科技日?qǐng)?bào)記者 唐婷 陳瑜

　　“總書(shū)記勉勵(lì)文化工作者講好敦煌故事，講好中國(guó)故事。作為從事文物保護(hù)的科技工作者，我們很受鼓舞。”8月19日，習(xí)近平總書(shū)記赴甘肅考察調(diào)研，首站來(lái)到敦煌莫高窟。談及當(dāng)天下午參加的座談會(huì)，敦煌研究院科研管理處處長(zhǎng)陳港泉研究員十分激動(dòng)。

　　莫高窟也稱“千佛洞”，始建于公元366年，集建筑、彩塑、壁畫(huà)于一體，具有極高的研究?jī)r(jià)值。上世紀(jì)50年代起，國(guó)家投入大量人力財(cái)力用于莫高窟文物的保護(hù)、維修與研究。在過(guò)去幾十年里，敦煌研究院的研究人員，借助科技手段，讓莫高窟減少病害，延年益壽。

　　新思路治

　　“頑疾” 讓壁畫(huà)延年益壽

　　整個(gè)莫高窟有400多個(gè)窟保存有壁畫(huà)，如今面向公眾開(kāi)放的僅有70來(lái)個(gè)，由于很多洞窟病害程度嚴(yán)重，或許永遠(yuǎn)不可能跟游客見(jiàn)面。

　　未與游客見(jiàn)面的85窟幾乎集中了敦煌壁畫(huà)的所有病害，其中最重的是會(huì)造成壁畫(huà)整體脫落的空鼓病害。

　　1997年，“重病纏身”的85窟被敦煌研究院列為重點(diǎn)“拯救對(duì)象”。由于當(dāng)時(shí)保護(hù)、管理的科技水平相對(duì)較低，專業(yè)技術(shù)人才短缺，保護(hù)手段落后，敦煌研究院選擇和美國(guó)蓋蒂保護(hù)研究所開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)。為找到修補(bǔ)材料，專家花了整整4年，試驗(yàn)了80多種材料，發(fā)明一種“灌漿”技術(shù)，將泥漿注射到空鼓的壁畫(huà)中，這種液體會(huì)充滿空隙和裂隙，變硬后固定壁畫(huà)。

　　但問(wèn)題接踵而來(lái)，含有水分的泥漿將壁畫(huà)中的鹽分帶至表面，影響了壁畫(huà)價(jià)值，同時(shí)誘發(fā)壁畫(huà)鹽害——又稱壁畫(huà)“癌癥”，要進(jìn)行較好的修復(fù)，難度較大。

　　2006年，作為“十一五”國(guó)家科技支撐課題“古代壁畫(huà)脫鹽關(guān)鍵技術(shù)研究”課題負(fù)責(zé)人，陳港泉與團(tuán)隊(duì)提出采用新型材料結(jié)合脫鹽技術(shù)去除和降低文物材質(zhì)鹽分的新途徑。經(jīng)過(guò)3年的反復(fù)試驗(yàn)和研究，基本解決了我國(guó)古代壁畫(huà)鹽害治理難題。

　　“十二五”期間，在國(guó)家科技支撐課題“干旱環(huán)境下古代壁畫(huà)保護(hù)成套技術(shù)集成與應(yīng)用示范”支持下，研究人員進(jìn)一步依靠科技手段，拓展研究領(lǐng)域和研究深度，研究壁畫(huà)病害誘發(fā)原因和微觀破壞機(jī)理，深入開(kāi)展保護(hù)技術(shù)集成與裝備研發(fā)，形成了壁畫(huà)保護(hù)修復(fù)方法體系。

　　實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警

　　守護(hù)文物“微環(huán)境”

　　狂風(fēng)卷起的揚(yáng)沙浮塵、降雨帶來(lái)的濕度升高……各種自然環(huán)境因素和旅游開(kāi)放給莫高窟文物帶來(lái)一定程度侵?jǐn)_。

