您的當前位置:首頁->文化娛樂->正文

現代科技守護古老敦煌

莫高窟148窟壁畫數字化采集現場。敦煌研究院供圖

  2020年,我國首座文化遺產保護多場耦合實驗室正式投入使用。敦煌研究院供圖

  八月初,記者走進莫高窟351窟。狹窄的洞窟里搭起了架子和采集設備,敦煌研究院數字化團隊正進行數字化采集。眼前古老的洞窟,將被定格在此刻,在數字世界中獲得“永生”。

  現代科技,一邊幫助彩塑與壁畫“賽博永生”,一邊為古老敦煌“祛病延年”。近年來,敦煌研究院在科研方面的“硬實力”有目共睹:多項文物保護科技成果入選國家“十三五”科技創新成就展,聯合其他機構成立了我國首個,也是目前唯一的國家古代壁畫保護工程技術研究中心,承接了多項國家重點文物保護項目,還走出國門,為吉爾吉斯斯坦、緬甸等“一帶一路”沿線國家的文化遺產保護提供技術支撐和中國方案。未來,敦煌研究院還有望組建國家重點實驗室。

  科技織就“金鐘罩”

  敦煌研究院石窟監測中心主任王小偉的身后,是一塊大屏幕,上面列滿實時更新的數據,科技感十足:石窟寺天氣實況、預警、實時游客量、文物保護工作現狀……監測范圍涵蓋莫高窟的大環境、微環境,以及崖體、洞窟本體,還包括展館、游客、工作等情況,可謂一室之內石窟動態盡在掌握。

  2022年,在莫高窟監測預警系統的基礎上,敦煌研究院啟動了甘肅省石窟寺監測預警系統(第一期)項目。

  “我們監測了115個莫高窟的洞窟,還接入了敦煌研究院管理的甘肅省內榆林窟、西千佛洞、麥積山、炳靈寺和北石窟寺等5處石窟寺的部分數據。幫助小石窟寺進行監測預警體系維護和數據分析,也是我們做省級平臺的意義之一?!蓖跣ソ榻B,該項目運用物聯網、無線傳感器等技術,將敦煌研究院所轄六處石窟寺的監測預警工作有機結合起來,并將氣象局、地震局等專業機構預警納入系統,為石窟寺的預防性保護和搶救性保護、旅游開放等工作提供數據支持。

  除了常見的二氧化碳濃度和相對濕度,他們還對洞窟中的VOC進行監測。(VOC指揮發性有機化合物,香水中多含。)雖然香水對洞窟是否會造成影響,尚未形成定論,但提前積累數據,可以未雨綢繆。

  除了人的行為、自然氣候可能對石窟造成影響,動植物及微生物也會影響到石窟安全。

  走進敦煌研究院保護研究所生物實驗室,只見架子上碼著一排透明瓶子,瓶中泡著蛇、蜘蛛、蜥蜴等動物。為何要收集這些標本?它們與石窟又有何關系?記者仔細端詳,瓶子上的標簽顯示,這些小動物采集自各石窟。敦煌研究院館員賀東鵬解釋,鳥類、昆蟲、鼠類等動物進入洞窟做窩、排泄、抓撓;植物根系、枝條生長進入壁畫結構體內;微生物滋生、侵蝕等,都會對壁畫造成破壞,因此要進行防治。

  實驗室的一角,一個盒子里有許多密密麻麻的黑點在動,走近一看竟然是甲蟲?!斑@是我們為了研究養的當地擬步甲科的昆蟲。前幾年降雨增多,這種昆蟲大量繁殖,少量爬進了洞窟。目前,通過化學藥劑殺滅、布設陷阱,盡量把它們的種群數量控制在合理范圍內?!辟R東鵬向記者解釋道。

  來到敦煌研究院應急指揮中心,又是一塊碩大的屏幕,不同區塊分布不同的監控畫面,既有門前杳無人跡的非開放洞窟,也有熙熙攘攘、攜家帶口的游客,還有麥積山等石窟的值班室畫面,如同請來“千眼觀音”坐鎮。

  敦煌積極開展“平安石窟”建設,今年五月,莫高窟安防升級改造工程完成初驗,一院六地石窟安防系統的全面聯通,在石窟寺上方罩起越織越密的“金鐘罩”。

  “莫高窟本地有780多個攝像頭,聯動榆林窟等其他5處石窟共有超1300路視頻圖像?!倍鼗脱芯吭罕Pl處副處長張帥介紹,保衛處嚴格執行24小時雙人雙崗值班,有人靠近禁區觸發警報后,將立刻派出無人機或車輛和人員,“窟區兩三分鐘就可以到現場,遠的地方五六分鐘?!睆垘涀院赖卣f,“保守地說,我們的安防系統應該可以在全國文物系統排前五?!蔽磥?,敦煌研究院還希望申請成為全省的文物安全培訓基地,向更多文保單位推廣先進的安防經驗。

