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龍門(mén)石窟大修:科技讓國(guó)寶“芳齡永續(xù)”
发稿时间:2022-07-05 10:26   来源: 科技日?qǐng)?bào)

  日前,經(jīng)過(guò)再次大修的龍門(mén)石窟奉先寺正式與游客見(jiàn)面。

  在河南洛陽(yáng)南郊伊河兩岸的峭壁上,數(shù)千座壁龕靜靜矗立,10萬(wàn)余尊大大小小的佛教造像沿河次第鋪開(kāi)。

  兩岸青山對(duì)峙,伊水緩緩北流,寶相莊嚴(yán),夕陽(yáng)西下,為石像們鍍上一層遠(yuǎn)古的金色,仿佛1500年間,滄海桑田,什么都變了,又什么都還在。

  這里是龍門(mén)石窟,與敦煌莫高窟、云岡石窟并稱中國(guó)三大石窟。

  龍門(mén)石窟始建于北魏(公元493年),1961年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)成為第一批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位,2000年被聯(lián)合國(guó)教科文組織列入《世界遺產(chǎn)名錄》。

  作為龍門(mén)石窟的“名片”,奉先寺位于龍門(mén)西山南段,為龍門(mén)石窟開(kāi)鑿規(guī)模最大的摩崖像龕,代表了我國(guó)唐代雕塑藝術(shù)的最高成就。

  奉先寺正壁主尊為盧舍那大佛,是龍門(mén)石窟中藝術(shù)水平最高、整體設(shè)計(jì)最嚴(yán)密、規(guī)模最大的造像,面相豐滿圓潤(rùn),莊嚴(yán)典雅,睿智的眼神俯視眾生。

  時(shí)隔50年,龍門(mén)石窟再次“看醫(yī)生”

  石窟“生病了”。

  滲漏水及危巖體,一直是威脅此地文物安全的主要病害。從去年12月起,盧舍那大佛周圍搭上了“支架”,套上了綠色的“手術(shù)衣”。

  這不是龍門(mén)石窟第一次“看病”。

  宋代有專門(mén)負(fù)責(zé)文物、建筑的保護(hù)和修繕的八作司。龍門(mén)石窟中留有宋代題記多則,均與修復(fù)佛像有關(guān)——在盧舍那大佛佛座位置刻有“東八作司胡副使一十人修佛記”,明確記錄了當(dāng)時(shí)修復(fù)大佛的十個(gè)人的名字和時(shí)間。

  “不論官方還是民間的保護(hù)修繕工作從未間斷。至今仍能在部分石像上看到古代修復(fù)、描畫(huà)的痕跡。”石窟保護(hù)研究中心主任馬朝龍說(shuō),這些修復(fù)不一定科學(xué),但反映了古人樸素的文物保護(hù)思想。

  1971年至1974年,國(guó)家文物局實(shí)施奉先寺?lián)岆U(xiǎn)加固工程,這是國(guó)內(nèi)首個(gè)大型石窟維修加固工程。經(jīng)過(guò)這一階段的加固維修,有效防止了石窟圍巖和造像的倒塌崩落,奉先寺群雕的穩(wěn)定性得到了保證。

  時(shí)隔50年,龍門(mén)石窟奉先寺再次“看醫(yī)生”。

  2021年12月,《“十四五”石窟寺保護(hù)利用專項(xiàng)規(guī)劃》發(fā)布的同時(shí),龍門(mén)石窟奉先寺大型滲漏水治理和危巖體加固保護(hù)工程正式啟動(dòng)。

  經(jīng)勘察,奉先寺存在危巖體及滲漏水等病害現(xiàn)象。“此次保護(hù)工程對(duì)大佛頂部及兩側(cè)的危巖體進(jìn)行修復(fù),不涉及盧舍那大佛本體。龍門(mén)石窟的造像是雕在石頭上的,如果石頭‘生病’,文物也會(huì)受到影響。”馬朝龍告訴記者,危巖體不僅會(huì)威脅到文物安全,也可能砸傷往來(lái)游客,龍門(mén)石窟附近的巖體主要為石灰?guī)r,受水的溶蝕作用影響明顯。

