探究文物劣化深层次机理

郭玲

展示 敦煌研究院保护研究所副所长裴强强为《小康》杂志、中国小康网记者展示研究人员采集到的土遗址样品。

甘肃省道314线南侧，莫高窟数字展示中心东侧300米，有一栋外表看似普通的建筑，这栋建筑的里面却大有文章：我国文化遗产领域首个多场耦合实验室——国家古代壁画与土遗址保护多场耦合实验室就在这里。实验室于2019年8月投入试运行。

多场耦合，简言之就是同时模拟多种不同的条件。这一由敦煌研究院主导的实验室占地1.6万平方米，主要由夏季仓、冬季仓和风雨仓组成。实验室可以模拟-30℃到60℃、10%至90%相对湿度，以及风、雨、雪、太阳照射等一年四季的各種气候条件，还可以承载数吨重的大型土遗址样品。

“多场耦合实验室从设想到建成前后用了10年的时间，三个仓体联合起来，就能够模拟全国绝大部分地区整个春夏秋冬四季的变化。”敦煌研究院保护研究所副所长裴强强介绍道。在实验室中，夏季仓能够实现10℃～60℃、相对湿度10℃～90℃状态下的全天候的气候模拟。

多场耦合实验室的研究不仅面向莫高窟，也面向其他地区的文物保护领域。三个仓体联合起来，可以实现不同地域和气候状况的全方位覆盖。从温度角度，覆盖了整个中国甚至更大范围的一些区域;从降雨角度，可以覆盖20毫米到200毫米的范围;从降雪角度，最大强度可以达到暴雪级。

传统的实验室只能承载小体量的样品，且温度、湿度等条件的变化幅度小，实验时间短。而以长城为代表的土遗址，大多在户外，常年接受日晒雨淋，甚至要面临极端天气。这就导致实验室数据与真实情况之间可能存在巨大偏差，进而影响保护研究。而多场耦合实验室，通过在仓体内放置和城址墙体体量1：1的足尺模型，可以很好地解决这一问题。采访中，裴强强为《小康》杂志、中国小康网记者展示了一段足尺模型，并进行了现场演示。

在多场耦合实验室中，还可以看到很多探头，它们中包含温度、湿度、加湿度等不同类型的探头，可以解决（观察）在外力作用下，即风雨光作用下，墙体内部的一些变化问题。

“文物保护已进入深水区。要从抢救性保护向预防性保护转变，就必须搞清楚文物劣化的深层次机理。”裴强强介绍。

较之传统的室内试验和现场试验，多场耦合实验室具有时间可控、变量可控、条件可重复、能进行足尺模型试验等优点，这将对文化遗产保护的基础研究起到重要作用。“通过这些试验，我们可以更好地保护。”裴强强说

（本刊记者杨掬、简宏妮对本文亦有贡献）