科技是文化遗产的最佳“卫士”
近几十年来,随着计算机、虚拟现实技术、遥感、GPS、GIS等高技术的发展,越来越多的科学技术被用于文化遗产考察勘测、历史文化遗产的保护规划工作的各个方面。而《世界文化和自然遗产保护公约》更是要求签约国要“加强科学技术的研究和考察,改善工作方法,使国家得以消除威胁遗产之危险”。
中国文物保护技术协会理事长、故宫博物院研究员陆寿麟长期从事文物的科技保护工作。他告诉《科学时报》记者,文化遗产在保存过程中历尽沧桑,在经受风、雨、雷、电、火、地震、虫害、霉菌等自然因素的破坏以及因保护、搬运不当造成的人为损坏后,必须利用一定的科技手段来加以修复和还原。“自然科学和技术手段已经成为了历史文化遗产保护的最重要角色之一,而一切科技手段,如果利用得当,都可以在文化遗产保护中发挥重要作用。”陆寿麟说。
文物研究和文物保护都需要科技
陆寿麟说,文物的研究和保护工作都需要科技,这其中涉及化学、生物、物理、环境、地质、矿物、材料等不同领域的科技知识。这其中,不同文物质地各不相同,其遭遇各种损害的原理和规律就各不相同,在修复和还原的过程中所需要的科技手段也就不同,相当复杂。仅就文物的抗腐蚀和修复工作来讲,就要比工业上的复杂得多,因为文物在地下就已经腐蚀了上千年,出土后即带有腐蚀元素,并且马上又开始了出土后新的环境下的新腐蚀,同时,文物的保护并不同于工业物品的保护,讲究的是要“保持原貌”,这就需要比工业物品生产维护更为复杂和先进的科技手段。
陆寿麟告诉记者,列于各大石窟之首的龙门石窟,1500年来,经受了风化、崩塌、溶蚀等自然因素方面的病害,出现了开裂、崩叉的现象,最开始,采用了铁路上的护坡法来对龙门石窟进行保护,但是效果并不理想,其后随着灌浆技术的发展,就在石窟的开裂处灌浆,有效地遏制了崩叉现象的继续,这种方法也用在了对云冈石窟的保护工作中。
此外,世界第一佛——1200岁的四川乐山大佛,由于风化严重,受到了严重的损坏,我国从上个世纪初开始对大佛进行过多次加固维修,但效果不佳。直到上世纪90年代至今,专家们利用超声波、地质勘测、电阻率法探测以及微测探等众多现代科技手段为大佛检查病因,并对大佛实行危岩加固,采用108块岩体试验小方块进行材料对比,选用其中最合适的岩体材料为大佛“美容”。目前,中国针对大佛的主要“病症”,着力研究造像岩体防风化技术、生物侵害与生物风化技术及旅游资源开发管理信息系统。这套系统的科学研究将揭示侏罗—白垩系地层的物理、化学和生物风化机理,不仅能有效保护大佛,还将使中国文物科学研究水平走上一个新的台阶。
据悉,秦始皇陵文物保护修复同样运用了大量现代科技——研究人员应用航空摄影测量技术,精确测绘了秦陵的现状图、影像图、俑坑军阵位置图等,用近景摄影测量测定各类兵马俑、兵器的立面图、等值线图,用航空遥感技术探测和发现地下文物的分布,了解地质现象对地下文物的影响。研究人员用这种方法测定了秦陵内外城的长方形双重城垣的存在及其范围。在兵马俑考古发掘遗址的环境监测保护中,运用了计算机技术分析处理空气、土壤的有关数据,采用了微生物学的显微分析法了解霉菌对文物遗址的危害。在秦俑坑的发掘中,研究人员运用现代科技手段进行多学科研究,挖掘遗址包含的信息,如结合地质学的科学测试,对俑坑自然地层剖面进行生物化石和磁化率记录的研究,全面探讨古时特别是春秋战国——秦汉时期的气候状况;利用科学检测手段测定秦俑坑出土青铜兵器的成分,研究秦代青铜冶炼、铸造和防锈技术,验证了史书记载的青铜器冶炼铜铅锡等元素的成分配比等。
陆寿麟告诉记者,作为目前世界上最大的宫殿,故宫有着最大的古建筑群,对它的保护以修缮为主,而在原来的保护工作中,往往是能用的材料继续用、不能用的就换掉,但这样持续下去,就会使其变成了“古建筑群模型”,现在使用先进的科技方法,就能尽量把原有的东西保存下来。最近几年,故宫的琉璃瓦顶釉层剥落现象非常严重,但琉璃一拆即碎,故宫古建筑保护组就对琉璃的各种形态进行考察,经过分析找出其病态所在,在科学研究的基础上提出对策,除了可以对其高温上釉外,还可以采用封固的方法使琉璃不易松动坏掉,这个过程中,尽量不改变琉璃原有的色彩、光泽和原位等;故宫有名的红墙目前褪色现象较为严重,以往使用的传统的粉刷材料有弊病,红颜色会随着雨水的冲刷顺墙流到地上,目前,故宫正在研究一种新材料,这种新材料具有耐冲刷、耐老化的特点,手感、质感、透气性要求也非常高,在经过相应的考验和鉴定后,将实施大规模的试验应用,如果论证可行后,就可以全面地使用在红墙上了。
“文化遗产的保护研究已经完全离不开科技,在传统技术的基础上,文物研究和文物保护技术也必将随着现代科技的发展而进步。”陆寿麟表示。
文物保
护科技也可促进现代科技的发展
科技在文物保护中的作用不言而喻,但反过来,“文物保护科技也可以促进现代科技的发展”。陆寿麟告诉《科学时报》记者。
陆寿麟说,3000年前的青铜器至今仍完好无损,秦俑所佩戴的剑几千年来没有被腐蚀,在文物研究中,如果能通过科学研究方法破译其中的相关信息,找到了原理,就可以发掘出一种非常优秀的防腐蚀手段,这不仅可以促进相关方面的科学研究,并且可以将这些防腐蚀手段运用在工艺用品甚至航天科技用品上面。而古代一些青铜器微妙精巧的镂空技术、星象图中所反映出的天文学知识等,都会对今天的科技发展有很大的启发性,“它们内部所包含的科技价值也可以促进今天的科技发展。”陆寿麟说。
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