兩年來隨著故宮大修工作的進展，運用現代科學技術保護古建築的工作也有了一些初步的積累。古建築是用傳統材料、傳統工藝、傳統結構營造的，也是用傳統技術使之延續至今。那麼在今天的文物建築保護工作中引進現代科技是否正確，是否必要，引進中應該解決哪些問題，是我們必須要明確的。下面結合故宮保護工程實踐，談一下我的看法。

　　一、利用現代科技，全面、深入、確切地認知文物建築

　　《中華人民共和國文物保護法》第二十二條規定，“對不可移動文物進行修繕、保養、遷移，必須遵守不改變文物原狀的原則。”這是故宮大修工程遵循的根本原則。前輩文物保護專家把這個原則具體化為“原型制、原結構、原材料、原工藝技術”。那麼，故宮古建築群和故宮的每一棟建築的原狀到底如何，就是我們為貫徹《文物保護法》必須解決的第一個問題。

　　1、認知和記錄建築的原型制

　　按照不可移動文物保護工作常規，在進行古建築維修之前，必須進行現狀勘查和勘測。在20世紀30年代，梁思成先生等老一輩學者只能用最基本的手工工具進行徒手測繪。 80多年來，尤其是進入信息化時代以來，人們創造了數不清的新技術，就測繪行業說，三維激光掃描技術是突出的一項。故宮博物院與北京建築工程學院合作進行研究，隨著工程進展，對故宮每一棟單體建築進行掃描，記錄下建築內外型制的原狀。掃描結果與徒手測繪相比，精確度提高了，一些復雜的數值得到表現，比如屋脊的曲線形態，正脊生起，屋角的起翹，一些僅憑肉眼難以發現的細節也得到記錄。而且在電子圖上可以直接讀取有關數據，比如梁、檩、枋等建築構件的長、寬、高，它們的下垂、傾斜、扭曲、歪閃等等。如果在修繕前後都進行一次掃描，還可以直觀地發現我們是否真正做到了未改變文物的原型制，文物建築的問題是否得到了糾正，起到監測作用。

　　故宮博物院資料信息中心和古建部合作進行了利用數字攝影技術記錄故宮內外檐彩畫的試驗。目標是准確記錄彩畫的現狀，重點解決的難題是在影像中消除鏡面變形的影響，並做到色彩的真實與多次拍攝影像的色彩一致，以及與標准色標的對照等色彩管理問題。拍攝所得到的數字化影像信息利用計算機進行存儲和管理，進入故宮古建築彩畫信息庫。需要復制彩畫時可以按照1?誜1的比例進行打印，直接用做畫譜。

　　2、記錄和認知建築的原材料

　　故宮建築絕大多數是木結構，所使用木材的樹種及其物理力學性質關系著建築安全，也反映著古代工匠的科技水平和當時一些社會現象。故宮博物院與中國林業科學院木材研究所合作對武英殿古建築大木結構用材進行了樹種鑒定及樹種配置的模式課題研究。以往對於古建築木構件的樹種鑒定，都是由工匠憑經驗進行。樹種名、實也是由工匠口耳相傳流傳至今。在歷史檔案記載中也常有一些講法，如“老黃松木”、“金絲楠”、“銅鐵糙”等，樹種定名與現代分類學不對應。課題通過木材顯微解剖等現代鑒定方法，對武英殿大木結構用材樹種給以符合現代分類學的名稱。經過現代的樹種鑒定，“老黃松”學名應是油松;“金絲楠”目前已發現是桢楠和潤楠兩個樹種;“銅鐵糙”應是檀木屬的不同的樹種。使樹種的古代名稱與現代名稱相對應，有利於我們利用現代研究成果更准確地了解木材的性能。

　　文物的價值在於它飽含歷史、科學、藝術價值。武英殿結構用材的鑒定和研究，使我們對於古代匠師所對木材性質掌握和運用的能力有了具體的認識，使我們可以實實在在地認識他們在當時社會條件下所達到的水平，從而對我國古建築營造的科學水平做出評估。對武英殿建築群在不同歷史時期建造的古建築結構用材的研究，可以印證古代檔案的記載，客觀地反映歷史社會情況的演變。將來研究推廣到整座故宮以後，木材樹種的變化的規律會更清晰，會對中國明清兩代匠師對宮殿建築所用木材的認識、掌握的歷史過程提供軌跡，也很可能為故宮檔案裡記載不充分的那些建築的年代鑒定提供有價值的旁證。

　　今年對太和殿實施揭露檢查工程的時候，並沒有發現大家所熟知的錫被，而在東西坡屋頂的苫背層之下望板之上發現一層淺黃色的物質，很堅硬，與望板結合很緊密。大家判斷它與太和殿望板300年不朽有直接關系。但這是什麼，被請教的老工匠也沒有確鑿的答案。我們與山西省的同志分別對標本進行了分析，並根據文獻記載、工匠經驗做了多種配方的試塊與標本進行對照。故宮的分析方法是用X射線衍射儀和傅立葉紅外光譜分析儀分析其中的有機和無機成分。最終我們采取了將化驗結果和傳統配方相驗證的思路，擬定了“淨油滿”配方，經過小面積試驗，效果比較理想，外觀也與原物相似。

