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中国古代壁画与土遗址保护四十年历程及展望
(1980-2020年)
王旭东 故宫博物院
一.概述
中华民族拥有悠久的历史和丰富的文化内涵,文化遗产是其最有力的实物见证,蕴含着中华民族特有的精神价值、思维方式、想象力,体现着中华民族的生命力和创造力,是各民族智慧的结晶,也是全人类文明的瑰宝。在这些文化遗产中,包含了大量的古代壁画和土遗址,具有极高的历史价值、科学价值、艺术价值、社会和文化价值,也是我国优秀文化遗产的代表。如甘肃敦煌莫高窟、西藏布达拉宫、吉林吉安高句丽古墓群、长江流域的河姆渡遗址、中原地区的大河村遗址、蜿蜒于祖国北部的长城、西北苍茫戈壁上的关隘、烽燧、古城等[1–3]。截至2019年公布的第八批全国重点文物保护单位名录,在5315处全国重点文物保护单位中,包含了大量的石窟寺及土遗址。
自19世纪末至20世纪初,大量的国外探险者以考古的名义在我国肆意盗掘各类文物,直至民国初期我国文物保护意识的形成和新中国成立以来各项法律法规的不断完善,我国的文物保护才逐步走向正轨。同时,千百年来这些文化遗产在自然因素及人为破坏等的作用下,大量石窟寺、古代壁画及土遗址的保存状态不容乐观。自20世纪50年代以来,通过几代文物保护人的不断的探索和实践,尤其是本世纪以来,我国在古代壁画和土遗址的病害分类、病害机理、制作材料和工艺、保护加固材料、保护技术、监测预警、保护加固效果评价等方面均取得了较大进展,使得我国古代壁画和土遗址的保存状态有了较为全面的改观。
二.中国古代壁画与土遗址保护历程
2.1 中国文物保护意识的形成
自19世纪考古学概念及以收藏为主的博物馆出现以来,特别是20世纪以后,英国人福赛英、日本人鸟居龙藏、德国人戈伦维德尔、瑞典地理学家斯文·赫定、匈牙利人斯坦因、法国人伯希和等大量的国外人以探险队或者私人考古调查的名义,到我国新疆、甘肃、内蒙、西藏、宁夏、东北等地区进行大范围的考古盗掘活动,将搜集和挖掘的众多文物带到了国外[4,5]。为了防止文物外流,1927年4月20日,在中国学术团体协会第九次代表大会上拟定的“中国学术团体协会为组织西北科学考察团与瑞典的斯文·赫定博士的合作办法”,规定了西北科学考察团采集文物的归属问题,标志着我国的文物保护意识的觉醒。此后,1928年民国政府成立中央古物保管委员会后颁布的《古物保存法》,使偷盗文物现象有所缓和。尤其是1950年5月24日,中央人民政府政务院颁布《禁止珍贵文物图书出口暂行办法》,使近百年中国文物恶性流失的局面第一次得到了真正有效的控制[5–7]。
2.2 古代壁画与土遗址保护的开端
虽然民国政府对文物保护三令五申,但地方政府奉行不力,加之民众的文物意识不强,人为破坏、肆意毁坏文物的现象时有发生。尤其是1914年前后洛阳龙门驻兵任意毁坏当地石窟一事,在关心中国文化西方人的关注下,民国政府督促河南政府查办此案,并于1916年形成“保守龙门山石佛规条”,责令“和尚和地保加意保护”[6,7];此外,在专家学者和民国政府有识之士的积极倡议和大声疾呼下,国民政府于1944年在敦煌莫高窟设立了国立敦煌艺术研究所,莫高窟的保护得到了改善[8]。
而对于古代壁画与土遗址保护的开端,1957年,捷克壁画修复专家约瑟夫·格拉尔来到莫高窟,用他带来的西方湿壁画常用的修复材料首次在莫高窟第474窟佛龛右侧北壁做了洞窟壁画的现场修复试验[8]。此外,1988年,秦始皇兵马俑博物馆采用H型和U型钢架对一号坑隔梁裂缝较为严重的十几个部位进行了临时支撑防护,有效地防止了隔梁垮裂[9]。此后,1993年8月敦煌研究院在瓜州破城子实施了防风蚀及雨水浸蚀、锚固和裂隙灌浆试验研究,发现薄壁钢管锚杆、PS-F浆材料和研究的工艺适于干燥地区土建筑遗址的锚固和灌浆[10]。这些针对古代壁画和土遗址的保护修复试验研究,标志着我国古代壁画与土遗址保护工作的开启。
2.3 古代壁画与土遗址的抢救性保护
石窟寺受其宗教及建造的原因,大多开凿于远离城市喧嚣的河谷陡崖上,随着时代的变迁,因各种原因多处于无人看管和残破荒芜的状态。新中国成立后,我国的石窟寺及壁画保护进入了抢救性保护阶段。如上世纪60年代莫高窟的“支、顶、挡、刷”崖体加固工程[11]、70年代云冈石窟的“三年保护工程”[12]、和麦积山石窟的“喷、锚、粘、托”保护工程[13]等,这些工程均为该阶段针对石窟寺及壁画典型的抢救性保护工程。
而对于土遗址,由于历史变迁及其功能的消失,我国的大部分土遗址也长期处于无人管理的状态。2001年4月开始实施的玉门关遗址、西夏王陵3号陵采用的以PS表面防风化、锚杆锚固、土坯支顶为主的抢险加固工程,开启了我国土遗址抢救性保护的先河[14,15]。此后实施了交河故城、高昌古城等多处重要土遗址保护。
2.4 古代壁画与土遗址的科技保护
20世纪80年代,国内相关文物保护机构积极吸收借鉴国外先进经验和技术,将研究与保护工作紧密结合,并把科学的分析和监测手段引入保护实践中,逐步研究和探索壁画材质、赋存环境与病害机理方面的问题,在大量研究成果的支撑下,通过各类病害的模拟、保护修复材料的筛选、保护修复技术的改进,不断提升古代壁画保护技术,形成并完善了古代壁画的科学保护程序和方法[16,17],开启了我国古代壁画科技保护的历程。
此外,随着1992年国家文物局课题“古代土建筑遗址的加固研究”、2006年国家科技支撑计划课题 “土遗址保护关键技术研究”等研究课题的实施,科研团队结合相关土遗址保护工程实践,针对土遗址的病害分类体系、病害机理研究、保护加固技术及工艺进行了系统研究,搭建起了土遗址保护的学科体系,研发了土遗址系列保护加固材料,形成了成套保护技术与装备。
2.5 古代壁画与土遗址的预防性保护
