這里有滿壁風動的盛唐芳華、飄逸靈動的飛天仙女、千古流傳的九色鹿傳說;這里見證東西方文化交匯的重要樞紐,是中華文明幾千年不斷融會貫通的典范。這里,是敦煌。
敦煌莫高窟標志性建筑九層樓,即第96號窟。敦煌研究院供圖
從公元4世紀至14世紀,1000多年間,一代代人開窟造像,成就莫高窟這座舉世聞名的藝術寶庫,至今仍存735個洞窟、4.5萬平方米壁畫、2000多身彩塑。今天,在科技手段助力下,敦煌人有信心為莫高窟再續(xù)命千年。
“數(shù)字敦煌”放眼永久
2016年,“數(shù)字敦煌”資源庫平臺上線,首次通過互聯(lián)網(wǎng)向全球發(fā)布敦煌石窟30個經(jīng)典洞窟的高清數(shù)字化內(nèi)容及全景漫游;2020年,“云游敦煌”微信小程序上線;2022年底,“數(shù)字敦煌·開放素材庫”全球開放;今年4月,結合敦煌學研究成果與游戲科技的“數(shù)字藏經(jīng)洞”上線……
如果說“數(shù)字敦煌”是莫高窟一張靚麗的數(shù)字名片,那么海量數(shù)字化采集則是“數(shù)字敦煌”的基礎。
工作人員在莫高窟第341窟對壁畫進行數(shù)字化采集。應妮 攝
記者日前在莫高窟第341窟數(shù)字化采集現(xiàn)場看到,滑軌上的相機鏡頭在明亮的燈光下自動散點分幅拍攝,一點點采集壁畫的局部;窟外盛夏暑氣逼人,窟內(nèi)陰涼寒氣入骨,工作人員一待就是一天。采集之后,在敦煌研究院的數(shù)字化所辦公室,工作人員則須更精細地對圖片進行拼接和三維定位修正,或者是彩塑的三維重建。
敦煌研究院甘肅恒真數(shù)字文化科技有限公司負責人路育成告訴記者,人工一天能拼接大約20張照片,近兩個月才能拼出一個壁面,還要再進行定位糾正,以確保不會發(fā)生形變,由此才是最終版。而這還只是平面壁畫的工作量。如果是弧面壁畫,需要定位糾正的量就更大,相應需要的時間也更多。至于彩塑的三維重建,可以用海量數(shù)據(jù)來形容,僅僅是第45窟一米多高的主佛雕塑,在電腦軟件中重建所用的三角面就有四百多萬個;中唐第158窟的涅槃像身長15.6米,三維重建該窟耗時兩年,三角面達上億。
莫高窟第148窟壁畫數(shù)字化采集現(xiàn)場。敦煌研究院供圖
敦煌研究院院長蘇伯民介紹,截至2022年底,敦煌石窟完成了近290個洞窟壁畫的高精度數(shù)字化采集,162個洞窟的全景漫游節(jié)目制作和7處大遺址的三維重建等,5萬多張歷史檔案底片的數(shù)字化掃描工作。下一步,敦煌研究院還將頒布4項行業(yè)標準,并為“一帶一路”沿線國家提供技術支撐,助力海外流散文物的“數(shù)字化回歸”。
千年來,文物每天都在老化。構建一個多元化與智能化相結合的石窟文物數(shù)字化資源庫,“數(shù)字敦煌”放眼于永久保存、永續(xù)利用。
科技安防實時監(jiān)測
“安防升級改造工程的完成,讓莫高窟從白天的開放區(qū),直接變身晚上的文物庫房禁區(qū)。”敦煌研究院保衛(wèi)處副處長張帥自豪地說。
他介紹,敦煌研究院推進“平安石窟”建設,“一院六地”石窟安防系統(tǒng)的全面聯(lián)通,初步建成“安全管理平臺及安全應急指揮中心”和預防性保護監(jiān)測預警體系,啟動了甘肅省石窟寺監(jiān)測預警平臺一期建設,構建了“信息綜合、科學研判、協(xié)同管理、主動預防”的石窟安全管理新模式。
