初秋的敦煌,風(fēng)和日麗,藍天白云把大漠裝扮得分外迷人。
在正實(shí)施修復的莫高窟231窟,敦煌研究院保護研究所副所長(cháng)、文物保護技術(shù)服務(wù)中心主任趙林毅帶著(zhù)科技日報記者,一邊穿梭于腳手架,一邊講述莫高窟的壁畫(huà)、彩塑和崖體的病害及其保護。
由甘肅省科技廳支持,整合原有省級平臺組建的敦煌文物保護研究中心在敦煌研究院近日揭牌。這是甘肅省落實(shí)習近平總書(shū)記去年到莫高窟考察時(shí)提出的“文物保護主要依靠科技”“把莫高窟保護好,把敦煌文化傳承好”“努力把研究院建設成為世界文化遺產(chǎn)保護的典范和敦煌學(xué)研究的高地”等重要指示精神的重要舉措。
在這里,記者感受到敦煌文化遺產(chǎn)保護研究弘揚事業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的新氣象。
從搶救性保護到與預防性保護并重
石窟壁畫(huà)存在的主要問(wèn)題是由自然和人為因素引起的各類(lèi)病害,也有材質(zhì)本身所導致的問(wèn)題。如顏料層起甲、粉化、脫落,崖體和地仗結構引起的空鼓、開(kāi)裂,由水鹽運移引起的地仗酥堿、皰疹,還有由微生物引起的畫(huà)面污染等。塑像除了表層彩繪會(huì )出現與壁畫(huà)相似的問(wèn)題外,還有塑像結構體中木骨架的糟朽、斷裂等。
“隨著(zhù)游客的頻繁參觀(guān),打破了洞窟原有相對穩定的小環(huán)境,勢必會(huì )對洞窟文物造成一定的影響!壁w林毅說(shuō)。
莫高窟文物保護,從搶救性保護到與預防性保護并重,敦煌人一代接續一代,堅守與付出,聚沙成塔,但是從未停下“創(chuàng )新”的步伐。
從上世紀70年代末開(kāi)始,莫高窟文物保護就開(kāi)始運用新技術(shù)、新材料加固石窟,研究壁畫(huà)彩塑病害機理、修復材料及工藝并進(jìn)行修復,研究應用計算機數字信息技術(shù),對珍貴的壁畫(huà)資料進(jìn)行高保真、永久的保存。進(jìn)入21世紀,敦煌研究院以更先進(jìn)的理念、廣闊的國際視野,開(kāi)展管理工作,包括數字化存儲等。
如今,物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)日益成熟。敦煌研究院結合大數據、GIS地理信息、物聯(lián)網(wǎng)等諸多新興科技,對石窟文物保護與時(shí)俱進(jìn)。
當記者來(lái)到石窟監測中心看到,監測預警平臺大屏幕上有4個(gè)洞窟亮起了預警燈。監測中心主任王小偉介紹,莫高窟內、外部都已部署現代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監測設備,可以實(shí)時(shí)監測石窟外部氣象、風(fēng)沙、水環(huán)境、噪音等情況,以及洞窟內部溫度、相對濕度、二氧化碳等。當天正逢暑假高峰期,預警的4個(gè)洞窟內人流和二氧化碳指標達到了峰值,需要進(jìn)行人流調峰。
現代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構建的監測預警體系是敦煌研究院采取預防性保護的一個(gè)重要手段。這整套智慧化預警服務(wù)系統通過(guò)對石窟文物和建筑場(chǎng)所實(shí)時(shí)、長(cháng)久的安全監控,能夠及時(shí)感知到風(fēng)險因素,將安全問(wèn)題預防在先,防患于未然。
趙林毅表示,近年來(lái),敦煌研究院將洞窟日常保養與維護工作也納入了預防性保護的范疇。所有開(kāi)展的工作,突出了以防為主防治結合的預防性保護理念,應用科技手段最大程度遏制各類(lèi)病害的發(fā)生和發(fā)展,最大限度延續文化遺產(chǎn)的壽命。
現代先進(jìn)科技手段和儀器發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用
“以往我們取樣就用針尖輕輕扎一下,這針尖點(diǎn)的取樣量粉末估計也只有幾個(gè)毫克,但是對我們來(lái)說(shuō)這已經(jīng)很多了!北Wo研究所的研究人員告訴記者。
“這是X射線(xiàn)熒光分析裝置,最快可以10秒檢測出試塊顏料中所有的元素!薄斑@個(gè)差熱分析儀可以分析壁畫(huà)的材質(zhì)!北銛y式設備讓實(shí)驗室動(dòng)了起來(lái),好多設備可以直接到壁畫(huà)前進(jìn)行無(wú)損檢測了!背松鲜鰞x器之外,還有激光共聚焦顯微拉曼光譜儀、紅外光譜儀與光學(xué)相干斷層掃描系統……通過(guò)這些儀器,科研人員可以很快獲取壁畫(huà)材質(zhì)、結構、病害特征及可能誘發(fā)病害的因素等信息。
隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,敦煌研究院對壁畫(huà)保護的技術(shù)和方法也在不斷創(chuàng )新,可移動(dòng)的實(shí)驗室將無(wú)損或微損技術(shù)應用到文物保護中,未來(lái)還會(huì )有更多先進(jìn)的科學(xué)儀器和設備活躍在壁畫(huà)保護的實(shí)踐中。
而對壁畫(huà)的加固修復結果應該如何評價(jià),以前沒(méi)有一個(gè)特別清楚的量化指標,比如所使用的修復材料的粘度、玻璃化溫度、分子量、pH值,還有材料的粘結性和滲透性等,完全靠壁畫(huà)修復師的經(jīng)驗。
“國家古代壁畫(huà)與土遺址保護工程技術(shù)研究中心在壁畫(huà)的科學(xué)保護方面,重點(diǎn)圍繞文化遺產(chǎn)價(jià)值發(fā)掘方法研究、傳統制作材料和工藝的科學(xué)化研究、多因素耦合的病害機理研究、基于傳統材料的保護加固技術(shù)和裝備研發(fā)等方面持續開(kāi)展工作,同時(shí)突出在文物保護基本原則指導下的保護過(guò)程中最有效科技手段的應用,不斷完善適用于壁畫(huà)保護的科學(xué)程序!壁w林毅說(shuō)。
另外,敦煌研究院也形成了適用于壁畫(huà)保護的專(zhuān)用儀器和裝備,研發(fā)了起甲病害回貼、空鼓病害灌漿、酥堿病害脫鹽加固技術(shù)等壁畫(huà)保護成套關(guān)鍵技術(shù),以及針對壁畫(huà)保護的過(guò)程質(zhì)量控制方法和效果評價(jià)體系,編制了相關(guān)標準。
在風(fēng)沙防治方面,敦煌研究院也形成了防沙障阻沙、植物固沙、礫石壓沙、草方格治沙的綜合防治措施,建立了集氣象監測、微環(huán)境監測、本體監測、崖體監測、游客監測和安防監測的預防性保護體系。
保護技術(shù)向“一帶一路”沿線(xiàn)國家推廣
作為世界文化遺產(chǎn)敦煌莫高窟、天水麥積山石窟、永靖炳靈寺石窟,全國重點(diǎn)文物保護單位瓜州榆林窟、敦煌西千佛洞、慶陽(yáng)北石窟寺的管理單位,敦煌研究院是全國乃至世界上最大的石窟寺保護科研機構,理應為其他文化遺產(chǎn)地探索出一套完善的科學(xué)保護體系,輻射和帶動(dòng)重要文物保護利用事業(yè)的發(fā)展。
敦煌研究院院長(cháng)趙聲良表示,自2019年以來(lái),敦煌研究院持續加大投入,運用先進(jìn)技術(shù)加強文物保護研究,開(kāi)展省部級及以上課題25項,新立項5項,其中“墓葬壁畫(huà)原位保護關(guān)鍵技術(shù)研究”獲國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目。授權文物保護技術(shù)專(zhuān)利3項、完成技術(shù)標準2部,內容涉及墓葬壁畫(huà)保護、石窟寺風(fēng)險監測技術(shù)研發(fā)、石窟寺加固技術(shù)等。這些課題、專(zhuān)利、標準的成功申報和實(shí)施,將突破我國石窟和古代壁畫(huà)保護技術(shù)中的一些瓶頸問(wèn)題,全面提升石窟和古代壁畫(huà)保護的科學(xué)性與精細化水平。
除此之外,敦煌研究院持續加強科研平臺建設,在國家文物局和科部門(mén)的支持下,2018年底,建成的國內首個(gè)用于文物劣化機理研究的大型多場(chǎng)耦合實(shí)驗室開(kāi)始運行,首次將仿真與模擬試驗技術(shù)成功引入文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域。
目前,敦煌研究院已逐步形成了集古代壁畫(huà)和土遺址保護基礎研究、理論創(chuàng )新、技術(shù)與裝備研發(fā)、合作交流、人才培養、成果推廣與應用于一體的產(chǎn)學(xué)研用發(fā)展模式,取得了大量的創(chuàng )新型成果,多項技術(shù)成果獲國家和省部級獎勵。這些成果已經(jīng)推廣應用于甘肅、西藏、新疆、寧夏、青海、山西、河北等10余省(區)100余項全國重點(diǎn)文物保護單位的保護工程,取得了良好的社會(huì )效益,也正在向“一帶一路”沿線(xiàn)國家推廣。
“去年8月,習總書(shū)記給我們提出了關(guān)于石窟寺保護、研究和弘揚的新的歷史要求!倍鼗脱芯吭好u(yù)院長(cháng)、“敦煌女兒”樊錦詩(shī)表示,石窟寺文化遺產(chǎn)承載并延續著(zhù)國家和民族的精神血脈,需要薪火相傳、代代守護,也需要與時(shí)俱進(jìn)、推陳出新。