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一代又一代石窟寺科技保護(hù)工作者,,對(duì)保護(hù)材料的研發(fā)與突破,,不僅為石窟寺文物的健康帶來了福音,也引領(lǐng)了文物保護(hù)的科技創(chuàng)新,。
云岡石窟,、龍門石窟,、敦煌石窟、麥積山石窟……據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),,我國現(xiàn)存石窟寺遺址上萬處,。它們不僅是古代東西方文明交融對(duì)話的重要場(chǎng)所,,也是記錄保存多元?dú)v史文化的重要載體。石窟寺的主要材料是巖石,,由于歷經(jīng)千年,,在柔韌的水、尖利的風(fēng)以及熱脹冷縮,、蟲咬蟻蛀等情況下,,已被漸漸磨蝕、淘空,。相關(guān)研究表明,,我國石窟寺大多面臨失穩(wěn)、水害侵蝕,、風(fēng)化破壞三大頑癥的折磨。
如同大夫治病,,石窟寺保護(hù)不僅要正確診斷,,更要對(duì)癥下藥、有藥可醫(yī),。而無論醫(yī)治石窟寺的哪一種病癥,,首先要有合適的保護(hù)材料。從上世紀(jì)60年代開始,,一代又一代石窟寺科技保護(hù)工作者,,面對(duì)不能言說的“石頭”,摸索研制幫助它們強(qiáng)身健體,、延年益壽的保護(hù)材料,,其間有三大突破不僅為石窟寺文物的健康帶來了福音,也引領(lǐng)了文物保護(hù)的科技創(chuàng)新,。
圖為云岡石窟蓮花及飛天,。
云岡石窟開文保材料研究先河
新中國成立不久,石窟寺保護(hù)就受到黨和政府的高度重視,。上世紀(jì)60年代初,,在基本實(shí)現(xiàn)不塌、不漏的前提下,,成立了以中國文化遺產(chǎn)研究院余鳴謙為組長(zhǎng)的國家級(jí)石窟保護(hù)組,,前往各地石窟調(diào)研,同時(shí)多方尋求科技協(xié)作,。他們與中國科學(xué)院中南化學(xué)研究所和北京地質(zhì)學(xué)院牽手成功,,二者分別在材料和地質(zhì)方面擁有雄厚的科研力量,且對(duì)保護(hù)石窟有濃厚興趣,。大家達(dá)成一致,,選擇以云岡石窟第1,、第2窟為加固保護(hù)對(duì)象,聯(lián)合組建石窟寺加固保護(hù)項(xiàng)目組,,開展保護(hù)材料的研究,。
隔行如隔山,文物人不懂地質(zhì),,搞地質(zhì),、化學(xué)的不懂文物,更不懂石窟,。通過合作與交流,,大家慢慢認(rèn)識(shí)到這是水文地質(zhì)問題。云岡石窟所在地區(qū),,冬季干燥夏季潮濕,,一天之內(nèi)早晚溫差也很大,這種長(zhǎng)期的交替作用,,導(dǎo)致石窟及其雕塑風(fēng)化嚴(yán)重,。
一開始,學(xué)者們選擇一種有機(jī)玻璃材料作為研究對(duì)象,。理論上講,,這種材料與其他材料聚合,可用于石窟風(fēng)化表面加固和灌漿,。然而,,合成的保護(hù)材料現(xiàn)場(chǎng)涂到石窟窟壁后,顏色發(fā)生了變化,。它不是裱糊的紙,,一旦敷上去很難揭下來。清除的任務(wù)交給從一開始就參與研究的云岡石窟保護(hù)所原副所長(zhǎng)解廷凡,。他用棉紗將它們一點(diǎn)一點(diǎn)蘸取清除,。大家由此意識(shí)到,石窟寺雕像,、彩塑,、壁畫的保護(hù)涉及考古學(xué)、美術(shù)學(xué),、地質(zhì)學(xué),、材料學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,引入相關(guān)領(lǐng)域的成熟材料要與石窟寺的體征相符,,必須做到精準(zhǔn)安全,,在以后的實(shí)驗(yàn)中更得謹(jǐn)慎小心。經(jīng)過一次又一次實(shí)驗(yàn),最終1窟,、2窟,、10窟等的裂縫都得到了有效的封護(hù)加固,石窟寺保護(hù)有了第一款裂隙灌漿表面封護(hù)加固材料,。從此,,也明確了文物保護(hù)材料要進(jìn)行適用性試驗(yàn),不能改變文物本體形狀和顏色,,為我國“不改變文物原狀”原則的形成提供了理論支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),。
之后有了姊妹版或升級(jí)版,相關(guān)應(yīng)用工藝的研究與試驗(yàn)列入國家發(fā)展規(guī)劃,,集中全國力量攻關(guān)研究,。念起來拗口、遠(yuǎn)離公眾生活的化學(xué)名詞,,經(jīng)過科研人員多年努力,,終于化為適合石窟寺強(qiáng)筋健骨的良材,不僅使云岡石窟獲得有效保護(hù),,也在許多石窟保護(hù)中得到廣泛應(yīng)用,。
圖為修復(fù)后的鹽害壁畫。
西南地區(qū)在有水環(huán)境中灌漿固化