21世纪初,随着《中国文物古迹保护准则》的制定和实施,以及“十二五”期间国家科技支撑计划“世界文化遗产地风险预控关键技术研究与示范”项目的顺利开展,并基于研究成果在莫高窟等文化遗产地建成了监测预警体系,使得我国石窟寺及壁画开始向“变化可监测、风险可预报、险情可预控、保护可提前”的预防性保护管理目标迈进[17]。此外,近年来锁阳城等土遗址类世界文化遗产地也开始尝试建设监测体系。可见,我国古代壁画和土遗址的保护正在经历从抢救性保护逐步向预防性保护过渡的阶段。
三.古代壁画科技保护进展
3.1 古代壁画病害分类与机理研究
自上世纪60年代以来,研究人员对古代壁画病害的类型研究从未间断,至2007年《古代壁画病害与图示》(WW/T0001-2007)[18]和2013《古代壁画病害与图示》(GB/T30237-2013)[19]颁布后,我国古代壁画病害建立完善的分类体系。这些病害包括龟裂、起甲、泡状起甲、粉化、颜料层脱落、点状脱落、疱疹、疱疹状脱落、裂隙、压痕、划痕、覆盖、涂写、烟熏、盐霜、酥碱、空鼓、地仗层脱落、褪色、变色、水渍、泥渍、凝结水、钙化土垢、动物损害、植物损害、微生物损害、低等植物损害等28类。古代壁画病害分类体系的建立,为我国古代壁画调查、研究和保护奠定了基础。相关学者和机构一直都致力于壁画病害成因及机理的研究[20],尤其是针对酥碱、起甲、空鼓三种典型病害的研究。从上世纪90年代开始认为水盐运移和盐分的溶解-结晶的认知[21,22];20世纪末查明Na2SO4和NaCl是壁画盐害的主要作用盐分,并指出盐分结晶富集产生的结晶压力及粉化是导致酥碱破坏的主要原因[23–25];本世纪初查明了盐害发生的起始含盐量,指出溶解-结晶与水分、温度等的相互关系,并发现NaCl结晶会导致壁画产生疱疹病害,而Na2SO3·10H2O的反复作用导致酥碱病害发生[26,27]。经过近半个世纪多代研究人员的不断的探索和研究,基本查明了酥碱、疱疹等病害的产生机理。
此外,通过对NaCl结晶形态及疱疹病害的研究发现,盐溶解、结晶作用造成的疱疹病害是引起敦煌莫高窟壁画颜料脱落的重要原因[28];也有学者针对起甲病害的成因进行了探索[29–31]。
3.2 壁画制作材料与工艺调查研究
壁画的制作工艺和材料的调查和研究,是保护修复工作的基础。一般而言,壁画由支撑体、地仗层、粉层和颜料层组成,其中地仗层又由粗泥层和细泥层组成[32],因此针对制作材料和工艺的研究,主要集中于对壁画的颜料、胶结物、粉层和地仗层材质的分析研究。
早期主要使用X射线衍射、红外光谱、X射线荧光分析技术、光纤傅立叶变换中-红外线反射光谱技术等技术,这些实验室设备大多需要采集样品进行室内分析,属于有损分析。近年来,随着便携式X射线荧光、便携式拉曼光谱、光纤漫反射光谱、数码显微镜、多光谱摄影等移动式无损分析设备普遍应用,基本达到了微量取样分析和无损监测分析的程度,从客观上做到减少因保护分析研究需要而对壁画造成的影响,同时有效提升了制作材料与工艺的分析速度[33–38]。此外,随着颜料数据库的建设和数据分析能力的提升,颜料类型的自动识别技术也日趋成熟[38,39]。基于上述先进实验室设备和便携式无损检测设备的应用,研究人员也对壁画地仗层、地仗层加筋物和粉层材质进行了分析研究[33–35,40]。
3.3 壁画保护修复材料研究
20世纪50年代起,研究人员就开始了壁画修复材料的试验性工作。自1957年捷克专家在莫高窟使用卡塞因胶(酪素胶)实施现场修复实验以来[8,41],国内学者和技术人员先后采用天然动植物胶、聚醋酸乙烯酯类、乙基纤维素、丙烯酸酯类、乙烯基酯-丙烯酸酯共聚类、有机硅改性丙烯酸酯类等多种材料,分别进行了壁画的修复研究[42–45]。修复工作和实践证明,不同类型的材料可适用于不同类型壁画和保存环境,如聚醋酸乙烯酯乳液(白乳胶)、丙烯酸及有机硅丙烯酸乳液和明胶三类是最适合莫高窟壁画修复的材料[46,47]。
但随着保护科学的不断发展,对应用于壁画保护的高分子材料的物理化学性质、工作性质的评价与研究,对材料介入壁画本体后,与其各层间材料作用力(兼容性)和对各层间材料性质的影响,材料耐老化性能的评价和老化机理研究,失效材料的可逆性去除等问题,都提出了新的要求。
为此,2012年以来实施的“973”国家重点基础研究发展计划“已用典型保护材料与工艺的功能及失效规律研究”,对壁画修复常用的3类5中材料进行了材料本身性质和材料修复性质研究,为壁画修复工作提供科学依据[46]。同时,“十二五”期间国家科技支撑计划课题“干旱环境下古代壁画保护技术集成与应用示范”课题的实施,针对AC33、苯丙、牛皮胶、桃胶、海藻胶、甲基纤维素、明胶、纯丙、硅丙、羟甲基纤维素、骨胶、ZB-WB-6、聚醋酸乙烯等13种修复材料进行了光泽度、色度、黏度、表面张力、渗透性、透气性以及耐老化性能的测试,发现明胶、牛皮胶、桃胶、骨胶以及纯丙可以作为起甲、疱疹以及酥碱壁画保护修复[48]。
针对空鼓病害的修复,水合烧料礓石无机胶凝材料,以一定模数PS为主剂、地仗制作材料为填料的灌浆材料,以蛋清为主剂、澄板土、玻璃微珠、浮石为填充料等灌浆材料均得到了有效应用[49–51]。同时,“干旱环境下古代壁画保护技术集成与应用示范”课题的实施,成功研发了适用于砖墙、土坯墙、块石墙上壁画空鼓病害的灌浆材料[48]。
3.4 壁画保护修复技术研究
随着“十一五”期间,国家科技支撑计划“大遗址保护关键技术研究与开发”项目“古代壁画脱盐关键技术研究”课题和“十二五”期间国家科技支撑计划课题“干旱环境下古代壁画保护技术集成与应用示范”等课题的实施,古代壁画在起甲、酥碱和空鼓三种常见壁画病害的修复技术方面形成和完善了主要由甲壁画修复技术、空鼓壁画灌浆技术、酥碱壁画脱盐与修复技术组成的技术体系。
