暑期，杭州的南宋德寿宫遗址博物馆游客如织。博物馆建在遗址之上，每到设定时间，遗址四周垂下帷幕，播放“一眼千年，德寿重华”全息影片。沉浸于千年之前的繁华兴衰，“今夕是何年”的感慨在游客心中油然生发。

“为了不让土遗址表面生长绿色植物，更好保护遗址，我们采取‘黑屋’措施。这个创意，为德寿宫的沉浸式展示提供了良好的环境条件，这是意外之喜。”浙江大学艺术与考古学院文物保护材料实验室教授张秉坚对于“黑屋”的举措钟爱有加。

文物受潮是“世界级难题”

目前，良渚古城遗址公园内的南城墙遗址和老虎岭遗址公园内的老虎岭水坝遗址，是“潮湿环境土遗址保护”的两个试验点位。因地处南方潮湿环境，良渚遗址普遍会出现渗水、干裂、表面粉化脱落、失色、生物病害等问题，特别是暴露在空气中的南城墙和老虎岭水坝剖面。

“这的确是我们现在的一大痛点。因为绝大多数已发掘的遗址都被回填保护，埋藏在地下。比如，迄今为止已知等级最高的良渚文化墓地——反山王陵遗址、当时能工巧匠集聚的手工业作坊遗址、比良渚古城营建时间更早的瑶山祭坛遗址等，都在发掘后进行了回填保护。”杭州良渚古城遗址世界遗产监测管理中心主任孙海波很无奈，对于良渚遗址这类土遗址来说，游客看不到真实的遗址面貌，普通人很难凭空想象5000年前良渚古城的宏伟。

在南城墙遗址展示点，利用开放式保护棚防止降雨冲刷，创造相对稳定的遗址保存微环境。在此基础上，通过修筑挡土墙、铺设防渗毯、修筑排水沟、种植浅根系植物、用泵抽水等，解决渗水、排水不畅等问题。同时，选用与遗址剖面颜色、性质相近的土，对南城墙考古剖面裂缝进行修补，对较深的裂隙进行灌浆。

在老虎岭水坝遗址，建造了半封闭遮光保护棚，并对坝体采用了封闭环境高湿保护和回填保护两种方案。被玻璃罩着的一段坝体，采用封闭环境高湿保护，用环境自动控制设备模拟最有利于坝体保护的湿度，坝体表面地衣等微生物治理则与浙江大学团队合作；玻璃罩两边的坝体，采用回填的方式进行保护。

“很多保护方面的技术性工作，在去年就已经完成了。这一年来，我们最重要的就是去分析、去观察，通过数据分析、日常监测等，验证这些技术是否有效。”高海彦说，从这一年的情况来看，两处遗址点的保护是有效的，但仍需要长期观察。

潮湿环境土遗址保护为何这么难？

“潮湿环境下考古现场史前土遗址保护关键技术研究”是国家科技支撑计划课题，其同名书展示了该项研究成果，在此书中找到了如下论断——“潮湿环境土遗址保护之所以是一个世界性的难题，主要原因是土遗址本身就是极为脆弱的一类文化遗产，加之所在潮湿环境中水的作用，导致了其极难保存”，“潮湿环境土遗址的保护技术成为文物保护技术中一个亟待解决的重大课题”。

上述书籍作者之一、敦煌研究院副院长郭青林表示：“最难解决的就是水的问题。”这里说的水，包括大气降水、空气中的水分、地表水、地下水等。一个“水”字背后，是一项体系庞大且复杂的科学研究。

科学判别土遗址所处环境的干湿程度，在土遗址保护中至关重要，因为这直接关系到所采取的预防和保护措施的可行性及有效性。但这种科学判别，在实际工作中并不容易。判定良渚遗址的干湿环境一度就很难。

以前一般会用降水量、空气湿度、潮湿系数、土壤含水率、森林覆盖率五项指标划分，但用降水量划分，良渚遗址属于潮湿环境；用空气相对湿度划分，则属于湿润环境；用森林覆盖率划分，又属于过湿环境。这就需要引入一种新的评价方法。“潮湿环境下考古现场史前土遗址保护关键技术研究”课题引进了“模糊综合评价方法”，计算结果表明良渚遗址对潮湿区隶属度最大，故判定其属于潮湿环境。

