雕塑復(fù)制技術(shù)的革新
——對上海自然博物館模型復(fù)制技術(shù)的研究

劉興山

雕塑模型復(fù)制技術(shù)是一項(xiàng)不可或缺的尖端展示技術(shù)，其技術(shù)的主體是將一些三維空間中存在的實(shí)體進(jìn)行一種“立體的復(fù)制”，包括其形態(tài)、肌理、色彩、質(zhì)感等母體內(nèi)容。這種技藝的宗旨是還原對象的本來面貌，但這不是一種簡單意義的“仿制”，而是一種帶有還原生態(tài)本來面貌的“復(fù)制”。其學(xué)術(shù)價(jià)值主要體現(xiàn)在對原生態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行100%的獲得與還原，它既是對原有物品的一種保護(hù)，也是一種學(xué)術(shù)意義上的轉(zhuǎn)化和承接。本文就這項(xiàng)技術(shù)的傳承和發(fā)展進(jìn)行具體的研究，目的是在總結(jié)這項(xiàng)技術(shù)的同時(shí)對其技術(shù)的革新情況加以對比的分析，以學(xué)術(shù)跟蹤的方式來保留這項(xiàng)技術(shù)的核心價(jià)值。

一、歷史的傳承——石膏塊模復(fù)制技術(shù)

從實(shí)踐的角度來看這項(xiàng)技術(shù)，最早是運(yùn)用在與展示有關(guān)的博物館展品造型復(fù)制，它的技術(shù)與“古生物”及“文物保護(hù)”連接在一起，以其高超的還原技術(shù)為“收藏展示”予以學(xué)術(shù)上的記錄。它的技術(shù)源頭要早于雕塑創(chuàng)作中的復(fù)制作品部分。在中國它源于清朝末年，興盛于中華人民共和國成立初期，是一種舶來的技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)是隨著西方文化的進(jìn)入，由牧師掌握后逐步地流傳開來，在中國有兩個(gè)分支，即南方的“唐家”、北方的“劉家”，開始是以家庭作坊的形式存在，后來中華人民共和國成立后“劉家”被收入到“國家自然博物館”的標(biāo)本模型制作中心，“唐家”被收入到“上海自然博物館”。本文是以上海自然博物館為實(shí)際案例分析，對其最頂尖的“石膏生態(tài)復(fù)制”，也叫石膏塊模復(fù)制技術(shù)（三維立體復(fù)制技術(shù)，外模是由可拆卸組合的小塊構(gòu)成，目的是保護(hù)復(fù)制母體）進(jìn)行研究探討。這項(xiàng)技術(shù)“上海自然博物館”見長于國內(nèi)，區(qū)別于國外。其中最具代表性的技師是“百春生”（2009年過世），而現(xiàn)在國際上對這種復(fù)制技術(shù)的運(yùn)用還停留在一種“方形套圈”的階段——即無論復(fù)制形態(tài)如何，全部以方形外輪廓為特征得名。這樣就在很大程度上失去了對于對象外輪廓的生態(tài)傳達(dá)，而且外模非常笨重，沒有靈性，特別是對大型對象進(jìn)行復(fù)制時(shí)，搬運(yùn)和轉(zhuǎn)動(dòng)就成為最大的難題，這也是國際模型復(fù)制上一個(gè)公認(rèn)的技術(shù)缺陷。上海自然博物館研發(fā)的這種雕塑模具復(fù)制技術(shù)，以其輕盈的造型為特點(diǎn)，通過模具的外輪廓就可以直接辨別出所復(fù)制物品本身的外形特征，具有“依形取型”的特色，且模具輕巧更便于“分類”，適合復(fù)制“大型物品”。從國內(nèi)同行業(yè)學(xué)術(shù)跟蹤的角度來看，這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)已接近失傳，只有零星的地方尚有保留，卻不能構(gòu)成體系，而在上海自然博物館還一直傳承運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，為這項(xiàng)技術(shù)的保存做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