  龍門(mén)石窟研究院組織實(shí)施“龍門(mén)石窟奉先寺滲漏水治理和保護(hù)工程”,為奉先寺設(shè)計(jì)了獨(dú)特的“診療方案”。

  科技日?qǐng)?bào)記者在施工現(xiàn)場(chǎng)看到,盡管工程已經(jīng)接近尾聲,奉先寺附近高至山頂?shù)墓こ碳芤廊淮Aⅲ扛c巖體接觸的鋼管頂端都裝有橡膠保護(hù)套。

  而在防護(hù)網(wǎng)外,前來(lái)參觀的游客仍絡(luò)繹不絕,在被“手術(shù)衣”籠罩的盧舍那大佛前發(fā)愿、拍照。

  在奉先寺前方的廣場(chǎng)上,布設(shè)了詳盡介紹此次大修的展板,偶有人駐足。“我們希望通過(guò)這種方式,讓全社會(huì)了解、參與石窟大修??蒲惺且环矫?,對(duì)公眾的科普也很重要。”石窟保護(hù)研究中心副主任范子龍說(shuō)。

  從“把脈”到“開(kāi)方”,科技成了好“醫(yī)生”

  沿奉先寺山體的南側(cè)一路爬上去,翻過(guò)山頂,不遠(yuǎn)就是一座溶洞。“這條路還通時(shí),我們可以從這一路走到溶洞里面去。”范子龍說(shuō),石灰?guī)r是一種“可溶性”巖石,年深月久,水造就了溶洞的石筍與鐘乳石,也對(duì)珍貴的石像構(gòu)成威脅。

  滲漏水,于古人就是件“頭疼”事。唐代就在龍門(mén)石窟奉先寺上方開(kāi)挖“人”字形排水溝,防止?jié)B漏水侵蝕大佛。

  如今,滲漏水治理仍是石窟保護(hù)工程的重點(diǎn)、難點(diǎn)。

  治病講究“望聞問(wèn)切”。為精準(zhǔn)識(shí)別、精準(zhǔn)治理,從勘察設(shè)計(jì)到資料收集,再到施工階段,龍門(mén)石窟研究院組織中國(guó)文化遺產(chǎn)研究院、北京大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、浙江大學(xué)等多家科研院所多學(xué)科專家學(xué)者參與其中。研究人員利用探地雷達(dá)探測(cè)、紅外成像技術(shù)、3D掃描測(cè)繪數(shù)字化技術(shù)等,進(jìn)行工程前期勘察設(shè)計(jì)和方案編制。在施工現(xiàn)場(chǎng)展現(xiàn)的《奉先寺裂隙及滲水病害調(diào)查圖》就是利用3D掃描測(cè)繪成果編制的。

  把脈問(wèn)診,“病歷”寫(xiě)好,還要開(kāi)具對(duì)癥“藥方”。

  根據(jù)奉先寺地形地貌和裂隙滲水機(jī)理,團(tuán)隊(duì)采取封堵和疏導(dǎo)排水相結(jié)合的措施,開(kāi)具“五大藥方”:利用大佛右上角的天然溶洞截?cái)嗪褪鑼?dǎo)裂隙水;在奉先寺山體頂部進(jìn)行裂隙灌漿封堵,鋪設(shè)膨潤(rùn)土防水毯;對(duì)山體頂部?jī)蓷l規(guī)模較大的構(gòu)造裂隙帶進(jìn)行開(kāi)鑿封堵治理;修整神仙洞內(nèi)排水系統(tǒng),把山體滲水沿自然垂直溶洞引導(dǎo)到伊河里;使用修復(fù)砂漿修整盧舍那大佛窟檐缺失部位,修整窟檐滴水線防止雨水倒流。

