6月9日,作为2023年文化和自然遗产日活动的重要组成部分,文物科技创新论坛在成都举行。敦煌研究院院长、研究馆员苏伯民以《墓葬壁画原位保护关键技术研究》为题,聚焦墓葬壁画原位保护中的重大技术需求,介绍了以河南新密打虎亭汉墓、江苏南京南唐二陵为应用示范点进行研究,在壁画保护方面得到的发现和突破。


【资料图】

论坛现场

壁画是历史文化遗存中一颗闪亮的明珠,对其进行修复和保护,就是在与时间赛跑。拥有4.5万平方米壁画的敦煌研究院,在壁画保护方面积累了一些经验。

苏伯民说,参与研究的单位和高校将该项目分为五个课题,通过对墓葬壁画制作材料和工艺特征及典型病害机理研究,墓葬壁画原位环境预测与调控关键技术研究与应用,墓室环境微生物来源、病害形成机理研究及辐照控制技术和装备研发,墓葬壁画湿固化和防霉菌材料研发与应用等四个方面的研究,从而得到墓葬壁画原位保护关键技术应用示范。

河南新密打虎亭汉墓距今1800多年,是国内发现规模较大、墓室结构保存完整的东汉时期壁画墓,为研究汉代的丧葬习俗、思想意识和社会历史文化等方面有着重要的意义。江苏南京南唐二陵代表当时江南地区建筑艺术、壁画艺术最高成就,是研究自唐至宋艺术发展历史中重要的过渡时期资料。“这两个初步项目是非常重要的。两处墓葬再结合其他地区墓葬的病害调查,还是取得了一些比较重要的成果。”苏伯民说。

苏伯民

“我们采用无损的调查方法,和实验室一起对墓葬整体和配套材料以及工艺,做了详细的调查。”苏伯民介绍,经过研究分析,两处墓葬的制作材料和工艺特征,以及典型病害的成因已经有了了解。打虎亭汉墓的地仗层为白色,主要由制作精细的方解石组成,局部有少量石英;南唐二陵的地仗层构成多样,有以白色方解石为主,夹杂石英的白色地仗,也有方解石为主,夹杂石英,显色物质为赤铁矿的红色地仗。苏伯民特别提到,在研究分析中发现,在两处壁画中均发现了蛋清作为材料的例子,这在以前的研究中不多见。“在潮湿的环境下我们还能分解出来,说明胶结材料并没有完全变成碎片化的物质,这也说明了可能在墓像绘画中,使用蛋清这种材料是比较成熟的工艺。”

通过对两处墓葬壁画的调查发现,微生物病害、已施用保护材料老化、盐霜三种最为典型,且存在多种表现形式。苏伯民在本次研究中发现,曾经采用的保护措施中的某些材料,例如硝酸纤维素等,都发生了不同程度的老化。如果现在要对墓葬进行加固或是进行保护措施时,会发生老化的材料就不再适用。

除此之外,研究人员还对三种病害的形成机理进行了探究,发现高湿度、光照、水分、空气污染等多个因素分别对三种病害形成都有影响。

苏伯民特别提到,在墓葬壁画及周围环境中,放线菌门均为优势菌种,且二者非常相似,表明墓内微生物来自周边环境,物种之间的相互作用促进周边环境微生物进入墓内。而硝酸纤维素作为保护材料,促进了放线菌的大量繁殖。放线菌产生的抗生素也让它作为优势微生物种群,排斥了其他的细菌。“此研究结果证明,营养层级间和层级内,物种的相互作用决定了墓室中微生物群系的形成。相关研究工作也被选为亮点成果,并进行了发表。”苏伯民说。同时,研究人员还发现,水分和温度越适宜的地方,菌群生长就会越快。研究人员还发现,加装玻璃屏灯会使墓室、壁画微生物的沉积量显著减少。同时,绿光能够有效抑制部分细菌的生长。

参与项目的研究人员还研发了两套装置,一套是电子束辐照装置,一套是空气灭菌装置,有助于减少微生物的数量。同时,研究在定向型的加固材料、模拟墓室内部环境等多个方面,都取得了比较新的成果。

“墓葬壁画、遗址的保护都是整体性的,涉及事前、事中、事后的考虑。如果一开始就能够介入预防性的保护措施,进行可靠、科学的防护,我相信墓葬壁画的保护会有一个非常大的进步。”在发言的最后,苏伯民这样总结道。

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