古崖居石刻风化严重 纳米技术能否挽救(图)

西侧山体由于风化坍塌下来，使石窟露出山表，游客在山前即可看清它的内部结构。
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古崖居石壁上原有一座佛像，由于风化已经消失，只余佛龛痕迹。
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　　万余石刻文物面临风化损毁危险，专家担忧千年古崖居在考古定论之前消失

　　□本报记者秦文 蒋彦鑫北京报道

　　-核心提示

　　在北京，文物保护者正在与石头赛跑。

　　抽样调查显示，北京的石刻文物严重风化及一般风化者达到40%，不少文物到了必须抢救性修复的阶段。

　　古崖居，中国目前最大的崖居遗址，风化率达到95%，被视为这场赛跑中的一个代表。文物保护者试图从十几种药剂中选择最佳的方案，还有学者在试验纳米技术等新的保护方式。

　　所有的人都知道，在时间和自然力面前，石刻文物必然走向死亡，但他们希望，将这些人类的奇迹保留得尽可能得长。

　　几位年迈的文物保护

　　专家攀上密密的脚手架，第一次站在了古崖居的山头上。

　　这是一个顶部平缓的山丘，杂草从岩缝间拥挤着伸出来。

　　杂草很快被清除，一条贯穿山顶的裂缝也随之露了出来，宽处达40厘米。

　　延庆县文管所所长程金龙注意到，一位老专家的腿哆嗦了一下。“当时的感觉是只要使劲踹一脚，整个山头就有可能坍塌。”12月8日，程金龙回忆起7个月前的这一幕，仍感后怕。

　　2000年，程金龙听说山顶上裂了一个小口子，让他没想到的是，仅四五年时间，它已经风化成一道“鸿沟”。

　　正在进行的北京石刻文物抽样调查显示，完全由花岗岩构成的古崖居已有95%风化。

　　古崖居是我国已发现的规模最大的崖居遗址，至今没有人知道，何方先民于何年何月筑下了这里的117个石室。但由于风化的加剧，有专家担心，在解开这个谜底之前，至少有千年历史的古崖居就会永远消失了。

　　古崖居的病12月8日，北京艳阳高照，但延庆县张山营镇东门营村村北的峡谷中，寒风依然刺骨。站在刚刚修复完毕的古崖居前，西侧大大小小的石窟居室一览无余。

　　“半截山都被风化掉了。”导游孙艳玲说，这些石室最初是筑在山腹之中，因所覆山体风化崩塌，逐渐露出山表。

　　与半座山体一同消失的，还有千年前先民修筑的部分精巧石屋。

　　“以现在的眼光看，这里的建筑形态也是非常丰富的，既有单间、两居室、三居室，还有‘复式’建筑结构。”导游孙艳玲说。

　　长方形的卧室、圆形的烟道、方形的窗户，在她看来，这里的每一处，都很讲究美学。

　　但孙艳玲看到的这一切已经不复完整。有的“三居室”少了门和窗，有的“复式”缺了半间屋子。前山和后山的通道东侧壁上原有一处佛像，如今只能依靠她的讲解，游客才能依稀想象出它的样子。

　　门窗和佛像，均化作了山路上的碎屑。

　　“先是被风吹得纹理酥松，一下雨，就冲刷下来，堆积在路面上。”孙艳玲说，每次雨后景区都要清扫上山的石径，否则游人踩在一层岩粒之上，很容易滑倒。

　　风化，被认为是古崖居的头号天敌。

　　北京市古建研究所所长韩扬说，就像所有的生物会生病一样，岩石也会生病，风化就是一种岩石病害。

　　只是，古崖居病得尤其厉害。

　　“现在只要用手轻抚岩体，就会有岩石颗粒脱落”。

　　古崖居风景名胜区旅游中心办公室主任吴广禄一边比划一边叹气。

　　曾负责加固古崖居的北京市古建研究所工程师赵宇鹏介绍，古崖居地质情况比较特殊，为砂砾性花岗岩，这种岩石结构空隙比较大，易于开凿，但也易于风化。

　　十年前，程金龙去古崖居，官堂子门前的两根石柱还有一米多高。而当几天前再看到时，已经风化得只剩不到3厘米的石墩了。

　　东门营村的秘密

　　古崖居的病，让考古学家也为之担心起来。

　　“对古崖居，我们有太多的未知，如果不好好保护，也许直至消失那天，它的谜团也不能被揭开。”人类学史前考古学教授周国兴说。

　　古崖居自被发现起，就是个谜。

　　在附近的东门营村中，古崖居至今被称为“山肚子里的高楼大厦”。在漫长的历史中，村民们视其为风水宝地，秘而不宣。周围的人只知道，遇上战乱或者土匪，东门营村人就会整体“消失”一段时间。

