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現(xiàn)代技術(shù)讓千年敦煌“永生”


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)   時間:2023-11-17





  敦煌莫高窟第57窟的南壁上,一尊極盡東方之美的菩薩已靜靜站立千年。她頭戴化佛冠,肩披長巾,身佩瓔珞,一手上舉輕拂飄帶,一手托供品,婀娜沉吟間,仿佛要從壁畫上走下來。

  被很多人熟知的九色鹿神話故事,誕生于莫高窟第257窟西壁中部。壁畫中的九色鹿神態(tài)安詳而神圣,優(yōu)雅中傳遞著美好與誠實的力量。

  絕美壁畫,璀璨敦煌。

  1600多年前,古人用樸素而虔誠的心,在這里開鑿第一個洞窟。當(dāng)筆鋒上的青金石顏料觸碰崖壁的那一刻,一個跨越千年的瑰麗文化大幕就此拉開。然而,1600年的時光畢竟太久了。一千多年的歲月像一把刀,給了它力量,也給了它傷痕。

  敦煌莫高窟的消失是不可逆的。面對年深月久的侵蝕與剝離,敦煌該如何應(yīng)對?在時間這條河流面前,敦煌能否跨過它,以另一種形式實現(xiàn)永恒?

  敦煌莫高窟文保人的心中有一個答案。

  科技“神器”助文物“延年益壽”

  在敦煌莫高窟第55窟,敦煌研究院壁畫修復(fù)師殷志宏正彎著腰,拿一支小膠水瓶,將壁畫起甲的部分一點點粘回原位。

  這是一座宋代開鑿的石窟,距今已有一千年。如今,它老了,起甲、顏料層脫落、空鼓、酥堿、裂縫、劃痕……它有了一身的病。

  殷志宏成了它的“康復(fù)師”。他的動作很小心,起甲的顏料層像魚鱗,細細密密地翹著。他把細如針尖的瓶嘴從側(cè)面插進起甲的壁畫后面,小心地注入黏合劑,再用修復(fù)刀墊著棉紙把這塊指甲蓋大小的壁畫回貼壓實。

  殷志宏所用的黏合劑是一種特殊的材料,由有機硅和丙烯酸混合而成,是敦煌研究院自主研發(fā)的壁畫修復(fù)“神器”。

  一個洞窟需要修復(fù)多少個這樣的“指甲蓋”?殷志宏自己也說不清。第55窟是敦煌莫高窟大型洞窟之一,壁畫面積500余平方米。

  “起甲和酥堿是壁畫中最常見的病害”殷志宏告訴記者。酥堿是在水鹽運移作用下地仗層產(chǎn)生的一種病害,輕則引起地仗疏松,嚴(yán)重時會引起地仗層脫落,比較難治理。壁畫就像人,有生命,會呼吸,連疾病也是相互關(guān)聯(lián)。

  “對出現(xiàn)酥堿的地方還要做脫鹽處理。地仗中的可溶鹽在水氣運移作用下會反復(fù)溶解結(jié)晶,使地仗變得疏松,酥堿就隨之出現(xiàn)。我們需要在壁面上鋪設(shè)棉紙脫鹽并定期更換,不讓鹽分在壁畫上聚集,從而達到治本的效果?!币笾竞暾f,這樣一個洞窟,七八個人的團隊完成修復(fù)需要至少3年的時間。

  提起壁畫修復(fù)的意義,殷志宏說得很樸素:“我們修復(fù)過的文物,至少可以再穩(wěn)定地保存十幾年、幾十年,后人還可以欣賞到它的美。如果脫落掉了,人們再來就什么都看不到了。”

  延續(xù)文物的壽命,是所有莫高窟人的初心。

  在敦煌,像殷志宏這樣的壁畫修復(fù)師有100余人。莫高窟現(xiàn)存壁畫4.5萬平方米,經(jīng)過近80年的經(jīng)驗積累,敦煌研究院已形成了成套的壁畫保護技術(shù)和科學(xué)流程,依靠科技為莫高窟“延年益壽”。

  而如今,先進技術(shù)正賦予敦煌文保人更多的可能。

  把風(fēng)雨“搬進”實驗室

  在敦煌研究院的多場耦合實驗室,9盞燈沿著軌道劃過,亮度、溫度由弱變強再變?nèi)?,一個周期模擬太陽的一次東升西落。調(diào)整角度,就能模擬出一年四季的太陽照射。

  這是實驗室正在進行的土遺址的預(yù)防性保護實驗。

  多年來,敦煌研究院聯(lián)合國內(nèi)高校、科研院所和文博機構(gòu),對石窟寺、土遺址等遺址的病害機理、保護技術(shù)等方面進行了深入研究,但受試驗樣品尺寸效應(yīng)和多重環(huán)境因素耦合條件難以施加的影響,研究結(jié)果和工程實踐之間有效銜接存在差距。

