分子生物學技術在保國寺北宋大殿木構件來源地鑒別中的應用

滕啟城 徐學敏 曾楠 闕澤利

［1.寧波市天一閣博物院（保國寺古建筑博物館），浙江 寧波 315033；2.南京林業大學，江蘇 南京 210037］

0 前言

寧波保國寺并不是以其宗教寺廟聞名于世，其精湛絕倫的木構建筑令人嘆為觀止。保國寺于1961年被評為第一批全國重點文物保護單位，古建筑群內存有大雄寶殿、天王殿、唐代經幢、觀音殿、藏經樓、凈土池等殿宇古跡。現存大殿建于北宋大中祥符六年（1013），是長江以南保存最完整的木結構建筑之一。在潮濕多雨、周期性臺風光顧的江南臨海地區，木結構的殿宇建筑能完整保存上千年絕非易事。而有關保國寺大殿的神奇，在民間還流傳著一句膾炙人口的佳話，“蟲不蛀，鳥不入，蜘蛛不結網，梁上無灰塵”。至于緣由，粗略概括為“大殿里存在一種奇特的木材”。對這種神奇木材的搜尋和探究，既可以深入保國寺大殿材料的基礎研究，也是為木構遺產建筑的保護和修繕提供科學依據。

1 保國寺檜木構件的發現

據保國寺檔案資料記載，在1975年文保部門對保國寺大殿大修后，委托華南農學院對維修木構件進行鑒定時發現黃檜木，但報告中未明確該構件的具體位置，該樹種的學名為Chamaecyparis taiwanensis masamuneet suzki，是由較早研究扁柏的東京大學農學院正宗嚴敬教授命名，多生長在日本的南部區域，而18-19世紀日本南部屋久島中盛產扁柏，且有較大規模的砍伐記錄。2009年中國林業科學研究院木材工業研究所對大殿開展了構件材質狀況勘查，第一次系統性地勘察了木構件的殘損情況，為了給后期古建筑研究和修繕提供基礎信息，對主要大木構架進行取樣后鑒定樹種，其中兩處上層下昂確定為柏科（Cupressaceae）扁柏屬（Chamaecyparis），又稱檜木（圖1）。

圖1 保國寺北宋大殿檜木構件位置

扁柏屬內共有6個自然種，分布于日本、北美及我國臺灣阿里山區，我國大陸地區并不出產扁柏。扁柏在日本是種植面積較大的樹種之一，約占森林面積的10%，自史前時代就開始砍伐應用，主要用于神社、寺廟和其他等級較高的大型建筑。而扁柏中含有大量的精油，散發出具有一定刺激性的氣味，具有天然的驅蟲和抗白蟻的性能。

2 宋代木材資源的分析

兩宋至元時期，明州（元時稱慶元，均為寧波舊稱）是當時政府對外開放的主要合法港口，在當時對日本和東南亞等地區的交流中起著極其重要的作用，是“海上絲綢之路”的重要節點。兩宋時期的歷史資料中記載了大量的貿易、文化、建筑等方面的中外交流，其中大宗商品包括絲綢、茶葉、錢幣、木材等。

因戰敗于金國，宋朝首都遷至臨安（今杭州）后便開啟了南宋時代，大量的人口流入和經濟社會的快速發展，使得浙東地區的木材資源形勢變得更加嚴峻。經歷了北宋和南宋兩個時代的莊綽在《雞肋篇》中記載，臨安附近的山林沒過幾年就變得荒蕪，而曾經大量出產木材的越州成了“有山無木”的地方。據南宋學者樓鑰撰寫的《攻愧集》卷21《乞罷溫州船場》記載，高宗時期（1127-1162）溫州地區木材充裕，溫州造船廠一年造船數量可達百艘，而到了孝宗時期（1162-1189），由于山林的大樹枯竭，每年僅生產10余艘，因而提出廢除該造船廠的意見。南宋時期的《四明它山水利備覽》中記載了當時明州的情況，“明州每一座山都在茂密的森林深處……但近年來，木材價格上漲，樹木被無休止地砍伐，每座山都變得像孩子的頭”。可見當時樹木資源較為匱乏，而王宮和寺院的建造、造船和棺材制作所必需的木材成了稀缺品，部分寺院甚至通過入宋僧從日本購買木材。

