丝绸之路新疆段石窟壁画制作材料与工艺研究

石窟壁画是古代文明的重要载体，其制作材料与工艺信息可以反映地区间文化交流的情况。目前石窟壁画的结构组成、地仗层成分与配比、颜料层矿物与胶黏剂种类等方面研究已有一定基础，依托重要、典型石窟遗址开展制作丝绸之路沿线壁画发展史研究与中西文化交流史研究正在成为热点。新疆维吾尔自治区处于丝绸之路中段，是中华文明、伊斯兰文明、希腊文明等人类主要文明的碰撞与交融之地。以我国现知最早的大型佛教石窟寺遗址克孜尔石窟为代表，境内有龟兹石窟群、柏孜克里克石窟群等大型佛教石窟寺遗址，遗存壁画上万平方米，具有极高的历史、艺术、科学价值。本课题将系统地表征与获取文物关键信息，科学地认知文物的价值，在“一带一路”以及我国加强文化遗产保护的大背景下，对丝绸之路新疆段石窟壁画的制作材料与工艺进行研究，具有重要的学术价值和现实意义。

本项目拟对地仗层进行采样和实验室分析，用X射线衍射（XRD）、体视显微镜观察等手段，分析土与砂的矿物组成、原料来源与配比、植物纤维的种类，以推测壁画制作的原始工艺；采用X射线衍射、X射线荧光（XRF）、拉曼光谱（FTIR-Raman）、偏光显微镜等方法对颜料层进行定性分析；在前两项工作的基础上，对比分析同一石窟群不同时代石窟壁画的检测结果，同时将分析检测结果与相关考古资料、技术史文献中记载的原料选择、配比、施作手法等工艺资料进行比较研究，探索古代技术的传承与发展，梳理克孜尔石窟壁画制作工艺的传承与发展源流。同时，拟通过显微拉曼光谱、显微红外光谱、质谱等分析方法，鉴定壁画曾使用的修复材料，测量物理性质，为衍生性病害防治研究和再修复工作提供支持。

印度中古居住建筑理论研究

古印度有悠久的居住建筑文明。上古时期的摩亨佐达罗和哈拉帕两古城的建筑方式相似，其街巷、房屋街道、排水系统，小至砖块均遵循了统一的形制和量度。每户为方形独院，均配有盥洗设备，利用高差排至彼此相连的下水道。这说明上古就有成形的建筑理论用于规划。这套知识体系被称作“宅地明”，字面义为建筑场地及居所的知识体系。该套理论逐一叙述了相地、净地之法、安宅祭仪、各种姓及各官职的住宅制度、居住规范、城市规划和宗教建筑以及坐具制作等内容。斯里兰卡、尼泊尔南亚等国流传的建筑理论，其实就是印度建筑理论在各地的延伸。南亚建筑研究的首位倡导者是刘敦桢先生，刘先生曾随使团访印，对该区域古代建筑史研究做了长期的准备并讲授过这门课程。郭湖生先生指出，研究东方建筑是当中国建筑研究到了一定阶段时必然要提出的问题，由此可以反向推进对中国西南少数民族建筑文化以及西域中古佛寺遗址的了解。

项目研究对象聚焦至中古时期印度的民宅、宫室和城市规划及相关文本，不展开对佛寺、石窟和庙群的讨论。所涉时间段为公元4世纪至13世纪，为笈多王朝伊始至伊斯兰文明入主印度之前的居住建筑理论。项目拟从文本解读和形制研究两层面展开探讨。研究目标有二：一是完善建筑理论中的有关结构方法、施工工具、建筑材料和工种、度量衡等名词解析和术语译名体系，制作出术语索引表。二是超越文本，基于建筑遗存、图像与文本和史料的互证互释，对南印度、中印度以及尼泊尔等周边区域的传统民居加以考察，绘制出平面布局图，且与宫室建筑、古城遗址的考古报告加以对应，梳理出居住模式、空间布局等方面的理论与当代营造实践对应关系的整体框架。最终研究成果能够为我国在南亚、东南亚以及犍陀罗地区的域外考古工作提供参考，有助于考古人员判断昔日营造与建筑规划的可能性。

青铜时代大兴安岭中南段锡矿冶研究

本研究关注的大兴安岭中南段地区是重要的锡多金属矿矿带，考古研究范围西至巫医闾山以西，北至西拉沐沦河两侧，包含西拉沐沦河、老哈河、大小凌河以及他们的支流地区。主要以山地丘陵为主，也有学者称这一地区为辽西山地地区，本研究将讨论范围初步限定在燕山山脉以北、大兴安岭南缘以南、浑善达克沙地以东、辽河以西的地区，按照今天的行政区域划分包括辽宁、内蒙古、河北部分地区。新石器时代后至燕文化以前的考古学文化遗存有八种，在历史时期这里曾经孕育了众多璀璨一时的民族和文明。东胡、乌桓、鲜卑、契丹、女真、蒙古、满等民族的发祥和发展都与这一地区有着紧密的联系，这也从侧面说明了这一地区自古便适于人类生存且具有发展具有一定高度文明所必须的资源和条件。