  安全保障體系,除了守護文物安全,同時還能守護游客和職工的安全?!拔覀儗F有的安防、消防、電氣線路系統等都集成到數字孿生模型上,便于內部的隱患排查、風險分級管控?!?/p>

  安防系統還接入了院內監測中心、游客預約系統等的數據,并且數據與酒泉市消防支隊、敦煌市公安局共享,“盡量不做信息孤島”。系統升級后,民警因游客走失、遺失物品來查監控的效率大大提升,“從原來的三四小時,到現在最快五分鐘就能解決問題?!睆垘浾f。

  實驗鍛造“護身符”

  一臺電腦顯示屏上,數字化模擬復原的莫高窟254窟壁畫“薩埵太子本生”,如同剛剛繪制成,艷麗明亮,與斑駁黯淡、飽經滄桑的原始壁畫形成鮮明對比。敦煌研究院副研究館員柴勃隆介紹,這是莫高窟首幅用多光譜技術復原的壁畫。在紫外光、紅外光下,肉眼看不到的壁畫線條、有機顏料使用位置等細節都浮現出來,如同人民幣在紫外線下會呈現防偽標識一般。運用多光譜技術,最終可以對壁畫顏料層及繪畫技法進行“科學”而非主觀的復原,還原到壁畫最初創作時的模樣。而且這種方式是無損的、非接觸的,不會對壁畫造成損害。

  柴勃隆指著屏幕上285窟中“五百強盜成佛姻緣故事”的圖像說:“其實古人當時畫了許多精彩的細節,比如紫外線下,噴射的血跡都依稀可辨。還能看到古人繪畫時的修改痕跡,比如254窟壁畫中,老虎尾巴的位置就被修改過?!彼d致勃勃地分享。

  此外,多光譜也可以幫助辨別壁畫中不同顏料的分布位置?!昂枚嘧兩谋诋嬑覀兛吹蕉际呛谏?,但變黑前它們到底是什么顏料?通過對比顏料多光譜圖像標準數據庫,就可以探明它們的真身,是鉛丹還是靛藍等?!?/p>

  跟隨穿著白大褂的科研人員,記者穿行于敦煌研究院保護研究所的各實驗室之間,形形色色的儀器與設備叫人目不暇接。墻上的一幅幅海報,記錄著敦煌研究院在科研上的累累碩果。

  敦煌石窟的壁畫用了哪些制作材料和工藝?如何防止壁畫發霉?如何將壁畫原位保護?……敦煌壁畫塵封千年的秘密,在掃描電子顯微鏡、拉曼光譜、X射線熒光光譜等現代科技襄助下,逐漸找到答案。

  走進高約兩層樓、占地三千多平方米的國內首座文物保護領域的多場耦合實驗室,能于一時一地目睹一年四季:冬季倉中,來自鎖陽城遺址的樣本上覆蓋著皚皚白雪;風雨倉中,來自慶陽北石窟寺的樣本經歷著“風吹雨打”;夏季倉中,取自秦東陵遺址的樣本最為“滄?!?,表面的裂縫已如溝壑縱橫?!斑@個樣品已經經歷了一個完整年周期的加速模擬。最開始它的表面是比較平整光滑的,經歷了一個年周期的降雪、降雨、風化過程后,它已經有了一些比較明顯的病害發育?!倍鼗脱芯吭罕Wo研究所副研究館員張博介紹,這些樣本并非取自遺址本體,而是使用遺址周邊原狀樣品,或用傳統工藝制成的。

  多場耦合實驗室具有時間可控、精度可調、可進行多場耦合模擬、足尺樣品模擬等優勢。這里可以在短時間內,模擬不可移動文物經歷多種不同自然條件“摧殘”后的模樣,為保護工藝和材料的使用、研發提供數據,揭示土遺址“生病”的原因。三個倉體配合使用,可以模擬從零下30℃到60℃的溫度,從10%至90%的相對濕度,以及風、雨、雪、日照等一年四季土遺址所在地域的各種氣候條件。

  在多場耦合實驗室中,時間可以被“加速”?!跋窀珊淡h境,四五十天左右就能夠模擬完一個年周期?!睆埐┍硎?,未來還有望進一步優化、壓縮這一模擬過程。

  敦煌研究院副院長郭青林說:“我認為沒有不好的材料,只有不好的使用環境和方法。就像人治病,哪個處方有效,需要不斷通過模擬實驗來驗證?!倍鄨鲴詈蠈嶒炇揖褪悄M各種“病癥”,試驗“藥方”的有效性?!拔覀兛梢栽趯嶒炇依矧炞C學者最新研究成果的可行性;材料研發出來后,我們還可以給保護工藝、材料開出一個詳細的使用說明書,比如它們適用哪些遺址?具體應該怎樣用?”張博介紹,像敦煌研究院自主研發的PS材料,就是通過實驗研究出它針對哪些降雨強度加固效果較好。