保國寺北宋大殿的四根拼合內柱堪稱建筑一絕，是目前已知較早的拼合木柱案例（圖2），與《營造法式》規定的“段合柱”（圖3）最為接近。而根據有關學者研究推斷，北宋保國寺大殿創建時約8米高的內柱可能就是拼合柱結構，不同于刻瓣加工出的約4米高的瓜棱形狀檐柱，其截面是組合的。四個直徑較小的原木通過燕尾榫連接成一個整體，在外圍再包鑲上四個瓜瓣，構成“四段合包鑲”結構的瓜棱柱。為什么采用小截面的木材相嵌連接的方式制造拼合柱，極有可能與當時浙東乃至整個江南地區木材資源枯竭有關，無法尋找到適合建造大殿所需高度和徑級的原木。正是由于重要木柱構件的材料短缺，當時營造大殿的工匠們創造性地發明了段合做法，并被大殿建成90年后頒布出版的《營造法式》所吸收。

圖2 保國寺大殿內柱段合做法還原

圖3 《營造法式》規定的段合做法

3 海外來材的可能性研判

十至十二世紀的兩宋時代，中日兩國文化交流密切，貿易往來也達到一定規模。史料記載較早的入宋僧人有重源和榮西，他們曾多次前來中國，特別是在明州地區留下了較多的活動軌跡，不僅學習中國的文化和建筑技術等，也將日本的木材運輸到中國，為兩國的文化交流發展做出較大貢獻。《攻愧集》卷110《育王山妙智禪師塔銘》中簡要地記載了日本僧人重源運送日本周防國（今山口縣）的良才至明州阿育王寺，幫助修建殿堂。《中日交通史》載：“榮西歸國后曾輸送多數良材以助其工作。重源亦輸送周防國之木料建立明州育王山舍利殿”。《攻愧集》卷57《天童山千佛閣記》中記載了1189年，榮西隨禪師虛庵懷敝來到明州天童山景德禪寺。天童山在南宋禪宗五山中位列第三。當時天童山內千佛閣毀于火災，擔任住持后的虛庵懷敝立志修復，而榮西為報答師恩，從日本運來良材幫助重建了天童千佛閣。“二年果致百圍之木凡若干，挾大舶，泛鯨波而至焉，千夫咸集，浮江蔽河，犖致山中。”可見當時運送徑級較大木材的場景極為壯觀，跨越荒海，浩浩蕩蕩。

圓爾辨圓也是來華日僧的杰出代表。根據《日中文化交流史》中記載，1235年圓爾入宋訪問了天童寺、凈慈寺、靈隱寺等，參謁名僧，又登徑山師從并繼承無準師范的法統（圖4）。圓爾辨圓歸國后聽聞徑山寺遭遇火災后委托在日本博多的臨安商人謝國明寄送千根木材，幫助修繕寺院。《天童寺志》《阿育王寺志》中也記載了宋代時期日本佛教僧人多次到訪明州的天童寺阿育王寺學習和交流，并捐贈木材修建寺院寰宇；而保國寺內石碑刻《培本事實碑》也有記載：“海道遂通，又兼吾資祖輝者佐理，乃敢浮海伐木購材”。足可見明州在早前就與日本有著密切的文化交流和海上貿易往來。保國寺在宋代并未列入五山十剎，不是著名寺院，寺院規格并不宏大，建造所需木料有限，因此在建造時比較容易從當時興盛的宋日貿易中獲得檜木材料。明代李言恭編撰的《日本考》一書中記載：“在養久山（今日本南部屋久島）杉木和羅木（即檜木）是當地特有的產物之一”（圖5），表明歷史上曾有檜木作為大宗商品流入中國。

圖4 無準師范與圓爾辨圓的信函

圖5 《日本考》卷二十七《土產》

在古代沒有動力船舶的情形下，跨越中日之間上千里的海路，從日本將木材等物品運輸到中國的僧侶和水手們的使命感和勇氣遠遠超出了現代人的想象。值得思考的是，在當時用什么樣的船只，通過哪一條路線可以將直徑0.6米以上、長度8米左右的原木，從日本博多港口通過波濤洶涌的大海運抵明州？在宋日貿易中，從日本運輸來的物品中需求量較大的是硫黃和木材，當時的木材主要是經過制材加工后的板材，可以整齊的存儲在船艙中。而用于營建的大徑級原木形狀不固定，長度較長，重量較重，無法整齊地擺放在當時的木質船艙內，所以一次攜帶大量的原木不太現實。有學者提出猜想，在兩艘并排行駛的船只之間夾帶大型原木，但如遇海上風浪，相互之間便會發生碰撞，危險性較大；或是在船尾固定一定長度的繩子拖動原木……關于運送木材的猜測有很多，但至今未找到令人滿意的學術證據，仍需進一步的史料考證和調查研究。

