解码乐山大佛“体检”中的黑科技激光仪“针灸”荧光碳“查癌”

工人在乐山大佛左右手部搭建脚手架（10月19日无人机拍摄） 新华社发

10月25日，乐山大佛腹部以下的脚手架搭设完毕，“体检”触达大佛胸腹部及头部等核心区域。这次大佛“体检”全称为乐山大佛胸腹部开裂残损区域抢救性保护前期研究及勘测工作，从今年10月8日起一直持续到2019年2月4日前，“体检”采取上至下或上下交叉的方式逐步进行，大佛本体将在11月中旬被全部遮蔽。

这尊有着1305年历史的世界现存最大的石刻佛像正在经历新世纪以来最大规模和最有科技感的“体检”。给大佛“体检”到底有多难？“体检”过程中又使用了哪些科技利器？

两大难题

乐山大佛是世界现存最大的石刻佛像，仅大佛头部高度就达14.7米。给这么一个“庞然大物”做体检是一项难度非常大、科技含量非常高的系统工程。

难题1 “庞然大物”无法移动不能接触

与人们到医院体检不同，通高71米的乐山大佛开凿在山岩体上，与山相连，无法移动。

大佛“体检”项目负责人、中铁西北科学研究院文保中心副主任孙博说：“大佛‘体检’主要分为勘察和测绘两部分。为了在勘测过程中让文物少受甚至不受干扰，很多常规方法都不能用。人体检是人移动配合设备，而大佛‘体检’则需要设备配合大佛，而且设备精度达微米级，这对施工和技术要求是很高的。”

孙博介绍，仅搭建的勘测脚手架总重量就达45吨，钢管的总长度加起来达11700米。“大佛左右手部分别搭建了横跨手部的两个型钢承重平台，这两个平台把力直接传导在地面和大佛两腿之间的赋存岩体。所有可能接触到大佛的钢管两端都包裹了防护柔性材料。”

难题2 石窟渗水是世界公认的“癌症”

石质文物保护至今仍是世界难题，石窟渗水被世界公认为石窟文物的“癌症”。

乐山大佛常年暴露在自然环境下，受到风雨、植被等侵蚀，极易发生风化、渗水等病害，保护难度更大。据介绍，根据近年监测情况，乐山大佛本体出现风化渗水、胸腹部起鼓崩裂、危岩体发育等严重病害，危及大佛本体安全和游客游览安全。

两大利器

乐山大佛自建成以来历经数次维修，仅新中国成立后就有9次。随着科技水平的提高，大佛的每次“体检”、修缮都是新科技的“演练”。

利器1 荧光碳点示踪法锁定渗水

岩体渗水是对大佛危害最大的问题之一。这次“体检”，科研人员专门为大佛研发了一项国家专利技术——荧光碳点示踪法。

大佛“体检”项目负责人孙博介绍说：“我们不能去看它的内部结构，也不知道水是从哪儿来的，用这个方法可以将原子级别的碳元素打入大佛身后的岩体，荧光标记后的碳元素随着岩体中地下水浅表层运移，从后向前流出大佛身体。我们再用特殊光照就能检测到荧光标记出现在大佛身体的哪些部位，从而判断大佛体内渗水的路径，为后期维修如何布置渗流井的位置提供科学参考。”

利器2 激光“针灸”仪绘制三维图

大佛“体检”用到了被称作激光灼烧仪的岩体“针灸”设备。这个从敦煌研究院借来的仪器在我国仅有一台，此前一直用于壁画颜料层的成分探测，是第一次在石质文物检测中应用。

这台“针灸”仪可发出20微米的激光束，最细仅为头发丝的十分之一。与普通地质层勘测需要用电钻打出3到6厘米直径的钻孔相比，激光束仿佛针灸用的银针，在几乎无损的情况下扎入大佛体内，探测清楚大佛表面以下几厘米左右深度范围内的历代修复层和岩体内部的成分和结构。

这些“科技眼”不仅用到大佛内部结构探查，在大佛外部“体检”中也是满满的科技感。其中，工作人员已用国内最先进的三维激光扫描仪对大佛全身进行了高精度扫描，数据精度达到毫米级。以此制作出的大佛三维成像里，科研人员不用登上脚手架，甚至远程就能清楚地看到大佛表面的每一处苔藓、裂隙和斑点。

●延伸阅读

乐山大佛何以越千年而不朽

乐山大佛缘何能在1300多年里能得到完好的保存？曾在阁楼中“居住”四百多年

乐山大佛的营造始于唐玄宗开元初年（公元713年），由海通和尚倡导、开凿，中间历经唐朝剑南道节度使章仇兼琼续建，最后由唐朝剑南西川节度使韦皋在唐德宗贞元19年（公元803年）完工，历时90年。

乐山大佛建成后，从唐代开始就采用楼阁保护达400多年，后来楼阁毁于战乱，大佛才暴露在外。不过，该楼阁修建时间在历史上并没有明确记载。唐咸通七年（866年）薛能在《凌云寺》诗中写道，“像阁与山齐，何人置石梯”，说明此时大佛已居于大像阁内，还设有石梯上下。此时距大佛竣工已过了63年，意味着大像阁只可能在这段时间内建成。

大像阁毁坏的时间也无可考证，根据古诗文记载，推测大像阁毁于宋元之际。据清朝《凌云诗钞》记载，“明末袁韬、武大定作乱，寺为灰烬，旧有佛阁，亦毁于兵”。大佛身上藏有科学排水系统

上世纪80年代末进行的“治理乐山大佛的前期研究”调研发现，古人除利用大佛发髻、衣饰褶皱等，巧妙设置了一些小型排水沟槽将水引出佛体，还在佛身背后的头、肩、胸部位设置了三层拦截渗水的排水廊道。

大佛发髻凹槽的积水导引汇集在最下方的螺髻排水沟中，阻止头部积水四散地流向大佛面部。水被引入耳后，又由两侧的沟槽及时排入岷江。身上的衣纹也有类似功能，佛像正胸右侧有分流表水的支沟，起到阻止水沿佛身流淌，防止侵蚀性风化作用。 （综合新华社电）

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