  數字開啟“永生路”

  走進正在進行數字化采集的莫高窟351窟,頓覺溫度驟降,因此即使窟外三十多攝氏度,在陰冷洞窟一扎就是一整天的采集人員,也要裹著厚厚的外套??邇?,彩塑佛像垂眉,與鋼架上的采集設備面面相對。千年時光,于此刻凝固在“賽博”空間。

  “針對狹窄空間,我們定制了可以任意組裝拆卸的采集設備;針對大型空間,我們研發了自動化采集設備?!倍鼗蛿底只ぷ鲌F隊工作人員路育成介紹。

  “機器之用,物化之學,工之智也?!币淮そ秤幸淮そ车闹腔?。古代的工匠和畫師,開鑿洞窟,勾描壁畫,為我們留下寶貴的敦煌文化;今日敦煌研究院的數字化團隊,則以數字技術助力敦煌永生。從20世紀90年代起,敦煌研究院開始數字化探索,“數字敦煌”建設不斷攀登新的高峰。

  路育成介紹,目前,“數字敦煌”已采集290個洞窟,采集面積2.6萬平方米,全景漫游節目制作洞窟172個,石窟空間結構掃描洞窟206個,彩塑三維重建44身,數字化掃描歷史檔案底片42134張,并為新疆、西藏等9省區市近20處文物保護單位提供了數字化技術支撐。

  2022年,“數字敦煌”入選世界互聯網大會“攜手構建網絡空間命運共同體精品案例”?!霸谌?00多個案例中,我們是唯一入選的文博單位?!倍鼗脱芯吭涸洪L蘇伯民驕傲地說。

  百尺高樓從地起,世上無一蹴即成之事。這樣的成績,背后是采集人員長年累月的默默耕耘。以351窟為例,窟中壁畫的表面積約為400多平方米,8位工作人員需花費100多個工作日采集數據,后期圖像拼接還需三四個月。

  走進圖像處理加工辦公室,屋里十分靜謐,只有鼠標點擊的聲音。數字化團隊的成員們,如窗外的銀白楊一般,安靜又堅定。在洞窟里完成數字化采集之后,要在這里進行圖像的拼接與定位糾正、彩塑和洞窟空間結構三維重建等處理。就是這些人在電腦前,日復一日、年復一年地拼接一張張圖片,如搭積木般,搭建起數字世界里絢麗的敦煌。

  “一人一天只能拼接二三十張圖片,而一個壁面往往就有上千張圖片。并且我們要進行兩遍復查修改,確保壁畫的形變控制在毫米級?!甭酚山榻B,“不過我們正在研發自動拼接技術,未來有望大大提升拼接效率?!?/p>

  數字化團隊成員年海霞,正對著電腦拼接圖片。記者在邊上旁觀一會兒,便感到了這一工作的重復與枯燥:“您會覺得工作乏味嗎?”她輕輕搖了搖頭,綻出一個靦腆的笑說:“壁畫本來色彩就比較豐富,我每天看到的壁畫又是不同的。雖然我是學計算機的,但自己也會去網上搜索了解壁畫背后的故事?!?/p>

  路育成從事數字化工作十余年了,他坦誠地說,“前兩年可能覺得枯燥,但是做了三四年,沉下心來了,自己也覺得是為后人留下歷史的檔案,很有意義?!?/p>

  數字敦煌,不僅為了永久保存敦煌的文化遺產,而且為了讓全民、全世界共享敦煌寶庫內的資源。敦煌研究院一直積極推進數字化資源成果的轉化利用,讓全世界人都可以在云端欣賞敦煌文化。

  2022年,全球首個基于區塊鏈的數字文化遺產開放共享平臺“數字敦煌·開放素材庫”上線,來自莫高窟等石窟遺址及藏經洞文獻的21類壁畫專題、首批6500余份高清數字資源檔案向全球開放。

  “以前國際敦煌學界的國際敦煌項目數據庫,只是把照片原原本本放上去,我們的敦煌遺書數據庫則充分發揮了專家資源優勢,補充了遺書全文錄文?!碧K伯民表示,敦煌研究院還在和英國、俄羅斯等國家協作,達成數字資源共享,推動海外敦煌文物的數字化回歸。

  敦煌研究院也在不斷探索以最新科技,為敦煌數字化資源找到更好玩、更有趣、更活潑的活化利用方式。從疫情期間推出的“云游敦煌”小程序,到今年發布的超時空參與式博物館“數字藏經洞”,都獲得了很高的點擊量?!拔磥?,希望讓人們在手機上就能很輕松地觸及敦煌,比如利用VR等技術,也許將來人們坐在家中,就可以進入莫高窟每一個洞窟參觀游覽?!碧K伯民笑著說。


午夜不卡Av免费|久久亚洲精品中文字幕蜜潮电影|久久久久久精品中文无码DVD|一级特级女人18毛片免费视频