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再续敦煌飞天神话 科技如何为千年古迹延年益寿?

经济日报记者 佘惠敏

暑期是再续旅游旺季,敦煌莫高窟吸引了来自世界各地的敦煌游客。作为千年古迹,飞天莫高窟饱经岁月风霜,神话但在现代科技加持下,科技依然焕发着生机和活力。千年科技如何为千年古迹延年益寿?近日,古迹记者随科技部青年干部“根在基层”调研团赴甘肃敦煌调研,延年益寿实地了解现代科技在敦煌文物保护和文化产业中的再续支撑作用。

数字石窟辟新路

三危山下,敦煌鸣沙山畔,飞天宕泉河谷。神话现存735个洞窟的科技敦煌莫高窟,是千年世界上规模最大、保存最完整的古迹佛教艺术宝库。石窟开凿从十六国时期至元代,前后延续约1000年,在中国石窟中绝无仅有。1987年被联合国教科文组织列入首批世界文化遗产名录。

在莫高窟第341窟数字化采集现场,一套“可拆卸采集设备”正在运行。滑轨上,黑黢黢的相机镜头在明亮灯光下自动散点分幅拍摄,采集壁画的局部;电脑旁,年轻的工作人员将精细入微的照片一张张拼接起来,成为一个整体。

“文物具有不可逆性,数字化将永久记录文物此刻的所有信息,所以我们做了很多数字采集的标准。正在采集的这块墙壁,要拍2000多张图片来拼接,1张图的数据量就达到50G至60G。”敦煌研究院文物数字化研究所所长俞天秀告诉记者。

俞天秀介绍,敦煌研究院与国内外科研院所合作,经过三十年的探索与研究,研发了一整套适合不可移动文物的数字化关键技术,包括基于摄影与计算机技术的壁画二维数字化技术、基于激光扫描和结构光的彩塑三维重建技术,以及基于遥感测绘和倾斜摄影为主的大遗址数字化技术,实施了“数字敦煌”项目。

钜细靡遗的数字化采集,是“数字敦煌”的基础。截至2022年底,敦煌石窟完成了289个洞窟的壁画数字化采集,178个洞窟的图像拼接处理,162个洞窟的全景漫游节目制作,7处大遗址三维重建,45身彩塑的三维重建,5万张历史档案底片的数字化扫描工作,形成了海量的数字化成果。

开放共享的网上平台,让全球用户共赏敦煌文化。自2016年“数字敦煌”资源库上线以来,先后实现了30个洞窟整窟高清图像和全景漫游节目全球共享,访问用户遍及全球78个国家和地区。2022年12月,敦煌研究院与腾讯公司联合打造的“数字敦煌·开放素材库”上线;今年4月份,结合敦煌学研究成果与游戏科技的“数字藏经洞”上线。敦煌之美通古今,一部手机游敦煌,就可以思接千载、视通万里。

实地参观中,游客总会遇到开放洞窟有限、参观时间有限、眼见细节有限等种种遗憾。有了“数字敦煌”,这些遗憾便可得到弥补。在莫高窟数字展示中心,游客可在这里看到基于数字化成果的球幕电影《梦幻佛宫》和专题电影《千年莫高》,身临其境地观看洞窟建筑、彩塑和壁画,这种沉浸式体验缩短了游客在洞窟内的滞留时间,缓解了旅游开放与文物保护之间的矛盾。

对症下药做修复

记者在莫高窟第55窟,看到壁画出现了起甲、颜料层脱落、空鼓等病害,修复师站在脚手架上,给壁画耐心细致地“打针”。人病了要打针,壁画病了也要“打针”?其实,这是壁画修复的一个技术步骤,注射器里装满了修复空鼓的黏结剂。

“文物保护是需求导向很明确的研究。我们做壁画修复,其实跟医生看病差不多,医生给人看病对症下药,我们给文物做修复也要对症下药。”敦煌研究院保护研究所所长于宗仁说,经过多年不懈的技术攻关,敦煌研究院已经建立并不断完善我国古代壁画保护的科学方法和工作程序,形成了以起甲回帖、酥碱脱盐、空鼓灌浆等为核心的成套古代壁画保护关键技术。

对症下药需要“辨症”,也就是加强基础研究。2009年,经科技部批准,依托敦煌研究院建成了我国文化遗产保护领域首个国家级平台——国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心。该中心自成立以来已承担各级科研任务215项,推动文保科创工作从应用研究向基础研究转变。

从莫高窟数字展示中心出来,东行数百米,就能看到国家古代壁画与土遗址保护多场耦合实验室。这是我国文化遗产领域首个多场耦合实验室,占地1.6万平方米,设有夏季仓、冬季仓和风雨仓,可承载数吨重的大型土遗址样品,可模拟-30℃到60℃温度、10%至90%相对湿度,以及风、雨、雪、太阳照射等一年四季的各种气象条件。

在这些实验仓里,停放着取自全国不同地域的方块形状的岩土样品,它们在实验中接受与当地气候一致但经过“快进”的风雨雪热的侵蚀。研究人员通过实验数据分析预测当地的长城、石窟等遗址会出现怎样的病害,风化机理是什么,哪些防风化措施能真正起到有效的保护作用?

敦煌研究院副院长郭青林说,传统的实验室只能承载小体量样品,温度、湿度等条件变化幅度小、实验时间短。而以长城为代表的土遗址多在户外,常年风吹日晒雨淋雪压,实验室数据与真实情况之间可能存在巨大偏差,影响研究结果准确性。2020年通过验收并正式投运的多场耦合实验室,解决了前述难题,具有时间可控、变量可控、条件可重复、能进行足尺模型试验等优点,将对文化遗产保护的基础研究起到重要作用。

科技与文化融合

“我们有成果转化公司,文保技术已经推广应用到很多地区。”郭青林介绍,工程中心的文物保护技术已成功推广至全国16个省区市的240余项文物保护工程项目中,抢救了一大批濒危文物,促进了科技与文化深度交叉与融合;近年来,敦煌研究院也积极响应国家号召,先后启动了吉尔吉斯斯坦、尼泊尔、缅甸等国家的文化遗产保护研究工作,为科技成果在“一带一路”沿线国家的推广夯实根基。

莫高窟是丝绸之路上古代东西方文明交融荟萃的结晶。1900年,莫高窟藏经洞被发现,大量珍贵文物其后流失于海外。让流失海外的敦煌文物复原,是很多人的夙愿。但文物实体原件复原很困难,“数字化复原”是一条可行之道,可以实现敦煌文化艺术资源在全球范围内的数字化共享。

“我们正在通过国际合作项目,依靠数字化、信息化等技术手段,推动流散海外的敦煌遗书等文物的数字化复原。”敦煌研究院院长苏伯民说,敦煌研究院已经组织查明了分藏于英法等8国的4.9万余件流失在海外敦煌文物情况,并依托国际敦煌项目IDP、敦煌遗书数据库等6个收藏机构的敦煌文献,建立了流失在海外敦煌文物数字资源管理和共享平台。

科技研究、数字化共享也滋养了敦煌文化的现代传承。现在,“敦煌岩彩”已成为具有国际影响力的文化品牌。不少中外画家和岩彩爱好者,利用天然矿物质颜料,运用古代壁画技艺创作,展现了敦煌艺术在现代的生命力。

文化面向传统,文明面向未来。敦煌文化展示了中华文化自信,“飞天”是敦煌艺术的标志性符号。用科技再续敦煌“飞天”神话,延续敦煌文脉,是继往开来之举。苏伯民表示:“我们要以新发展理念传承传统文化,把敦煌研究院建设成为世界文化遗产保护的典范。”

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