敦煌石窟科技保護開拓者如何給文物“看病”

于靖園

敦煌石窟大多數(shù)開鑿在以砂礫巖為主體的巖壁上，經(jīng)過1600多年的風吹雨打，洞窟已經(jīng)產(chǎn)生了裂隙和斷壁。如何有效地保護這些極其珍貴的石窟，是一道世界性難題。直到20世紀80年代中期，一種叫做PS的材料被研發(fā)，這個問題才得到解決。

解決這道千古難題的人就是李最雄。

生于1941年的李最雄，畢業(yè)于西北師范學院化學系，青年時工作于甘肅省博物館，后調(diào)任敦煌研究院保護所副所長、所長、副院長等職，從事石窟壁畫及土建筑遺址保護的教學、研究及工程管理逾50年，主持完成了40余項重大科研和國際合作項目，業(yè)界稱其為“敦煌石窟科技保護的開拓者和領(lǐng)路人”。

首創(chuàng)PS材料為石窟加固

李最雄用長達幾十年的時間跑遍了大西北的石窟，研發(fā)工作是從對以前材料的質(zhì)疑開始的。

“我在（20世紀）70年代開始做壁畫保護，特別是70年代末，接受了一項國家文物局的科研項目，保護加固甘肅砂礫巖文物。絕大部分科學家都以有機材料進行加固，但我考慮到這類石窟，我想找一種無機高分子材料達到這個目的?！?/p>

研制并反復地驗證這種材料是一個艱辛的過程。當時，李最雄只帶了兩個年輕人，輪流住在實驗室里，他買了一個定時鐘，4個小時就要起來，哪怕是夜里3點也得起來把樣品取出來做處理。

再苦再累李最雄也一定要堅持下去，他不僅要試驗出一種理想中的材料，同時還必須證明他的這種無機材料確實優(yōu)于當時正在使用的有機材料。和他工作過的同事都表示，“從來沒看到他因為失敗而挫敗，而是持續(xù)做、反復做，直到試驗結(jié)果滿意為止，非常執(zhí)著”。

面對我國西北地區(qū)砂巖石窟文物嚴重風化的現(xiàn)狀，李最雄經(jīng)過十多年的現(xiàn)場勘查和室內(nèi)反復實驗，找到了砂礫巖石窟風化的病根，從近十種無機膠結(jié)材料和十多種模數(shù)的硅酸鉀中篩選出模數(shù)3.80—4.00的硅酸鉀（簡稱PS）進行加固，可達到緩解“病癥”的效果。PS的研制成功是絲綢之路砂礫巖石窟保護加固的一個重大突破，達到了國際領(lǐng)先水平。

1983年，李最雄開始把自己研制的材料用于麥積山石窟表面的抗風化加固。可事情并非一帆風順。因為在1984年工程驗收時，與會70多位專家對這種新材料的意見不一。PS材料的成果雖然通過了鑒定，但推廣卻被擱置。

“我找了段文杰，當時敦煌研究院的院長，他說我們那里確實需要你這么一個年輕人，很有思路?！?李最雄回憶道。

被段院長調(diào)入敦煌研究院任保護研究所副所長后，李最雄和他的PS都找到了用武之地。他建立了敦煌莫高窟新的保護研究所，改變了原來只有兩排平房實驗室的格局。由原來的不到十人的隊伍發(fā)展成為幾十人的專業(yè)團隊。

李最雄用自己發(fā)明的新材料對敦煌榆林石窟進行了加固，獲得了成功。之后，他在其他石窟的保護上又獲得成功。但他并不滿足這項新成果，又向文物保護的另一個大難題，向敦煌壁畫褪色的原因發(fā)起了挑戰(zhàn)。1988年，李最雄開始啃起這塊“硬骨頭”。

有一種顏料叫做鉛丹，好多洞窟里面的鉛丹已經(jīng)變了色，原來它是一種橘紅色。很長時間以來，人們一直認為引起鉛丹色彩蛻變的主要原因是熱氧化。而李最雄通過長期觀察，對這個當時幾乎已成定論的看法提出了疑問。

“過去有些科研單位跟我們合作，也做過一些顏料變色的研究，他們當時認為這個鉛顏料，因為在敦煌環(huán)境條件下，紫外線又強，主要是由氧化引發(fā)變色。我是學化學的，鉛從四氧化三鉛變到二氧化鉛，溫度要達到200多攝氏度才能發(fā)生這種變化，洞窟里邊不可能有這樣的條件?！?/p>