在酥碱病害修复方面,文物保护工作者已探索出比较有效的脱盐技术,即吸附脱盐法,将吸水纸、脱脂棉、纱布、无纺布敷在要脱盐处理的壁画表面,吸收少量盐分[52–55]。但是这种脱盐过程需要重复多次,吸盐效率低,存在轻微破坏壁画的风险。为此,“干旱环境下古代壁画保护技术集成与应用示范”课题组首次发明了一种将合成的四元共聚高吸水树脂负载到无纺布(KC-X80)上,通过制备、涂刷、烘烤等步骤制备成最终的产品,成为一种高效合理的脱盐复合材料[48]。随着脱盐技术的日趋成熟,有壁画“癌症”之称的酥碱病害的修复技术得到了有效的技术瓶颈突破,缓解了酥碱壁画修复后病害反复发作的问题。
在起甲病害修复方面,1957年,捷克壁画修复专家约瑟夫·格拉尔在莫高窟采用医用注射器的方法将胶结材料均匀注射到起甲壁画的背面,把起翘开裂的壁画重新回贴到壁画粉层或地仗层表面,起到加固壁画的作用[8,41]。自此引进的起甲病害注射器修复技术一直沿用至今,为我国古代壁画起甲病害的修复奠定了基础。长期以来,针对起甲病害的修复技术,主要集中于加固材料的研究中,通过前文修复材料的阐述,可以发现通过不断的研究和工程实践已经确定了多种适用于起甲病害的修复材料。
在空鼓病害修复方面,受灌浆材料、加固技术的制约,上世纪60年代的空鼓病害一般采用揭取回帖[56]或者锚杆锚固[57,58],但这些技术存在分块切割对壁画造成较大的损伤、使用较大的锚头严重遮挡画面等弊端;20世纪90年代~21世纪初,基于国际合作保护敦煌莫高窟第85窟项目对空鼓灌浆的研究,在西藏三大寺工程中,敦煌研究院自主创新研发的灌浆加固结合锚固补强技术在空鼓病害的加固中得到了很好的推广和应用,标志着壁画灌浆技术在我国文物保护领域日趋成熟[59]。近年来随着保护材料、保护技术和理念的改进和提升,配合可调节丝杆壁板的支顶回帖,空鼓病害的灌浆加固已经很大程度减少了锚杆的使用,很大程度提升了空鼓壁画修复后的观感。
总体而言,随着各类壁画病害修复技术逐步走向成熟,加固工艺也向规范化、精细化、科学化和艺术化的方向发展。此外,在古代壁画修复的调查阶段,目前壁画病害的标识一般使用的通用方法为基于病害照片配合AutoCAD进行标识[60],但这类工具存在着专业性强、学习周期长、操作繁琐等问题。随着近年来大数据和人工智能的日趋成熟,病害智能识别和提取成为了壁画病害调查的新方法[61–65]。同时,基于人工智能和VR的虚拟修复技术也是近年来壁画保护修复的新热点[66–71],为壁画的修复工作提供了参考,促进了壁画保护修复事业的发展。
3.5 壁画保护修复效果评价研究
古代壁画的修复效果科技评价,起始于21世纪初西藏三大重点文物保护维修工程。敦煌研究院将探地雷达成功引入到了对空鼓病害加固效果的评价中,有效检测了空鼓病害的修复效果,自此建立了古代壁画保护修复效果的评价理念[72]。此外,敦煌研究院还将热红外成像技术成功引入到了空鼓病害修复效果检测中[73],该技术不但可以用来检测修复效果,还能较好地监测空鼓灌浆的修复过程。
“十二五”期间国家科技支撑计划“世界文化遗产地风险预控关键技术研究与示范”项目中研发的基于重定位技术获取高清全景图像的方法,为起甲病害修复效果的评价提供了方法[48]。利用基于机器人平台的两级相机重定位技术,可以方便快捷的获取场景的全景信息。通过获取病害修复前后的相同位置精度达到亚毫米级别的图片信息,再使用壁画微变提取与测量系统对前后两次采集的图像数据进行对比分析,进而评估修复引起的缺失、起甲修复程度和色相变化等。但这种方法无法评估起甲病害在修复前后垂直于壁画方向信息的变化,因此2019年敦煌研究院在永乐宫壁画起甲病害修复中引入了三位扫描技术,通过对比壁画修复前后的三维模型,准确地评估了病害修复前后修复区域的形态变化,有力促进了起甲病害修复效果评价能力的提升。
在酥碱病害修复效果评价中,由于易溶盐是导致酥碱病害修复反复的重要因素,因此科学评价酥碱病害修复中的脱盐效果,即可完成对酥碱病害修复的有效评价。为此,研发了微岩心取样设备,在提取了毫米级不同深度岩心后,配合易溶盐快速检测技术,对岩心的易溶盐含量进行检测,成功对酥碱病害修复前脱盐效果进行了评价。
3.6 壁画保护修复设备研发
长期以来古代壁画调查分析方面,引进了大量的室内实验检测设备和便携式无损检测设备,如X衍射仪、推扫式高光谱系统、气相色谱质谱联用仪、扫描电子显微镜、共聚焦便携拉曼光谱仪、CR计算机X线数字成像系统、傅立叶变换显微红外成像仪、同步热分析仪、超高效聚合物色谱系统、超景深三维显微系统、荧光显微镜、光学相干断层成像系统、傅立叶变换红外光谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪、光纤光谱仪等实验室设备和便携式多平台全面分析仪、便携式激光诱导击穿光谱系统、便携式能量分散型荧光X射线分析仪、便携式光谱仪、手持式合金分析仪、便携式X荧光能谱仪等便携式无损检测设备。这些设备的引入,有效提升了古代壁画病害机理、制作材料及工艺、修复材料等方面研究的设备支撑。
近年来,随着相关研究项目和工程实践的顺利实施,研发的基于重定位技术获取高清全景图像系统、基于电极芯片的盐分无损检测装置等在壁画修复效果评价方面取得了较好的效果。
此外,“十一五”期间的国家科技支撑计划课题“文物出土现场保护移动实验室研发”,将大量的无损检测分析设备集成和搭载于移动试验车上,使田野文物的出土现场开展壁画分析检测成为可能。
3.7 壁画保护监测及预防性保护
监测工作是开展壁画保护的重要手段,可为壁画病害机理研究和遗产管理提供重要基础资料。以莫高窟为例,敦煌莫高窟自20世纪50年代开始,就陆续进行环境监测的相关工作,是国内开展壁画保护监测和预防性保护方面工作最早的单位。
自20世纪从70年代中期开始,莫髙窟就着手敦煌石窟档案建设工作,为敦煌石窟文物的巡査与监测奠定基础。目前敦煌石窟已经形成了“年度定期巡查、开放洞窟日常巡查、突发事件巡查和重点巡查”为一体的壁画定性监测体系,为莫高窟文物保护及保养维护奠定了基础[74,75]。