  為此,敦煌研究院院長蘇伯民做了一個大膽的決定:把風(fēng)雨“搬進”實驗室。

  2020年,我國首座文化遺產(chǎn)保護多場耦合實驗室在敦煌研究院正式投入使用。實驗室主要由夏季倉、冬季倉、風(fēng)雨倉等構(gòu)成,可模擬零下30攝氏度到60攝氏度的溫度、10%—90%相對濕度,以及風(fēng)、雨、雪、太陽照射等一年四季的各種氣候條件。文物保護研究由“摸著石頭過河”轉(zhuǎn)為“自己砌磚架橋”。

  “我們構(gòu)建了可模擬溫度、濕度、日照、降雨、降雪等各種環(huán)境條件的實驗室,模擬環(huán)境能夠覆蓋我國絕大多數(shù)不可移動文物所處環(huán)境。多場耦合實驗室的模擬環(huán)境具有變量可控、條件可重復(fù)、數(shù)據(jù)精確,以及能夠進行足尺模型試驗等優(yōu)點,預(yù)演我國石窟寺和土遺址等文化遺產(chǎn)將經(jīng)歷何種變化,可以讓保護措施更加精準(zhǔn),更加科學(xué)規(guī)范,將有效促進我國不可移動文物的預(yù)防性保護研究?!倍鼗脱芯吭罕Wo研究所研究人員張博介紹說。

  “從原址修復(fù)到文化遺產(chǎn)的預(yù)防性保護,我們盡了一切手段要留住莫高窟的藝術(shù)之美。那么,莫高窟的壽命究竟還有多久?”

  面對記者的疑問,蘇伯民說:“從莫高窟開鑿第一個洞窟開始,到現(xiàn)在已經(jīng)過去了1600多年;未來如果沒有大的自然災(zāi)害,敦煌莫高窟再延續(xù)1600年完全沒有問題?!?br/>
  蘇伯民解釋說,得益于繪制壁畫所使用的特殊材料、當(dāng)?shù)胤浅8珊档臍夂蚝投纯弑旧戆腴_放半封閉的環(huán)境,盡管莫高窟在歷史上很多時期無人問津、疏于保護,但迄今它仍然保存得相對完好?!艾F(xiàn)在一些人存在誤解,認為莫高窟非常脆弱。實際上文物保護工作者所講的脆弱與普通觀眾理解的不一樣,莫高窟經(jīng)受住了1600年自然環(huán)境對它的考驗,現(xiàn)今我們運用技術(shù)手段,已經(jīng)形成了古代壁畫保護、沙礫巖石窟崖體加固、石窟監(jiān)測預(yù)警等成套關(guān)鍵技術(shù)體系,我們有信心保證莫高窟修繕之后的安全性和穩(wěn)定性。”

  給莫高窟一個“數(shù)字生命”

  在敦煌莫高窟第341窟,一臺第四代壁畫高保真自動拍攝設(shè)備正在軌道上采集壁畫圖像?!斑青辍保察o的洞窟里,它像一位專注的攝影師,拍攝完成后,平行移動到下一個點位,“咔嚓”。在位于敦煌研究院的計算機上,人工正與自動拼接軟件結(jié)合,將傳回的成百上千幅影像拼接成完整的壁畫圖像。

  這是敦煌莫高窟“數(shù)字生命”的一部分。

  今年年初,《流浪地球2》火遍大江南北,影片中的“數(shù)字生命”概念引發(fā)了廣泛討論:“數(shù)字生命”能否成為現(xiàn)實,又能否替代現(xiàn)實?

  其實,敦煌莫高窟早已擁有了“數(shù)字生命”。

  20世紀(jì)70年代,時任敦煌文物研究所副所長的樊錦詩曾經(jīng)主持莫高窟檔案記錄工作。當(dāng)時采用的方式是為每個洞窟的每面墻體至少拍攝一張照片,加上簡單的壁畫描述與保護情況文字,匯集成一份檔案。然而,樊錦詩覺得這還遠遠不夠:“盡管莫高窟壁畫可以大量采用攝影技術(shù)保留信息,但照片不能展示敦煌每個洞窟的全貌。攝影師也跟我說,時間長了照片也會壞的……我心里清楚,建立能長期保存洞窟文物真實信息的檔案已是刻不容緩?!?br/>
  很快,敦煌研究院開始了保存壁畫信息的新計劃:“數(shù)字敦煌”。它利用計算機數(shù)字化技術(shù)永久地、高保真地保存敦煌壁畫、彩塑的珍貴資料。