　　類似的工作，我們還與意大利文化遺產部、陝西西安文物保護中心合作，對老彩畫的顏料進行了成分和產地的分析。

　　3、認知和再現傳統工藝技術，對古建築傳統工藝技術進行記錄、傳承古建築傳統工藝技術是中國的一種“手藝”，要准確地掌握需要師徒傳授的鏈條，也需要徒弟有一定素質，心靈手巧。確實包涵一些難以言傳的內容。中國古建築常講的八大工種，每種都有基本要求和一些特殊技巧。故宮還保存了一批價值極高的清代內裝修作品。比如倦勤齋的通景畫、竹黃雕刻、竹絲鑲嵌等等，匯集了歐洲和中國、中國南方和北方的藝術和工藝。在修復這些內裝修過程中，我們注意記錄其中所反映的歷史信息，同時詳細記錄修復過程。這項工作剛剛開始，在這裡提到是希望引起重視。

　　二、利用現代科技保護文物建築

　　《威尼斯憲章》修復章第10條：“當傳統技術不能解決問題時，可以利用任何現代的結構和保護技術來加固文物建築。但這種技術應有充分的科學根據，並經實驗證明其有效。”(采用陳志華翻譯本)《中國文物古跡保護准則》第22條：“按照保護要求使用保護技術。獨特的傳統工藝技術必須保留。所有的新材料和新工藝都必須經過前期試驗和研究，證明是有效的，對文物古跡是無害的，才可以使用。”對《威尼斯憲章》有所發展。故宮保護工作的實踐說明這兩條規定是准確的。在故宮這樣一個有將近600年歷史的古建築群裡，在中國這樣一個有著幾千年木結構建築發展史的國家，對建築的建造、保養維護更新、早就形成了完整的經驗和管理制度，成功地保證和延長了建築的使用價值，維持了建築應有的外貌和景觀的美學特征，而且成為一種非物質的文化遺產。唯獨這些經驗的著眼點首先在於保障建築的使用，在於通過建築表現制度，一座不能再使用或者觀念失宜的建築就失去了存在的理由。這與當代不可移動文物保護的目標存在巨大差異。而且對於石質文物風化、彩畫老化等問題，除了及時更新之外，沒有更好的解決辦法。而這些恰恰是現代文物保護最多著眼的地方。

　　故宮古建築是用多種自然的和人工制造的建築材料營造的，各種材料在歲月中的退化過程和呈現的面貌有極大的差異，同類材料處於室內、室外不同的位置其老化過程和壽命就不相同，而不同類別材料即使在相同的外界環境下其保存狀況也極不同。因此只能針每一種材料或者作品，針對不同環境分類研究。我們與意大利文化遺產部合作進行的太和殿科技保護項目、與美國建築文物基金會合作進行的倦勤齋保護項目，都使我們對建築文物科技保護取得更深入的認識。

　　1、應該制定針對每一類保護對象的保護程序

　　故宮已經做了石質文物、彩畫、內裝修的不同工藝等等的保護。所遵循的程序是：首先，分別保護對象的門類，研究提出現狀記錄標准。作為現狀記錄有一個總的要求，按照要求，把要調查記錄的對象用實測圖和照片完整地表現出來。然後把勘察所得文物的各類病害進行分類，逐類設計圖標，標注在圖紙上。最終文件是圖文並茂的，有幾類病害、到什麼程度、占多大面積、一目了然。其次，根據勘察結果，進行病害機理研究。必要時進行取樣，分析其材料成分、病害物質成分及其侵入文物的狀況。再次，針對保護要求，試驗、篩選保護材料，制定保護實施工藝。最後，小范圍試驗，驗證試驗結果，完成保護方案。

　　2、從科學試驗到實施的過程要十分慎重

　　前引《威尼斯憲章》和《准則》對現代科技的應用都是有條件的，這些條件是進行此類工作的前提。在故宮的項目中，我們堅持以下幾個原則：第一，所有的化學試劑都必須是經過長期試驗的，在別的地方或者其他項目中認定是無害、可逆而有效的。第二，化學試劑對文物的影響是有強度區別的，在試驗和篩選時必須首選強度低的，無效時再逐漸加大強度。化學試劑的濃度也要進行類似的控制。第三，應該預先確定保護的效果。試驗中做幾組不同干預程度的樣本，研究確定一組作為預期樣本，按照這個樣本實施保護。第四，必須先進行小范圍的試驗。第五，必須制訂方案的實施工藝要求，各工序的順序，化學試劑的濃度和次數，最佳實施條件等等，都要得到重視。