此外,“十二五”期间国家科技支撑计划“世界文化遗产地风险预控关键技术研究与示范”项目的实施,综合运用传感技术、计算机技术、网络技术、自动控制技术等相关手段,开展文化遗产的风险识别、风险分析、风险评价。通过对石窟大环境监测、洞窟微环境监测、石窟崖体监测、文物本体监测、游客监测、安全防范监测硬件的集成,利用信息化手段对监测数据加以整合、集成,结合文化遗产风险管理的特点,进行包含风险预报与预警、风险处理预案评价、应急响应、风险处理决策支持、信息报送与发布等功能的风险管理和决策支持系统的设计,形成了莫高窟风险监测预警体系,提升了我国壁画等文化遗产的保护监测预警水平[17]。
3.8 壁画的数字化保护与利用
如何能永久地保存、又能永续利用人类珍贵的文化遗产,是困扰文物保护者的难题。受计算机技术的发展的启发,自20世纪80年代敦煌研究院最早开始尝试利用先进的摄影技术和数字技术记录、存储敦煌石窟艺术的探索[76]。从1990年代开始,在美国梅隆基金会的支持下,敦煌研究院开始了与美国西北大学的合作开展了敦煌石窟壁画数字化的研究工作,通过不断的试验研究,形成了壁画数字化的雏形[77]。
此后,国内外大专院校、科研院所圆满完成了甘肃省科委“八五”重点科技攻关项目“敦煌壁画的计算机贮存与管理系统的研究”、国家“九五”重点科技攻关项目“濒危珍贵文物信息的计算机存贮与再现系统”、国家“863”项目“曙光天演PowerPC工作站在文物保护中的应用”、国家科技支撑项目“基于三维和沉浸式展示文物数字展示关键技术研究”、“文化遗产动态表现与影视系统技术研究”和“丝绸之路(中国段)文化遗产资源地理信息系统及文化旅游服务集成技术研发与应用示范”等科技攻关项目,为我国古代壁画的数字化奠定了坚实基础。尤其是国家科技支撑计划课题“不可移动文物数字化保护关键标准研究与示范(以石窟寺为例)”的实施,在摄影采集、图像处理、定位纠正、全景漫游、数据校验、数据存储等关键技术方面取得了长足进展[77]。基于此,我国古代壁画的数字化水平得到了空前提升,并建立了完善的数字化技术体系。
随着古代壁画数字化技术的不断成熟,数字化成果的利用也得到了丰富应用。如2014年上线的敦煌莫高窟数字展示中心主题电影《千年莫高》和球幕电影《梦幻佛宫》,2016年上线的“数字敦煌”项目首次向全球发布敦煌石窟30个经典洞窟的高清数字化内容及全景漫游节目,今年来国内外举办的大量基于古代壁画数字化成果的展览和相关文创产品,都是数字化成果展示利用的集中体现。
四. 土遗址科技保护研究进展
4.1 土遗址建造材料与传统工艺研究
土是延用至今最重要的建筑材料之一,在人类认知和掌握不同环境土的性能和特点的进程中,创造了类型丰富的土质建筑遗址。近年来通过大量的调查研究分析发现,我国土遗址的主要建筑材料包括粘土、粉土、砂、砾等岩土材料及红柳、芦苇、芨芨草、梭梭木等植物材料[78,79]。此外,部分土遗址在建造过程中还会加入糯米灰浆[80]、血料灰浆[81]、蛋清灰浆[82]和糖水灰浆[83]等材料作为胶凝材料,以提高土遗址的强度。
长期以来,学界按照使用功能将土遗址分为古人类居住遗址、古城、长城、关隘、土塔、陵墓、出土的坑、穴、窑、窖、古化石地层遗址、革命遗址及革命纪念建筑物及其他,相关学者针对不同类型营造技法均有阐释。而从营造技法的角度,可以将土建筑遗址分为生土挖造、泥土堆积(含木骨泥墙)、生土夯筑、土坯砌筑和湿泥土垛筑等5种基本类型,并按照建造工艺及结构特征可分为15亚类[78,84]。
4.2 病害分类体系与病害机理研究
4.2.1 土遗址病害分类研究
按照我国干湿地区划分,可将土遗址分为位于干旱半干旱地区土遗址和潮湿地区土遗址。因此对于土遗址的病害类型因其降雨量的分布而不同。
对于干旱半干旱区,随着“十一五”期间“土遗址保护关键技术研究”等国家科技支撑计划课题的实施和学者们的不断深入研究,可将土遗址的病害分为自然破坏及人类破坏2大类,片状剥蚀、掏蚀、裂隙缝、冲沟、生物、浸水、粉化、历史破坏及近现代破坏等9中类,并将其分为26个亚类[1,85]。
而对于潮湿环境的土遗址,虽然目前并未形成完整的病害分类体系,但随着“十一五”期间“潮湿环境下考古现场史前土遗址保护关键技术研究”项目的“潮湿环境考古现场土遗址病害与保护技术探索性研究”子课题的实施和近年来学者们的不断深入研究,对潮湿环境土遗址的病害类型有了较为全面的认识。这些病害主要包括雨水侵蚀、裂隙、根部掏蚀、膨胀崩解、霉菌、植物病害等[86–88]。
4.2.2 土遗址病害机理研究
自上世纪80年代以来,针对土遗址的病害及其发育机理的研究从未间断。对土遗址病害的发育从最初的降雨、温度、日照、风、洪水、地震等外因的作用等的初步认知,到近年来对土遗址病害的系统深入研究,大部分病害的发育机理逐步清晰。
随着“十一五”期间国家科技支撑计划课题“土遗址保护关键技术研究”的实施,首次提出了土遗址老化的“劣化-损耗”学说,并从土遗址材料功能退化的角度建立了土遗址风化的理论框架体系后,学者们对土遗址风化中的水致劣化[89]、盐致劣化[90–92]和热致劣化[93]进行了系统探索和研究。水致劣化的主要机理为降雨作用在遗址表面后,由于崩解作用对土体表面的孔隙结构堵塞后,遗址表面的泥流在雨后温度变化作用下形成表面结皮,造成土遗址风化;盐致劣化中主要是由于Na2SO4和NaCl等易溶盐在水分作用下发生水盐运移且在遗址表面富集,并在环境作用下发生反复的结晶-溶解,在此过程中产生的结晶膨胀力导致土体颗粒结构失效,使得遗址体形成风化病害;热致风化中,土遗址表层与母墙组成具有热性质差异的双层结构,在温差作用下,双层结构间的稳定热差异会使其接触面产生热应力差,其持续作用使接触面劣化疲劳,导致遗址风化。同时,近年来随着敦煌研究院与牛津大学“向自然学习:中国西北地区土遗址保护新方法研究”课题的实施,发现风沙流以正面冲击、侧面侵蚀和反向掏蚀三种模式侵蚀遗址墙体,造成遗址表面结构的破坏,最终致使遗址风化。该课题的实施对土遗址风致劣化机理完成了初步阐释,对土遗址风化机理的完善做出了重要贡献。