　　东门营村的秘密，直到1984年北京市文物普查才被发现。

　　“咋不到山里去看看呢，山里有好多山洞呢，都像是人凿的。”放羊娃随意的一句话，让挨村寻访文物的程金龙发现了这个千年迷宫。

　　他回忆，当时的古崖居的西侧山体还没有崩塌，仍是几个馒头一样的山头，在表面上有开凿出来的门窗、天井和楼梯。居室依山托势，高低错落，分为前、中、后三部分，共有洞窟117座。分别嵌凿在近10万平方米的岩壁上。山外有一条山路与外界相连，易守难攻，从外面也很难轻易发现。

　　这个石凿居室遗址被命名为“古崖居”，并在1990年被列入北京市重点文物保护单位。

　　时隔15年，学界对于古崖居的开凿年代还没有定说，开凿的人、作何用途更没有定论。

　　“目前对于古崖居还没有系统的有规模的论证和挖掘，其考古定性问题并没有解决。”周国兴说，他和许多学者近年来一直在试图解开古崖居的千古之谜。

　　从发现古崖居至今，程金龙每年都去古崖居，他说他每年都会看见不同的古崖居。“再不救治，我们要讨论的就不是古崖居的谜团何时解开了，而是古崖居有没有了。”程金龙说。

　　岩石病害

　　和古崖居一样生病的石刻文物，在北京还有很多。

　　最近一次抽样调查显示，北京的石刻文物严重风化的已有13%，一般风化的27%。

　　另一份文物使用单位的调查结果显示，古崖居95%的石质文物出现风化，天坛、颐和园、植物园等风化率也达80%。一些护栏、摩崖、石雕、石塔，已经到了必须抢救性修复的阶段。

　　北京石刻文物为数众多，10年前的普查显示，总数达3万多件。而在近年，风化严重程度尤为明显。

　　“不夸张地讲，最近50年来，北京石质文物腐蚀程度，跟此前500年所造成的腐蚀基本相同。”刘卫东说。

　　刘卫东是北京石刻艺术博物馆的副研究员，负责了此次北京石刻文物风化的调查。他的调查显示，明清时期的一些石刻，刚解放时还保存完好，特别是一些石刻表面，字迹非常清楚。然而近年来，石刻表面的字迹已经日渐模糊，用手一摸，全是沙子。