　　“為保障洞窟壁畫(huà)和彩塑保存環(huán)境穩(wěn)定，我們采用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了莫高窟監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，制定了科學(xué)的洞窟開(kāi)放管理制度。”敦煌研究院敦煌石窟監(jiān)測(cè)中心主任王小偉介紹。

　　在監(jiān)測(cè)中心的大屏幕上，洞窟內(nèi)微環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、莫高窟小區(qū)域氣象站數(shù)據(jù)、區(qū)域游客數(shù)量分布圖、接待信息及窟區(qū)主要區(qū)域視頻一覽無(wú)余。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)著70個(gè)開(kāi)放洞窟內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度和二氧化碳指標(biāo)。

　　自2002年起，敦煌研究院開(kāi)展了以“莫高窟游客承載量”為主要內(nèi)容的一系列預(yù)防性保護(hù)研究，確定了洞窟內(nèi)相對(duì)濕度不能超過(guò)62%，二氧化碳不能超過(guò)1500ppm的洞窟微環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警指標(biāo)。

　　一旦洞窟環(huán)境超過(guò)預(yù)警指標(biāo)，系統(tǒng)可自動(dòng)向莫高窟開(kāi)放管理委員會(huì)發(fā)布預(yù)警提示。洞窟管理部門(mén)和接待部門(mén)根據(jù)情況啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案并及時(shí)調(diào)整游客參觀路線，啟用調(diào)節(jié)洞窟，及時(shí)對(duì)預(yù)警的洞窟進(jìn)行通風(fēng)和除濕，使溫濕度和二氧化碳指標(biāo)回落至安全范圍內(nèi)。遇到強(qiáng)降雨、沙塵暴等極端天氣情況時(shí)，莫高窟采取停止開(kāi)放的管理措施，并向社會(huì)及時(shí)發(fā)布洞窟暫停開(kāi)放通知。

　　在王小偉看來(lái)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集和存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)，并結(jié)合每個(gè)洞窟內(nèi)彩塑和壁畫(huà)的變化情況進(jìn)行分析和總結(jié)，為莫高窟文物的預(yù)防性保護(hù)和制定科學(xué)的開(kāi)放管理制度提供數(shù)據(jù)依據(jù)，有效解決了保護(hù)和旅游之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)了旅游開(kāi)放和洞窟保護(hù)的平衡發(fā)展。

　　數(shù)字化技術(shù)

　　讓千年石窟“活”起來(lái)

　　莫高窟，雖然規(guī)模宏大、洞窟眾多，但每個(gè)洞窟的空間極其有限，窟內(nèi)的彩塑和壁畫(huà)采用泥土、木材、麥草等脆弱的材料制成，時(shí)間一長(zhǎng)，容易產(chǎn)生多種病害，并緩慢老化。

　　如何存住文物容顏，讓更多的人有機(jī)會(huì)領(lǐng)略千年石窟的魅力？采用數(shù)字化技術(shù)，讓千年石窟以另一種方式“活”起來(lái)，是解題答案之一。

　　據(jù)報(bào)道，經(jīng)過(guò)近30年的探索實(shí)踐，敦煌研究院完成了敦煌石窟206個(gè)洞窟的數(shù)據(jù)采集和100多個(gè)洞窟的圖像處理、140個(gè)洞窟的三維掃描和虛擬漫游節(jié)目制作。中英文版本的“數(shù)字敦煌資源庫(kù)”先后面向全球上線，實(shí)現(xiàn)敦煌石窟30個(gè)洞窟整窟高清圖像的全球共享。

　　前往洞窟之前，游客們可以在莫高窟數(shù)字展示中心觀賞高清數(shù)字電影《千年莫高》和球幕電影《夢(mèng)幻佛宮》，了解莫高窟自然、歷史、文化背景和數(shù)字化洞窟景觀。

　　實(shí)際上，由于洞窟采光不好，游客可能看不太清楚文物細(xì)節(jié)。“而在3D虛擬環(huán)境中觀賞敦煌壁畫(huà)和彩塑，大屏幕上高分辨率圖像的效果好于觀看洞窟本身。”陳港泉說(shuō)道。

　　來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)