我國是一個具有悠久歷史的文明古國，在漫長的歲月中，各族人民創(chuàng)造無數(shù)瑰麗的文物古跡，這些珍貴的文物是我國政治、經(jīng)濟、科學(xué)文化和社會歷史發(fā)展進程的見證，具有極其重要的價值。因而對于如何保護這些文物提出了歷史性的要求，運用高科技手段對文物古跡進行保護已是新時期的一個重要文化課題。

云岡石窟：運用高科技進行保護的縮影

讓我們將目光投放到舉世聞名，具有上千年歷史的大同云岡石窟。

明朝，大同作為九邊重鎮(zhèn)之首，大批軍隊長期駐扎在這里，石窟遭到破壞。清代補修佛像時，采用傳統(tǒng)的打孔、嵌入木栓、纏麻、涂泥、彩繪的辦法，雖然起了一定的保護作用，卻對石雕形成極大的破壞，使原造像遍體鱗傷。

不但如此，近20年來，云岡石窟在自然力的作用下風(fēng)化損壞極為嚴重，而石窟所在的大同地區(qū)盛產(chǎn)煤炭，空氣污染比較嚴重，不斷加劇的環(huán)境污染也加快了石窟的風(fēng)化速度。

如果說人為的破壞尚且可以通過政策手段予以扼制，那自然的風(fēng)化就只能通過科技的手段予以緩解。

新中國成立后，云岡石窟的文保工作走上了科學(xué)研究、科學(xué)保護、科學(xué)管理的軌道。在對石窟進行科學(xué)管理的過程中，三維激光掃描技術(shù)讓人們更清楚地了解了云岡石窟的現(xiàn)狀，進而采取行之有效的方法對其進行修復(fù)。

三維激光掃描技術(shù)是上世紀90年代中期開始出現(xiàn)的一項高新技術(shù)，是繼GPS空間定位系統(tǒng)之后又一項測繪技術(shù)方面的新突破。它通過高速激光掃描測量的方法，大面積、高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標數(shù)據(jù)，能夠快速、大量地采集空間點位信息，為建立物體的三維影像模型提供了一種全新的技術(shù)手段。

造成石窟風(fēng)化的原因有多種，水則是引起石窟雕刻風(fēng)化的最直接也是最根本的原因。因而，治水成為云岡石窟保護中最重要的問題。

為了探討凝結(jié)水形成機制，云岡石窟研究院與中國地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院的專家一道共同研制了巖石表面凝結(jié)水量測量裝置，解決了洞窟內(nèi)凝結(jié)水形成規(guī)律和定量測量等問題。這種測量裝置方便保護人員提前采取預(yù)防措施，采用除濕機降低窟相對濕度，以防止凝結(jié)水在巖壁上形成，消除凝結(jié)水對石窟的危害。

此外，云岡石窟的壁畫和浮雕，雖不為雕刻內(nèi)容的主流，但它卻與石窟中的其他雕刻一樣，烘托著主題，扮靚了洞窟，使云岡石窟這顆耀眼明珠，綻放出特有的藝術(shù)光彩。

如今，這些壁畫受到自然環(huán)境的侵蝕，很多表層受到破壞，出現(xiàn)了酥堿、皰疹、鹽霜、空鼓等病害。而其中的罪魁禍首則是鹽分，要確保壁畫能夠長久保存，必須安全有效地使壁畫內(nèi)部的鹽分降低。為了解決這一難題，2006年11月開始，敦煌研究院聯(lián)合中國科學(xué)院蘭州物理化學(xué)研究所、蘭州大學(xué)等科研院所、高校共同開展了“十一五”國家支撐計劃課題“壁畫脫鹽技術(shù)研究”，針對那些因遭受病害而變得不穩(wěn)定的壁畫，或者面臨鹽分在壁畫表面聚集的潛在威脅的壁畫，進行修復(fù)。

據(jù)了解，這些科技手段在敦煌莫高窟、麥積山石窟等石窟群保護工作中也已經(jīng)普遍采用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，更先進的科學(xué)技術(shù)有待于應(yīng)用在石窟寺的保護和修復(fù)上。

文物保護：科技手段不容或缺

文物的最終消逝是不可避免的。可以這樣認為，離我們越久遠的文化遺產(chǎn)越容易消亡，并且這種消亡正在加快。然而，人類不會被動地等待接受這樣的事實，人類完全可以用法律手段和科技手段最大限度地減緩或終止文化遺產(chǎn)的蛻變和消亡。大同云岡石窟的保護從我國乃至世界的視角來看僅僅是一個縮影。從19世紀末到20世紀初期，人類絲毫沒有停止過文化遺產(chǎn)從政令法規(guī)到科學(xué)技術(shù)，從地區(qū)性到國家性的保護。直到海牙公約和華盛頓協(xié)定里關(guān)于武裝沖突中保護文化財產(chǎn)的國際協(xié)定的制定，標志著人類對文化遺產(chǎn)的保護已發(fā)展成為國際性的行為。

