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现代科技守护古老敦煌


作者:佚名       来源于:家长学院

  安全保障体系,除了守护文物安全,同时还能守护游客和职工的安全。“我们将现有的安防、消防、电气线路系统等都集成到数字孪生模型上,便于内部的隐患排查、风险分级管控。”

  安防系统还接入了院内监测中心、游客预约系统等的数据,并且数据与酒泉市消防支队、敦煌市公安局共享,“尽量不做信息孤岛”。系统升级后,民警因游客走失、遗失物品来查监控的效率大大提升,“从原来的三四小时,到现在最快五分钟就能解决问题。”张帅说。

  实验锻造“护身符”

  一台电脑显示屏上,数字化模拟复原的莫高窟254窟壁画“萨埵太子本生”,如同刚刚绘制成,艳丽明亮,与斑驳黯淡、饱经沧桑的原始壁画形成鲜明对比。敦煌研究院副研究馆员柴勃隆介绍,这是莫高窟首幅用多光谱技术复原的壁画。在紫外光、红外光下,肉眼看不到的壁画线条、有机颜料使用位置等细节都浮现出来,如同人民币在紫外线下会呈现防伪标识一般。运用多光谱技术,最终可以对壁画颜料层及绘画技法进行“科学”而非主观的复原,还原到壁画最初创作时的模样。而且这种方式是无损的、非接触的,不会对壁画造成损害。

  柴勃隆指着屏幕上285窟中“五百强盗成佛姻缘故事”的图像说:“其实古人当时画了许多精彩的细节,比如紫外线下,喷射的血迹都依稀可辨。还能看到古人绘画时的修改痕迹,比如254窟壁画中,老虎尾巴的位置就被修改过。”他兴致勃勃地分享。

  此外,多光谱也可以帮助辨别壁画中不同颜料的分布位置。“好多变色的壁画我们看到都是黑色的,但变黑前它们到底是什么颜料?通过对比颜料多光谱图像标准数据库,就可以探明它们的真身,是铅丹还是靛蓝等。”

  跟随穿着白大褂的科研人员,记者穿行于敦煌研究院保护研究所的各实验室之间,形形色色的仪器与设备叫人目不暇接。墙上的一幅幅海报,记录着敦煌研究院在科研上的累累硕果。

  敦煌石窟的壁画用了哪些制作材料和工艺?如何防止壁画发霉?如何将壁画原位保护?……敦煌壁画尘封千年的秘密,在扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线荧光光谱等现代科技襄助下,逐渐找到答案。

  走进高约两层楼、占地三千多平方米的国内首座文物保护领域的多场耦合实验室,能于一时一地目睹一年四季:冬季仓中,来自锁阳城遗址的样本上覆盖着皑皑白雪;风雨仓中,来自庆阳北石窟寺的样本经历着“风吹雨打”;夏季仓中,取自秦东陵遗址的样本最为“沧桑”,表面的裂缝已如沟壑纵横。“这个样品已经经历了一个完整年周期的加速模拟。最开始它的表面是比较平整光滑的,经历了一个年周期的降雪、降雨、风化过程后,它已经有了一些比较明显的病害发育。”敦煌研究院保护研究所副研究馆员张博介绍,这些样本并非取自遗址本体,而是使用遗址周边原状样品,或用传统工艺制成的。

  多场耦合实验室具有时间可控、精度可调、可进行多场耦合模拟、足尺样品模拟等优势。这里可以在短时间内,模拟不可移动文物经历多种不同自然条件“摧残”后的模样,为保护工艺和材料的使用、研发提供数据,揭示土遗址“生病”的原因。三个仓体配合使用,可以模拟从零下30℃到60℃的温度,从10%至90%的相对湿度,以及风、雨、雪、日照等一年四季土遗址所在地域的各种气候条件。

  在多场耦合实验室中,时间可以被“加速”。“像干旱环境,四五十天左右就能够模拟完一个年周期。”张博表示,未来还有望进一步优化、压缩这一模拟过程。

现代科技守护古老敦煌

壁画修复师正在修复莫高窟55窟壁画。王笑妃摄/光明图片

  敦煌研究院副院长郭青林说:“我认为没有不好的材料,只有不好的使用环境和方法。就像人治病,哪个处方有效,需要不断通过模拟实验来验证。”多场耦合实验室就是模拟各种“病症”,试验“药方”的有效性。“我们可以在实验室里验证学者最新研究成果的可行性;材料研发出来后,我们还可以给保护工艺、材料开出一个详细的使用说明书,比如它们适用哪些遗址?具体应该怎样用?”张博介绍,像敦煌研究院自主研发的PS材料,就是通过实验研究出它针对哪些降雨强度加固效果较好。

  数字开启“永生路”



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