敦煌石窟預防性保護監(jiān)測預警體系。敦煌研究院供圖
“一院六地”是指,敦煌研究院同時管理世界文化遺產(chǎn)敦煌莫高窟、天水麥積山石窟、永靖炳靈寺石窟,全國重點文物保護單位瓜州榆林窟、敦煌西千佛洞、慶陽北石窟寺。
即將投入使用的甘肅省石窟寺監(jiān)測預警平臺,對六地進行實時監(jiān)測。該系統(tǒng)通過航拍比對、全站儀、定點微距攝影、紅外感應等多種手段,對地形地貌、崖體、重點區(qū)域壁畫、塑像穩(wěn)定性的變化進行了定期和實時監(jiān)測,并建立了完善的人工巡查制度,制定了規(guī)范化表格,實現(xiàn)了洞窟的常態(tài)化周期檢查、重點洞窟的定期檢查和異常事件快速反應核查。
環(huán)境監(jiān)測傳感器已經(jīng)在莫高窟成熟使用,一旦顯示哪個洞窟內(nèi)的濕度超過62%,工作人員就會立即采取限流、通風甚至暫停開放的措施。因為超過這一臨界濕度,壁畫深處的地仗層就會析出鹽分,進而在壁畫表面結晶,引起壁畫酥堿和破裂。而濕氣則來自觀眾呼吸出來的水汽,和高濕天氣時因游客參觀而從窟外交換進來的濕空氣。
科研創(chuàng)新治病、防病
走進我國文物保護領域首座多場耦合實驗室,一眼就看到實驗倉中四個大土塊,均被厚厚一層雪所覆蓋。
2020年,我國首座文化遺產(chǎn)保護多場耦合實驗室正式投入使用。敦煌研究院供圖
敦煌研究院保護研究所研究人員張博介紹,該實驗室構建了可模擬溫度、濕度、日照、降雨、降雪等各種環(huán)境條件的實驗室,模擬環(huán)境能夠覆蓋絕大多數(shù)的不可移動文物遺址,且模擬的環(huán)境具有時間可控、條件可重置、變量可控、數(shù)據(jù)精確,并能夠進行足尺模型試驗等優(yōu)點。“實驗室可實現(xiàn)零下30℃至零上60℃的溫度、10%至90%的相對濕度和風、雨、雪、太陽照射等一年四季的各種氣候條件的模擬。”根據(jù)實驗結果,可以深入探索文物病害成因、機理,也為防控、防治、修復科學技術提供了良好的實驗平臺。
對壁畫的保護研究則是一以貫之的。以第85窟壁畫為例,它存在莫高窟最典型的三種病害——起甲、空鼓、酥堿,敦煌研究院和美國技術團隊通力合作,歷時7年、嘗試80余種配方,開創(chuàng)性研究出了空鼓灌漿和壁畫脫鹽的修復技術,近二十年來該窟壁畫依然穩(wěn)定。“修復第85窟,創(chuàng)造了可持續(xù)的壁畫保護方法。”蘇伯民說,這次修復直接推動了《中國文物古跡保護準則》的出臺,“只有文物保護作為一個科學體系建立起來,才是文物保護領域真正的轉(zhuǎn)折。”
敦煌莫高窟風沙環(huán)境綜合治理現(xiàn)場。應妮 攝
敦煌石窟壁畫顏料變色機理及色彩復原研究,通過成熟的多光譜圖像技術來調(diào)查壁畫消失畫面,以及被污染或覆蓋畫面底層線條、題記等信息;納米化石灰材料的運用,可提高壁畫樣塊表面的粘結力和硬度;采取礫石鋪壓、鋪設麥草方格沙障、滴灌植物固沙等措施,建立莫高窟風沙危害綜合防護體系,使進入窟區(qū)的積沙量減少了95%以上,有效減輕了沙塵對石窟圍巖及壁畫的損害程度……種種科技手段的綜合運用,讓蘇伯民有信心說,“只要環(huán)境不發(fā)生大變化,目前的保護手段可保莫高窟下個千年。”
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