相對(duì)于常年干旱的云岡,,川渝等潮濕地區(qū)的石窟,雖然主要病害也是穩(wěn)定性,、水害和風(fēng)化等,,治起來卻很不相同,因?yàn)樗鼈兓咎幱陲査疇顟B(tài),。在到處都是水的環(huán)境里,,采用怎樣的“藥”才能除病呢?受上世紀(jì)60年代國家第一個(gè)文物保護(hù)《十年規(guī)劃》感召,,高分子化學(xué)專業(yè)畢業(yè)的馬家郁放棄了自己心儀的電影職業(yè),,深入大足石刻,領(lǐng)銜開展南方潮濕地區(qū)石窟保護(hù)材料的研究,。
憶及往事,,馬先生興味盎然。他說,,上世紀(jì)80年代,,大足石刻北山136窟治水加固等系列工程啟動(dòng),他的主要任務(wù)就是136窟頂板滲水裂隙灌漿材料研制與應(yīng)用施工,。這個(gè)窟是北山摩崖造像的代表洞窟,,但長(zhǎng)期滲漏。經(jīng)過初步分析,大足石刻地處西南,,常年潮濕,。尋找減少或者克服水的影響的添加劑成為關(guān)鍵。說起來容易,,做起來卻不簡(jiǎn)單,。這又是一個(gè)耗時(shí)幾年的摸索過程,到處找資料,,反復(fù)做實(shí)驗(yàn),,千尋萬覓,一種比較理想的固化劑終于找到了,。這種材料不怕有水的環(huán)境,,不僅如此,如果水能夠把充填裂縫里的沉積物沖洗干凈,,還會(huì)利于材料強(qiáng)度的提高,,真正實(shí)現(xiàn)了在有水環(huán)境中的灌漿固化。
圖為麥積山石窟現(xiàn)狀
西北干旱地區(qū)防風(fēng)化加固
土遺址的病害研究與治理至今是世界難題,。它涉及自然環(huán)境,、地質(zhì)、材料,、工程設(shè)計(jì)和施工工藝等諸多因素,,需要把巖石力學(xué)知識(shí)和文物保護(hù)理念結(jié)合起來。
從20世紀(jì)70年代末開始,,敦煌研究院原副院長(zhǎng)李最雄先生等一直專注于西北地區(qū)砂礫巖石窟防風(fēng)化加固的研究,。通過對(duì)炳靈寺石窟、麥積山石窟和慶陽北石窟寺的仔細(xì)研究,,他們發(fā)現(xiàn),,蒙脫石是引起風(fēng)化的主要因素之一。這種物質(zhì)內(nèi)部有空隙,,環(huán)境氣候潮濕時(shí),,會(huì)吸收大量的水而強(qiáng)烈膨脹,環(huán)境氣候變得干燥時(shí),,又大量失水而收縮,。因此,需要尋找一種無色,、透明,,抗老化性能強(qiáng)、滲透性好的加固材料,,使其不再隨氣候變化而時(shí)脹時(shí)縮,。
他們多次實(shí)驗(yàn),未能取得理想的效果。請(qǐng)教水玻璃研究專家后,,又經(jīng)過近5年的測(cè)試研究,,終于發(fā)現(xiàn)一種嶄新的灌漿加固材料,并起了一個(gè)簡(jiǎn)潔的名字“PS”,。針對(duì)絲綢之路沿線石窟壁畫中普遍存在,、對(duì)壁畫破壞最嚴(yán)重且最難治理的,被形容為壁畫“癌癥”的酥堿,、空鼓,,以及土遺址的風(fēng)蝕、雨蝕,、開裂,、坍塌等病害進(jìn)行攻關(guān),他們研發(fā)出一系列砂礫巖石窟巖體及土遺址裂隙注漿材料,。
圖為龍門石窟蓮花及飛天,。
實(shí)驗(yàn)室成熟的材料和技術(shù),不一定適用于文物保護(hù)現(xiàn)場(chǎng),。他們?cè)诟拭C敦煌,、西安半坡遺址、新疆交河故城和西藏布達(dá)拉宮,、羅布林卡,、薩迦寺等保護(hù)現(xiàn)場(chǎng),針對(duì)不同遺址的具體問題,,通過大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和工程實(shí)踐,,研發(fā)了一系列適用于石窟、土遺址及空鼓壁畫的加固工藝方法,,有效保護(hù)了西北干旱地區(qū)的文化遺產(chǎn),。先后獲得國家發(fā)明獎(jiǎng),、國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),、國家文物局文物保護(hù)科學(xué)和技術(shù)創(chuàng)新二等獎(jiǎng)等。
更為重要的是,,一支科研團(tuán)隊(duì)在工作生活條件相對(duì)艱苦的大西北建立起來,,一批年富力強(qiáng)的科研人員迅速成長(zhǎng)為骨干。
保護(hù)材料的研發(fā)與突破在石窟寺科技保護(hù)中不僅先聲奪人,,而且對(duì)文物保護(hù)的科技創(chuàng)新起到了關(guān)鍵的推動(dòng)作用,。科學(xué)之路無窮盡,,石窟寺保護(hù)仍然存在諸多等待解決的問題,,石窟寺的科技保護(hù)任重道遠(yuǎn),永遠(yuǎn)在路上。(郭桂香 王金華)

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