與此同時，采用科學(xué)技術(shù)方法和手段保護文化遺產(chǎn)的文物保護技術(shù)和相關(guān)組織也得到快速發(fā)展。1888年德國皇家博物館建立世界上第一個文物保護實驗室；1921年英國大英博物館建立文物保護實驗室；1959年在意大利羅馬成立國際文化遺產(chǎn)保護中心。事實上，無論是新興的工業(yè)資本主義國家，還是有著古老文明的發(fā)展中國家，都非常重視對人類文化遺產(chǎn)保護和研究。

國際社會文物保護持續(xù)發(fā)展的同時，中國的文物保護事業(yè)也經(jīng)歷了一個從萌芽到壯大的歷程。1963年在北京召開了全國文物保護科研規(guī)劃會；1973年中國文物保護技術(shù)學(xué)會成立；1978年中國文物保護技術(shù)協(xié)會成立；1986年在北京舉辦全國文物保護成果展。這一時期，中國科技考古學(xué)會、考古化學(xué)與文物保護學(xué)會、文物修復(fù)協(xié)會、陜西省文物保護修復(fù)中心相繼成立。復(fù)旦大學(xué)、北京大學(xué)、西北大學(xué)、中國科技大學(xué)的一批大專院校紛紛投入文化遺產(chǎn)保護事業(yè)。至此，中國的文物保護事業(yè)步入了一個新的發(fā)展階段。

文物保護的難度在于它面對古代材料即沒有替換也沒有再生的機會。文物保護研究的現(xiàn)代化除人員素質(zhì)之外，更重要的是設(shè)備的現(xiàn)代化，及高科技手段的運用。科學(xué)儀器是人類感覺器官和思維器官的延長，它能幫助克服人類感覺器官的局限，在廣度和深度上極大地增強認識能力，能幫助人類改進認識能力，使感性認識更加客觀精確化。

現(xiàn)代儀器：文物保護的“助聽器”

不同物質(zhì)的原子在受到外界能量的激發(fā)后，從激發(fā)態(tài)越遷返回至基態(tài)時，要以電磁波的形式釋放出多余的能量，也就是要發(fā)射出具有特定波長的光，產(chǎn)生固定波長的光譜線，這種譜線叫特征譜線。在文物及古跡的保護中，我們通常會遇到需要對金屬、陶器、玻璃、燧石等物品的檢測，運用這項技術(shù)，首先是分析速度快，例如在煉鋼爐前的分析，1-2分鐘內(nèi)就可以得出二十多種元素的分析結(jié)果。其次是選擇性好，很多化學(xué)性質(zhì)很相近的元素如鉭、鈮、鋯難以分別分析，但用光譜法則容易區(qū)別。第三是靈敏度高，絕對靈敏度為10-11到10-13克。樣品損壞很少，每次取樣只需幾毫克。

1965年在湖北楚墓中出土的越王勾踐劍，人們對其美觀耐蝕，鋒利如故嘆為觀止。經(jīng)過X射線螢光分析得知，其劍身為銅錫合金，并經(jīng)過了硫化處理（含有Cu2S、Fe2S等），從而證明了中國古代青銅器存在有硫化處理工藝。這一技術(shù)常用于分析一些珍貴的文物樣品。例如，鑒定古畫、古陶瓷以及古代金屬制品等。當待測樣品受到X射線照射后，各組分元素的原子受到激發(fā)而產(chǎn)生次級X射線照射后，各組分元素的原子受到激發(fā)而產(chǎn)生的次級X射線叫X射線熒光。不同的元素具有波長不同的特征X射線，其強度與元素的含量有關(guān)，故可以根據(jù)不同的波長和強度來確定待測物質(zhì)中各元素的含量。

現(xiàn)在我們知道，表面鎏金技術(shù)始于我國的戰(zhàn)國時期，同時也知道鎏金中含有金和汞。但是如何證實古文獻“汞能消化金、銀，使之成泥，入以鍍物也”的記載？這所借助的技術(shù)就是掃描電子顯微鏡，通過該儀器，可以細致觀察物體表面進行元素分析和晶體結(jié)構(gòu)分析等。它具有立體感強、放大倍數(shù)連續(xù)可調(diào)、制備樣品簡單等優(yōu)點，因而發(fā)展很快，成為當代最有用的分析儀器之一。

此外，一些不導(dǎo)電的固體結(jié)晶物質(zhì)吸收放射性物質(zhì)的輻射或受宇宙射線的作用，保持高能量狀態(tài)，當受到外界加熱時，以光的形式釋放儲存能量，使人能用高靈敏的光電管見到發(fā)出的光。這就是熱釋光現(xiàn)象。利用熱釋光現(xiàn)象，可以對不導(dǎo)電的固體結(jié)晶物質(zhì)測定文物年代，優(yōu)點是取樣少、速度快、方法較可靠，測定年代的范圍在一百萬年以內(nèi)。主要用于測定陶器和其他火燒粘土的年代，用于古遺址的斷代以及鑒定文物的真?zhèn)巍?/p>

科技的運用使人們對文物的“真相”有了更加準確的認知，從而也為保護提供了重要依據(jù)。然而如何對已經(jīng)認知的文物進行全方位的保護，同樣需要科技助一臂之力，在本文開頭所提到的對云岡石窟的保護就是一個典型的例子。