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第一届文化遗产保护青年学者论坛综述(上)

发布时间:2021-01-17 来源:中国文物保护技术协会

  2020年11月23日,由故宫博物院、中国文物保护技术协会、中国紫禁城学会、北京故宫文物保护基金会联合主办的2020年“第一届文化遗产保护青年学者论坛”在故宫博物院召开。来自全国多家高校、文博单位、科研机构等50人参加了论坛。

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论坛合影

  本次论坛的主题是“创新驱动下的文化遗产保护技术与实践”,论坛面向40岁以下的青年人才。

  文化和旅游部党组成员、故宫博物院院长王旭东,国家文物局党组成员、副局长关强,北京市文物局党组成员、副局长凌明,中国文物保护技术协会理事长王时伟,故宫博物院常务副院长、北京故宫文物保护基金会秘书长娄玮,故宫博物院副院长闫宏斌参加了论坛开幕

  故宫博物院副院长、中国紫禁城学会副会长赵国英主持开幕式。故宫博物院王旭东院长、国家文物局关强副局长、中国文物保护技术协会王时伟理事长在论坛开幕式上分别致辞欢迎各位专家学者的到来,并一致肯定了“文化遗产保护青年学者论坛”的创立对于青年学者及文化遗产保护行业的重要意义,提出希望青年学者们能够不断增强使命感,坚持“四个面向”,加强学术训练,恪守学术道德,坚持理论与实际相结合,勇于进行理论、技术与实践的创新,担负起国民经济和社会发展新阶段的文化担当。

  本次青年论坛共有12位青年学者作学术报告,报告分为可移动文物保护与不可移动文物保护两类,内容丰富,涉及文物保护材料、文物病害机理、预防性保护、文物分析检测等多个研究方向。论坛还邀请了资深的文化遗产保护专家对报告进行点评,评价青年学者研究的亮点与不足之处,其互动过程也十分精彩,不仅为青年学者们的研究进行了把关,提供了新的研究思路,也为其他青年同仁在治学上提出了诸多可供参考的建议。

  下面,就让我们一起来回顾报告的精彩内容。




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王颖红  牛津大学

报告题目:《可溶盐影响石质文物风化的实验室模拟研究》

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  盐风化是导致岩石崩解劣化的一个重要风化过程。它普遍存在于大自然中,是塑造地形地貌的重要影响因素。但同时也是影响不可移动类石质文物长久保存的一大威胁。因此,厘清盐风化机理对未来石质文物的可持续保护来说至关重要。本研究采用实验室模拟老化的方法,评估三种常见有害盐(硫酸钠、硫酸镁以及两者的混合溶液)在不同砂岩上的破坏效果,旨在还原出真实可靠的砂岩盐老化过程,量化砂岩破损程度,并建立盐老化过程中砂岩性能之间的变化关系。实验中采用的老化温湿度设定基于2017年甘肃北石窟寺的现场温湿度监测数据,该区域具有温带半湿润气候特征,因此,老化环境设定为高湿度区间内的温湿度循环变化,主要模拟可溶盐的结晶-潮解-重结晶过程。老化过程中对砂岩样品进行质量测量,用以评估样品破损程度。结果表明,根据真实环境监测数据设计的实验方案可以成功模拟可溶盐风化导致的石窟寺本体垂直立面破坏过程。实验结果显示,硫酸钠-硫酸镁复合盐对砂岩垂直表面的破坏效果最大,其次为硫酸镁,而最常在相关实验中使用的硫酸钠却仅造成微弱的破坏效果。硫酸镁和硫酸钠-硫酸镁复合盐晶体与砂岩表面结合紧密,难以与本体剥离,而硫酸钠晶体倾向于以非破坏性形式在砂岩表面析出,因与砂岩表面结合松散,极易从表面清除且不带来二次损坏。实验还发现,水的二次参与是触发含盐岩石发生破损,即自身组成物质开始崩解的重要因素。这对石质文物的清洗工作是一个警示。砂岩的破坏程度与其含盐量有较强的相关性,同时受到砂岩自身孔隙结构的重要影响。在未来可在这些方面深入研究,加强盐风化破坏机理的认识。

