科技改变生活 | 意想不到 正在发生

当前，新一轮科技革命和产业变革深入推进，文化和旅游科技创新集成应用、跨界协同特征进一步凸显，以云计算、物联网、人工智能、大数据等为代表的新一代信息技术为文化和旅游科技创新提供了不竭动力，正在全面提升文化和旅游运行效率和消费体验，加速推动文化和旅游发展方式变革。

为落实《“十四五”文化和旅游科技创新规划》，促进文化和旅游科技创新体系建设，支持文化和旅游部重点实验室开展科技研发和推进科技成果转化，文化和旅游部连年公布重点实验室资助项目立项名单。去年公布的一批项目涉及传统工艺与现代技术的融合、沉浸式智能导览研究、文物三维数据合成算法研究、冰雪场景用保温帐篷设计及应用开发等不同领域，体现了文化和旅游科技创新的广阔空间和场景。这些项目的进展如何？它们又将给我们的生活带来怎样的改变？本版关注其中5个项目。

“苏绣+数学”，加出了什么

本报实习记者 王伟杰

设想中会做苏绣的机器人 项目方供图

随着时代发展，作为国家级非遗的苏绣在发展中面临着针法传承断层、缺乏创新以及发展方向模糊等挑战。为解决这些难题，由清华大学传统工艺与材料研究文化和旅游部重点实验室（简称“实验室”）开发的“苏绣智造中的传统工艺与现代科技融合研究”项目，通过跨学科知识的整合与应用，利用人工智能算法实现苏绣针法语言系统的创新，为苏绣艺术的传承发展注入了活力。

苏绣针法纷繁多样，目前记录在案的针法约有40种，但实际常用的针法仅有10余种，极大限制了部分技艺的传承与发展。“经过深入研究与调研，我们的研究团队提出一个创新思路：从苏绣本体出发，将其针法进行数学化处理，把苏绣针法提炼为一种计算语言，使传统针法在现代科学下得到全新解读。”实验室研究员、项目负责人陈赟冰介绍。

实验室携手清华大学丘成桐数学科学中心，共同成立“苏绣数学化与智能生产”课题组，跨学科联合攻克这一难题。研究团队对苏绣针法进行拓扑学研究，成功将这些针法转化为数学函数。在具体的研究实践中，将刺绣过程抽象化转为抛物线，解析其在空间中的动态轨迹，借助数学的拓扑学思维，将苏绣的针法独立出来，构建成一种独特的语言。同时，利用函数建模技术模拟苏绣针法的运作，这既是对传统针法体系的精确记录，也是对针法的一种艺术化抽象。基于这一成果，研究团队能够进一步开发出记录并创新针法的计算机程序，为苏绣艺术的传承与发展开辟道路。

目前，研究团队已成功研发出苏绣针法的数学标记语言及其函数公式解析方法，将所有现存苏绣针法转化为函数轨迹运算，并据此构建了相应的运动模型。这一突出成果已初步转化为计算机程序，该程序能基于既有的苏绣针法，通过大量函数运算，衍生出新的针法，理论上覆盖了所有可能的针法组合。

令人惊喜的是，该算法和程序新生成的几种苏绣针法，已被刺绣艺术家应用于创作中，展现了技术与艺术融合的创新魅力。

陈赟冰介绍，该项目在前期成果的基础上，能够推动一系列苏绣的创新实践，包括数字化传播与智能化教学、跨界融合与创新，以及苏绣机器人的研发所带来的多样化创新应用等。

在数字化传播与智能化教学方面，以往绣娘通过口口相传和个人领悟才能掌握的复杂针法，现在可以通过函数在三维空间中的轨迹模拟得以精确呈现和解决。不仅使苏绣技艺的传授更加直观和高效，也极大促进了智能化教学的普及与应用。

“这种将针法转化为数学语言的方法，同样适用于其他传统工艺，如编织艺术。”陈赟冰说。此外，通过机器对苏绣大师精湛技艺与细致动作的深度学习，可以开发苏绣机器人，推动苏绣向智能制造与创新发展的方向迈进。

传世瓷艺借助AI融入生活

本报记者 王添艺

浙江金华、衢州地区传承着一项久负盛名的文化瑰宝——婺州窑。考古资料显示，已发现的婺州古窑遗址多达600余处。早在东汉晚期，婺州窑青瓷即成风格，唐代的婺州窑更是以出产茶盏扬名四海，历经宋、元鼎盛不衰，在我国陶瓷史上具有重要地位。其中，尤以婺州窑乳浊釉瓷的创烧最为瞩目，其质若玉石温润，色如星河璀璨。烧制时釉料中的金属氧化物发生化学反应，在釉面内部形成微小的气泡、晶粒或胶体颗粒，使得原本天青或月白色的釉面满缀乳色斑斓，成为婺州窑瓷器的独特标识。

