第123次:文物保护与科技创新

日期:2021年10月11-14日

地点:山西省大同市云冈建国宾馆

依托单位:中国科学院学部

  • 中国传统纸质文物保护相关的科学与技术问题

    演讲人:杨玉良

    纸质文物,诸如:古籍、古字画等,它们的保护与修复是整个文物保护的重要领域。并且,由于纸张是有机材料,保护与修复相对比较困难,积累的研究成果也少,严重阻碍了我国的古籍保护、修复与善本再造工程。因此有必要抓紧对与此类相关的科学与技术问题开展研究。

    纸质文物的主要介质是中国传统纸和墨。与此相关的科学问题涉及到物理、化学、生物和材料科学的方方面面。我们只能选择其中的某些方面开展简要的讨论。

    本报告将首先概述中国传统造纸术的简史、文化及社会人类学意义;并且说明中国传统纸的优点及其现代意义。

    随后,我们结合中国传统纸的制造和使用过程开展相关科学问题的讨论。其中包括:纤维在水中的悬浮液的稳定性,湿纸叠合及Velcro效应,簾纹与水印的产生原理,纤维素降解动力学与预期纸寿的测量,碱处理和氧化漂白对纸寿的影响,墨和颜料颗粒在纸张中的扩散和中国画笔法的关系,纤维刚性的测量,超薄修复用纸的开发,……,等一系列问题开展讨论。

    讨论将结合我们自己的已有的某些研究结果开展。

  • 石质文物保护的水问题

    演讲人:袁道先

    石质文物是一种十分重要的文化遗产类型,面对云冈石窟这样重要的世界文化遗产遭受到的风化等破坏现象,深感我们科技工作者责任重大。然而,应用通常意义上的水文地质知识对待石质文物保护这样一个庄严的任务是远远不够的。事实上,水文地质主要解决的是供水水源、水的保护、水的环境、水质水量的评价以及由水引起的滑坡、塌陷等自然灾害现象。而石质文物的保护往往涉及到一些细节的问题,如在水文地质领域很不显眼的佛像表面的凝结水甚至水汽,在和岩石之间发生相互作用后就会形成重大的问题。在石质文物的风化过程中,水起了很重要的作用,因而,正确认识石质文物周围水分的运移规律及其与岩石的相互作用,对石质文物的保护具有十分重要的意义。

    报告从雨水、凝结水、风化壳水、裂隙水等不同形式的水对石质文物造成的影响出发,系统总结了为保护石质文物而做的水文地质研究的特点。石质文物保护的水问题研究不能只限于“流量”,而且要着眼于“水分”,对细微的水,只要有可能导致石质文物损坏的水,也要着重研究。石质文物保护的水问题研究应该着重于石质文物周围水分的运移规律、各种形式的水和岩石矿物的相互作用的系统研究。同时,和一切与水有关的研究工作一样

  • 云冈石窟的开凿过程与保护问题

    演讲人:杭 侃

    云冈石窟是新疆以东最早出现的大型石窟群,由当时统治北中国的北魏皇室集中全国技艺和人力、物力所兴造,文献中称云冈石窟“真容巨壮、世法所稀”,“山堂水殿、烟寺相望”,作为开凿在砂岩体上的大型石窟群,岩体中普遍存在的构造裂隙、风化裂隙、层面、断裂面或软弱夹层等结构面与岸边卸荷裂隙等互相切割,使石窟岩体形成了变形、滑移、错落、坠落的分离体,导致石窟边坡岩体的破坏。在北魏的开凿过程中就出现了崩塌、裂隙、渗水等工程上的问题,同时采取了相应的补救措施。这些信息保留在云冈石窟现存的遗迹中。以往的保护工作重点在于加固和防止风化的加剧,但是,云冈石窟在开凿过程中保留下来的处理过程问题的信息,对于历史、考古等相关问题的研究也是十分重要的,分析云冈石窟开凿过程中出现的具体问题,既考虑保护的需要,也考虑保留相关的历史信息,有利于我们今天采取更加合理的保护措施。

  • 敦煌壁画制作材料和工艺分析技术发展概况

    演讲人:苏伯民

    敦煌莫高窟共保存有735个洞窟,45000平米壁画和2200多身彩塑,是世界上规模最大、延续时间最长、保存最完整的石窟寺遗址。持续建造了1000年左右的壁画是研究我国壁画制作材料和工艺最丰富的资源,敦煌壁画主要有支撑体、地仗层和颜料层构成,在经历了一千多年人为和自然的老化作用后,壁画出现了多种病害,一些颜料也发生了色变等。

    按照壁画保护的相关规范,在开展壁画的研究和保护工作之前,需要借助现代分析手段对壁画颜料和存在的病害进行科学的诊断研究分析。敦煌研究院经过30余年不断探索和研究,从最初的实验室取样分析,逐步发展了可在现场使用的一整套无损分析技术。采用这套无损分析技术逐步阐明了各时代敦煌壁画不同的制作工艺和材料使用特点。本文主要介绍了敦煌壁画颜料分析所使用的各种无损分析技术以及所获得的分析结果,并对不同时代的壁画工艺进行了分析研究,研究表明不同时代的敦煌壁画按照图案和图像内容差异,均采用的不同的颜料种类和配色方法,这些研究结果对壁画保护和艺术史研究具有十分重要的参考价值。

  • 文物材料研究

    演讲人:罗宏杰

    文物材料包括文物本体以及文物保护材料两部分。借助文物本体材料“组成-结构-性能”研究,推测古代材料的制作技术以及与社会的关系;而文物保护材料则是研究保护材料设计合成以及保护材料与文物本体材料在多场偶合环境下的作用关系,以期达到既不影响文物所携带的“历史、艺术、科学”价值,而又能延续文物本体材料寿命的目的。

    本报告以古陶瓷及若干文物保护材料为例证,详细介绍了如何通过古陶瓷解读其科技发展与演变规律、揭示古代发明创造的科学内涵,以及如何让古代发明创造继续服务当下社会的科研工作;在文物保护材料研究方面,展示了被称为文物癌症-“盐害”的形成机制以及防控方法,以及创新应急保护材料(First Aid Materials, FAMs)、无机/有机复合材料(Inorganic/organic Cementing Materials, IoCMs)的设计、制备以及应用案例。