對壁畫褪色的“熱氧化說”產(chǎn)生懷疑之后，李最雄查閱大量文獻，尋找新的理論解釋。恰在這時，一次莫高窟采樣實驗，引起了他的注意。

“莫高窟頂子上有一個天王堂，在戈壁上風吹日曬，它的壁畫很破碎，一些樣品已經(jīng)剝落，我選了一些樣品?！崩钭钚垡还策x了十三個樣品。結(jié)果分析以后，他覺得很奇怪。因為所有在洞窟里面選擇的樣品，鉛顏料都不同程度地發(fā)生了變色。只有李最雄在莫高窟頂?shù)哪莻€天王堂選的那個樣品，而且是壁畫碎了以后掉在門口的那個樣品的鉛丹沒有變色。這一發(fā)現(xiàn)讓李最雄非常高興，因為這已經(jīng)初步斷定不是強的光線影響它的變色。

李最雄的想法通過試驗，得到了證實。可是，僅僅是推翻熱氧化的結(jié)論，并不能完全解釋鉛丹退色的原因。李最雄設(shè)想，鉛丹產(chǎn)生變色的原因可能是濕度。有了令人興奮的新想法，李最雄開始了嚴謹?shù)目茖W實驗。他發(fā)現(xiàn)，在90%濕度的條件下，鉛丹會在一周內(nèi)變色，但是令人困惑的是，莫高窟地處戈壁灘，干旱缺水，怎么可能會有90%濕度的問題呢？

“我在實驗室里做的結(jié)果是，鉛丹在濕度比較高的時候變色很快，也就是當初已經(jīng)變色了。現(xiàn)在經(jīng)過千百年以后，洞窟里的環(huán)境條件，實際上跟室外已經(jīng)基本上達到平衡?！睔v經(jīng)大量科學試驗和反復論證，最終得出影響壁畫褪色和變色與二氧化碳、光照、溫度、濕度、風力等環(huán)境因素影響有關(guān)，而濕度是致使鉛丹變色的主要原因。濕度引起鉛丹退色的科學發(fā)現(xiàn)為敦煌洞窟壁畫的保護提供了有效的指導，使洞窟保持干燥通風控制溫度成為首要措施。

搶救保護全國石窟文物

李最雄的視野逐漸擴展到整個西部及至全國的石窟文物保護。我國西北古絲綢之路遺存了數(shù)百處土建筑遺址，千百年來，受強烈風、雨及地震等自然因素的影響，多數(shù)古遺址遭到了嚴重破壞，其搶救保護是當時中國文物保護工作中重要而緊迫的任務(wù)。但古遺址賦存有大量的歷史信息，它的保護加固必須遵循“不改變原狀”的原則。

其保護難度大，技術(shù)要求也非常高。李最雄帶領(lǐng)團隊將PS擴大應(yīng)用于土遺址的保護加固中，通過大量現(xiàn)場試驗和工程實踐，研發(fā)了一系列適應(yīng)于石窟、土遺址及空鼓壁畫的加固工藝方法。幾十年來的實踐證明，PS材料能滿足古遺址保護的特殊要求，是國內(nèi)首創(chuàng)成功的加固材料。

PS也用在了布達拉宮壁畫的修復上，空鼓病害是布達拉宮，也是西藏寺院普遍存在且對壁畫破壞最嚴重的病害。由于西藏寺院的環(huán)境及壁畫制作材料完全不同于石窟和內(nèi)地的殿堂壁畫，是極具挑戰(zhàn)性的新課題。國家文物局的一紙調(diào)函，讓李最雄成了“西藏三大重點文化保護修復工程”工作組的負責人，全面主持對布達拉宮、羅布林卡以及薩迦寺的第二次大規(guī)模修復工作。正是這次工作上的調(diào)動，使他得以走進布達拉宮。于是，作為項目總負責的李最雄，在環(huán)境監(jiān)測、病害調(diào)查、壁畫制作材料分析及病害機理研究的基礎(chǔ)上，針對西藏寺院空鼓壁畫特點，通過室內(nèi)模擬實驗與現(xiàn)場試驗，首次研發(fā)出以PS為主劑空鼓壁畫灌漿材料，采用灌漿回貼的加固技術(shù)成功搶修了布達拉宮、羅布林卡和薩迦寺近6000余平方米壁畫。

難度最大的修復，李最雄認為是布達拉宮上層一些鑲嵌在石頭墻上的壁畫。這里的壁畫不像敦煌壁畫，內(nèi)部沒有草，完全是阿嘎土、石灰和砂子，看著很硬，一揭下來就碎了。但是，要修復只能把壁畫完整地揭下來。如果壁畫進入了縫隙里，也無法灌漿，也只能慢慢地揭下來，重新貼回。工程量之巨大，幾乎難以想象。

為了讓修復工作“萬無一失”，當時已經(jīng)60歲的李最雄親自前往西藏，他也沒有想到，前后耗費8年，先后18次進藏，方才完成了修復工作。其中，僅僅是修復實驗，就花了整整兩年時間。

長達8年的西藏文物修復工程結(jié)束后，李最雄帶著技術(shù)團隊離開了西藏。由于在西藏長期處于缺氧狀態(tài)，回到甘肅后，李最雄患上了冠心病，需長期服用藥物。偶爾被問到會不會后悔，他都會答：“這是我們的責任，我就是干這個事的。”