  五大“藥方”君臣佐使,環(huán)環(huán)相扣,共同編織了龍門(mén)石窟防止?jié)B漏水的“保護(hù)傘”。

  在“抓藥”上,施工人員另有玄機(jī)。

  “我們使用的是偏高嶺土類灌漿材料。這種材料近些年在龍門(mén)石窟滲漏水治理工程中被普遍使用,治水效果比較好。”范子龍介紹,表面裂隙封堵材料用的也是新型修復(fù)砂漿,如用普通的水泥砂漿,配出來(lái)的灌漿材料含堿量比較大,時(shí)間長(zhǎng)了,再加上雨水侵蝕,容易發(fā)白,并且有鹽分不斷滲出來(lái),覆蓋在文物表面,會(huì)對(duì)石像造成一些破壞。

  “藥到”還要“施治”。封堵裂隙本身也是一門(mén)技術(shù)活。“對(duì)于沿著巖體裂隙出現(xiàn)的小量滲水,不進(jìn)行壓水試驗(yàn)我們很難發(fā)現(xiàn)滲水處。”奉先寺保護(hù)工程施工隊(duì)技術(shù)員郭永亮告訴記者,石窟周圍的山體看似粗糙,修繕起來(lái)卻要下足“繡花功夫”。

  “上工治未病”。龍門(mén)石窟對(duì)奉先寺進(jìn)行“大修”的同時(shí),還聯(lián)合多個(gè)院校和科研院所組成科研團(tuán)隊(duì),對(duì)奉先寺展開(kāi)了詳細(xì)而全面的病害調(diào)查評(píng)估與石窟寺考古工作,對(duì)其進(jìn)行全面“體檢”。

  科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用考古學(xué)的基礎(chǔ)理論與方法,采用多種高科技手段,利用微波水分儀、X射線熒光光譜儀、拉曼光譜儀、紅外成像儀、磁化率儀、筆氏硬度計(jì)、地質(zhì)雷達(dá)及地震共振頻率成像、超聲波無(wú)損檢測(cè)等高科技手段,探測(cè)分析了盧舍那大佛表層含水率、表面顏料成分、巖石礦物成分、不同時(shí)段佛身表面溫度、佛身各部位磁化率、硬度、表層修補(bǔ)層厚度及佛身巖石完整性等表征文物本體客觀存在狀態(tài)的技術(shù)參數(shù),為病害發(fā)育程度及成因分析提供了基礎(chǔ)資料。

  報(bào)告形成后,大佛的“身體狀況”將一目了然。

  “正在進(jìn)行的保護(hù)工程是搶救性修復(fù)。”龍門(mén)石窟研究院院長(zhǎng)史家珍表示,此次石窟病害調(diào)查,旨在為下一步制定龍門(mén)石窟整體保護(hù)規(guī)劃提供依據(jù)。

  給石窟“體檢”,收獲考古新發(fā)現(xiàn)

  有賴于給石窟“體檢”的高科技手段,研究人員在大修之余收獲了多個(gè)令人驚喜的考古新發(fā)現(xiàn)。

  佛像可能“化了妝”?

  盧舍那大佛表面首次發(fā)現(xiàn)金、銀等元素。研究人員除了在盧舍那大佛身體表面發(fā)現(xiàn)綠色、紅色、黑色顏料外,還首次在盧舍那大佛面部檢測(cè)到金、銀元素存在,只是因受到風(fēng)化、滲水等影響,殘存很少。

  此外,奉先寺普賢菩薩表面保留的白色物質(zhì),厚度均勻,與巖石結(jié)合緊密。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)X射線熒光初步分析,其成分主要為鉛白。鉛白即堿式碳酸鉛,古代稱為胡粉、鉛粉和水粉等,在《天工開(kāi)物》《本草綱目》中有確切記載。

  鉛白是古代畫(huà)圖和化妝品的重要顏料,具有化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性好的特點(diǎn)。它不但為顏料附著、金箔黏結(jié)提供良好界面,也為后期抵御自然風(fēng)化發(fā)揮了一定作用。

  這意味著,龍門(mén)石窟佛像在建造之初很可能“化了妝”,不僅涂了“粉底”,還化了“彩妝”。

  “鉛白的大量發(fā)現(xiàn),為龍門(mén)石窟彩繪鍍金的傳統(tǒng)工藝研究和保護(hù)材料的研發(fā)提供了資料。”馬朝龍說(shuō)。

  菩薩“戴美瞳”?