此項(xiàng)技術(shù)的主要原料是石膏，但根據(jù)不同尺寸“模品”①特點(diǎn)還要添加相應(yīng)輔助原料和內(nèi)部構(gòu)件。首先我要介紹一下這種工藝的材料界定，石膏（CaSO4）由于其材料的流動(dòng)性和保真性優(yōu)勢，一直是這項(xiàng)工藝所采用的主體材料，原因是運(yùn)用石膏材料的高還原性物理性質(zhì)可以達(dá)到理想的復(fù)制效果。同時(shí)因模型制作工藝流程要經(jīng)過“低溫定型”和“固態(tài)雕刻”與“成品扦制”等制作手段，所以制作流程的工藝性也決定了所需原料必須具備可塑性強(qiáng)和堅(jiān)固性好的特性。通過實(shí)踐中的大量運(yùn)用和情況分析比較，證明了“石膏”（CaSO4）這種材料具備了達(dá)到這種工藝要求的天性，所以它一直被國內(nèi)外同行運(yùn)用，其材料的穩(wěn)定性可持續(xù)百年之久，這也是其他材料所不能與之比擬的一大優(yōu)點(diǎn)。“石膏塊模復(fù)制技術(shù)”是針對“實(shí)體雕塑造型”“硬體雕塑造型”，及“古生物研究”“文物保護(hù)研究”等操作中一些珍貴物品進(jìn)行模型復(fù)制保存和展覽展示所生的一門技術(shù)。它是針對一些“硬質(zhì)物品”進(jìn)行三維立體的復(fù)制，區(qū)別于一些普通物品的復(fù)制，類似于泥塑中的“軟體”石膏復(fù)制技術(shù)（俗稱“廢?！?，即一次性的復(fù)制成型技術(shù)，在復(fù)制成品完成后只保留復(fù)制品，無須考慮模具保留）?！笆鄩K模”復(fù)制技術(shù)要求的是在“保護(hù)原有物品不能損壞”的基礎(chǔ)上進(jìn)行1∶1的還原，復(fù)制的工藝要求是100%地與原物品等同，而且復(fù)制的模具需要達(dá)到“分體”逐層取下的要求，其目的是對“母體”不能構(gòu)成絲毫的損傷。這就要求，完成這項(xiàng)技術(shù)的設(shè)計(jì)者必須具備高超的前期“模塊設(shè)計(jì)”水準(zhǔn)，包括各模塊之間的“榫卯關(guān)系”與“分層設(shè)計(jì)”，以及它們之間的“結(jié)構(gòu)設(shè)置”等一系列問題。當(dāng)我們遇到形態(tài)變化復(fù)雜的珍貴復(fù)品時(shí)，更要思路縝密，環(huán)環(huán)相扣，有時(shí)可能涉及對幾十個(gè)模塊的形成關(guān)系進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，因?yàn)橐笤O(shè)計(jì)者在進(jìn)行復(fù)制的初期就要對模具中所有的模塊有統(tǒng)一完整的思考過程。如圖1所示，頭蓋骨模具大約由67個(gè)小模塊構(gòu)成，其中一個(gè)小小的眼窩就要分成3個(gè)小塊，其結(jié)構(gòu)更是巧奪天工。所有模具攤開后是分散而零碎的，但通過特有的榫卯關(guān)系結(jié)合起來，則會形成一個(gè)完整的有機(jī)體，包括各個(gè)小模塊之間的銜接吊鉤設(shè)計(jì)都咬合得“天衣無縫”。如圖1所示，模具的外立面是平滑而緊密的，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)則是豐富而絲絲相扣，且通過圖片可以清晰地看到各個(gè)模塊之間的結(jié)合與緊密程度。因?yàn)槟K之間“開縫”的大小是保證其“復(fù)制品”形態(tài)精確程度的關(guān)鍵，所以要在每個(gè)模塊上進(jìn)行“扦制”②。扦制的工藝要達(dá)到“光滑如鏡”的手感效果和“嚴(yán)絲合縫”的工藝要求，防止在澆鑄復(fù)制品時(shí)產(chǎn)生“漏漿”現(xiàn)象。這也正是“石膏塊模復(fù)制技術(shù)”中的難點(diǎn)和技術(shù)要領(lǐng)，所謂“滴水不漏”是用來形容這項(xiàng)技術(shù)水準(zhǔn)與鑒定其工藝水準(zhǔn)的一個(gè)高端評價(jià)。