在日本長崎市平戶縣松浦博物館收藏了一份有關中國古代船舶的珍貴資料《唐船之圖》（圖6），其中清晰地描繪了寧波船的總長、船舷高、艫高、桅桿長度等主要尺寸。船體結構由沿船外沿的分層矩形木材組成，不使用所謂的“龍骨梁”。船帆包括主帆（大篷）和副帆（頭篷）都是用竹子與木條編成竹篾形狀。帆上都裝有很多橫線，即帆的一段系著的很多拉繩，被成束地系在滑輪上，再通過繩索系在船上，沒有拉繩的一邊靠近邊緣的部分則系在桅桿上，形成片帆形狀。在航行中，通過松緊拉繩增減調節風壓來操縱船舶航行方向和船速。

圖6 日本松浦博物館藏《唐船之圖》中的寧波船

至于運輸木材的貿易路線，根據古代海上運輸的交通工具和對中日之間海洋季風規律清晰、準確的認識，及嫻熟的應用情況，推測較大可能的最快速路線是：從日本九州的博多港出發，經五島列島和韓國濟州島之間的海域，一路向西南方向，進入舟山群島，最終到達明州港。

4 分子生物學技術鑒別木材原產地的應用

木材識別技術在木材進出口貿易、考古木材研究、珍貴木材鑒定等方面都發揮著關鍵作用。隨著科學技術的不斷進步，各種創新的木材識別方法不僅完成傳統的木材材種鑒定，還可以實現對木材來源地的鑒別。通過色譜、質譜、核磁共振等化學分析的方法，可以便捷、高效地進行化學特征分析，目前在中藥物種鑒定和產地識別等方面取得了較好的效果。近年來新興的近紅外光譜技術在木材識別中也具有較高的精度，可以鑒別木材地理來源和樹種，可以建立基于地理信息特征的木材信息系統。前兩種方法雖已被證實具有木材來源地鑒別的可行性，但對數量龐大的樹種仍需進行大量的實踐研究。

分子生物學技術的快速發展使得木材DNA提取方法不斷突破，分子標記和DNA條形碼技術開始應用于木材的樹種鑒定和來源地識別領域。葡萄酒的品質與儲存葡萄酒的橡木桶產地具有一定的關聯，對橡木桶來源地的鑒定已經成功實現了葡萄酒的真偽和質量的鑒別。通過對木材高質量DNA的提取，從而實現分子生物學技術應用于木材識別正逐步走向成熟。日本學者通過對分布在日本南端屋久島和北端福島縣之間的扁柏自然分布區應用DNA標記方法，根據四類遺傳元素的比例劃分出了25個種群。由此對保國寺北宋大殿中發現的檜木構件應用分子生物學技術提取和測試，并與劃分的25個種群進行比對，分析四類遺傳元素的相似程度，進而判斷出保國寺檜木構件較大可能的來源地。

5 結語

對文物建筑遺產開展科學系統的研究和保護，不斷挖掘出深層次的歷史信息，得益于現代技術的快速發展和應用。通過對保國寺北宋大殿中檜木構件的來源地鑒別的研究，實現了傳統文獻資料研究和現代科技手段的有機結合。一方面，將生物學技術應用到文物保護研究領域，有效突破了文獻研究中常見的資料殘缺、記載片面、關聯性弱等瓶頸，是對歷史資料的有力補充；另一方面，從檜木構件來源地的分析中，進一步研究兩宋時期東亞地區人員交流、貿易往來等的交通運輸方式和路徑。分子生物學技術在文物保護中的應用只是針對特定需求的一次實踐，未來還需要加強需求分析和基礎研究，重點關注前沿技術領域，不斷嘗試跨專業合作，為木構遺產建筑的科學保護和創新利用提供強有力技術支撐。

①清華大學建筑學院，郭黛姮，寧波市保國寺古建筑博物館.東來第一山：保國寺[M].上海：上海科學技術出版社，2018.

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