探究文物劣化深層次機(jī)理

郭玲

展示 敦煌研究院保護(hù)研究所副所長裴強(qiáng)強(qiáng)為《小康》雜志、中國小康網(wǎng)記者展示研究人員采集到的土遺址樣品。

甘肅省道314線南側(cè)，莫高窟數(shù)字展示中心東側(cè)300米，有一棟外表看似普通的建筑，這棟建筑的里面卻大有文章：我國文化遺產(chǎn)領(lǐng)域首個(gè)多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室——國家古代壁畫與土遺址保護(hù)多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室就在這里。實(shí)驗(yàn)室于2019年8月投入試運(yùn)行。

多場(chǎng)耦合，簡(jiǎn)言之就是同時(shí)模擬多種不同的條件。這一由敦煌研究院主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室占地1.6萬平方米，主要由夏季倉、冬季倉和風(fēng)雨倉組成。實(shí)驗(yàn)室可以模擬-30℃到60℃、10%至90%相對(duì)濕度，以及風(fēng)、雨、雪、太陽照射等一年四季的各種氣候條件，還可以承載數(shù)噸重的大型土遺址樣品。

“多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室從設(shè)想到建成前后用了10年的時(shí)間，三個(gè)倉體聯(lián)合起來，就能夠模擬全國絕大部分地區(qū)整個(gè)春夏秋冬四季的變化。”敦煌研究院保護(hù)研究所副所長裴強(qiáng)強(qiáng)介紹道。在實(shí)驗(yàn)室中，夏季倉能夠?qū)崿F(xiàn)10℃～60℃、相對(duì)濕度10℃～90℃狀態(tài)下的全天候的氣候模擬。

多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室的研究不僅面向莫高窟，也面向其他地區(qū)的文物保護(hù)領(lǐng)域。三個(gè)倉體聯(lián)合起來，可以實(shí)現(xiàn)不同地域和氣候狀況的全方位覆蓋。從溫度角度，覆蓋了整個(gè)中國甚至更大范圍的一些區(qū)域;從降雨角度，可以覆蓋20毫米到200毫米的范圍;從降雪角度，最大強(qiáng)度可以達(dá)到暴雪級(jí)。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室只能承載小體量的樣品，且溫度、濕度等條件的變化幅度小，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短。而以長城為代表的土遺址，大多在戶外，常年接受日曬雨淋，甚至要面臨極端天氣。這就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)與真實(shí)情況之間可能存在巨大偏差，進(jìn)而影響保護(hù)研究。而多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室，通過在倉體內(nèi)放置和城址墻體體量1：1的足尺模型，可以很好地解決這一問題。采訪中，裴強(qiáng)強(qiáng)為《小康》雜志、中國小康網(wǎng)記者展示了一段足尺模型，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)演示。

在多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室中，還可以看到很多探頭，它們中包含溫度、濕度、加濕度等不同類型的探頭，可以解決（觀察）在外力作用下，即風(fēng)雨光作用下，墻體內(nèi)部的一些變化問題。

“文物保護(hù)已進(jìn)入深水區(qū)。要從搶救性保護(hù)向預(yù)防性保護(hù)轉(zhuǎn)變，就必須搞清楚文物劣化的深層次機(jī)理。”裴強(qiáng)強(qiáng)介紹。

較之傳統(tǒng)的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室具有時(shí)間可控、變量可控、條件可重復(fù)、能進(jìn)行足尺模型試驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)，這將對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)的基礎(chǔ)研究起到重要作用。“通過這些試驗(yàn)，我們可以更好地保護(hù)。”裴強(qiáng)強(qiáng)說

（本刊記者楊掬、簡(jiǎn)宏妮對(duì)本文亦有貢獻(xiàn)）