库建设初见成效，可视化展示直观生动。高清大屏、AR 增强现实、裸眼 3D 等沉浸式展示手段广泛应用于陈列展览，精彩纷呈。借助融媒体平台开展云展览、云直播、云教育，创新数字文化产品和服务，构建起线上线下相融合的全媒体矩阵传播体系。数据融合、可视化呈现等形成博物馆“智慧大脑”，实现博物馆运营智能精细化管控等。博物馆是保护和传承人类文明的重要场所，保护好、传承好、展示好中华文明优秀成果是文博工作者的时代使命。面对世界百年未有之大变局，在新时代中华民族伟大复兴的征程上，文博工作者要始终牢记，文化遗产是民族之根、是时代之魂，数字技术是方式方法，是手段工具，新技术的应用要以提升业务水平为前提，要以满足人民日益增长的精神文化需求为目的。博物馆不是新技术的实验场，而是文化12-科学教育与博物馆，2023，9（2）Science Education and MuseumsDigital Information TechnologyUnleashes the Power of Museums/MA YvjingAuthors AddressData Management Analysis Center,National Museum of China,E-mail:AbstractThe rapid development of information technology has profoundly changed the way of life inmodern society,the thinking mode of the public and the way of museum operation.It has become animportantwayformuseumtomaintainintegrityandinnovation,andachievehigh-qualitydevelopment that through information technology improving their business capabilities.From theinformation technology perspective,this article explains the museum career experience stages ofmuseum informatization,digital museum,smart museum,which bring the development and change,and analyze the existing problems.With practical and thinking,it also discusses deeply informationtechnologywhichplayinganimportantroleinpromotingthebusinessworkfromscatteredconstruction to integration application,from process driven to data driven,from independent closed toopen sharing,From hidden boudoir to activation and utilization.Keywordsinformation technology,integrated application,data-driven open sharing,activation andutilization和科技完美融合的体验场，只有深刻认识和把握二者之间的关系，才能更好地将信息技术应用于博物馆业务发展，才能更好地保护中华优秀文化基因，盘活文化遗产数据资源，做出有知识、有内涵、有温度、有审美的数字文化产品，实现文化数字化成果全民共享。参考文献1段勇.智慧博物馆理论与务实M.上海：上海大学出版社，2021.2沈庆林.科学技术手段在中国博物馆的应用J.中国博物馆，1991（02）：2-3+11-95.3王宏钧.21 世纪博物馆学发展趋向N.中国文物报，2001-04-25.4陈刚.数字博物馆概念、特征及其发展模式探析J.中国博物馆，2007（03）：88-93.5王春法.关于智慧博物馆建设的若干思考J.博物馆管理，2020（3）：4-15.6马玉静.基于数字孪生的博物馆智能运行中心构建探析J.博物院，2022（06）：6-12.7张小朋.博物馆柔性组织结构与信息技术应用研究再造博物馆的力量J.中国博物馆，2022（02）：4-9+135.8刘玉珠.探索文物保护利用数字互联新格局N.中国文物报，2020-09-22（001）.9赛迪智库.分析时代：在数据分析的时代竞争J.高科技与产业化，2017（11）：18-23.10王晓光，梁梦丽，侯西龙，等.文化遗产智能计算的肇始与趋势欧洲时光机案例分析 J.中国图书馆学报，2022，48（01）：62-76.11王珏.博物馆文化得到广泛传播N.人民日报，2022-09-11（005）.12陆建松.如何让文物真正“活起来”：问题与建议J.博物馆管理，2020（01）：25-32.（2022-12-28 收稿，2023-03-18 修回）作者简介：马玉静（1981），女，副研究馆员，主要研究方向：博物馆数字化、智慧化，E-mail:。13-