为珍贵文物“延年益寿”

——记东南大学建筑学院教授李永辉

2026-05-06 来源:中国社会科学网-中国社会科学报

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  2025年国家社科基金冷门绝学研究专项立项名单中,“东南大学石窟寺保护研究团队”位列其中,这是该校首次获批国家社科基金冷门绝学研究专项学术团队项目。该团队在东南大学建筑学院教授李永辉带领下,聚焦石窟寺、古墓葬、古建筑等文化遗产保护前沿,以环境风险管控为核心,深耕文物劣化机理研究与工程实践,为珍贵文物“延年益寿”倾注了满腔心血,为文物保护从抢救性保护向预防性保护转变注入了科研力量。

  参与南唐二陵保护工作

  2010年留学归国的李永辉入职东南大学,推动建立国内领先的文物材料环境风险测试实验室。他从南京城墙的青砖开始,带领团队系统测定青砖、砂浆、砂岩等材料在不同环境条件下的物理化学性能,研究其演化背后的科学原理,同时开始为敦煌莫高窟、大足石刻等面临类似问题的文物提供保护方案,并系统深度地介入了南唐二陵的保护工作。

  位于南京市江宁区的南唐二陵(钦陵、顺陵),是五代十国时期规模最大的帝王陵墓,墓室内保存完好的仿木构柱额斗栱上遍布色彩鲜艳、结构精美的彩绘。然而,潮湿的地下环境对彩绘的保存极为不利,苔藓与霉菌的滋生让这些珍贵的艺术品逐渐模糊难辨。2012年,李永辉到这里参观时得知陵墓彩绘面临褪色难题,发现霉菌遍布。他写了一篇文章,指出这里可谓“文物病害博物馆”,引起了相关部门高度重视,南唐二陵的保护工作得以迅速推动。李永辉团队对南唐二陵进行了连续两年的环境监测,收集了大量数据,在此基础上设计了位于墓室入口处的自动环境调控室,减少了墓室内约80%的结露和盐析。

  为进一步推动文物保护工作,南唐二陵文物修缮工作于今年4月10日全面启动,目前实施封闭的为钦陵。负责文物修缮工作的正是东南大学石窟寺保护研究团队。

  从抢救性保护到“治未病”

  石窟寺造像彩绘、墓葬壁画等文物年代久远、环境复杂,易受温度、湿度、盐分、环境波动影响,出现起甲、粉化、脱落等病害,保护难度极大。为了攻克难题,团队力图揭示其背后的科学原理,为文物保护探寻规律性路径,推动文物保护工作从损坏后的抢救性保护向预防性保护转变,从“坏了再修”转向为珍贵文物“治未病”。

  “古墓葬、石窟寺、古建筑等文物建筑处在自然环境中,时刻受到温湿度波动、风吹日晒、雨水侵蚀以及动植物、微生物因素的影响,容易发生各种劣化现象。面对这些现象,我们需要通过科学手段揭示其普遍规律,为后续保护创造可借鉴路径。”李永辉说。

  遵循这一规律,李永辉带领团队经过长期的理论研究和实践探索,将其归结为“水热盐运移”:气温降低时水分在文物表面凝结,并携带盐分逐渐渗入文物内部;气温升高时水分蒸发,留下的盐分析出于文物表面。一天早中晚往复是一个小循环,一年四季轮回是一个大循环,盐分日积月累,文物色彩就日渐暗淡,蕴含丰富历史文化信息的文物表面也会剥落、损毁。预防性保护的目标就是让文物面临的温度、湿度波动尽可能小。在工程操作上,就需要采取系统化保护措施、建设一整套保护设施,尽可能保持文物周围环境稳定。

  为此,李永辉团队以文物劣化环境风险管控作为主要研究方向,构建起“基础研究—技术研发—工程应用”全链条文化遗产研究与文物保护应用体系。立足中国文物本土材质与工艺特征,李永辉带领团队建立石窟寺壁画、彩塑地仗层热湿物理属性库,揭示水热盐运移规律与文物劣化机理,形成“风险识别—分析—评价—应对”理论体系,并成功应用于敦煌莫高窟、麦积山石窟、南唐二陵、保圣寺罗汉塑像等重点文保单位,实现文物“治未病、防大病”。

  从学术研究到实践应用

  基于学术研究的预防性保护,核心是实践应用。采访中,记者感触最深的是李永辉带领团队始终坚持“应用”理念。李永辉与数十位团队成员的工作,并没有停留在单纯理论研究上,而是高度重视实践应用,坚持“从现场来、到现场去”,不断综合运用建筑学、物理学、化学、气候学、考古学等多学科知识进行文物环境风险预测与评估,并将其转化为具体的工程措施和管理策略,以文物保护实效说话。

  包括南唐二陵在内,李永辉带领团队在江苏文物保护单位推广应用区域风险评估体系,实现精准保护、分级投入,成为江苏省文保管理工作标杆。

  在敦煌莫高窟第98窟,团队开发应用的“开放—关闭—游客影响”预测模型有效提升了管理效率,让窟内壁画的盐风化与微生物风险显著降低。在麦积山石窟3号窟千佛廊,团队研究揭示出太阳辐射导致热应力破坏,并通过精准的数据计算出温度阈值,用于指导石窟遮阳与窟檐改造,有效遏制了彩绘表层脱落问题。在文物本体不宜干预的文化遗产保护实践中,团队运用虚拟修复技术,以图像、视频、VR等数字化形式虚拟复原文物原貌,在保持文物本体现状的同时让人们能够“看到”文物原貌,从而更好地了解其历史、文化、艺术价值。

  从墓葬彩绘和石窟寺造像彩绘保护研究开始,李永辉带领的东南大学石窟寺保护研究团队始终坚持问题导向、现场为王,科研工作扎根遗产地;坚持文理交叉、工技并用,用硬科技解决真问题;坚持预防优先、最小干预,走可持续文物保护之路;坚持研用结合、标准输出,把成果应用在中国大地上。

  李永辉表示,面向新时代文物保护事业发展需求,将继续带领团队以石窟寺等珍贵遗产为重点,深化数字人文、智能监测与文物保护的融合应用,完善环境风险管控技术体系,持续培育文物保护青年人才,加强国际交流合作,推动理论创新与实践齐头并进,用现代科技为文物营造“宜居环境”。

  中国社会科学报记者 王广禄

【编辑:隋萌萌(报纸) 张赛(网络)】