這個(gè)領(lǐng)域中的許多同仁都會遇見不同形態(tài)的“復(fù)品”，永遠(yuǎn)不會重復(fù)，所有“復(fù)品”都是一些珍貴的孤品或是絕世佳品，否則也就失去了其進(jìn)行復(fù)制的真實(shí)價(jià)值。這就要求復(fù)制過程必須根據(jù)不同的“復(fù)品形態(tài)”設(shè)計(jì)與之相吻合的模塊結(jié)構(gòu)，不同復(fù)品的尺寸、起伏、結(jié)構(gòu)、形態(tài)，決定了其復(fù)制工藝流程的不同設(shè)計(jì)，而且還要思考模型完成后的澆鑄工藝要求等。這些都是“石膏塊?！睆?fù)制設(shè)計(jì)中所要思考的問題，例如從圖1、2中可以看到，通過對于不同模具外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對比能體會到它們在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上的差異。

圖1 石膏塊模 “北京猿人頭蓋骨”模具（作者攝于上海自然博物館老館）

圖2 石膏塊模 工藝展示（作者攝于上海自然博物館老館）

二、技術(shù)傳承中的革新——硅膠復(fù)制與石膏塊模復(fù)制技術(shù)的結(jié)合

首先介紹一下“硅膠復(fù)制”技術(shù)的工藝原理，這種復(fù)制技術(shù)起源于“硅橡膠”這種材料的介入，“硅橡膠”這種材料因?yàn)槠鋸?fù)原肌理的效果好、流動(dòng)性強(qiáng)、固態(tài)后柔軟容易脫模、復(fù)制面積大等材料特性很快被大家所接受，最早被應(yīng)用于雕塑造型的復(fù)制，并同時(shí)拓展到很多工業(yè)領(lǐng)域，因其原料的主體是“硅橡膠”而得名。但正是它材料的柔軟性特點(diǎn)也給復(fù)制脫模工藝帶來了很多弊病，因?yàn)楣枘z固態(tài)后屬軟體，所以會導(dǎo)致在復(fù)制品澆鑄的過程中產(chǎn)生微小的變形，而且在復(fù)制大型物品時(shí)會導(dǎo)致內(nèi)模變形錯(cuò)位。而本文所要研究的對象，上海自然博物館，率先在復(fù)制大型硅膠模具物品時(shí)對“脫?！奔夹g(shù)進(jìn)行了研發(fā)性的實(shí)踐。他們通過一種硬質(zhì)的石膏外模，把硅膠模牢牢地固定在石膏托模上與之形成一體，并且石膏外模是依附硅膠模表面澆鑄而成，這樣使兩個(gè)模具之間緊密結(jié)合完全融合為一體。這樣的模具既有細(xì)致的內(nèi)模，還有防止變形的外模包圍。從模具形態(tài)上也完全保留了“復(fù)制品”的基本形象特征。據(jù)資料排查和實(shí)際查詢，這項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)了國際空白，國外的模型復(fù)制技術(shù)還是在運(yùn)用一種玻璃鋼（環(huán)氧樹脂）的材料作為外部托模材質(zhì)，模塊之間連接工藝是利用螺絲合并。但“玻璃鋼”這種材料經(jīng)常會受溫度和外力影響導(dǎo)致變形，“玻璃纖維”③這種材料的本身材質(zhì)也會因?yàn)槔Σ痪鴮?dǎo)致形體變形，不可控因素太多，且這種材料在合模的過程中是利用螺絲的拉力進(jìn)行硬性的連接，不能完全保證玻璃鋼外模與硅膠內(nèi)模之間的緊密咬合，材質(zhì)本身就限定了其無法去復(fù)制形體表面起伏多變的造型，所以在反復(fù)的實(shí)踐后，研究人員放棄了對它的運(yùn)用，但現(xiàn)今國際模型復(fù)制領(lǐng)域還沿用著這種材料。

