为了在众多的加固材料中筛选出最适宜的材料，王浩天的团队特意买来了猪骨，将猪骨中的有机质去除，做成与马骨酥粉状况相似的模拟样品进行试验。通过对加固强度、渗透性、表面光泽度等指标的衡量，最终认定羟基磷灰石胶原复合材料是最佳的选择。
修复材料找到了，前期的分析与实验也是必不可少的。但要想让糟朽破碎的马骨恢复完整，需要大量具体的保护修复工作。王浩天的团队首先将马骨表面附着的土壤与其他附着物去除，再开始进行加固和防霉处理。处理后骨体恢复了一定强度，才可以进行拼对、粘接、整形与补配。
2014年，新疆文物考古研究所于建军团队在阿勒泰地区哈巴河县加依勒玛乡阔克塔斯村西北2.5公里的戈壁草场上，对一处名为喀拉苏墓地的53座墓葬进行抢救性发掘。当打开标号为M13和M15两座墓葬时，在场所有的人员都眼前一亮。于建军说：“这两座墓葬均为石椁木棺墓。M13位于墓地较为集中区域的北部。封堆为岩石堆积成的低矮石堆，封堆下有石板围砌的椭圆形石圈，直径约17米。竖穴土坑下有木棺，木棺使用铜钉，周边围砌石块，构成石椁。木棺西侧殉葬有马匹，上层4匹，下层3匹，其中6匹马有马首，下层南侧马无马首，紧挨墓室北壁的马首上面布满铜饰和包金铜饰，使用了较多的金箔，颈下有铜铃。靠近木棺处见1单耳铜钵，铜钵下面马腹部见包金带饰。木棺内人骨凌乱，东南角盗洞明显。据残存人骨推测为一男一女2人合葬，人骨上下金箔多见，但都已不在原位。”
修复的经过是靠每位修复技师一点一点完成的，需要高超的技术、耐心与责任心，更需要团队的整体配合。过程很枯燥，每天要面对无数的碎片，重复相同的工序，但修复中随着逐渐拼合出完整的马骨，远古历史的信息显露出来，探索出了未知的天地。
在2017年底的评审会上，专家们认为，喀拉苏墓地马骨修复工作是出土骨质文物保护修复的一个成功范例，取得的成果与经验，对此类出土文物的保护修复工作具有重要的借鉴意义。
2016年，中国社会科学院考古研究所文化遗产保护研究中心文物保护修复研究部王浩天研究团队受新疆文物考古研究所委托，对M15出土的13匹马进行保护修复工作。王浩天说：“喀拉苏墓地出土这么多马匹十分罕见，也引起了人们的广泛关注。所以在保护修复工作前，我们先对马骨的保存现状进行了调查，制定了保护修复方案。”
在标号为M15的墓葬中，于建军和团队也发现，这座墓葬的封堆为岩石堆积成的低矮石堆，封堆下有石板围砌的椭圆形石圈，竖穴土坑下有木棺，木棺使用铁钉、铜钉，东、南、西三面围砌石块，构成石椁，北面生土台上放置11匹马，排成3列，由东向西分别为三三五匹。最东处马首上布满疑似编织席的残留物，紧贴马头骨一面有大量金箔和少量红色漆皮。中间南部的马身上有较多骨器，如带扣、骨管等。
韩化蕊说：“马骨是不规则形，而且有些茬口已经缺失或者变形，有些断裂严重的，一根肢骨就有多达几十片的碎片，所以拼对工作不仅耗费时间，更需要巨大的耐性。在每一包拼对完之后，还没有找到位置的骨骼，需要根据发掘时候的资料照片，在邻近出土的马骨中寻找，将残片最大限度归位。拼对时不能急于粘接，一定是根据碎片的位置、茬口的角度，明确碎片粘接的先后顺序才能进行。由于马骨在自然脱水的环境中开裂变形，所以整形往往需要和粘接同时进行。我们多选择G型钳、细铁丝、绷带、保鲜膜等材料矫正形状。这批马骨残缺的情况很复杂，所以选择用了多种补配技术。”
一匹完整的马呈现在人们面前，但它不是普通的马，而是一匹来自2300年前早期铁器时代的马——由中国社会科学院考古研究所和新疆文物考古研究所承担的这项“新疆喀拉苏墓地出土骨质文物保护修复项目”，今年初画上了句号，但它的故事还远没有结束。
喀拉苏墓地的发掘进一步完善了阿勒泰地区史前考古学文化序列，对于阿尔泰山早期文明发展的研究有着重要的意义。尤其是M13和M15两座墓葬的发掘，是当时埋葬习俗的集中表现。M15是该墓地中规模最大、规格最高、出土文物最为丰富的墓葬，也是新疆目前考古发掘中发现殉葬马匹数量最多的一座墓葬，这为了解古人用马和装饰风格特点，准确理解亚欧草原早期牧业文明的葬俗葬制提供了翔实的物证。
中国社会科学院考古研究所专家研究了这批马后发现，它们来自不同的地区，且均是年老体弱的马。初步判断，它们是不同部落给墓主人敬献的可能性较大。由此也看出，墓主人的身份很高。
马头是最难的修复部位。马头主要分为两部分，上颌骨与颅骨连接成一体，下颌骨为另一部分。其中上颌骨与颅骨的部分往往残缺较多，而且体量大造型复杂，以往的方法已经不能使用。参与修复的杨巍想到了用树脂翻模补配的方法。即以修复好的一个上颌骨与颅骨作为母本，用油泥塑一个马头型。为了方便脱模，将马头分为上下两部分，按照先上后下的顺序做好范，再使用范制作出树脂配体。接下来在树脂配体上去除文物已有的部分，把剩下的和文物粘接，就补配完成了。最后在表面使用传统的修复工艺随色，随色既要符合马骨的整体色调，又要与文物本体有所区分，达到“远看成一 色，近看有区别”。
按照工作方案，13匹马被分解成若干部分，运到修复室。参与修复工作的韩化蕊说：“以往修复的文物，一件文物伴随一个号码。但这次一匹马被分成了若干号码，所以在工作之初，需要先把每个号码分属于马的哪个部位整理清楚。一副马骨架有多达205块形状各异，大小不同的骨骼，而且许多已经断裂、残缺，十分难辨认。”
分清了马骨，接下来他们就开始分析马骨的保存情况。通过一系列分析他们得出：这些马骨保存在弱碱性的土壤中，马骨表面附着的石膏、方解石等来自土壤钙积层，还有金含量较高的金箔。马骨的抗裂、抗压、抗折等机械性能大大降低，因此断裂，甚至是残缺。这也为此次修复找到了方向：对马骨进行加固，是修复的重要环节。