　　12月6日，北京石刻艺术博物馆内，高高矮矮的石刻摆放在露天的院子中，这些大小不一的石刻搜集于北京民间。

　　“这些石刻，都有着不同程度的风化，每年的经济损失约10万元。”刘卫东说。

　　但刘卫东觉得石刻博物馆远离闹市，远离废气，空气相对清新，相比更多散落野外的石刻，已经是不错的存放环境。

　　“石质文物性质稳定，属于比较好保存的文物。然而也正是这个原因，很多文物放置在户外，日晒雨淋，让这些石头开始风化脱皮，以惊人的速度走向衰竭。”刘卫东说。

　　在调查中，刘卫东看到了许多石刻文物，有的出现很多裂纹，有的发生断裂，有的被垃圾、杂草或民房包围，有的浸泡或淹没在水中。

　　他认为，近年来工业发展，造成的环境污染、酸雨腐蚀，是石刻最大的敌人，而人为的破坏，则加剧了破坏性的强度。

　　人为的破坏也包括一种无意识的行为。刘卫东说，几百年前的石刻，保存状况一般不错，但一些人用墨拓片，往往弄上一些墨汁，无法清洗，结果造成不可挽回的损失。

　　“石刻文物风化，这是一个世界难题。”古建文物研究所工程师赵宇鹏说，风、水、酸雨、废气都可以侵蚀石刻文物，加速其风化，至今，人类也没有一个效果显著的救治方法。

　　故宫博物院研究员陆寿麟被认为是国内数一数二的石刻保护专家，可他对于石刻保护，依然表示“说不好”。

　　“就像为一个身患癌症的病人治病，走向死亡是命定的结局，所有的医生都知道还没有发明完全治愈的药品，但是所有的医生都在努力。”陆寿麟说。

　　古崖居的手术

　　2005年4月，古崖居前搭上密密麻麻的脚手架，修复工程正式开始，这也是古崖居的第一次人为救治。

　　“市文物局本来预算了50万经费，可是脚手架搭好后，发现根本不是50万能解决的事情。”程金龙说。

　　在崖顶上，文物专家们发现了贯通南北的大裂缝。

　　向里面注水，最顶层的石室地面马上有了水渍，注入多少水就渗漏多少水。

　　“仅是灌浆勾缝不能解决根本问题，”当时，负责古崖居加固工程的中铁西北科学研究院教授级高工王桢表示，按当时古崖居的情形，遇到一场大雨就可能出现致命性的坍塌危险。

　　于是，市文物局紧急召开专家论证会，重新修改施工方案，将经费由50万追加到270万。

　　据古崖居办公室主任吴广禄介绍，这次手术中，206根锚索散成梅花状钉在了古崖居山体的各个危险点上，施工人员在缝合各危点的裂隙时，先将锚杆钉入裂缝两侧，使之有往里拉的力，再嵌入水泥砂浆。

　　“为了达到无痕迹修复，施工人员用水泥与山体自然岩土配比，加入108胶，然后用干净的刷子在锚杆钉入处反复刷。”吴广禄说。

　　可是这次救治并没有解决古崖居的根本问题，风化仍在继续。

　　“本来加固后古崖居外层就应该立即涂抹防风化的‘

　　12月8日，在古崖居的观景台上，红色的分割线将地面分割成11个圆圈，内有不同的数字代号。

　　“一个数字代表一种药剂。”导游孙艳玲说，古建研究所就在这里做实验，每个圆圈内涂抹了不同的药剂。

　　从外表看，圆圈内的地面明显突起，用手抚摸，石质较为坚硬，而圆圈外的石头很容易就掉下粉末。

　　“试验是从前年开始的，本来打算今年10月结束，可是因为没有通过专家论证，所以还在继续做，预计将在明年3月结束。”张涛说。

　　张涛是古建研究所工作人员，从今年9月份接手负责防风化的化学试验。他说，当初选择试验的区域时，尽量选择了与古崖居洞窟岩体相同、风化程度相近的三处岩体进行涂抹喷淋，专家分别选用了德国、美国、日本、北京日化二厂等大约10多种配方在内的药剂。

　　10月份，关于古崖居防风化的化学试验成果没有获得专家的完全认可。

　　“我们觉得试验的药剂在透气性和渗透性方面还需要继续加强。”参加专家论证会的陆寿麟说。

　　“毕竟这是北京市第一次做这么大面积的石刻防风化保护，大家都很慎重，没人敢拿文物轻易开玩笑。”张涛说。

古崖居“官堂子”门前的石柱10年前还有一米多高，如今只剩不到3厘米的石墩了。

古崖居由于风化严重，用手一抠即有石粒落下。

　　人与石头的赛跑

　　张涛推测，如果顺利的话，明年秋天，可以为古崖居表面刷上防风化的药剂。

　　一边是石窟的不断风化残缺，一边是科研人员谨慎的试验，“在这场比赛里，人类根本输不起，一旦失败，将是文物的损害和永远不可复生的文化缺失。”张涛说。

　　但是一次的救治成功并不能一劳永逸，目前世界上用于防风化的所有化学材料，都只有10-20年的效力。20年后，又将面临下一轮的试验。

　　“所有的药剂、材料都不可能做到完全可逆，只要涂上去，发现不好再想要清除就很困难了。”陆寿麟说。

　　20年前，古崖居和卢沟桥、天坛、故宫等地，先后尝试了涂抹有机硅的防风化保护措施。其造价是每平方米100元左右。这也是当时国际上比较通用的保护措施。

　　“可是现在，我们已经清楚的看到了有机硅的负面效应。”刘卫东说。

　　刘卫东所在的石刻博物馆也选择了几块石料作为试验，涂抹了有机硅。20年后的今天，通过肉眼，就可以看出，抹有机硅的石头颜色明显深于周围没有涂抹的石头。“更要命的是，有机硅涂上后，虽然增强了石刻的憎水性和固化力，但是它也堵塞了石头的毛孔，使其无法呼吸，久而久之，附着在文物表面的有机硅就会牵连着表层的石块，成片脱落。”刘卫东说。