  調(diào)查發(fā)現(xiàn),盧舍那大佛右側(cè)脅侍普賢菩薩的右眼保留了完整的琉璃眼珠,左眼眼珠保留外側(cè)一半,表面有一定風(fēng)化物覆蓋。表面清理后可以看出,琉璃呈暗綠色,質(zhì)地均勻,熠熠閃光。根據(jù)初步測(cè)試,琉璃眼珠的主要成分為二氧化硅(石英)和鉛,與古代琉璃一致。

  盧舍那大佛雙眼內(nèi)無(wú)眼珠,但是通過(guò)觀察其開(kāi)鑿方式,可見(jiàn)與普賢菩薩相似的喇叭狀楔口,推斷盧舍那大佛在造像時(shí)具有與普賢菩薩相似的眼睛結(jié)構(gòu),后期可能缺失。

  琉璃被譽(yù)為中國(guó)五大名器之首、佛家“七寶”之一。而奉先寺造像保存的大塊片狀唐代琉璃實(shí)物,實(shí)屬罕見(jiàn)。

  奉先寺普賢菩薩眼睛的構(gòu)造底層為造像原石,沿虹膜外側(cè)開(kāi)鑿楔口,內(nèi)小外擴(kuò),呈喇叭狀,用于承接瞳孔。瞳孔為碗形,邊緣加工成與楔口相同的坡度,契合度較好。

  測(cè)試結(jié)果同時(shí)表明,普賢菩薩右眼琉璃眼珠是一整塊琉璃,而左眼采用兩塊拼合而成,目前靠近鼻子的那一半脫落、遺失。仔細(xì)觀察也可以發(fā)現(xiàn),兩眼略微不對(duì)稱,右眼狹長(zhǎng),大眼角(靠近鼻梁位置)角度很小,約為30°,而左眼大眼角角度較大,約為45°。右眼眼珠形狀規(guī)則、對(duì)稱,而左眼眼珠大眼角一側(cè)眼珠略為梯形。

  “我們經(jīng)過(guò)初步分析,認(rèn)為此乃工匠有意為之。這是因?yàn)椋召t菩薩脅侍盧舍那大佛,身形略微向左轉(zhuǎn)動(dòng),不對(duì)稱的眼珠,極有可能考慮到透視效果,反映出古人巧奪天工的雕塑水平。”馬朝龍說(shuō)。

  數(shù)字龍門(mén),珍貴文物的另一種“修復(fù)”

  在萬(wàn)佛洞前室南壁,一名游客拿出手機(jī)對(duì)著洞窟前室南壁上一尊殘損的觀世音造像掃描,很快,手機(jī)上出現(xiàn)了一尊光彩奪目的造像——這尊觀世音像是國(guó)內(nèi)首件通過(guò)數(shù)字技術(shù)虛擬復(fù)原的石質(zhì)造像。

  建于唐永隆二年的造像,歷來(lái)以其窈窕婀娜的身姿、細(xì)膩流暢的雕刻而被參觀者譽(yù)為“龍門(mén)最美觀世音”“網(wǎng)紅觀世音”。京劇大師梅蘭芳當(dāng)年游覽龍門(mén)時(shí),被這尊觀世音像觸發(fā)過(guò)創(chuàng)作靈感。

  可惜這尊觀世音像的發(fā)髻下部至鼻子以上部位早已損毀不見(jiàn)。最能體現(xiàn)觀世音神態(tài)和氣度的五官部分缺失,極大影響了參觀者對(duì)觀世音菩薩慈悲與莊嚴(yán)的完整感知。