上海自然博物館在“百春生”帶動(dòng)下，卸下了這種材料帶來的枷鎖，經(jīng)過一年多的反復(fù)實(shí)踐研發(fā)了一種嶄新的技術(shù)來代替它，它就是我們上文介紹的利用“石膏”這種優(yōu)良的材質(zhì)，把“石膏分塊復(fù)制技術(shù)”優(yōu)異傳承工藝與“硅橡膠”優(yōu)良的材料相結(jié)合。其研發(fā)特點(diǎn)是，利用石膏的穩(wěn)定性因素和“硅膠外體成型法”使“外?！迸c硅膠模外體進(jìn)行結(jié)合澆鑄，使內(nèi)模和外模之間完全融為一體。在石膏“外?！便暯蛹夹g(shù)上傳承了已有的“石膏塊?！狈謮K手法，以包括過橋、多層、榫卯、子扣、雙子扣等尖端技術(shù)作為支撐，使得“托?！备髂K之間的銜接結(jié)構(gòu)緊密而又完整。這種“榫卯結(jié)構(gòu)”要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于玻璃鋼外模中利用“螺絲拉緊”的連接方法，它使得各個(gè)外模之間緊密結(jié)合，彌補(bǔ)了螺絲連接的接縫難題，有效降低了復(fù)制品的誤差，使復(fù)制品與復(fù)制的“外?！薄肮枘z內(nèi)膜”“復(fù)品”之間形成一種生長的包裹關(guān)系，即“外托?！钡囊磺薪Y(jié)構(gòu)形態(tài)都來源于模具的內(nèi)心（復(fù)品）之上，“應(yīng)運(yùn)而生自然而然”。和以往的玻璃鋼“外?！睆?fù)制技術(shù)比較起來其優(yōu)點(diǎn)顯而易見。通過大量的實(shí)踐和在實(shí)踐中反復(fù)地替換材料，再結(jié)合傳承的“石膏分模技術(shù)”研究，上海自然博物館工作人員終于論證和攻克了這項(xiàng)技術(shù)的國際難題，并把這種革新后的技術(shù)工藝成功地應(yīng)用在了實(shí)踐之中。參見新上海自然博物館“馬門溪龍”的復(fù)制。

下面來具體分析一下這種革新技術(shù)的難點(diǎn)和工藝要領(lǐng)。這種“外模分塊”的技術(shù)難點(diǎn)在于要充分考慮到“高點(diǎn)分線”的問題，并且還要關(guān)照“硅膠與外托模的結(jié)合”，否則就會造成大面積的內(nèi)皮脫落現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是在以往“石膏塊模復(fù)制”中不會遇到的問題。因?yàn)椤笆鄩K模復(fù)制技術(shù)”是單層外模，而“硅膠石膏塊模復(fù)制技術(shù)”是雙層外模，硅膠涂層在內(nèi)，石膏托模在外，硅膠屬軟體材質(zhì)，在成品合模澆鑄時(shí)其硅膠內(nèi)膜沒有支撐力，懸空部分會由于重力的作用產(chǎn)生與外模脫落的現(xiàn)象，這會造成復(fù)制品局部變形，根據(jù)這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，上海自然博物館的工作人員從對中國古典家具的研究中得到了啟發(fā)，在硅膠內(nèi)模與石膏外托模之間設(shè)計(jì)了“軟榫頭”（一種硅膠材質(zhì)的榫頭），使硅膠內(nèi)膜和石膏外托模之間能形成一種牢固的“榫卯結(jié)構(gòu)”，將兩者緊密地依附在一起，有效而巧妙地利用了材料之間的軟硬榫卯結(jié)構(gòu)成功解決了這個(gè)難題。另外，針對一些復(fù)雜的形體組合研發(fā)出了硅膠“二次構(gòu)成”④分塊技術(shù)。具體地說就是當(dāng)我們遇見復(fù)雜多變的形體時(shí)，首先要在硅膠涂層上進(jìn)行“二次軟體分塊”，然后再組合到一體與外模進(jìn)行整體結(jié)合。這樣的技術(shù)方式達(dá)到了對“復(fù)制品”全方位的完整保護(hù)（因?yàn)槲覀兯鶑?fù)制的物品不允許有絲毫的破壞，更不可能利用插片在復(fù)品上進(jìn)行“硬體”分割），并且，通過對于這種軟體二次分割技術(shù)的運(yùn)用，也化解了在“石膏塊?！敝泻茈y逾越的難題。