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  实验明确思路清晰,对三方面盐类风化做了梳理,为未来进一步有针对性的保护处理提供了可靠的理论保证。我们一直认为硫酸钠溶液对石质文物破坏最强,但实际实验结果显示并非如此,这一点值得关注。

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  实验可加大样品规格,并考虑边界条件;溶液中可加入氯化钠溶液,这是国内石质文物中普遍存在的盐类物质;西北冻融环境和南方高温高湿环境是继续实验的方向。




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石浩斌  广东民间工艺博物馆

报告题目:《动态监测技术在古建筑监测中的应用—以广州陈家祠为例》

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  陈家祠于光绪十九年(1893)建成,是广东现存规模最大、装饰华丽、保存完好的传统岭南祠堂式建筑,被誉为“岭南建筑艺术明珠”,第三批全国重点文物保护单位。陈家祠建筑本体的病害研究和日常监测是古建筑保护的核心工作,受限于古建筑保护、安防和消防安全等多方面的规定,多种现代的监测手法和监测方式都不能在这里正常实施,传统的人工测量和人工巡查,又缺乏实时性和系统性。于是,北斗卫星导航系统被引入,并以北斗卫星导航系统作为古建筑监测系统的基础,配套能实现无线信号传输的动态监测设备,避免古建筑内布线,形成了针对陈家祠古建筑实际情况的动态监测系统。实践表明,该监测系统在实时信息监测查询、特定时间信息查询和信息保存方面有着优秀的表现,有效防止了因异常信息收集滞后引起的隐患,使安全隐患得到及时消除和缓解,达到预想的效果。另外,系统还能对白蚁病害进行实时监测并报警,使得古建筑内的白蚁危害得到有效控制。但在系统具体实施的过程中,也同时存在部分监测类别报警阀值较难界定、信息误报、古建墙体间隔复杂导致部分无线终端数据传输不畅、古建筑梁架屋面等位置安装的终端检修难度大、白蚁终端只报警不能实现灭杀只能依靠人工处理等问题需要进一步的改进和优化。

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  我国文化遗产从“救火队式”的保护到预防性保护,前进了一大步,而预防性保护最重要的基础就是风险监测预警,在基层单位能把工作做到如此深度是非常不错的,新技术应用也走在了前面,将北斗导航引入文化遗产监测系统进行了初步应用。通过连续几年的观测调整了白蚁诱杀点,围绕最重要的遗产来布置,是本工作的一大进展。

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  为保证监测有效及时,传感器布置一定要考虑文物现状、病害分布等情况,监测要有针对性、有效性;随着地铁密度越来越大以及文化遗产保护范围逐渐扩大,建设后的监测已经不足以保证遗产安全,建议设立课题,在地铁布线时就对文化遗产影响做出评估,从而为其他遗产地地铁布线提供参考,同时为不可避免的破坏影响提出一些保护建议。报告人作为一个建筑学出身的研究学者,有条件能够把其他不同专业的相关知识整合起来,同时也具有继续学习、继续开拓的能力,希望报告人未来设置更高的研究目标。




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刘洪丽  敦煌研究院

报告题目:《敦煌莫高窟崖体坡面冲刷侵蚀预警阈值研究》

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  敦煌莫高窟是中国“丝绸之路”上最为重要的历史文化遗址之一,石窟开凿崖体为弱胶结钙泥质砾岩夹砂层透镜体或薄层,易受外界影响产生风化,其中水是引起崖体风化的主要因素之一。虽然遗址地降雨稀少,但单次阵雨强度比较大,容易在崖体表面形成集中径流,从而使坡面风化物颗粒不断流失,洞窟顶部覆盖层厚度日益变薄,并溶解缓坡表面的可溶盐,将其输送至陡崖面,使岩体发生盐胀破坏。为了提前采取措施防范灾害事件的发生,确定崖体坡面冲刷侵蚀预报预警阈值至关重要。本研究采用经验统计和野外模拟实验相结合的方法,确定崖体坡面冲刷侵蚀降雨阈值,弥补了单一方法的不足。研究以30min最大降雨强度(I30)和达到最大雨强时的累积降雨量(触发雨量)两个参数进行表征,根据1990-2018年莫高窟环境监测和崖体冲刷侵蚀实例调查,计算出近30年发生6次侵蚀性降雨的平均I30和触发雨量,同时在10º,20º,30º和40º 4个不同坡面的崖体上选区开展降雨模拟试验。结果显示,采用经验统计分析法获得的侵蚀性降雨临界值与采用模拟试验所测数值比较接近。综合两种方法得到的临界值并将其作为分界线,将崖体坡面冲刷侵蚀风险预警划分为注意、预警、警报3个等级,以提高预报准确率。