  “即使再高明的維修技術(shù),也無(wú)法在石窟上再現(xiàn)這尊觀世音像當(dāng)年的風(fēng)采。”范子龍不無(wú)惋惜地告訴記者。

  20世紀(jì)初,一些國(guó)外的探險(xiǎn)家、學(xué)者、攝影師在考察龍門(mén)石窟時(shí),曾拍下這尊觀世音像被破壞前的照片,從幾個(gè)不同版本的老照片可推測(cè)出,其被破壞的時(shí)間是在1918年至1923年之間。

  “這些不同版本的老照片不僅為推測(cè)破壞時(shí)間提供了佐證,更是進(jìn)行虛擬復(fù)原工作的重要依據(jù)。”龍門(mén)石窟研究院信息資料中心主任高俊蘋(píng)介紹說(shuō),他們以歷史老照片為依據(jù),以學(xué)術(shù)研究為基礎(chǔ),融合三維數(shù)字化技術(shù)、顏色檢測(cè)分析技術(shù)、傳統(tǒng)雕塑藝術(shù)等手段,結(jié)合同時(shí)期同類型造像特征,按照一定規(guī)則,對(duì)這個(gè)觀世音像龕進(jìn)行了造型的虛擬修復(fù)及色彩的虛擬復(fù)原。

  所以現(xiàn)在,在景區(qū)現(xiàn)場(chǎng)及展示場(chǎng)館,游客只需用手機(jī)對(duì)準(zhǔn)觀世音像龕或像龕現(xiàn)狀的3D打印像,就可以看到其在不同歷史時(shí)期的風(fēng)貌。

  這是近年來(lái)龍門(mén)石窟數(shù)字化的一個(gè)縮影。“數(shù)字龍門(mén)”是基于深厚的學(xué)術(shù)研究,將石窟考古、歷史、文化研究和現(xiàn)代技術(shù)融于一體的數(shù)字化工程,同時(shí)借助虛擬修復(fù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、人工智能等數(shù)字技術(shù)手段,多方式再現(xiàn)窟龕造像的宏偉與精美。

  “數(shù)字龍門(mén)”是實(shí)體文物保護(hù)和修復(fù)的重要補(bǔ)充和提升。文物保護(hù)與修復(fù)延續(xù)了古代珍貴遺存的生命,數(shù)字化則賦予文物“新生命”。

  近年來(lái),龍門(mén)石窟陸續(xù)完成了“龍門(mén)最美觀音像虛擬修復(fù)展示項(xiàng)目”“龍門(mén)石窟流散文物虛擬復(fù)位研究展示項(xiàng)目”“賓陽(yáng)中洞窟頂藻井色彩復(fù)原項(xiàng)目”等重要的數(shù)字化項(xiàng)目,取得了豐碩成果,下一步,還將通過(guò)三維數(shù)字化技術(shù),全面采集石窟文物信息,建立數(shù)字化考古級(jí)別的數(shù)字化檔案,實(shí)現(xiàn)石窟文物的永久保存、永續(xù)利用。

  “數(shù)字化虛擬復(fù)原工作,它的前端是以保護(hù)和研究等學(xué)術(shù)工作為基礎(chǔ),后端又連接了公眾,以展示作為窗口,可以說(shuō)這個(gè)工作將數(shù)字化與保護(hù)、研究、考古、展示各個(gè)環(huán)節(jié)相融合。”史家珍說(shuō)。

  風(fēng)化作用客觀存在,年深月久,石窟終將慢慢老去。

  “隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們相信文物保護(hù)的效果會(huì)越來(lái)越好。并且,在這些滄桑的石像身上,人們可以看到時(shí)間流過(guò)的痕跡,這種痕跡也很美。歲月是一種力量。”馬朝龍說(shuō)。

  “歷史是鮮活的、生動(dòng)的,所以才是有趣的。通過(guò)文物數(shù)字化,我們可以把曾經(jīng)失落的美好找回來(lái),讓它永遠(yuǎn)燦爛,永遠(yuǎn)有生命。”史家珍說(shuō)。

  秋去春來(lái),江流不盡。盧舍那大佛不語(yǔ),垂目微笑依舊。

  采 寫(xiě):實(shí)習(xí)記者 孫 越

  策 劃:趙英淑 滕繼濮 林莉君



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