　　3、對古建築的安全防災設施進行研究

　　我們已經認識到，對古建築的環境進行監測和控制是古建築保護的一個根本條件，涉及到宏觀環境的改善。而對於故宮博物院這樣的開放單位，應該進行旅游承載量的研究。

　　還有古建築的安全防災設施，現在普遍解決了防雷問題。而火災的預防只能做到超早預報。近年北方也出現了白蟻問題。所有這些，都是現代科技的用武之地。

　　三、解決好傳統工藝技術與現代科技的結合問題

　　通過現代科技更全面、深入、確切地認知古建築，利用現代科技解決傳統技術難以解決的問題，故宮維修保護工程采用現代科技是完全必要的，應該是我們領域的一種創新。

　　1、運用更准確的認知成果精密地保護文物

　　相對於傳統技術，現代科技手段在文物保護方面有特殊優勢。由於對保護對象更准確地認知，采取的保護措施就可以更有針對性，技術措施更科學。如大木結構用材樹種的鑒定研究，為制定維修保護方案提供了科學依據。尤其是當大木構件需要進行加固甚至需要更換的時候，一定要選取同樣的木材。但是故宮早期建築所使用的材料樹種現在已經很難得到，特別是楠木和檀木，只能依靠進口。如果大木構件需要保護甚至更換，就一定要選擇性質相近的木料，而不是片面追求力學性質最強的木材。以免發生改變文物原狀、改變結構受力平衡而發生文物損壞的事情。再如太和殿保護工程，對於大木結構加固、外檐彩畫復原、屋頂維修等項目采用的傳統修繕技術手段。而對於三台石質文物、內檐彩畫、寶座屏風和內牆面的保護采用現代科技。這樣分門別類選擇適用的手段，可以達到既祛病延年，又最大限度地保存了建築外表面材料、從而保存更多的文物價值的目的。

　　現代科技對古建築材料的認知，使我們可以提出按照古代質量標准，復制古建築材料的生產標准。我們已經進行的是故宮舊琉璃瓦回爐掛釉的試驗和生產。舊琉璃瓦回爐掛釉不是我們的發明，而是清代檔案記載的辦法，但是沒有找到工藝記載。我們通過研究，制定了生產標准，重新掛釉的瓦已經回到原來建築的屋頂上。還有目前大部分古建築保護工地，只能按照現代定額和物價，在現代建築材料市場上購買建築材料，比如青磚，一般難以達到古建築材料應有質量標准，古建築保護工程得不到材料的質量保證。老一輩專家對此憂心忡忡。我們准備按照故宮建築要求，做一次復制古建築材料的試驗。

　　2、解決好傳統工藝技術與現代科技的結合問題

　　現代科技手段雖然有上述優勢，但是卻不能代替傳統技術，甚至不應該設想去改造它，就是《准則》所說，它也是要保留的。應該做到兩者之間有機的結合，你中有我，我中有你，各展所長，各有側重。要在中國傳統的古建築“維修”概念中，強化不可移動文物保護的觀念。如何發掘、繼承傳統工藝技術的遺產，使之成為文物保護的手段，老一輩文物保護工作者已經進行了幾十年的實踐，作了一些理論總結。比如明清皇宮按時進行歲修保養，屋頂按季節除草清壟，及時清理雨水溝(淘溝)，補抹灰皮等等，都是當時維護建築完好的技術，今天也同樣是保護文物建築的有效手段，而且是“最少干預”的手段，因此被歸納為《中國文物古跡保護准則》的一條基本原則。但是如果不分保護對象的保存情況，只用傳統的油漆彩畫技術、石質文物復制技術等去更新，就可能變為文物保護中的消極因素。同時，現代科技手段也不是可以代替一切，應該及時掌握國際同行業的新動態，積極探索，豐富保護手段。

　　3 、運用數字化技術手段，整理歷史檔案，記錄保護維修過程

　　最後，現代科技是與時俱進的，它幫助我們在文物保護事業中更好地承上啟下。從大修工程開始，故宮博物院就與中國第一歷史檔案館合作，整理其中的故宮建築檔案，編目、拍攝，用計算機進行數據管理。

　　中國木結構古建築是相對脆弱的，延續千年的建築屈指可數。故宮中明代建築也已經不多，清代建築大多數也是經過維修才保存至今。因此歷史上的維修更新是故宮建築歷史的一部分。我們現代的保護，同樣是這組珍貴的世界文化遺產歷史的組成部分。《中華人民共和國文物保護法》對文物保護單位管理的一條基本要求是制定“四有檔案”。維修工程為我們補充和豐富四有檔案的內容提供了可能。我的一位同事說，我們通過檔案，知道600年前古人做了什麼，我們應該通過記錄，讓600年後的人知道我們做了什麼。故宮已經建立了古建築數據庫，而且隨著大修工程進展不斷豐富。