要繼續(xù)給年輕人“幫幫忙”

1991年，李最雄獲得日本東京藝術(shù)大學保存科學博士學位，成為中國留洋文物保護博士第一人?；貒螅钭钚鄄粌H開展文物保護研究與實踐，把更重要的關(guān)注放在了培養(yǎng)人才上。找課題、找項目、找人才。新招來的人員來敦煌之后，就送出去學習。

這一年，王旭東剛來到研究院。后來，作為莫高窟第四代“掌門人”，王旭東表示他對莫高窟保護國際合作的認知，就在1991年與美國蓋蒂保護研究所的一次工作會議上?！艾F(xiàn)在合作的時候，你們要親自動手，而不是我們動手、你們旁觀?！泵绹w蒂保護研究所首席項目專家內(nèi)維爾·阿格紐說道。

當時在莫高窟工作和生活條件十分艱苦，每周只有兩班通勤車發(fā)往市區(qū)，工作人員可前往市區(qū)購買生活必需品，但經(jīng)常滿員而上不了車?！爱敃r很多人說，我調(diào)來的一些人，出國學習后就作為‘跳板離開了?！崩钭钚蹫榇烁械綁毫艽?，只要發(fā)現(xiàn)有情緒不穩(wěn)定者，就會找他們做思想工作。

20世紀中期，敦煌研究院管轄的石窟保護經(jīng)常要請一些國內(nèi)外專家?guī)椭鉀Q文物病害問題。王旭東說，20世紀50年代末，莫高窟部分壁畫顏料脫落較為嚴重，當時國內(nèi)沒有相關(guān)專家，中國政府曾請來捷克專家?guī)兔π迯?，但因敦煌條件艱苦，不久便離開了?！八麄円沧隽伺Γ幕亢荜P(guān)心這件事，希望他們多來，希望把我們這些年輕人教會，但是條件非常艱苦，他剛來時很精神，后來他要洗澡，到哪里洗澡，沒有辦法洗澡，我們的廁所都是土廁所，呆了一段時間實在受不了，最后走了。還好我們當時的年輕人偷偷地學，現(xiàn)在很多保護工作發(fā)展起來，就是科技和敦煌結(jié)合起來?！?/p>

幾十年來，來自日本、美國、英國、澳大利亞、中國香港等國家和地區(qū)的文化遺產(chǎn)保護機構(gòu)、高等院校、科研機構(gòu)以及個人，先后來到敦煌，不僅帶來了保護設(shè)備和經(jīng)費，還帶來了先進的保護理念和技術(shù)，投入到敦煌壁畫的保護修復、文物病害防治、敦煌文化的研究與弘揚之中。

“莫高窟保護事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是人才?！蓖跣駯|表示，在長期國際合作中，敦煌研究院培養(yǎng)了人才隊伍，學到了國際上先進的保護理念和技術(shù)，形成了一整套保護莫高窟文化遺產(chǎn)的科學程序和方法，建立起文物本體和載體保護、賦存環(huán)境監(jiān)測、文物保護區(qū)安全防范等全方位的科學管護體系。

近40年來，集珍貴性與脆弱性于一身的莫高窟，由搶救性保護過渡至預防性保護“轉(zhuǎn)危為安”。由敦煌研究院主導研發(fā)的中國首個文物出土現(xiàn)場保護移動實驗室，實現(xiàn)了對出土文物的零距離保護;“數(shù)字敦煌”項目推動高冷的千年文化遺產(chǎn)“飛入尋常百姓家”;游客承載量設(shè)置保障了文物和游客的雙重安全……敦煌研究院不僅自給自足，還開始向全國甚至全球輸送保護人才。尤其是由李最雄起步發(fā)展至今“現(xiàn)代科技+傳統(tǒng)材料”的保護技術(shù)，在保護好莫高窟基礎(chǔ)上，發(fā)展到對多處石窟、壁畫和土遺址保護。

敦煌的保護隊伍搭建起來了，然而，李最雄卻未能很好地盡到一位丈夫和父親的責任，錯失了許多原本屬于自己的愛。莫高窟距離蘭州1200公里，妻子帶著3個孩子住在蘭州，他無法照顧。“到蘭州來，就算是出差。幸好，妻子很理解我，承擔了家庭的重任。”

現(xiàn)今，78歲已退休回到蘭州的李最雄依舊心系敦煌。“我們就像是一群給文物看病的大夫，得時時關(guān)心、牽掛著它們?！崩钭钚垡琅f清晰記得每一次野外研究的過程，依舊長途跋涉前往敦煌給后輩開班授課，依舊繼續(xù)為人才培養(yǎng)而貢獻智慧，為新材料和新技術(shù)的研發(fā)出謀劃策，用他的話說，就是：他還要繼續(xù)給年輕人“幫幫忙”。