原標(biāo)題：土遺址保護(hù)迎來新機(jī)遇！探訪我國文物保護(hù)領(lǐng)域首個多場耦合實(shí)驗(yàn)室→

(相關(guān)資料圖)

國家文物局今年將啟動第九批全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位申報遴選。目前，我國已核定國保單位5000多處，其中就包含了大量的石窟寺等，以土為主要建筑材料的土遺址。如何讓這些容易風(fēng)化極難保護(hù)的文化遺產(chǎn)實(shí)現(xiàn)“永久保存、永續(xù)利用”，長期以來備受關(guān)注。

在位于敦煌莫高窟的“國家古代壁畫與土遺址保護(hù)多場耦合實(shí)驗(yàn)室”，看看文保專家如何做到文化遺產(chǎn)的預(yù)防性保護(hù)。

探訪我國文物保護(hù)領(lǐng)域首個多場耦合實(shí)驗(yàn)室

9盞燈沿著軌道在屋頂劃過，亮度溫度由弱變強(qiáng)再變?nèi)?，一個周期模擬太陽的一次東升西落。調(diào)整角度，就能模擬出一年四季的太陽照射。

多場耦合，簡單地說，就是同時模擬多種不同的條件。正是借助多場耦合實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)在敦煌研究院的文保專家只需要在電腦前調(diào)節(jié)參數(shù)，在室內(nèi)就能自由完成特定時間內(nèi)太陽光照等對土遺址及其文物影響的實(shí)驗(yàn)。

敦煌研究院多場耦合實(shí)驗(yàn)室 趙建忠：做一個劣化實(shí)驗(yàn)，看日照、溫度、水，還有風(fēng)、雨、雪對它的一些影響。影響最大的這幾個因素能做到匹配，把一些極限的條件也考慮進(jìn)去，可以說基本與實(shí)際環(huán)境是一致的。

在這間夏季倉，文保專家目前正在對一大塊“墻體”模型進(jìn)行多維度測試。墻體用土遺址附近原生土質(zhì)、以相似的傳統(tǒng)工藝制成。剛一放進(jìn)倉內(nèi)時，其外表規(guī)整?，F(xiàn)在它的頂部已出現(xiàn)兩道大裂隙，一側(cè)墻面脫落，部分墻體發(fā)生坍塌。這是因?yàn)樵趥}內(nèi)，它已模擬經(jīng)歷了一年的日曬雨淋。

敦煌研究院多場耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：我們現(xiàn)在正處于正午12時陽光比較強(qiáng)烈的一個環(huán)境，模擬的是潮濕環(huán)境連續(xù)降完雨之后，太陽出來以后高溫高濕對表面的劣化情況。證明我們部分遺址在開挖的過程中，不能暴露于露天環(huán)境，必須對它進(jìn)行一定的環(huán)境干預(yù)。

在墻體模型內(nèi)部，文保專家放置有溫度傳感器，模型四周架設(shè)監(jiān)測相機(jī)，從內(nèi)到外，綜合各項(xiàng)因素，來監(jiān)測墻體病害在什么條件下發(fā)生、以怎樣的機(jī)制產(chǎn)生等規(guī)律性問題。這就意味著，一旦獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，就能對尚未發(fā)生病害的土遺址及文物進(jìn)行提前干預(yù)，實(shí)現(xiàn)防患于未然，達(dá)到遺址保護(hù)的根本目標(biāo)。

敦煌研究院多場耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：通過環(huán)境模擬確定遺址是怎么“生病”的，確定了致病機(jī)理以及病害發(fā)育機(jī)制之后，我們?nèi)パ芯繉?yīng)的防治措施。

新思路新創(chuàng)舉 保護(hù)文化遺產(chǎn)預(yù)防先行

除了夏季倉，位于敦煌研究院的這處先進(jìn)文保平臺，還有冬季倉和風(fēng)雨倉，三者聯(lián)合作業(yè)，就可以模擬出各種地域、各種氣候條件，預(yù)演我國石窟寺和土遺址等文化遺產(chǎn)將經(jīng)歷何種變化，可以讓保護(hù)措施更加精準(zhǔn)，更加科學(xué)規(guī)范。

風(fēng)雨倉、夏季倉、冬季倉，共同構(gòu)成我國在文物保護(hù)領(lǐng)域首座多場耦合實(shí)驗(yàn)室，建筑面積達(dá)三千多平方米，體量巨大，倉內(nèi)可模擬出零下30℃到60℃的溫度、10%至90%相對濕度，以及風(fēng)、雨、雪、日照等各個地區(qū)一年四季的氣候條件。2020年底正式投入使用以來，目前，已初步完成甘肅慶陽北石窟寺砂巖風(fēng)化機(jī)理和防控技術(shù)探索性研究。莫高窟的相關(guān)研究，接下來也將在這座實(shí)驗(yàn)室開展。

敦煌研究院多場耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：這個環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室主要針對土遺址、石窟寺、露天壁畫以及各種包括受環(huán)境影響因素有病害發(fā)生的文物，都可以用于這些研究。

如何永久保存、永續(xù)利用人類珍貴的文化遺產(chǎn)，是文物保護(hù)工作者所面臨的終極難題。因全球氣候變化等因素引發(fā)的文物、遺址病害問題正在加劇，文化遺產(chǎn)珍貴而脆弱，在多因素耦合作用下，其病害多種多樣。這就需要開展多因素耦合實(shí)驗(yàn)，尋求精準(zhǔn)的保護(hù)之道。

