科技守护千年文化瑰宝——微生物矿化加固技术助力云冈石窟修复保护

2025-08-04 21:01:36 来源: 科技日报 点击数:

数年前,在位于大同市的云冈石窟第9窟前室,东列柱表面的砂岩已风化得如同酥糖般剥落,手指轻触便簌簌掉落粉末。这是历经千年风雨侵蚀的“伤疤”——不少造像存在表层粉化病害,传统修复材料面临强度不足、岩体兼容性差的难题,导致修复后频繁开裂变色。

作为“一部镌刻在石头上的史书”,始建于1500多年前的云冈石窟是中外文化、中国少数民族文化和中原文化、佛教艺术与石刻艺术相融合的文化艺术宝库。如今,一场由微生物主导的“隐形手术”正为这座宝库注入新的生机。

重庆大学刘汉龙院士团队与云冈研究院合作开展研究项目,正通过微生物诱导生成的“生物胶水”让风化砂岩重获新生。

2024年10月,云冈研究院引入微生物矿化加固技术修复文物,目前已在室内试验中取得初步成果。“窟内文物出现表层粉化等问题,传统的无机修复材料存在加固强度较低、易老化变色等不足。”云冈研究院文物保护实验室负责人说,借助微生物矿化加固技术,通过微生物生长繁殖和代谢活动,诱导矿物质沉淀,粉化砂体便可“长”成坚硬岩体。如今,文物保护进入新阶段,要从抢救性保护向预防性保护转变,就必须搞清文物劣化的深层机理。

与传统有机高分子材料相比,微生物矿化技术展现出独特优势:材料兼容性,生成的碳酸钙/镁与砂岩原生成分一致,肉眼几乎无法分辨修复区域;环境友好性,全程无化学污染,菌种提取于赋存环境,符合文物保护“零添加异物”原则。

技术赋能,云冈石窟的保护更加智慧高效。

目前,云冈石窟现存的45个主要洞窟以及5.9万余尊大小造像已实现80%的洞窟全数字化保全,采集精度从最初的1厘米到1毫米,再突破至0.03毫米,最终建立起数据精度可达到8K的影像分辨率的“数字档案”,为云冈石窟保护、修复乃至重建提供了强大支撑。

云冈研究院智慧大数据综合管理平台对景区实施实时数据采集、监测管理、预测预警、应急指挥等综合管理,并上线智慧停车、智慧票务、智慧讲解等服务,方便游客游览,统筹调度更灵活。目前,云冈石窟景区日最大承载量为4.6万余人,瞬时最大承载量为1.4万余人。

暮色中,列柱在夕阳下泛着温润光泽。那些曾被认为不可逆的风化损伤,正通过微生物的“分子魔法”重焕生机。跨越生物、材料、数字技术的协同创新,正为世界文化遗产保护提供“中国方案”。

(科技日报实习记者 董韩梓 综合整理,受访者供图)

责任编辑:冷媚

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