此外,也有学者针对土遗址掏蚀病害机理和土遗址结构失稳机理方面进行了较为全面的研究[94,95]。
4.3 土遗址保护加固材料研究
自1983年敦煌研究院李最雄研究员用PS加固的方法,成功地将一座新时期时代的陶窑从秦安县搬迁至甘肃省博物馆后,长期以来研究人员开展了大量PS加固土遗址的室内和现场试验,揭示了PS材料的加固机理,并使用不同模数的PS溶液、PS-C和PS-F等改性材料在西北干旱地区的土遗址表面风化及裂隙灌浆、锚固灌浆等方面进行了大量实践,取得了较好的保护加固效果。
20世纪70年代末,李最雄博士在秦安大地湾F901和F405房址地面上发现了烧料礓石胶凝材料后[96],针对烧料礓石进行了长期的系统研究[97],基于此研发的水气两硬性的胶凝材料的改性土在近年来土遗址保护加固中夯筑支顶、裂隙灌浆和锚固注浆中得到了大量应用,取得了良好效果。
糯米灰浆作为一种典型的传统材料,近年来学者们对其的研究也逐步深入,查明了糯米灰浆的加固作用机制[98–100],并基于糯米灰浆进行了改性土性能[101,102]、裂隙注浆[103]、锚杆锚固[104,105]等方面的试验研究。
此外,SH[106]、纳米纤维素[107]、有机硅憎水剂改性土[108]、硅酸乙酯类[109]、丙烯酸乙酯类[110]等材料的试验研究与应用研究也取得了长足进展。
4.4 土遗址保护加固实验研究
自20世纪80年代开展土遗址保护加固以来,土遗址保护加固试验研究中试验样品的制备多参考传统岩土工程领域土工试验的制样标准,多以小块正方体样品、长方体样品和圆柱样品的形式进行物理性质、力学性质、破坏机理、加固方法及环境模拟等的试验研究,但由于土遗址现场加固与实验室样品的尺寸差异,往往导致室内加固效果良好的工艺在现场加固中不能取得和实验室加固相匹配的效果。因此,近年来随着我国文物保护领域首座多场耦合实验室的建成,使得大尺寸模拟试验成为了可能,可以有效消除由于尺寸效应导致的负面影响,同时使得大尺寸多因素耦合仿真模拟试验成为了可能。
此外,随着土遗址保护加固工程经验的不断丰富和保护理念的提升,土遗址保护加固工程中越来越重视现场试验的实施。在土遗址保护加固工程实施前期,在工程现场基于已有保护加固工艺开展夯筑支顶、裂隙注浆和锚固等现场试验,确保试验环境条件与保护工程实施环境条件较为一致的条件下,调整试验参数,优化施工工艺,有效促进了土遗址保护加固工程质量的提升。
4.5 土遗址保护加固技术研究
随着“十二五”期间“干旱环境下土遗址保护成套技术集成与应用示范”国家科技支撑计划课题的实施,系统研发了集前期调查、锚固、裂隙灌浆、夯筑支顶、防风化为一体的土遗址保护成套技术,使得我国土遗址保护加固取得了长足进展。
在土遗址前期调查方面,长期以来在病害调查和设计阶段主要使用传统测绘手段和拍照相结合的方法进行病害统计和设计图纸的绘制,近年来随着小型无人机的普及使用和相关计算软件的日趋成熟,使得小型无人机在土遗址保护加固中的使用更为便捷,土遗址快速测绘成像技术日益完善,可以准确获取土遗址的病害信息和几何模型信息[111–113];同时,近年来无损检测设备的研发和引进,使得在调查阶段在遗址现场快速获取遗址体色度[114]、易溶盐[115]、表面硬度、含水率等物理性质成为可能,相比以往实验室检测有效提升了土遗址保护工程调查阶段的效率。此外,传统岩土工程、地球物理领域的无损检测设备的引进,也大大提升了土遗址载体探测的效率[116–118]。
在锚杆锚固方面,自20世纪90年代敦煌研究院在瓜州破城子使用薄壁钢管锚杆对土遗址进行试验性尝试加固以来[10],研究人员研发或引进了楠竹复合加筋锚杆[119]、竹木锚杆[120]、土工长丝锚杆[121]、玻璃纤维锚杆[122]、微型土钉[123]、胶木棒锚杆[124]、微型竹锚杆[125]和钢筋锚杆等一系列的锚杆杆材,在土遗址的保护加固中进行了广泛应用,取得了一定的效果。此外,研发了以PS[126]、烧料礓石[127]、SH[128]和糯米灰浆[104]为主剂的锚固灌浆材料,锚固浆液的不断创新与研发有效丰富和推动了土遗址锚固技术的发展。尤其是近年来针对锚固系统锚固界面力学传递[129]、土体-浆液力学性能[130]、锚杆内部界面黏结滑移模型[131]及利用弹性解对土遗址锚固用全长粘结锚杆的应力分布进行理论分析等的研究,有力地提升了土遗址锚固机理的理论研究水平。此外,土遗址锚杆锚固中堆中支架的研发,也大幅提升了锚固的加固质量。
在裂隙注浆加固方面,由于裂隙的发育破坏了遗址的整体性,且伴随着环境因素的变化导致土体的力学性能降低,造成土体稳定性下降,还会加速了土遗址的风化[132],而裂隙灌浆后,浆液填充并渗透土体,凝结成结石体,提高遗址整体性,阻止雨水灌入并降低风化速度,从而提高土遗址的耐久性。近年来针对土遗址裂隙灌浆的研究主要集中于以烧料礓石[133]、SH[134,135]等材料为主剂的浆液性能研究,同时也针对土遗址裂隙注浆中的将液制备[136]、注浆工艺[136,137]进行了较为系统和深入的研究。
在夯筑支顶方面,以往的工程实践中已经形成了较为完善的夯筑工艺体系,并在土遗址悬空凹进、松动土块及大型裂隙方面取得了较好的成绩。近年来研究人员通过在备料阶段的土源颗粒级配和易溶盐含量控制、夯筑材料的配置等方面的系统研究,在夯筑工程中通过控制铺土厚度、夯锤大小、夯筑遍数等方面的研究,在夯筑完成后夯筑支顶体的养护方面的探索,均较为科学地完善了土遗址的夯筑工艺[138]。更为重要的是夯筑加固中加筋体系和烧料礓石的加入,有效地提升了夯筑质量。此外,针对夯层界面力学性质和夯筑过程的变形特性的研究,系统科学地揭示了夯筑支顶的加固机理,有效提升了土遗址夯筑支顶的理论基础[139,140]。
