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來!感受下敦煌石窟文物保護(hù)的高科技

2020年09月07日 11:16    來源:科技日報(bào)    王祝華 杜英

  初秋的敦煌,風(fēng)和日麗,藍(lán)天白云把大漠裝扮得分外迷人。

  在正實(shí)施修復(fù)的莫高窟231窟,敦煌研究院保護(hù)研究所副所長、文物保護(hù)技術(shù)服務(wù)中心主任趙林毅帶著科技日報(bào)記者,一邊穿梭于腳手架,一邊講述莫高窟的壁畫、彩塑和崖體的病害及其保護(hù)。

  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(hù)研究中心在敦煌研究院近日揭牌。這是甘肅省落實(shí)習(xí)近平總書記去年到莫高窟考察時(shí)提出的“文物保護(hù)主要依靠科技”“把莫高窟保護(hù)好,把敦煌文化傳承好”“努力把研究院建設(shè)成為世界文化遺產(chǎn)保護(hù)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(hù)研究弘揚(yáng)事業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的新氣象。

  從搶救性保護(hù)到與預(yù)防性保護(hù)并重

  石窟壁畫存在的主要問題是由自然和人為因素引起的各類病害,也有材質(zhì)本身所導(dǎo)致的問題。如顏料層起甲、粉化、脫落,崖體和地仗結(jié)構(gòu)引起的空鼓、開裂,由水鹽運(yùn)移引起的地仗酥堿、皰疹,還有由微生物引起的畫面污染等。塑像除了表層彩繪會出現(xiàn)與壁畫相似的問題外,還有塑像結(jié)構(gòu)體中木骨架的糟朽、斷裂等。

  “隨著游客的頻繁參觀,打破了洞窟原有相對穩(wěn)定的小環(huán)境,勢必會對洞窟文物造成一定的影響!壁w林毅說。

  莫高窟文物保護(hù),從搶救性保護(hù)到與預(yù)防性保護(hù)并重,敦煌人一代接續(xù)一代,堅(jiān)守與付出,聚沙成塔,但是從未停下“創(chuàng)新”的步伐。

  從上世紀(jì)70年代末開始,莫高窟文物保護(hù)就開始運(yùn)用新技術(shù)、新材料加固石窟,研究壁畫彩塑病害機(jī)理、修復(fù)材料及工藝并進(jìn)行修復(fù),研究應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)字信息技術(shù),對珍貴的壁畫資料進(jìn)行高保真、永久的保存。進(jìn)入21世紀(jì),敦煌研究院以更先進(jìn)的理念、廣闊的國際視野,開展管理工作,包括數(shù)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(jié)合大數(shù)據(jù)、GIS地理信息、物聯(lián)網(wǎng)等諸多新興科技,對石窟文物保護(hù)與時(shí)俱進(jìn)。

  當(dāng)記者來到石窟監(jiān)測中心看到,監(jiān)測預(yù)警平臺大屏幕上有4個洞窟亮起了預(yù)警燈。監(jiān)測中心主任王小偉介紹,莫高窟內(nèi)、外部都已部署現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)測設(shè)備,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測石窟外部氣象、風(fēng)沙、水環(huán)境、噪音等情況,以及洞窟內(nèi)部溫度、相對濕度、二氧化碳等。當(dāng)天正逢暑假高峰期,預(yù)警的4個洞窟內(nèi)人流和二氧化碳指標(biāo)達(dá)到了峰值,需要進(jìn)行人流調(diào)峰。

  現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)測預(yù)警體系是敦煌研究院采取預(yù)防性保護(hù)的一個重要手段。這整套智慧化預(yù)警服務(wù)系統(tǒng)通過對石窟文物和建筑場所實(shí)時(shí)、長久的安全監(jiān)控,能夠及時(shí)感知到風(fēng)險(xiǎn)因素,將安全問題預(yù)防在先,防患于未然。

  趙林毅表示,近年來,敦煌研究院將洞窟日常保養(yǎng)與維護(hù)工作也納入了預(yù)防性保護(hù)的范疇。所有開展的工作,突出了以防為主防治結(jié)合的預(yù)防性保護(hù)理念,應(yīng)用科技手段最大程度遏制各類病害的發(fā)生和發(fā)展,最大限度延續(xù)文化遺產(chǎn)的壽命。

  現(xiàn)代先進(jìn)科技手段和儀器發(fā)揮出越來越重要的作用

  “以往我們?nèi)泳陀冕樇廨p輕扎一下,這針尖點(diǎn)的取樣量粉末估計(jì)也只有幾個毫克,但是對我們來說這已經(jīng)很多了!北Wo(hù)研究所的研究人員告訴記者。

  “這是X射線熒光分析裝置,最快可以10秒檢測出試塊顏料中所有的元素!薄斑@個差熱分析儀可以分析壁畫的材質(zhì)!北銛y式設(shè)備讓實(shí)驗(yàn)室動了起來,好多設(shè)備可以直接到壁畫前進(jìn)行無損檢測了!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(tǒng)……通過這些儀器,科研人員可以很快獲取壁畫材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、病害特征及可能誘發(fā)病害的因素等信息。

  隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,敦煌研究院對壁畫保護(hù)的技術(shù)和方法也在不斷創(chuàng)新,可移動的實(shí)驗(yàn)室將無損或微損技術(shù)應(yīng)用到文物保護(hù)中,未來還會有更多先進(jìn)的科學(xué)儀器和設(shè)備活躍在壁畫保護(hù)的實(shí)踐中。

  而對壁畫的加固修復(fù)結(jié)果應(yīng)該如何評價(jià),以前沒有一個特別清楚的量化指標(biāo),比如所使用的修復(fù)材料的粘度、玻璃化溫度、分子量、pH值,還有材料的粘結(jié)性和滲透性等,完全靠壁畫修復(fù)師的經(jīng)驗(yàn)。

  “國家古代壁畫與土遺址保護(hù)工程技術(shù)研究中心在壁畫的科學(xué)保護(hù)方面,重點(diǎn)圍繞文化遺產(chǎn)價(jià)值發(fā)掘方法研究、傳統(tǒng)制作材料和工藝的科學(xué)化研究、多因素耦合的病害機(jī)理研究、基于傳統(tǒng)材料的保護(hù)加固技術(shù)和裝備研發(fā)等方面持續(xù)開展工作,同時(shí)突出在文物保護(hù)基本原則指導(dǎo)下的保護(hù)過程中最有效科技手段的應(yīng)用,不斷完善適用于壁畫保護(hù)的科學(xué)程序。”趙林毅說。

  另外,敦煌研究院也形成了適用于壁畫保護(hù)的專用儀器和裝備,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)等壁畫保護(hù)成套關(guān)鍵技術(shù),以及針對壁畫保護(hù)的過程質(zhì)量控制方法和效果評價(jià)體系,編制了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

  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(jiān)測、微環(huán)境監(jiān)測、本體監(jiān)測、崖體監(jiān)測、游客監(jiān)測和安防監(jiān)測的預(yù)防性保護(hù)體系。

  保護(hù)技術(shù)向“一帶一路”沿線國家推廣

  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(hù)單位瓜州榆林窟、敦煌西千佛洞、慶陽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(hù)科研機(jī)構(gòu),理應(yīng)為其他文化遺產(chǎn)地探索出一套完善的科學(xué)保護(hù)體系,輻射和帶動重要文物保護(hù)利用事業(yè)的發(fā)展。

  敦煌研究院院長趙聲良表示,自2019年以來,敦煌研究院持續(xù)加大投入,運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)加強(qiáng)文物保護(hù)研究,開展省部級及以上課題25項(xiàng),新立項(xiàng)5項(xiàng),其中“墓葬壁畫原位保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”獲國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。授權(quán)文物保護(hù)技術(shù)專利3項(xiàng)、完成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2部,內(nèi)容涉及墓葬壁畫保護(hù)、石窟寺風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測技術(shù)研發(fā)、石窟寺加固技術(shù)等。這些課題、專利、標(biāo)準(zhǔn)的成功申報(bào)和實(shí)施,將突破我國石窟和古代壁畫保護(hù)技術(shù)中的一些瓶頸問題,全面提升石窟和古代壁畫保護(hù)的科學(xué)性與精細(xì)化水平。

  除此之外,敦煌研究院持續(xù)加強(qiáng)科研平臺建設(shè),在國家文物局和科部門的支持下,2018年底,建成的國內(nèi)首個用于文物劣化機(jī)理研究的大型多場耦合實(shí)驗(yàn)室開始運(yùn)行,首次將仿真與模擬試驗(yàn)技術(shù)成功引入文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域。

  目前,敦煌研究院已逐步形成了集古代壁畫和土遺址保護(hù)基礎(chǔ)研究、理論創(chuàng)新、技術(shù)與裝備研發(fā)、合作交流、人才培養(yǎng)、成果推廣與應(yīng)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(xiàng)技術(shù)成果獲國家和省部級獎勵。這些成果已經(jīng)推廣應(yīng)用于甘肅、西藏、新疆、寧夏、青海、山西、河北等10余省(區(qū))100余項(xiàng)全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位的保護(hù)工程,取得了良好的社會效益,也正在向“一帶一路”沿線國家推廣。

  “去年8月,習(xí)總書記給我們提出了關(guān)于石窟寺保護(hù)、研究和弘揚(yáng)的新的歷史要求!倍鼗脱芯吭好u(yù)院長、“敦煌女兒”樊錦詩表示,石窟寺文化遺產(chǎn)承載并延續(xù)著國家和民族的精神血脈,需要薪火相傳、代代守護(hù),也需要與時(shí)俱進(jìn)、推陳出新。

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(責(zé)任編輯: 郭博文 )

來!感受下敦煌石窟文物保護(hù)的高科技

2020-09-07 11:16 來源:科技日報(bào)
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