2026年6月24日,由山西省科技厅立项支持、山西省文物局组织实施的山西省科技重大专项计划"揭榜挂帅"项目——“云冈石窟石质文物内部凝结水监测与治理关键技术研究”,在云冈研究院顺利通过验收。该项目是山西省文物领域投入力度最大的科研项目之一,也是落实云冈石窟科学保护、推进云冈学建设的标志性科研项目。历经三年联合攻关,项目全面实现了预期目标,取得多项重要突破。

结题答辩会议现场
山西省科技厅组织文物保护、智能监测、水文地质等领域权威专家对项目进行验收,会议由山西省文物局文物科技处处长张晶晶主持,云冈研究院党委委员、副院长闫丁出席并致辞。项目负责人、上海大学文化遗产保护基础科学院院长黄继忠教授作项目整体汇报,课题负责人刘廷章教授、闫宏彬研究馆员分别作课题汇报。项目团队成员蒋小伟、赵剑飞、程远等参加会议。验收专家组经实地考察、听取汇报和深入质询,一致同意项目通过验收。

项目负责人、课题负责人答辩
长期以来,文物行业普遍只能监测和治理岩石表面的凝结水,而对岩体内部凝结水这一危害文物安全却极其隐蔽的难题,始终缺乏有效手段。本项目由上海大学牵头,依托云冈研究院,联合中国地质大学(北京)、北京原真在线监测技术有限公司共同实施,首次系统攻克了内部凝结水“看不见、测不准、治不好”的技术瓶颈,为云冈石窟乃至其他同类型文物的科学保护提供了全新利器。项目取得三方面标志性成果。

项目核心架构图
一是“看得清”。团队首创人工智能无损检测技术,无需取样或钻孔,即可定量识别砂岩的孔隙结构与矿物成分,填补了不损伤文物本体即可获取其微观参数的技术空白,并据此精确查明了凝结水在岩体内部的形成深度。

项目组运用无损检测技术开展风化程度检测及岩体内部水分检测
二是“测得准”。团队建成国内首套大型石窟最小干预全域微环境监测系统,在确保文物安全和游客参观不受影响的前提下,监测点位较传统方案精简80%以上,累计采集环境数据4667万条。同时搭建了高精度仿真平台,温湿度预测精度显著优于行业通用标准,实现了对岩体内部隐性凝结水的提前预警。

洞窟环境仿真图
三是“治得好”。团队创新构建了集自然通风、强制通风、除湿调控和石墨烯温控于一体的"3+1级"自适应智能治理体系,并在云冈石窟第9、10窟开展示范应用。结果显示,凝结水治理成效显著,超额完成任务书考核指标,形成了一整套可复制、可推广的石窟凝结水综合治理成套技术方案。

凝结水“3+1”及自适应治理系统架构图

洞窟内外环境一体化智能感知与治理系统
验收专家组高度评价了项目取得的系列成果,认为该项目针对石窟保护重大难题实现了关键技术突破,对推动文物科技创新、服务云冈学建设具有重要意义。下一步,项目团队将持续推动科研成果落地转化,把这套技术方案推广应用到其他大型石窟寺乃至其他同类型文物,让科技创新成为文物长效保护的坚实支撑,为我国文物保护事业贡献可复制、可推广的“云冈方案”。