在表面防风化方面,在以往PS防风化加固工程实践的基础上,通过改良施工工艺,形成了清水打湿-脱盐回压-PS渗透的综合防风化手段,在西北干旱区土遗址防风化保护中取得了较为显著的成绩。但PS防风化材料在风化层厚度较厚、降雨量较大的潮湿环境中的土遗址上无法有效使用,近年来敦煌研究院提出了“牺牲层”的概念,通过在遗址表面覆盖与遗址本体性质类似的泥敷层,让外营力优先破坏保护层,从而达到防风化保护遗址的目的,并在北庭故城等遗址的防风化加固中取得了较好的效果[141]。牺牲层防风化技术最大的特点是具有可逆性,且该技术与牛津大学“软覆盖”防风化的技术不谋而合。与此同时,生物矿化加固技术也有了探索性的试验成果[142],兰州大学的尿素酶诱导碳酸钙沉淀技术为土遗址防风化加固处理提供了一种新思路。此外,保护棚防风化技术也进入了探索性研究阶段。
由此可见,通过近年来在干旱环境下土遗址的保护加固技术的不断探索和深入研究,初步形成了干旱环境下土遗址保护加固的成套技术体系。而针对潮湿环境下土遗址的保护加固,目前的主流加固理念是通过搭设保护棚、降水排水等水环境控制措施和技术手段,将潮湿环境土遗址保护问题转变为“干燥环境”土遗址保护的问题,再利用现有干旱环境下土遗址保护技术体系进行保护加固[2,86]。
此外,国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心土遗址保护工程便携式检测箱的集成与研发、土遗址敷泥脱盐的研发[143]、植物对土遗址保护作用的探索[144–147]等均对我国土遗址的保护技术的提升和完善形成了有效的促进。
4.6 土遗址保护加固效果评价研究
土遗址保护加固质量的优劣,关系到保护加固措施的有效性和持久性,是土遗址保护加固成败的关键。以往的保护加固效果评价,主要通过土遗址保护加固工程中在验收阶段的人为主观判断和破坏性取样检测进行。近年来,随着科技的发展和研究的不断深入,土遗址保护加固效果的科学评价逐步开展,初步形成了土遗址保护加固效果评价无损检测的装备和方法体系。在土遗址保护加固体的色泽方面,通过不断的探索和研究,发现加固体与原墙体之间的色度差不大于4时,二者间的色泽和观感良好[114];在表面强度方面,通过表面硬度计的引进、回弹仪和贯入仪的改良等手段,提供了土遗址保护加固体强度性能的快速检测和评价手段[148];在锚固效果评价中,声频应力波法锚杆无损检测手段和锚杆拉拔仪的引进和研究,使得锚杆长度、角度、浆液密实度和锚固力方面的检测成为可能,为锚杆锚固施工质量的控制和效果评价提供了有效依据[149]。
此外,通过风蚀雨蚀设备、热红外成像、高密度电法、探地雷达、便携式显微镜、便携式导热仪、三维扫描仪等的研发与引进,丰富了土遗址保护加固效果评价方法和手段,并通过大量的室内和现场试验,提出了相应的控制指标并形成了较为科学的评估方法[150–152]。
4.7 土遗址保护加固装备研发
自20世纪80年代我国开始实施土遗址保护加固以来,研究人员和工程技术人员一直致力于保护加固装备的研发和引进。以往的工程实践和研究中,结合传统岩土工程领域的研究,引入或改良了锚杆、注浆设备、高密度电法仪、探地雷达、面波仪、三维扫描仪、全站仪、热红外成像仪、锚杆拉拔仪等常规保护加固设备和检测装置,为土遗址保护加固技术的发展奠定了基础。
近年来,随着我国土遗址保护加固理念和技术的提升,结合长期的保护加固工程实践,研发或改良了大量的保护加固装置。在保护调查和性质检测方面,研发了土遗址保护专用制样机、专用取样箱、块状样制样装备、夯筑墙体钻芯取样装置、土遗址专用表面风化程度检测装置、土样崩解仪等;在锚杆锚固方面,研发了夯土遗址群锚拉拔试验系统、土遗址专用非灌浆玻璃纤维螺旋式锚杆、土遗址专用非灌浆螺旋式膨胀锚杆、土遗址保护锚固专用液压注浆机、土遗址专用玻璃纤维的对中支架、土遗址保护专用钻机及专用防尘装置等;在夯筑支顶方面,基于传统工艺还原了系列夯锤、土坯制备成套模具,研发了夯筑加固的专用电动工具,集成了国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心土遗址保护工程便携式检测箱;在保护加固效果评价中,改良了回弹仪和贯入仪、研发了土遗址专用风蚀模拟装置、土遗址专用雨蚀模拟装置等。
通过其他行业成熟设备的引进及在工程实践中不断探索中的设备研发,我国土遗址保护已经初步建立了“引进+研发”的保护加固装备研发模式,初步形成了土遗址保护加固及效果评价装备体系,有效提升了我国土遗址保护加固的设备支撑。
4.8 土遗址信息系统与监测研究
4.8.1 土遗址信息系统研究
土遗址是一种具有空间分布特征的空间信息,文物管理者、土遗址研究者、普通使用者对土遗址信息系统的不同需求。为此,“十一五”期间“土遗址保护关键技术”国家科技支撑计划的实施,在GIS理论的指导下,开发研制土遗址信息系统(桌面专业版)以及基于Web的土遗址信息发布系统(网络发布版),随着近年来对土遗址专题信息的采集、存储、处理、分析,基本满足了不同人员对土遗址信息的需求[1]。
同时,基于区域气候、地形地貌、地质环境等自然环境要素空间和时间特征及变化的研究,以自然环境要素与古遗址相互作用过程与结果为目标,对自然环境要素与古遗址保存之间的内在联系进行系统研究,形成的系列图集直观地表现了古遗址保存自然环境要素的时空变化特征,为古遗址的保存、保护工程决策和规划提供了科学支撑[153]。
此外,近年来学者们针对土遗址病害与区域环境因子间信息数据库的初步探索,基于地理信息系统、大遗址信息数据库及三维扫描在土遗址逆向重建方面的研究[154,155],均为土遗址信息系统的建设的完善和提升提供了有力支撑。
4.8.2 土遗址保护监测研究