从世界范围来看，针对锡料来源的研究是一直困扰考古学者的难题。青铜时代之所以能够以青铜这一材料进行命名，锡作为生产控制金属，对其生产使用的掌握是冶金生产水平的重要参考。其相对集中的分布和稀有性，使得锡具有极强的流通和交换的潜在价值，在区域文明发展中对这种稀有资源占有和贸易在社会层面也是极为关键和敏感的。无论在文明本身社会结构发展对于这种新兴技术的依赖还是在更大的时空背景下的文化间的竞争和渗透，对锡的研究显然是必要且迫切的。以研究所立足的区域考古学文化为中心，分析捋顺古代矿冶遗址信息中暗藏的文化交流与演进规律，从冶金技术本身强化对当时人类认识自然改造自然的水平的理解，并从中整理出生产结构所映射的不同考古学文化的社会组织构成和互相掣肘、促进的关系。

海洋出水木材的细胞壁结构变化及其对主要物理力学性能的影响机制

海洋出水木质文物是我国文物资源的重要组成部分，木材保存状况评估是科学保护的基础。木材是主要由细胞壁构成的天然高分子可再生材料，因其强重比高、易获取和易加工等特点一直与人类活动密不可分。近年来，国内外考古作业中发掘出大量木质文物，如Vasa沉船、Mary Rose沉船、南海I号沉船、小白礁I号沉船等。前期初步研究表明海洋出水木材通常因降解而发生性能劣变（图1-1），与健康木材相比已成为一种“新材料”，现有木材科学理论无法完全适用。

海洋出水木材的结构与性能是科学保护海洋出水木质文物的理论基础与科学依据，在世界范围内备受关注。为避免海洋出水木材在保存和加固过程中因处理不当而损坏，亟需围绕其木材宏/微/细观构造、化学结构和物理力学性能开展研究，为实施有针对性的脱水加固处理提供关键依据。尽管1988年第196届美国化学学会暨“考古木材：性能、化学和保存”国际研讨会首次较为全面系统地总结了考古木材研究阶段性进展，但由于木材树种间的天然构造差异、海洋出水木材的非均匀降解及其物理力学性能的显著变化，同时在样品获取、制备及测试分析方面都存在较大困难，与健康木材相比，国内外针对海洋出水木质文物结构和性能的研究报道很少。申请人曾对国内某沉船典型木材的细胞壁结构与细胞壁力学性能进行过初步研究，发现即使形态结构较为完整的木材细胞壁仍然发生了明显的化学降解和力学性能降低。目前，对海洋出水木材的细胞壁结构变化及其对物理力学性能的影响机制不明晰，仍是该领域的研究难点与热点，大量海洋出水木质文物仍面临被破坏的风险。

本申请项目拟开展海洋出水木材细胞壁结构变化规律研究，揭示海洋出水木材物理力学性能的演变方式，阐明海洋出水木材细胞壁结构变化对其主要性能的影响机制，项目成果将为构建适用于海洋出水木质文物的木材科学理论体系奠定研究基础，为海洋出水木质文物的科学加固与保护提供理论依据。

基于GIS的明清时期滇缅交通线性遗产研究

交通是一种重要的文化现象。古代交通与政治、经济、文化密切相关。云南是我国西南边区的重要门户，明清时期滇缅交通的发展，是国家意志的集中体现，具有重要历史价值与研究意义。

地理信息系统（GIS）按照一种新的方式去组织和使用地理信息，为科学全面记录线性遗产提供了可能性。20世纪末，GIS开始逐渐被应用至考古学、历史地理领域。21世纪初引入我国后，出现了一批实践项目和研究，在交通线性遗产的研究中已经得到了相当程度的应用，相关的数据采集和分析技术已经较为成熟。但是目前尚未有针对明清滇缅交通的相关工作，也尚未建立相应的GIS数据库，更未出现相应的基于GIS的定性定量综合研究。

本课题在笔者已经持有的田野一手资料的基础上，综合历史文献和其它相关研究成果，拟量化研究影响明清滇缅交通路线的关键变量，建立基于该时空背景下的多变量空间异向性路线计算模型，并应用至重要历史事件的研究中。本课题的具体研究对象不仅包含该时间空间范围内的道路系统遗存，即路面、桥梁等，还包含其它相关遗存，即沿线的城镇、村落、寺观、墓葬、摩崖石刻、碑刻等。

本课题跨越传统单一学科的手段，综合运用科学技术史、考古学、文化遗产、历史地理等学科方法，首次全面系统地开展针对明清时期滇缅交通线性遗产的量化研究，厘清其历史源流，总结其发展规律，弥补上述相关学科在这些领域的空白和缺失。该成果亦可应用至其它相似背景下的线性遗产研究中。