■本报记者 韩扬眉
北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室试验大厅内,以故宫南三所门廊为原型的木结构建筑静静安放在震动台上。一场专门回应质疑的中国古建筑极端抗震试验即将开启。
随着地震强度增加,建筑开始摇晃。地震强度7级时,墙体先开始倒塌;达到10.1级时,木构骨架如不倒翁般不断摇摆,但震荡过后又迅速复位,没有一件木构件被损坏。
这场试验缘起于5个月前的一通越洋电话。2016年5月,正在拍摄世界文化遗产抗震纪录片的英国雄狮电视台,找到北京故宫博物院研究馆员周乾提出疑问:中国古建筑以木材为核心,抗震性能是不是很差,远不如西方建筑的砖石结构?周乾当即予以驳斥,随后就有了这次英国专家、记者组团“亲眼看看”。
“中国古建筑以木材为核心材料,具有优异的抗震性能,在强烈地震作用下会产生‘墙倒屋不塌’的抗震效果。”10年后,在“匠心与新技:中国古建保护的科学抉择与文化传承”科学沙龙活动上,周乾谈及这段往事依然自豪满满,“这就是中国古建筑的智慧!”
如何挖掘和吸纳中国古建筑中的智慧?如何保护和传承古建筑与文化?在这场由北京市科学技术协会主办的沙龙上,来自古建筑领域的艺术家、建筑师和学者共同探讨传统匠心与现代技术协同共生的古建筑保护之路。
本体保护:古法护古建
23年前,周乾毕业后便“进宫”了。他参加的第一个工程是太和殿大修,这也是中国近现代以来的第一次大规模修缮工程。
周乾爬上太和殿14米高的顶棚,顶棚上灰尘厚度大约20厘米,脚踩上去四散飞扬。“灰当然不是文物,但同事和领导都笑我,说‘小周,你闻到了300年的灰’。”周乾回忆。
太和殿不仅是一座宏伟的宫殿,也是中国古代建筑营造智慧的集中体现。它的平面比例、屋顶形式、斗拱结构、榫卯连接、藻井装饰和金砖地面,无不体现着古代建筑在材料、结构、审美和礼制上的高度统一。对周乾而言,修缮太和殿,首先要面对的不是“如何把它修得更新”,而是“如何让它继续保持原来的生命状态,并延年益寿”。
当时,太和殿屋顶变形、藻井扒梁开裂和中心下沉、三次间的正身顺梁榫头下沉11厘米……这使其存在较大的安全隐患。面对这些修缮工作,力学专业出身的周乾不急着上技术,而是先进行严格的科学分析,读懂古人的智慧。
周乾说,中国古建筑讲究梁和柱,梁端伸出一截,叫榫头;柱顶挖一个口,叫卯口。榫卯结构组成了中国古建筑的核心构造方式,这种结构使得建筑能够在百年历史中抵抗风雨和地震。
“古建筑要‘修旧如旧’,还要求修复是可逆的,因此传统的方法非常重要。”周乾说,这也是古建筑本体保护的核心:尊重古建筑本身,尽量保留原有材料、原有结构,减少不必要的扰动。
在正身顺梁榫头下沉修缮中,他用木料制作龙门撑,置于梁架内部,不让榫头继续下沉;对于藻井变形,则采用打箍等方式,既可以装上去,也可以取下来。而面对变形的挑檐檩,周乾经科学分析后,发现尽管其变形很大,但它没有开裂、糟朽,强度也符合规范要求,因此是安全的,不需做过多修缮。
周乾说,古建筑保护要有敬畏之心,真正的科学保护是先理解古建筑的结构特征,再决定如何保护和修缮。
二次创造:数字艺术赋予新生
数字艺术的二次创造,正在为古老建筑打开全新的生存空间,让沉寂的文化遗产跨越时空,以“新面孔”走进更多年轻人的世界。
“我们对古建筑和文物的数字艺术化转译目标是,用科技手段给观众带来一个虚实相生、虚实共生的时空情境。”数字艺术中国创始人、国家博物馆创意顾问王泊乔说。
王泊乔团队作为数字多媒体总设计参与了首都博物馆“辉煌中轴——纪念北京建都870周年特展”。在首都博物馆,他们搭建了一个沉浸式中轴剧场空间,复刻了7.8公里北京中轴线沙盘,对沿线全部重要遗产点开展三维重建。
王泊乔介绍,在这里,观众拥有双重观看视角:一重是700多年前,北京中轴线设计师刘秉忠的时空视角,三声钟响后,元明清三代中轴线从数公里延展至7.8公里,元大都的城市格局徐徐铺展,燕山山脉的场景环绕四周;另一重是从500米高空俯瞰的视角,整条中轴线尽收眼底。
空间之内,声音成为历史的注脚,行至钟楼便闻钟鼓,走近天安门便响起鸽哨;四季流转、朝暮更迭的北京城景象循环演绎,观众行走其间,以身体感知古都的时空变迁。
此外,借助数字艺术,王泊乔团队还再现了故宫收藏的《雍正皇帝祭先农坛》长卷中的场景;挖掘《四库全书》中祭祀乐舞的内容和故宫收藏的古乐谱,借助演员绿幕拍摄、人工智能技术,复现古代祭祀乐舞等。
“科技和艺术的赋能,让虚拟和真实的边界消失,我们得以跨时空去感受历史、文化遗产的场域,让千百年前的匠人与现代的观众产生情感上的共振和连接。”在王泊乔看来,技术越发达,越应怀有敬畏、克制之心,“只有匠心和技术融合,最后的作品才更有价值”。
《中国科学报》 (2026-11-06 第4版 文化)