數(shù)年前,在位于大同市的云岡石窟第9窟前室,東列柱表面的砂巖已風(fēng)化得如同酥糖般剝落,手指輕觸便簌簌掉落粉末。這是歷經(jīng)千年風(fēng)雨侵蝕的“傷疤”——不少造像存在表層粉化病害,傳統(tǒng)修復(fù)材料面臨強(qiáng)度不足、巖體兼容性差的難題,導(dǎo)致修復(fù)后頻繁開裂變色。
作為“一部鐫刻在石頭上的史書”,始建于1500多年前的云岡石窟是中外文化、中國少數(shù)民族文化和中原文化、佛教藝術(shù)與石刻藝術(shù)相融合的文化藝術(shù)寶庫。如今,一場由微生物主導(dǎo)的“隱形手術(shù)”正為這座寶庫注入新的生機(jī)。
重慶大學(xué)劉漢龍院士團(tuán)隊與云岡研究院合作開展研究項目,正通過微生物誘導(dǎo)生成的“生物膠水”讓風(fēng)化砂巖重獲新生。
云岡土著微生物樣本采集
2024年10月,云岡研究院引入微生物礦化加固技術(shù)修復(fù)文物,目前已在室內(nèi)試驗中取得初步成果?!翱邇?nèi)文物出現(xiàn)表層粉化等問題,傳統(tǒng)的無機(jī)修復(fù)材料存在加固強(qiáng)度較低、易老化變色等不足。”云岡研究院文物保護(hù)實(shí)驗室負(fù)責(zé)人說,借助微生物礦化加固技術(shù),通過微生物生長繁殖和代謝活動,誘導(dǎo)礦物質(zhì)沉淀,粉化砂體便可“長”成堅硬巖體。如今,文物保護(hù)進(jìn)入新階段,要從搶救性保護(hù)向預(yù)防性保護(hù)轉(zhuǎn)變,就必須搞清文物劣化的深層機(jī)理。
與傳統(tǒng)有機(jī)高分子材料相比,微生物礦化技術(shù)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢:材料兼容性,生成的碳酸鈣/鎂與砂巖原生成分一致,肉眼幾乎無法分辨修復(fù)區(qū)域;環(huán)境友好性,全程無化學(xué)污染,菌種提取于賦存環(huán)境,符合文物保護(hù)“零添加異物”原則。
技術(shù)賦能,云岡石窟的保護(hù)更加智慧高效。
云岡砂巖樣本采集
目前,云岡石窟現(xiàn)存的45個主要洞窟以及5.9萬余尊大小造像已實(shí)現(xiàn)80%的洞窟全數(shù)字化保全,采集精度從最初的1厘米到1毫米,再突破至0.03毫米,最終建立起數(shù)據(jù)精度可達(dá)到8K的影像分辨率的“數(shù)字檔案”,為云岡石窟保護(hù)、修復(fù)乃至重建提供了強(qiáng)大支撐。
云岡研究院智慧大數(shù)據(jù)綜合管理平臺對景區(qū)實(shí)施實(shí)時數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測管理、預(yù)測預(yù)警、應(yīng)急指揮等綜合管理,并上線智慧停車、智慧票務(wù)、智慧講解等服務(wù),方便游客游覽,統(tǒng)籌調(diào)度更靈活。目前,云岡石窟景區(qū)日最大承載量為4.6萬余人,瞬時最大承載量為1.4萬余人。
暮色中,列柱在夕陽下泛著溫潤光澤。那些曾被認(rèn)為不可逆的風(fēng)化損傷,正通過微生物的“分子魔法”重?zé)ㄉ鷻C(jī)??缭缴?、材料、數(shù)字技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新,正為世界文化遺產(chǎn)保護(hù)提供“中國方案”。
(科技日報實(shí)習(xí)記者 董韓梓 綜合整理,受訪者供圖)
責(zé)任編輯: 吉政