敦煌研究院研究館員 樊錦詩：壁畫是泥巴跟草拌著抹上去的，抹了兩層以后在上面畫畫，所以說材質(zhì)特別脆弱，水一出來了，泥土就軟了?，F(xiàn)在這幾年，兩三年了，降雨量忽然就多了，我們很擔(dān)心，敦煌能保存到今天，主要靠的是干燥。

據(jù)介紹，針對石窟寺和土遺址，近年來，保護(hù)加固工程中逐步開始了先現(xiàn)場試驗(yàn)后實(shí)施措施的新模式?，F(xiàn)場試驗(yàn)雖然真實(shí)，但一場雨一場雪要等很久，集齊各種氣象氣候試驗(yàn)條件，更是難上加難。而石窟寺和土遺址保護(hù)刻不容緩，多場耦合實(shí)驗(yàn)室的建成應(yīng)用，成了文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的那道東風(fēng)。

敦煌研究院多場耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：我們夏天可以模擬降雪凍融，冬季可以模擬降雨日照，包括降雪降雨的均勻度都達(dá)到了比較高的標(biāo)準(zhǔn)。我們可以加入單一的影響因素，或者是多種因素同時耦合性地來對它進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

按照春夏秋冬時序和轉(zhuǎn)合特征，實(shí)驗(yàn)明確了真實(shí)環(huán)境條件的模擬加載方式。同時，實(shí)驗(yàn)室挑高約為兩層普通住宅樓的高度，這個龐大的空間內(nèi)，還可以對數(shù)噸重的大型石窟寺和土遺址樣品進(jìn)行耦合實(shí)驗(yàn)。

敦煌研究院多場耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：尺寸太小的話，它在收縮的過程中，裂隙就不會發(fā)育，有一些病害在小樣品上是表現(xiàn)不出來的。所以我們倉體的優(yōu)勢就表現(xiàn)出來。我們在做一些大型樣品的時候，這個病害是能夠表征出來的。

不僅如此，將備選的修復(fù)加固材料一同放進(jìn)倉內(nèi)進(jìn)行測試，完成文物遺址“病情診斷”的同時，也找到了“對癥療法”。打通室內(nèi)研究和現(xiàn)場實(shí)踐的有效銜接，就為開展石窟壁畫和土遺址預(yù)防性保護(hù)，提供了更前瞻更高效的新可能。

從莫高窟到三星堆 土遺址保護(hù)迎來新機(jī)遇

將科技引入文物保護(hù)領(lǐng)域，多舉措護(hù)航文化遺產(chǎn)是時代趨勢。敦煌研究院致力于建成“世界文化遺產(chǎn)保護(hù)的典范和敦煌學(xué)研究的高地”，目前牽頭建成的我國首座多場耦合實(shí)驗(yàn)室取得的研究成果，未來將投入全國不同環(huán)境下文物遺址的保護(hù)中。

不同于西方歷史遺留的大量石砌建筑遺址，中國幾千年來夯土是最廣泛使用的建筑技術(shù)，一般民居乃至宮殿、寺廟都有夯土結(jié)構(gòu)建筑。中國土遺址包含的歷史過程從石器時期綿延至近代，是人類重要的文物資源。如何將它們保護(hù)好、利用好，是文保專家一直研究的課題。

敦煌研究院多場耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：我們可以模擬露天壁畫以及室內(nèi)壁畫的環(huán)境溫度，來看這個壁畫的病害是如何產(chǎn)生的，以及篩選的加固材料在環(huán)境影響因素之下適用性是否合適。

在夏季倉內(nèi)正在接受日照實(shí)驗(yàn)的這塊墻體，是用三星堆遺址的泥土塑成，這就意味著，在多場耦合實(shí)驗(yàn)室開展的研究對象，已從干旱環(huán)境中的北石窟寺，拓展到了潮濕環(huán)境下的三星堆。按照我國干濕地區(qū)劃分，目前，學(xué)術(shù)界一般將土遺址分為位于干旱半干旱地區(qū)土遺址和潮濕地區(qū)土遺址兩大類。土遺址的病害已分成片狀剝蝕、裂隙縫、浸水、粉化等9個類型，初步形成了干旱環(huán)境下土遺址保護(hù)加固的成套技術(shù)體系。潮濕環(huán)境下土遺址的病害類型及保護(hù)加固，仍有待進(jìn)一步完善。

敦煌研究院多場耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：目前我們實(shí)驗(yàn)倉體的各項(xiàng)環(huán)境要素，是能夠覆蓋中國絕大部分的氣象條件。土遺址的話，我們選擇了鎖陽城遺址作為干旱區(qū)代表，西安秦東陵作為濕潤區(qū)的一個遺址代表。潮濕區(qū)的話，我們以三星堆的樣品做了一個模擬?，F(xiàn)在我們這個研究正在進(jìn)行當(dāng)中。

20世紀(jì)50年代起開展古代壁畫保護(hù)修復(fù)及20世紀(jì)80年代起開展土遺址保護(hù)工作以來，我國古代壁畫與土遺址保護(hù)技術(shù)得到長足進(jìn)展。以國家需求為導(dǎo)向，專家介紹，目前文保團(tuán)隊正在致力于全面科學(xué)構(gòu)建我國古代壁畫病害綜合防治體系，多場耦合實(shí)驗(yàn)室的建成應(yīng)用，真實(shí)揭示了土遺址病害產(chǎn)生的機(jī)理，進(jìn)而能夠制定土遺址保護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國文化遺產(chǎn)的保護(hù)，正在經(jīng)歷從搶救性保護(hù)向預(yù)防性保護(hù)過渡，石窟寺和土遺址保護(hù)的整體水平將得到全面提升。

標(biāo)簽： 敦煌研究院 文化遺產(chǎn) 保護(hù)領(lǐng)域