“高點(diǎn)分線”是復(fù)制過程中的關(guān)鍵，尤其體現(xiàn)在“外?！钡氖喾謮K部分。因?yàn)楣枘z涂層很厚，形體的起伏不是非常明確，所以要對形體的“空間高點(diǎn)”進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和劃分?！岸纬尚图夹g(shù)”中會將每塊石膏“外?！边M(jìn)行“濕體成型”⑤和“硬體扦制”⑥，這樣才能保證模具“高點(diǎn)分線”的準(zhǔn)確位置。同時(shí)為了保護(hù)硅膠涂層的完整性和牢固性，必須要將每個(gè)“濕體成型”后的模塊從硅膠涂層上取下后再進(jìn)行“硬體扦制”，才能保證“石膏托?！敝g緊密咬合。這項(xiàng)革新工藝的復(fù)雜性和手法的多變性是它的技術(shù)特點(diǎn)和難點(diǎn)，但也是其研究價(jià)值的體現(xiàn)與保證復(fù)制精品出現(xiàn)的必由之路。技術(shù)是精髓，工藝是骨肉，兩者缺一不可，否則就變成了紙上談兵，失去了研究的實(shí)際意義。

三、從“馬門溪龍”的復(fù)制看雕塑復(fù)制技術(shù)的革新

下面通過大型化石標(biāo)本“馬門溪龍”的創(chuàng)作實(shí)踐直觀了解這個(gè)技術(shù)的特點(diǎn)及其革新的重要價(jià)值。圖3展示的是“馬門溪龍”中的一個(gè)部分——馬門溪龍脊椎骨局部（脊椎骨、頭骨為復(fù)制中最復(fù)雜的形體），從中可以看到塊模的形體復(fù)雜性，使用以往單一的石膏塊模復(fù)制技術(shù)要花費(fèi)相當(dāng)大的人力物力，而且這種大型的復(fù)制物品是以往“石膏分塊復(fù)制”所無法完成的課題，而采用“硅膠石膏塊模復(fù)制技術(shù)”就省去了過多的煩瑣分塊，也可以減輕外模的重量，輕而易舉地化解和跨越這一技術(shù)難題。如圖3的頸椎復(fù)制塊模，我們一共分為三層進(jìn)行“外部托模設(shè)計(jì)”，共17塊形態(tài)各異的小模塊。且通過圖3的細(xì)節(jié)可以看到模具中運(yùn)用了榫卯、子扣的結(jié)構(gòu)形式把繁多的模塊有機(jī)銜接成一個(gè)整體。又如圖4中對于類似喇叭形的倒掛形體則運(yùn)用了研發(fā)中的“內(nèi)部成型法”⑦成功解決了這個(gè)復(fù)制中的難題，同時(shí)拓展出5塊成型3塊成型法，對以后解決類似形體的復(fù)制難題找到了解決的良策。從圖4中可以清晰地看到這種石膏“外模”與“硅膠內(nèi)膜”涂層的緊密結(jié)合關(guān)系，就像前文中我們提到過的“應(yīng)形而生自然而然”，同時(shí)也可以看到這種研究技術(shù)中的巧奪天工之處。因?yàn)樯衔奶岬竭^，每一塊模具之間都有“榫卯關(guān)系”，它們都是通過榫卯結(jié)構(gòu)組合起來，所以我們在組合的時(shí)候要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的先后次序來進(jìn)行銜接，否則無法將“石膏外托模”之間進(jìn)行拼裝。綜上所述，這項(xiàng)技術(shù)革新有效地利用了硅膠復(fù)制肌理留痕效果好、整體復(fù)制力強(qiáng)、脫模方便的材料特性，同時(shí)利用精湛的“石膏塊模”技術(shù)與之結(jié)合，回避了其柔軟變形的毛病。完全實(shí)現(xiàn)了兩種材料在技術(shù)上的核心運(yùn)用，使傳承和創(chuàng)新有機(jī)地運(yùn)用到了實(shí)踐中，并從實(shí)踐中得到了印證。希望通過文中學(xué)術(shù)的歸納使這項(xiàng)從實(shí)踐中來的技術(shù)能更廣泛地運(yùn)用到實(shí)踐中去。文章的意義在于用理論梳理來提升和明確這項(xiàng)技術(shù)的珍貴學(xué)術(shù)價(jià)值，使這項(xiàng)攻克了國際復(fù)制業(yè)前所未有的技術(shù)難關(guān)的科研成果，對復(fù)制技術(shù)的發(fā)展起到一個(gè)很好的推動(dòng)作用。