  這是一個非常龐大的工程:不僅包括莫高窟數(shù)百個大小不一的洞窟,且其所轄的敦煌西千佛洞、瓜州榆林窟也在采集計劃內(nèi)。

  在原國家科委、國家文物局、原甘肅省科委等各級組織的支持下,敦煌研究院與相關(guān)單位實施“敦煌壁畫計算機存貯與管理系統(tǒng)研究”“瀕危珍貴文物的計算機存貯與再現(xiàn)系統(tǒng)研究”“曙光天演PowerPC工作站在文物保護中的應(yīng)用”等科研課題,為莫高窟數(shù)字化突破關(guān)鍵技術(shù)奠定了堅實基礎(chǔ)。

  2006年4月,敦煌研究院成立數(shù)字中心(后更名為文物數(shù)字化研究所),主要承擔(dān)敦煌石窟及相關(guān)文物的數(shù)字化技術(shù)研究與應(yīng)用工作,并經(jīng)過持續(xù)不斷的試驗、探索和研究,攻克了如何在復(fù)雜洞窟環(huán)境中精確地布光、如何針對不同曲率變化的壁畫獲取高質(zhì)量的圖像、如何控制圖像拼接產(chǎn)生的形變等系列技術(shù)難題,并最終形成了一整套集合數(shù)字圖像采集、色彩管理、圖像拼接、圖像定位糾正和數(shù)據(jù)存儲等的壁畫數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)和工作規(guī)范。

  數(shù)據(jù)采集只是“數(shù)字敦煌”的第一步。

  丁曉宏是敦煌研究院文物數(shù)字化研究所副所長,也是賦予敦煌“數(shù)字生命”的成員之一。他介紹說,除了壁畫,他們還會用激光掃描和三維重建技術(shù)對大型彩塑進行采集,將整個洞窟制作成立體的數(shù)字文物。

  “洞窟數(shù)字化講求因地制宜,每個洞窟有自己的特性和采集方案,就像是不同個性的人?!倍院旮嬖V記者。目前,敦煌研究院已完成莫高窟290個洞窟的高精度采集、162個洞窟的全景漫游節(jié)目制作和7處大遺址的三維重建,建立起一整套文物數(shù)字化采集、加工、存儲、展示等關(guān)鍵技術(shù)體系,形成了數(shù)字化壁畫圖像、洞窟結(jié)構(gòu)、和彩塑三維數(shù)據(jù)、虛擬漫游節(jié)目等海量數(shù)字化資源。

  讓數(shù)字文化“活起來”

  走進數(shù)字敦煌沉浸展館,游客們正佩戴VR設(shè)備、跟隨能量體“摩靈”指引,身臨其境“走進”洞窟。在“尋境敦煌—數(shù)字敦煌沉浸體驗項目”中,游客不僅能打破時空束縛,穿越到1400多年前精妙絕倫的壁畫世界,還能與“雷公”等40余位“眾神”飛躍云端、一同奏響天樂。

  “尋境敦煌”只是敦煌文物“活起來”的一個縮影。

  在敦煌,文物數(shù)字化不是終點,而是個開始。正如丁曉宏所說,挖掘之后的利用,才是“數(shù)字敦煌”的生命所在。

  2016年5月,敦煌研究院構(gòu)建的“數(shù)字敦煌”資源庫上線。觀看者可以通過登錄平臺,查看莫高窟壁畫的高分辨率圖像,洞窟合影漫游節(jié)目、文獻數(shù)據(jù)將同步關(guān)聯(lián)。收錄的30個洞窟已經(jīng)可以實現(xiàn)在手機上進行“720度全景瀏覽”,囊括共4430平方米的壁畫。目前訪問用戶遍布中國、美國、英國、韓國、日本、意大利、俄羅斯、加拿大、法國、西班牙等全球近80個國家?!皵?shù)字敦煌”資源庫成為面向全球傳播敦煌文化的重要窗口和品牌。

  今年4月,由國家文物局指導(dǎo)、敦煌研究院與騰訊聯(lián)合打造了超時空參與式博物館“數(shù)字藏經(jīng)洞”。

  記者通過“云游敦煌”小程序進入“數(shù)字藏經(jīng)洞”,千百年前的敦煌莫高窟景象便在眼前徐徐展開?!皵?shù)字藏經(jīng)洞”將四個朝代、八個歷史人物的故事濃縮在了幾個沉浸式體驗環(huán)節(jié)中。在交互中,公眾可以“穿越”回晚唐時期,在莫高窟藏經(jīng)洞前與開窟僧人洪辯展開對話;進入北宋,了解國寶級文物“敦研001《歸義軍衙府酒破歷》”的由來與流轉(zhuǎn);來到清末,又“親歷”道士王圓箓意外發(fā)現(xiàn)藏經(jīng)洞,隨后“看到”6萬余件文物散落世界各地……

