现代科技守护古老敦煌(2)

　　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。

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”