圖3 “馬門溪龍”硅膠石膏分塊模具展示（作者攝于上海自然博物館老館）

圖4 硅膠石膏塊模復(fù)制作品局部（作者攝于上海自然博物館老館）

結(jié)語

雕塑模型復(fù)制技術(shù)一直是雕塑專業(yè)里的支撐技術(shù)，以前并沒有人對這一技術(shù)進(jìn)行過理論性的總結(jié)，也沒有進(jìn)行過學(xué)術(shù)性的歸納和梳理。這對于這個(gè)行業(yè)來說是一種缺失，在一些人的眼中甚至認(rèn)為這只是一個(gè)工匠的手藝，導(dǎo)致了技術(shù)水平和技藝傳承的流失。本文通過實(shí)踐調(diào)研后的文字總結(jié)和真實(shí)的圖片分析，歸納上海自然博物館傳承下來的經(jīng)典“石膏塊?！睆?fù)制技術(shù)，并向大家分析了“硅膠石膏分塊復(fù)制技術(shù)”的來源和技術(shù)特點(diǎn)，是想通過對這項(xiàng)技術(shù)的革新研究給雕塑藝術(shù)帶來高端技術(shù)支撐，并從實(shí)踐角度將研究成果轉(zhuǎn)換為研究的延伸，希望通過對這種與材料結(jié)合式的研究實(shí)踐有效彌補(bǔ)“雕塑模型復(fù)制技術(shù)”中的很多無法解決的空白，進(jìn)而大大增強(qiáng)雕塑藝術(shù)的學(xué)術(shù)性和技術(shù)完整性。

當(dāng)然，這個(gè)技術(shù)的研究過程是艱辛的，對于當(dāng)代復(fù)制領(lǐng)域是一項(xiàng)彌足珍貴的研究成果，本文希望通過理論梳理把這個(gè)革新與實(shí)踐的研究成果進(jìn)行推廣和保留，為這個(gè)專業(yè)帶來新的學(xué)術(shù)支撐。

注釋：

①模品：復(fù)制的物品，通常情況是珍貴的化石和文物。

②扦制工藝：制作石膏塊模中一種特殊的工藝，運(yùn)用特殊的工具在石膏硬化后在其表面和銜接面進(jìn)行平推加。

③玻璃纖維：玻璃鋼內(nèi)部的加固材料。

④二次構(gòu)成技術(shù)：通過特殊手法將硅膠分成多個(gè)部分再構(gòu)成一體的復(fù)制技術(shù)。

⑤濕體成型：石膏未干時(shí)利用工具快速地塑造模具的分線位置。

⑥硬體扦制：石膏模具干燥后，運(yùn)用扦刀來塑造高點(diǎn)分線的準(zhǔn)確位置和子扣形狀。

⑦內(nèi)部成型法：利用石膏的材質(zhì)特點(diǎn)采用多次圍合澆注的方式把外部模塊分成若干部分在空當(dāng)內(nèi)組合成型。