孙海波相信，“地下气象万千，地上土丘一片”的现状，在不久的将来会发生改变。

首创“黑屋”和“气相补水”方法

2014年至2017年，浙大文保团队与杭州萧山跨湖桥遗址博物馆合作，在遗址大厅连续监测3年。这是一个水下6米的遗址，遗址大厅无窗，无自然光线照射。监测结果显示，土遗址表面没发现有绿色生物，避光的“黑屋”可以抑制生物生长。

2016年至2017年，宁波发现一段城墙基址，总长79.5米，主要由唐末时期的土基槽和铺垫层、唐宋至元代夯土墙、宋代包砖墙和护坡、元代至明清包石墙等构成。这段城墙遗址，体现了宁波1000多年的城墙建造发展脉络，具有唯一性、稀缺性和不可再生性。但是，日晒、台风、生物、地下水和地下盐分等，都会破坏遗址，在自然环境下只要一两个月，土遗址就会明显损坏。

2019年3月，浙大文物保护材料实验室研究制定这段城墙遗址公园的原址保护方案，最终提出5条原则措施：在遗址周边建立地下止水帷幕，形成封闭的防水体系；借助跨湖桥遗址的保护实践，建一个遮光的“黑屋”，以抑制绿色生物的生长和破坏；在“黑屋”里再用电加热玻璃罩封闭土遗址，模拟埋入地下的高湿度的“回填”环境，以避免土遗址泛盐和开裂，同时可以在玻璃结雾时加热去雾；建立喷雾系统，喷出温度稍高于土遗址的纳米级水雾，在需要时给土遗址“气相补水”；建立监测系统，自动启动并控制玻璃加热和“气相补水”的操作。

“气相补水”的灵感来自生活。张秉坚说，南方潮湿的春天，放在柜子里的衣服会发潮。因为柜子外面温度高、里面温度低，湿度增大，湿空气就会钻入柜子内部，在较冷的衣物上凝结成水。实验室经过反复试验，逐步摸清土遗址在不同含盐率、不同湿度和温度差时，单位面积土体会吸收多少水量，并建立了数学公式。

这样，只要在玻璃罩里加装空气加湿器，并使湿气温度高于土体，土遗址就可自动吸水。“气相补水”通过控制环境条件，使土遗址中的水分增加，达到水分平衡状态，这样土体就不会收缩开裂，泛盐问题得到解决，也避免出现喷洒液态水使土遗址表面板结的问题。

“黑屋”和“气相补水”都是南方潮湿环境土遗址保护的首创，良渚老虎岭水坝遗址和德寿宫遗址的保护，都借鉴了这些成功经验。

数字赋能良渚遗址保护

是什么激发了团队的灵感，在文物数字化方面进行探索和深耕？故事还要从1995年讲起。

那一年，在与浙江大学老校长潘云鹤交流的过程中，常沙娜教授透露出了希望借助计算机辅助敦煌壁画保护的想法——像石窟寺这样位于户外且不可移动的文物常年受到风沙的侵蚀，加上光照、地震、战争或是城市过度开发等因素影响，终究有一天会完全消失。但如果能借助数字化的手段，将该文物的所有信息保存进计算机，即使某一天文物的实体完全消失，我们仍可以根据留存的信息恢复出其原本的样貌。

1997年7月，浙江大学建立了与敦煌研究院的合作关系，文物数字化项目的雏形就此形成。自此，该项目代代相传，延续至今，并借助技术的突破和政策的支持取得了令人瞩目的进展。

为构建良渚遗址文物智慧治理体系，良渚遗址管委会从文物发掘、文物保护、文物研究、文物利用四大领域入手，打造“良渚遗址5000+数智应用”，聚焦文物全生命周期闭环管理体系，推动文物资源禀赋有效转化为文化发展动能。

其中，“良渚遗址文物安全巡查网格智治”应用场景以“自然因素”“人文因素”为小切口，与属地镇街、公安、林水、气象等单位多跨协同线上全流程管控，以基层治理网格化联动闭环管理、多学科大遗址保护技术开发与运用、多跨系统的创新集成与融合等手段为创新亮点，旨在解决工作中存在的安全隐患与堵点、难点，实现文物安全巡检、管理、预警、处置、监管的网格化、全流程闭环管控。

该应用入选2021年浙江省文物局第一批“文物安全”应用场景建设试点“揭榜挂帅”项目名单，致力于为全省大遗址保护及文物安全提供可复制、可推广的借鉴经验。