　　石刻文物不同于其他文物，有明显的地域性，国外的石头不同于中国的石头，南方的石头不同于北方的石头，所以有的药剂，在国外用效果很好，拿到国内来用，就不一定。“即便是北京，太庙的石刻文物和古崖居的石窟都不能选用同样的药剂。救治任何一块石刻，都必须具体分析病因，先做试验。”张涛说。

　　在陆寿麟的记忆中，到目前为止，已经有多种办法使用到石质文物保护上。但迄今为止，失败的案例显然更多。

　　“如果我们这代人不能彻底的救治祖先留下来的这些文化遗产，那我们就尽量给后代留下一个完整的石刻文物，因此目前国内普遍主张保守疗法，维持石质文物的现状。”陆寿麟说。

　　纳米试验

　　12月5日，朱一清的纳米试验工作室，一排排手掌大小的青石、汉白玉、花岗岩、石灰岩有序的排列着。

　　这些是北京地区最多见的石料，也为石刻文物最常采用。

　　朱一清把一滴水滴上一个标号B11的长条花岗岩上，水迹在表面形成一个圆形的水珠，凝滞不渗。而滴在旁边的一块花岗岩上，水在瞬间就被完全吸收了。

　　两块花岗岩的材质完全一样，不渗水的那块刷过了一层纳米保护材料。

　　在经过陆寿麟、北京古建研究所所长韩扬等人的专家论证后，这一项目于今年6月被北京市科委正式立项。

　　课题负责人朱一清解释，之所以采用纳米技术来保护石质文物，是想达到一种预防式保护的现代理念。

　　“以前有太多破坏式的保护了。”朱一清原是学化工出身，从2002年起开始涉足文保领域，他说，那时他发现原来文物保护如此迫切地需要自然科学领域的人才。

　　朱一清说，长期以来，文物保护部门仅被看作是“看门人”，主要的任务就在于守着文物不受破坏。而现代的文物保护是一个涉及化学、环境、地质、材料考古、修复多个领域的综合科学，它的保护理念要求，预想到文物可能出现的问题从而施行预防性的保护。

　　在朱一清和刘卫东等人看来，纳米技术的应用，至少能够解决三方面的难题：一是表面防水层的深度可以由目前的2毫米达到20毫米左右；纳米材料加固后，不会改变石质文物的外观；此外，该技术还能提高石质文物的抗紫外线能力和防止微生物腐蚀现象的发生。

　　试验中，纳米材料尽量选用与石质本身成分一致的碳酸钙和氧化硅等原料，“这样在涂抹后，纳米材料和石刻本身不会产生抗拒性。”

　　“我们认可它，就是因为它提供了一个良好的理念，尽可能少地减少了人为因素的干预，把自然科学的先进技术引入传统的文物保护领域。”陆寿麟说，尽管这一实验还处在最初阶段，最后是否成功都很难讲。

　　朱一清也知道，仍有许多细节问题有待解决。在石质文物内部有一些孔隙，风化后，这些孔隙会越来越大。

　　比如说古崖居，目前有的地方风化程度已经到20至30毫米。“如何把纳米材料渗透进去，让这些孔隙变小，同时还不能让这些孔隙被堵住，保证石质文物的正常呼吸。这就是我们需要进一步试验的问题。”

　　他相信，按照目前的实验数据，涂上这种纳米材料，石质文物可以确保10年不发生变化。

　　“10年之后，肯定有更好的保护技术出现。”朱一清说，“我们能做的，就是尽量留下一个完整的文物，给后人的研究和保护留下更多的空间”。

　　本版图片：本报记者王贵彬摄