2024年9月，为更好地传承婺州窑传统烧制技艺，文化和旅游部立项资助传统热成型手工技艺与数字化设计文化和旅游部重点实验室（简称“实验室”），成立攻关课题组，进行婺州窑乳浊釉瓷技术转化及高新旅游产品设计应用研究。

“既要把婺州窑传统的配方和工艺研究清楚，也要开展具有婺州窑特色的新产品研发。”实验室主任、中国美术学院教授周武介绍，项目通过古代婺州窑乳浊釉产品胎釉化学组成分析，结合当地特色瓷土矿物原料，开展胎釉配方研制、烧成制度调控、生成式AI设计和3D打印制备等方面的研究，破解婺州窑乳浊釉呈色难题，研发适应当代消费新场景的文旅产品，为婺州窑传统烧制技艺的传承和转化提供技术支撑。

数月来，攻关课题组已经通过正交试验及单因素实验完成了50余批次的婺州窑胎釉配方试制，初步探明各原料组分差异、制备工艺和烧成技术对婺州窑乳浊釉外观效果的影响。“我们可以通过配方和烧制技术调控其呈色、触感，赋予产品更丰富的感知体验。”周武说，课题组对乳浊釉的研究不会止步于复刻，将借助新技术对釉料的微观结构调控、晶粒生长控制开展深度研究，总结烧制经验，形成数据集成系统，提高研究成果的应用性。

在此过程中，数字化技术起到了重要作用。AI设计团队已完成相关大模型搭建及应用场景初步研究。基于项目需要，课题组将在AI大模型基础上进一步开展婺州窑特征产品和数据信息的训练、输出以及与3D打印交互系统的连接、拟合与完善。

该研究同时得到了非遗传承人、相关企业、高校研究人员的关注与支持。谈及对项目的愿景，周武透露，课题组更长远的计划是借助该项目，推动婺州窑保护、研究、生产、消费等各个环节实现联动，立体化呈现文旅融合成果，推动地方特色产业转型升级，实现高质量发展。

机器人学会了扬州炒饭

本报记者 刘源隆

我国传统饮食文化历史悠久、不同菜系特色鲜明，逐渐形成了以厨师经验为主的中餐技艺体系。随着社会发展，中餐传统技艺标准化不足、表征技术单一、数字化转换难、口味难以调控与评价等问题凸显，中餐非遗技艺如何实现从手工到科学发展的转变，成为新时代智能厨房、中餐科学化发展的时代命题，同时也关乎着餐饮业的健康可持续发展。

“通过对中餐非遗关键技术，如工艺、营养和风味的标准化采集，探索中餐非遗技艺规范化、标准化工艺参数，并形成数据库和风味指纹图谱技术体系，有助于中餐非遗技艺更好地传承发展。”扬州大学旅游烹饪学院副教授朱文政说，文化和旅游部重点实验室资助项目之一“中餐非遗技艺多模态数字化表征及风味指纹图谱研究”已于2024年9月正式启动，计划用两年完成。

扬州狮子头在烹饪过程中共检出挥发性风味物质70余种；熬制三吊汤中“三臊提纯”的最佳优化工艺参数为熬制温度89摄氏度，熬制时间为一小时，构建了三吊汤挥发性风味指纹图谱；烹饪机器人制作的扬州炒饭口味已经达到与专业厨师现做95%的相似度……

目前，项目正在采用数据挖掘的方法对中餐非遗技艺传统工艺和配方进行数据挖掘和整理。朱文政介绍，在收集研究资料阶段，工作人员将对中餐非遗技艺的特征和典型风味进行优化分析，研究其操作规范和工艺参数，最终构建中餐非遗技艺标准化数据库。

有了数据库，实现科技转化就有的放矢。自2002年起，课题组就开展了烹饪技艺的标准化和智能化研究工作，目前已经建立了初步的菜肴自动烹饪机器人实验平台，首次将中国传统烹饪学科与机电一体化技术相结合，初步实现了晃锅、划散、投料、沥油、装盘等烹饪工艺动作自动完成。“有了菜品和制作技艺的数据，借助烹饪机器人对多模态信息，如烹饪温度、翻炒力度与频率、投料顺序与菜肴品质的智能把控，即使烹饪大师不在现场，人们也能够品尝到大师的手艺。”朱文政说。