  騰訊互娛研發(fā)效能部總經(jīng)理鄧大付說,“數(shù)字藏經(jīng)洞”就是要在公眾與敦煌文化中間架起一座橋梁,用數(shù)字的方式展現(xiàn)傳統(tǒng)文化,又以游戲化的表達讓它傳得更遠。

  以游戲為載體打造歷史文化產(chǎn)品并不好做?!拔覀冊谠O(shè)計過程中打磨過很多細節(jié)。比如僧人衣服的樣式應(yīng)該是怎樣的?服裝的花紋是否嚴(yán)謹(jǐn)?不同朝代的壁畫有什么不同?某一時期的藏經(jīng)洞到底什么樣?在開發(fā)過程中,我們反復(fù)推敲,仔細求證,結(jié)合大量史料做復(fù)原?!薄皵?shù)字藏經(jīng)洞”騰訊互娛內(nèi)容生態(tài)部總經(jīng)理劉智鵬說,通過交互更強、體驗更沉浸的游戲載體做面向大眾的、嚴(yán)謹(jǐn)負責(zé)的文化傳播者,是他們的目標(biāo)。

  敦煌經(jīng)驗走向世界

  11月5日,位于加拿大多倫多市中心的羅伊·湯姆森音樂廳內(nèi)呈現(xiàn)出與平日迥異的布置。色彩鮮明的飛天、菩薩等東方佛國元素出現(xiàn)在廳內(nèi)的巨幅掛畫、鋪滿地面和包裹著柱子的大小畫作中。一場展示敦煌元素以及中西結(jié)合的創(chuàng)新表現(xiàn)力的藝術(shù)展在此舉行。

  “在國內(nèi),我們承擔(dān)了近20個省份的壁畫和土遺址保護項目;在國外,2017年甚至更早的時候,我們就派出了不同專業(yè)的考察團隊,遠赴印度、阿富汗、烏茲別克斯坦、吉爾吉斯斯坦等鄰國開展文物保護調(diào)研。這些國家在地理上與我們相近,歷史上文明交流也非常頻繁,不少歷史遺跡的制作工藝和保存現(xiàn)狀都與敦煌十分類似。我們就想,能不能讓敦煌經(jīng)驗‘走出去’,在‘一帶一路’上發(fā)揮更重要的作用?!碧K伯民告訴記者,當(dāng)前,敦煌研究院還在積極爭取建設(shè)文物保護全國重點實驗室,為提升我國文物文化保護技術(shù)貢獻力量。

  敦煌文化屬于中國,但敦煌學(xué)屬于全世界。敦煌學(xué)已經(jīng)成為一門國際“顯學(xué)”。敦煌研究院先后成立“絲綢之路與敦煌研究中心”和“絲綢之路文化遺產(chǎn)保護國際科技合作基地”,與英國、法國、印度、阿富汗、吉爾吉斯斯坦等國家的高校、博物館、科研機構(gòu)建立起合作關(guān)系。在柬埔寨吳哥古跡保護與發(fā)展管理局支持下,敦煌研究院制作大型紀(jì)錄片《莫高窟與吳哥窟的對話》,展現(xiàn)文明交流互鑒與歷史傳承,生動詮釋“一帶一路”的文化底蘊和人類命運共同體的精神內(nèi)涵。

  “走出去”的同時,敦煌文保人還在致力于讓流失海外的敦煌文物“回家”。2012年,由敦煌研究院主導(dǎo)的國家社會科學(xué)基金重大項目《敦煌遺書數(shù)據(jù)庫建設(shè)》立項,旨在通過對敦煌遺書進行數(shù)字化復(fù)原,建立完整的敦煌遺書信息資源總庫,以期進一步實現(xiàn)全球各地所藏敦煌文物的數(shù)字化回歸。

  “這是一項漫長而精細的工作?!倍鼗脱芯吭毫魇ШM舛鼗臀奈飻?shù)字化復(fù)原項目負責(zé)人羅華慶說,這牽涉到海外文物,面臨的不確定性很多,但他希望運用新興數(shù)字化、信息化技術(shù),建立統(tǒng)一完整的數(shù)據(jù)庫和資源共享平臺,實現(xiàn)流失海外敦煌文物的數(shù)字化復(fù)原和全球共享。

  敦者,大也;煌者,盛也。盛大而美麗的敦煌既古老又年輕。如果將時間與空間繪制成坐標(biāo)系,那條屬于莫高窟的生命線正在不斷延伸。

  當(dāng)西北的風(fēng)沙激蕩了絲路久遠的駝鈴,宕泉河谷的胡楊葉沙沙作響,有聲與無言之間,是文物保護工作者們對敦煌的許諾:把“過去”獻給“未來”。


  轉(zhuǎn)自:科技日報

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