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  研究逻辑清楚,阈值确定既有经验的数据,同时又通过实验提出另外的数据,在实践中取最大值,是非常稳妥、可信可靠的,具有应用价值。

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  关注跟崖体坡面侵蚀相关的其他问题,比如对近数十年的气象资料进行分析,探究敦煌降雨量有无变化,目前来看,敦煌的环境变化,尤其是降雨等气候变化还是比较大的,要考虑到这一点,放宽视野,用更大的视角来研究;除了下雨看到的冲刷现象以外,可以从机理上再做一点分析,研究会更加深入,内容也会更加丰富;得到阈值以后,可以采取什么保护措施是听众特别关注的问题,未来可开展进一步工作。




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刘国胜  浙江大学建筑设计研究院文化遗产所

报告题目:《基于价值认知与科技支撑的文化遗产保护策略初探——以浙江兰溪城墙保护工程为例》

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  浙江兰溪,地处浙中金衢盆地北缘,因婺江、衢江、兰江三江之汇,得水之利而兴盛,又受水之患而多灾。古城西临兰江,其西城墙自古即是身兼防洪与城防两用,是我国古代南方临江型城池营造的典型代表。兰江洪水频发,历史有记录的洪水入城24次,以最近的2017年为例,洪水冲破城堤,肆虐城区致10万市民受灾。因此,提升西门城墙段城市防洪标准是十分迫切的重大民生工程。在这一背景下,如何既遵循文物行业准则保护好文物本体,又能满足提升城墙防洪标准的水利要求是本研究关注的重点。研究采取了一种基于价值认知和科技支撑的保护策略,开展水利防洪提升工程对文物的影响评估,并完成文物本体保护加固的勘察设计。首先是文物真实性的探讨,即从历史文献、场地关系、材料工艺多方面论证“兰溪城墙”实为“兰溪城堤”。再基于真实性的最新认知,进行价值研究,提出除历史、科学、艺术价值以外,使用价值和文化价值也是其价值构成不可或缺的要素。然后利用材料检测分析、岩土结构分析、雷达波探测等多种科技手段对城堤进行全面勘察评估和安全鉴定。基于城堤文物的真实性和价值构成的认知,以价值保护为导向,开展水利工程对文物的影响评估,比选出对文物影响最小的防洪标准提升方案。最终,同样基于价值认知和科技支撑,依据不同时期、不同段落城堤的场地情况、结构类型、材料质量、病害问题、安全评估等诸多变量,制定出多种针对性的保护加固方案。

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  研究逻辑清晰,价值判断和工程设计之间有非常密切的关系,从工程角度来说也是对文物本体影响最小的非常好的保护方案。

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  文物价值评估要遵循《中国文物古迹保护准则》认真梳理,对于这个遗址,更应该关注其历史价值和科学价值,针对这两方面再做深入研究,可能会对保护利用提供有用信息;要关注不同时期城墙的变迁问题,关于不同时期保护方法和措施有什么基于价值的差异是需要深入分析明确的;文物的价值研究需要做非常多的实际的基础研究,而不只是概念的提出,对于报告中的研究对象而言,将各个时期变化过程中存留的价值提炼出来,总结出在实施工程中有哪些是一定不能被改变的(比如技术、材质等),这才是它的核心价值,希望未来能把价值研究和工程真正联系在一起,为保护工程作出实质性的指导。