“随着研究不断深入，我们将努力开展中餐非遗技艺代表菜品的工艺挖掘和优化研究工作，推动科学研究成果不断赋能餐饮旅游业发展。”朱文政说。

“民歌智能交互体感厅”问世

本报记者 李荣坤

访客佩戴上虚拟现实眼镜，沉浸在系统构建的多样化演唱场景中。 项目方供图

当传统民歌旋律飘进高科技的实验室，将会碰撞出怎样的火花？

“基于人工智能的民歌智能创作与场景重建研究”项目，由民歌智能计算与服务技术文化和旅游部重点实验室（简称“实验室”）承担。项目依托陕西师范大学计算机科学学院、新闻与传播学院、现代教学技术教育部重点实验室、音乐学院等的集体智慧，利用人工智能技术、物联网与传感器技术、5G通信技术以及虚拟现实技术，对民歌的智能汇集、智能生成与创作等开展研究，内容包括智能解析与标注、音乐智能生成、音乐风格迁移，以及民歌场景智能解析与场景重构等。

首先是民歌资源的汇集。做好民歌资源的数字化和智能解析，对每一首入库的歌曲做好标识后进行储存，从而构建民歌资源库。“这一过程不单要收集民歌本体、音乐特征、曲调、配器，还包括与之相关的乐器、舞蹈、民间习俗、服饰、方言等多维度特征的智能标注、解析与存储。每首民歌都可以精准提取创作者、表演者、歌词内容、音乐情感、曲调等不同特征属性，为民歌的全面记录与传承提供了有力保障。”实验室副主任、陕西师范大学博士生导师张玉梅说，截至目前，资源库已收录民歌相关文化资源30余万条。

有了丰富的资源库作支撑，就可以依据系统所归纳的民歌特征，利用人工智能技术进行音乐智能创作。这一功能与广为人知的人工智能大模型有异曲同工之妙，能够根据不同的需求，灵活生成诸如西安鼓乐、陕北民歌等多种类型的音乐作品。

目前，实验室已成功研发出承载关键技术的集成装备，其中首台设备——智能交互体感厅已在陕北民歌博物馆与公众见面。

在这个装备内部，工作人员构建了一个全面的陕北民歌知识库，并配备了智能问答系统，访客能够与数字人进行实时互动交流。通过人机交互技术，还能构建一个与民歌特征契合的虚拟场景，表演者的表情、姿态、声音等能实时迁移到数字人身上。此外，访客还可以佩戴上虚拟现实眼镜，沉浸在这一独特的体验之中。表演结束后，系统还会对歌曲演唱质量进行评分，并提供二维码供访客扫描下载自己的表演视频。

目前，实验室围绕以民歌为主的文化资源活化利用研究取得了一定进展。“下一步，我们还将把这一成果拓展至博物馆、科技馆、旅游景区等多种文旅场景，让文化与科技的融合成果走进大众视野，惠及广大民众。”张玉梅说。

冰天雪地里的新型保温帐篷什么样

王 意

正在研发中的智能保温新型帐篷 项目方供图

冬季，滑雪是大众的热门选择。不过，滑雪场地、户外露营以及安保工作都需要依赖稳固的保温设施。现实情况是，大量固定建筑不仅占地，还易对环境造成影响。一款经济实惠、节能环保、便于携带的保温帐篷或许能解决这一困扰。

吉林大学的“新型冰雪场景用保温帐篷设计及应用开发”项目专注于研发保温性能卓越、自供热且轻便易携的帐篷，可广泛应用于多种冰雪场景，抵御寒冷的外界空气，是冰雪装备研发的一大创新。

项目工作人员成功研发出一种新型保温材料，这种材料以天然汉麻纤维复合毡为基材，融入特制的气凝胶材料，形成了一种新型的轻量化、环保、保温材料。其隔热系数低于0.03W/mK，相比传统保温材料，隔热效率提升了50%以上，但质量轻了20%以上，更加适用于冬季户外场景。这一创新研发不仅提升了产品性能，也推动了环保材料的应用与发展。

为提高帐篷的保温能力，项目组还设计了太阳能和风能辅助供热系统，实现帐篷的自供热系统，能够适应野外不同的生存条件。“在冰雪场景下，如果没有能源的供给，再好的保温材料也不会保温。”项目负责人李志刚介绍，目前，项目组正在研究合适的功率匹配方案，以确保自供热系统在各种环境下都能稳定工作，以达到最佳的能源利用效果。

传统的户外帐篷常以铝合金为支撑结构。这款新开发的保温帐篷采用更为轻便的镁合金材料，在为人们提供避寒之所的同时，帐篷拆除后不留痕迹，也保护了生态环境。

目前，项目组正计划研发新电池技术并增设太阳能供电系统，以提升产品供热能力。当自供热系统在夜晚运行时，能够维持室内温度保持在16℃至18℃之间，满足基本的生存需求；若电力供应充足，温度甚至可以提升至更为舒适的20℃至22℃区间。

“未来，这款新型保温帐篷将强化基础功能并继续提升其体验感，比如在设计中融入智能控制系统，使产品更易于操作，帐篷还将增加文化娱乐设施，不断实现用户对美好生活的向往。”李志刚说。

2025年1月6日《中国文化报》

第6版刊发特别报道

《科技改变生活—— 意想不到 正在发生》