文明之声:触摸石头寻找

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这幅画展示了被修复的盐渍壁画。

图为龙门石窟的荷花和蓝天。

图为云冈石窟的荷花和蓝天。

图为麦积山石窟的现状

核心阅读

一代又一代的小系列窑洞科技保护工作者在保护材料的研发上取得了突破，这不仅给窑洞文物的健康带来福音，也引领了文物保护的科技创新。

云冈石窟、龙门石窟、敦煌石窟、麦积山石窟……据不完全统计，中国现存的石窟寺庙遗址有数万处。它们不仅是古代东西方文明交融和对话的重要场所，也是记录和保存多元历史文化的重要载体。洞穴寺庙的主要材料是岩石。几千年后，它逐渐被柔韧的水、凛冽的风、热胀冷缩、虫咬和蚁蛾侵蚀和冲刷。相关研究表明，中国大多数石窟寺庙都患有三种顽疾，即不稳定、水蚀和风化破坏。

就像医生治疗疾病一样，洞穴寺庙的保护不仅要正确诊断，还要开出正确的药方。无论什么样的疾病在洞穴寺庙治疗，首先应该提供适当的保护材料。自20世纪60年代以来，一代又一代的洞穴寺庙科技保护者探索和开发了保护材料，以帮助他们在面对无法形容的“石头”时保持健康和延长寿命。这一时期，三大突破不仅给洞寺文物的健康带来了好消息，也带动了文物保护的科技创新。

云冈石窟开放资料的研究是一个先例

新中国成立后不久，洞穴寺庙的保护受到党和政府的高度重视。20世纪60年代初，在基本实现不塌陷、不渗漏的前提下，成立了以中国文物研究院于为首的国家级石窟保护小组，深入各石窟进行调查，寻求科技合作。他们与中国科学院中南化学研究所和北京地质研究所携手成功，这两个研究所在材料和地质方面都有很强的科研实力，并对保护石窟有浓厚的兴趣。大家达成一致，选择云冈石窟第一窟和第二窟作为加固保护对象，并联合成立了洞庙加固保护项目组，开展保护材料的研究。

像山一样交错，有文物的人不懂地质，搞地质和化学的人不懂文物，他们不懂石窟。通过合作和交流，我们逐渐认识到这是一个水文地质问题。云冈石窟位于干燥的冬季和潮湿的夏季，早晚温差也很大。这种长期的交替作用导致石窟和雕塑严重风化。

首先，学者们选择了有机玻璃材料作为研究对象。从理论上讲，这种材料可以与其他材料聚合，用于加固和灌浆石窟风化表面。然而，合成的保护材料在应用到洞壁后颜色发生了变化。它不是浆糊纸，一旦贴上就很难去掉。清理工作由原云冈石窟保护研究所副所长谢负责，他从一开始就参与了这项研究。他用棉纱一点一点地蘸着它们。由此，我们认识到石窟寺庙中的雕像、彩塑和壁画的保护涉及到考古学、美术、地质学、材料学等诸多领域。在相关领域引入成熟材料应与洞穴寺庙的物理标志一致，必须准确、安全，并在今后的实验中更加谨慎。经过反复试验，1号洞、2号洞、10号洞等出现裂缝。被有效地密封和加固，并且用第一个裂缝灌浆表面密封和加固材料保护洞穴寺庙。此后，文物保护材料的适用性得到检验，文物的形状和颜色不能改变，这为我国“不改变文物原状”原则的形成提供了理论支持和实践经验。

此后，出现了姐妹版本或升级版本，相关应用程序的研究和测试被纳入国家发展计划，重点是解决关键问题的国家努力。经过科学研究人员多年的努力，难以读懂的远离公众生活的化学名词终于成为适合强化石窟寺庙筋骨的好材料，这不仅使云冈石窟得到有效保护，而且在许多石窟保护中得到了广泛应用。

西南地区水环境中的灌浆与固化

与常年干旱的云冈、四川和重庆相比，潮湿地区的石窟，虽然主要病害是稳定性、水毁和风化，但由于基本上处于饱和状态，所以处理方法也有很大的不同。在一个充满水的环境中，什么样的“药”可以用来治疗疾病？受20世纪60年代第一个国家文物保护十年规划的启发，高分子化学专业的毕业生马家峪放弃了他最喜欢的电影事业，深入大足石刻，领导了中国南方潮湿地区石窟保护材料的研究。

回忆过去，马先生充满了兴趣。他说，20世纪80年代，大足石刻北山136洞开始了一系列的治水加固工程，他的主要任务是研制和应用136洞顶板渗漏裂缝灌浆材料。该洞是北山摩崖造像的代表洞，但长期以来一直漏水。经过初步分析，大足石刻位于西南，常年潮湿。找到添加剂来减少或克服水的影响是至关重要的。说起来容易，做起来却不容易。这是另一个需要几年时间的摸索过程，到处寻找信息，反复做实验，寻找理想的固化剂。这种材料不怕有水的环境。此外，如果水能够冲走填充裂缝中的沉淀物，将有利于提高材料的强度，真正实现灌浆在有水环境中的固化。

西北干旱地区的风化与加固

到目前为止，土遗址疾病的研究和治疗是世界上的一个难题。它涉及自然环境、地质、材料、工程设计和施工技术等诸多因素。有必要将岩石力学知识与文物保护理念结合起来。

自20世纪70年代末以来，敦煌研究院前副院长李祖雄先生一直致力于西北砂砾岩石窟的防风加固研究。通过对炳灵寺石窟、麦积山石窟和庆阳北石窟的仔细研究，发现蒙脱石是导致风化的主要因素之一。这种物质中有空个空位。当环境潮湿时，它会吸收大量的水分并强烈膨胀。当环境变得干燥时，它会失去大量水分并收缩。因此，有必要寻找一种无色、透明、抗老化性能强、渗透性好的增强材料，使其不再随气候变化而膨胀和收缩。

他们尝试了很多次，但是没有达到预期的结果。经过咨询水玻璃研究专家，经过近五年的试验研究，终于找到了一种全新的灌浆加固材料，并给了一个简单的名字“聚苯乙烯”。针对丝绸之路沿线石窟壁画中常见的、对壁画危害最大、最难控制的脆碱和空鼓等病害，以及土遗址的风蚀、雨蚀、开裂和坍塌，他们开发了一系列砂砾岩石窟和土遗址裂缝灌浆材料。

实验室中成熟的材料和技术可能不适合文物保护场所。在甘肃敦煌、Xi安半坡遗址、新疆蛟河古镇、西藏布达拉宫、罗布林卡和萨迦寺，他们通过大量的现场试验和工程实践，开发出了一系列适用于石窟、土遗址和空鼓壁画的加固技术，有效地保护了西北干旱地区的文化遗产。获国家发明奖、国家科技进步奖二等奖、国家文物局文物保护科技创新二等奖。

更重要的是，在工作和生活条件相对困难的西北地区成立了一个科学研究小组，一群年轻的研究人员迅速成长为骨干。

保护材料的研发和突破，不仅在洞穴寺庙的科技保护方面处于领先地位，而且在促进文物保护的科技创新方面发挥着关键作用。科学的道路是漫长的，在保护洞穴寺庙方面还有许多问题需要解决。仁中石窟寺庙的科技保护任重道远。