本世纪初,敦煌研究院在交河故城保护加固工程中使用了简易观测桩、半自动和全自动监测设备综合变形监测,为古遗址文物和加固人员的安全提供保障。自此研究人员和工程技术人员在土遗址变形及环境方面进行了大量探索,有效促进了土遗址保护加固监测体系的建设。
近年来,随着世界文化遗产地监测体系的建设工程逐步开展,学者们通过气象站、温湿度传感器[156,157]、三维扫描[158,159]、应力应变传感器[160]等硬件的支撑,结合物联网及模糊数学理论、云模型等系统和方法[161–163]的研究,土遗址的保护监测逐步向智能监测过渡,为土遗址的病害监测和保护研究奠定了基础。
保护规划与展示利用研究
保护规划是土遗址整体保护、管理、利用等方面的阶段性法律依据,目前国内已经开展了大量土遗址的保护规划方面的探索和研究[164],尤其是2019年《长城保护总体规划》的颁布及近年来考古遗址公园、大遗址保护公园等理念的提出及相关保护规划的实施,有效提升了我国土遗址的保护、管理及利用水平。
在展示利用方面,土遗址展示的研究仍主要体现在对遗址保护理论与理念、保护方法与形式的研究上。同时,一些学者开始探索遗产展示专项研究,但研究方向比较单一,展示理论研究主要表现为对文化遗产展示国际文献的整理、讨论和借鉴;展示方式研究多以具体的遗产类别、遗产个案或中外同类遗产为例展开针对性讨论;解说系统虽然是遗产展示的重要辅助系统,但在目前国内的遗产展示研究中还很少将解说系统与遗产展示相关联或纳入遗产展示体系做系统研究,而是把解说系统多归纳到旅游管理领域开展研究;同样,公众参与虽然也是遗产展示及展示效果体现的重要因素,但也没有对其和遗产展示的相关联研究,而是多与城市规划与治理、环境保护与教育的相关联研究[165–167]。
五. 近年来我国古代壁画与土遗址保护的特点
5.1 党和政府的高度重视
长期以来,党和政府不遗余力强调对历史文化遗产的保护。党的十六大报告中就曾明确提出要加大对重要文化遗产的保护力度,2005年国务院《关于加强文化遗产保护的通知》,强调要从对国家和历史负责的高度和维护国家文化安全的高度,充分认识文化遗产保护的重要性。胡锦涛总书记在十七大报告中明确指出要重视文物和非物质文化遗产的保护。2011年10月,中共十七届六中全会指出,“当前我国进入了全面建设小康社会的关键时期和深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期,文化越来越成为民族凝聚力和创造力的重要源泉、越来越成为综合国力竞争的重要因素、越来越成为经济社会发展的重要支撑。”党的十九大报告中指出“文化是一个国家、一个民族的灵魂。文化兴国运兴,文化强民族强。没有高度的文化自信,没有文化的繁荣兴盛,就没有中华民族伟大复兴”和“加强文物保护利用和文化遗产保护传承”。
尤其是近年来,习近平总书记多次前往文化遗产地视察指导。2019年8月19日-22日,习近平总书记在甘肃考察时,考察和调研了世界文化遗产、全国重点文物保护单位莫高窟和嘉峪关,并对我国的文物保护事业的发展做了重要部署,提出了文化遗产保护主要依靠科技的重要观点。2020年5月11日,习近平总书记在大同云冈石窟考察历史文化遗产保护工作时指出,云冈石窟是人类文明的瑰宝,要坚持保护第一,在保护的基础上研究利用好。
多年来的党和国家对文化遗产保护的强调及习近平总书记多次对文化遗产保护工作的视察和指导,均体现了党和国家对文化遗产保护的重视程度。
5.2 重视国际合作
自20世纪80年代开始,我国在古代壁画与土遗址保护方面进行了深入的国际合作,学习并引进了大量的先进技术和研究方法,有效促进了我国古代壁画与土遗址保护研究工作的发展。
最为典型的是1997年国家文物局组织国机构与美国盖蒂保护所组成课题组,并邀请澳大利亚遗产委员会合作编写了《中国文物古迹保护准则》,为我国文物保护工作中应当遵守的基本程序和保护原则确定了方法和方向[168]。敦煌研究院自1988年以来,先后与33家国际著名机构开展合作研究。如与美国盖蒂保护研究所合作开展莫高窟第85窟整窟壁画的保护修复、莫高窟游客承载量研究等,与日本东京文化财研究所合作开展莫高窟第285窟壁画分析研究工作,与美国西北大学合作开展古代壁画数字化研究工作,与英国牛津大学合作开展土遗址保护研究工作。还有秦始皇兵马俑博物馆与德国巴伐利亚州文物保护局、比利时杨森制药有限公司等合作开展秦俑遗址的保护研究工作[169]。
此外,在学习国外先进保护技术和理念的同时,近年来也逐步开始了我国与丝绸之路沿线国家的壁画与土遗址保护加固项目的合作。自1998年起,中国文化遗产研究院承担了吴哥古迹中周萨神庙的保护与修复工程,这是我国第一个文物保护无偿援外项目。敦煌研究院于2017年9月与吉尔吉斯斯坦共和国文化信息历史旅游部历史文化遗迹保护调查局签署协议,在吉尔吉斯斯坦到达城开展土遗址的保护援助。
5.3 保护理念及技术的提升
国际古遗址保护理念最基本的原则是1964年5月31日通过的《威尼斯宪章》中首次明确提出的“真实性”原则,包括文物与环境统一保护、历史信息全面保护、新构件与原物的可识别等内容,保护不应损害材料与实体、背景与文脉、精神与感受等方面的真实性[170]。《世界文化遗产公约实施指南》增加了对真实性原则的三条具体阐述:最小干预原则、消除隐患原则、保护可逆性原则;1982年2月通过了《中华人民共和国文物保护法》,此后在2002年、2007年、2013年、2015年、2017年先后5次对《中华人民共和国文物保护法》进行了修正,使保护方针和原则更加清晰明确,保护内容和措施日臻完善。1985年1月中国政府正式加入《保护世界文化和自然遗产公约》,使历史文化遗产保护工作与国际接轨,按国际标准在进一步加强文化遗产保护。2000年10月颁布的《中国文物古迹保护准则》,对保护的目的、原则、修复技术等做出了具体规定。规定不排斥采用新技术,对最小干预原则和保护可逆性原则作了专门要求。2015年修正发布的《中国文物古迹保护准则》中,在价值评估中新增了社会价值和文化价值,同时对保护原则、新型文化遗产的保护、文化遗产监测、合理利用、文物古迹的展示等方面进行了修改和新增,充分体现了当今中国文化遗产保护的认识水平,使《准则》更具针对性、前瞻性、指导性和权威性。