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赵星  西北大学

报告题目:《高湿环境中脆弱有机质文物加固材料的探索性研究》

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  墓室、洞窟等考古发掘现场环境有时十分潮湿,相对湿度可达90%以上。然而经过长期的埋藏,有机质文物保存状况极差,脆而不坚,甚至无法从墓室完好提取出来。如何在考古现场高湿环境中抢救性地保护好这些脆弱文物,是文物保护面临的重要任务。通常是采用加固材料先加固、再提取的方式将这些脆弱文物转移至博物馆。文物加固材料种类繁多,但目前常用文物加固材料如Paraloid B72、Primal AC33和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等主要用于正常大气湿度,在高湿环境中普遍存在着固化难、不固化、固化物泛白或者与有机质文物相容性差等一系列问题,难以满足加固脆弱有机质文物的需求。针对以上问题,本研究自主研发出以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇600(PEG600)和双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(HALS 770)为原料、可应用于高湿环境中脆弱有机质文物加固的湿固化聚氨酯保护材料(MCPU),并对其外观、力学性能、水稳定性、热稳定性和文物加固效果等进行科学表征,结果显示这种新的加固材料无色透明、性能强韧,具有良好的耐水、耐热稳定性,对脆弱文物及模拟样品加固效果显著。该工作为高湿环境脆弱有机质文物的加固保护提供了新材料和新思路。

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  长期以来,高湿环境下脆弱有机质文物的提取是一个极难解决且急需解决的问题,本研究在调查前人研究的基础上,通过比较试验,用相关分析检测方法,阐明了脆弱有机质文物加固材料所需的物理化学特性,并研发出新的加固材料,其性能指数可信可靠。文章思路清晰,方法明确,题目为探索性研究,比较客观。

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  研究对象要界定在有机质文物脆弱这一特殊性的加固材料上;研究方向上,材料既要有良好的加固效果,又不能对文物产生直接或间接的破坏;材料研发上,要与其他材料进行比较,进行更清楚的阐释;从可再处理的角度来讲,所研发的新材料更适用于墓葬中不可移动文物的保护,对可移动文物的保护加固还有待进一步研究。




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何秋菊  首都博物馆

报告题目:《传统书画修复材料胶矾水的作用机理及中性铝盐施胶沉淀剂的研发》

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  自唐代以来,人们常用一定比例的胶料和明矾水作为表面施胶剂涂刷宣纸对其进行熟化处理,使其达到一定的疏水性,以避免在用墨水书写时发生晕散走墨,影响书写绘画效果。胶矾水也常用于古书画修复固色,使颜料紧固于纤维,颜色不脱落、晕染。但明矾在潮湿环境中易水解,产生的酸会加速纸张纤维素水解老化,严重威胁古书画寿命。本研究通过胶料固化性能实验、墨滴晕散实验、书写效果模拟实验、均匀试验法,探究胶与矾在熟化宣纸时各自的作用以及胶矾水体系中提高宣纸疏水性的主导因素,利用Ferron逐时络合动力学方法、高场27Al核磁共振波谱研究了明矾水解及施胶过程中的铝形态分布变化。利用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱测试宣纸施胶后的化学键合状况,利用ATR-FTIR去卷积、二阶导数曲线拟合分析明胶二级结构的变化,以期研究明胶和明矾的协同作用。利用色度、色牢度及微观孔隙变化探讨胶矾水固色的科学内涵。在对胶矾水的疏水性、固色机理科学认知的基础上,根据湿热环境(50℃,85%RH)老化前后,明矾处理宣纸纤维分子结构和微观形貌的变化及明矾对宣纸填料的影响,探讨胶矾水应用的科学内涵及明矾对宣纸、填料的负面作用,进而有针对性的“趋利避害”,研发出可代替明矾、性能优异的书画修复保护新材料——中性铝盐施胶沉淀剂(已获国家发明专利授权)。该研究实现了传统技术的优化和提升,中性铝盐施胶沉淀剂的研发能够改善古书画的酸化问题,对书画等纸质类文物的有效保护具有重要意义。

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  关于明矾在古代书画修复中的利与弊处于长期争论中,以往对替代材料的研究中始终解决不了固色问题,本研究很有必要,研究思路清晰,具有一定的前瞻性,值得提倡和鼓励。

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  加大研究力度,选择不同时代、不同保存状态、不同地域、不同材质的书画样品进行实验,尽可能取得令人信服的研究成果;明矾潮解产生酸性的湿度阈值,新材料同颜料、胶、纸结合以后的物理化学性质等问题还需要考虑。


撰稿人:张瑜


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