此外,自20世纪50年代开始开展古代壁画保护修复及20世纪80年代开始开展土遗址保护工作以来,我国古代壁画与土遗址保护技术也得到了长足进展。
在壁画保护修复方面,随着脱盐技术的日趋完善和成熟,破解了有壁画“癌症”之称的酥碱病害修复中盐害反复的难题;四元共聚高吸水树脂、基于机器人平台的两级相机重定位技术、微岩心取样设备、易溶盐快速检测技术的研发及探地雷达、热红外成像技术、三位扫描技术的引进,使得古代壁画修复效果评价日趋完善;基于风险管理理论的监测预警体系构建与预防性保护探索研究,实现了“变化可监测、风险可预报、险情可预控、保护可提前”的预防性保护管理目标,使古代壁画走向了预防性保护阶段;随着大数据技术、人工智能技术、VR技术的成熟,使得壁画病害自动识别和壁画虚拟修复成为新的研究热点。
在土遗址保护加固方面,随着小型无人机技术的普及,基于其研发的土遗址快速成像方法提升了遗址测绘的准确性并加快了处理速度;通过多年对化学加固、生物矿化加固、牺牲层(软覆盖)加固、保护棚防护等措施的探索和研究日益完善了土遗址防风化技术体系;基于土遗址传统材料与工艺的研究,研发了烧料礓石、烧阿嘎土等新型胶凝材料,完善了土遗址夯筑支顶工艺,有效提升了土遗址支顶加固质量;探地雷达、高密度电法、表面硬度计、色度仪、声频应力波法锚杆无损检测技术的引进和贯入仪、回弹仪的改良,土遗址保护加固效果的评估手段也日趋完善;随着多场耦合实验室的建成,病害机理的研究更加注重多因素耦合和足尺模拟;随着保护理念的提升和完善,近年来土遗址保护加固工程逐步开始了先现场试验后实施措施的新模式。
5.4 加强人才培养与引进
作为新型交叉学科的文物保护,只有将文物保护的科学教育与文物保护的实际需求有机结合,才能有助于形成完整的文物保护体系。近年来从事古代壁画与土遗址保护研究工作人员的学科门类及专业背景不断丰富,有效壮大了从业人员的队伍。
此外,在人才培养培养方面,通过与国内外知名高校的联合培养、国家文物局“高层次文博行业人才提升计划”、中英美壁画保护研究生培训班、国家文物局及地方文博系统举办的门类多样短期培训班等措施的实施,有效提升了我国古代壁画与土遗址保护领域年轻从业人员的学术能力和业务水平。
5.5 平台建设的完善
自2005年以来,国家文物局先后批准建设了33个国家文物局重点科研基地,其中古代壁画保护国家文物局重点科研基地(敦煌研究院,2005年)、考古发掘现场文物保护国家文物局重点科研基地(陕西省考古研究所,2010年)、文物保护领域科技评价研究国家文物局重点科研基地(北京化工大学,2014年)、文物本体表面监测与分析研究国家文物局重点科研基地(天津大学,2016年)、石窟寺文物保护工程技术集成与应用研究国家文物局重点科研基地(中铁西北科学研究院有限公司,2016年)、石窟寺文物数字化保护国家文物局重点科研基地(浙江大学,2016年)、馆藏壁画保护修复与材料科学研究国家文物局重点科研基地(陕西历史博物馆、西北工业大学,2016年)等均与古代壁画、土遗址保护息息相关。
2009年7月有科技部批准组建的古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心,依托敦煌研究院,联合中科院上海硅酸盐研究所,兰州大学和浙江大学等单位共同组建。工程中心组建以来,在古代壁画与土遗址保护技术研究、成果转化及产业化、国际交流合作、人才培养和开放服务等方面均发挥了重要作用。
此外,甘肃省敦煌文物保护研究中心、甘肃省古代壁画与土遗址保护重点实验室、西部灾害与环境力学教育部重点实验室、文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室、甘肃省古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心、陕西省无损检测与结构完整性评价工程技术研究中心等省部级实验室和工程中心的建设,也逐步完善了我国古代壁画与土遗址保护领域的平台建设。
由此可见,我国古代壁画与土遗址保护领域平台主要由国家级工程技术研究中心、国家文物局重点科研基地、教育部重点实验室、省级重点实验室和省级工程技术研究中心共同组成,为我国古代壁画与土遗址的保护研究工作提供了完善的平台支撑。
我国古代壁画与土遗址保护的前景与展望
通过对40年来我国古代壁画与土遗址保护历程的回顾可以看出,虽然我国在古代壁画与土遗址保护领域在保护技术、人才培养、平台建设等方面均取得了较为丰硕的成绩,但仍不能满足我国数量众多的古代壁画与土遗址的保护需求。在未来的保护研究、工程实践和管理方面应注意如下几个方面:
(1)继续深入开展病害机理、加固机理及加固措施失效机制的研究;
(2)加强古代壁画与土遗址保护在调查方法、加固工艺、监测手段及档案建设等方面的精细化研究,注重不同保护措施的环境适用性研究。
(3)加大古代壁画与土遗址保护加固效果评价的设备研发和评估技术体系构建的力度;
(4)促进古代壁画与土遗址管理单位的日常保养维护的常态化;
(5)推进全球气候变化和游客激增背景下壁画与土遗址保护研究,加快古代壁画与土遗址保护中大数据技术、人工智能技术方面研究的步伐;
(6)完善古代壁画与土遗址保护在高校中的专业设置与学科建设,加强古代壁画与土遗址保护工程施工单位人才队伍的提升和施工质量的控制。
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