公元366年,樂(lè)僔和尚途經(jīng)三危山,忽見(jiàn)金光如千佛顯現(xiàn),遂在此地開(kāi)鑿了第一個(gè)洞窟。一千六百多年后,另一位“樂(lè)僔”來(lái)了。他不曾執(zhí)鎬開(kāi)山,而是用一種更沉默的方式——用數(shù)字賬本,把敦煌的每一條線條刻進(jìn)一個(gè)無(wú)人能篡改的世界里。
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在甘肅大地的戈壁深處,莫高窟中492個(gè)有壁畫(huà)的洞窟、4.5萬(wàn)平方米壁畫(huà)、2000多身彩塑,正遭受著時(shí)間的緩慢吞噬。風(fēng)沙侵蝕、溫濕度波動(dòng)、游客呼吸帶來(lái)的二氧化碳——每一秒,都有顏色在褪去,每一個(gè)冬天,都有顏料顆粒無(wú)聲地從墻壁上剝落。這不是危言聳聽(tīng):敦煌研究院保護(hù)研究所的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,即便在嚴(yán)格的限流管理下,莫高窟壁畫(huà)的老化速率仍然無(wú)法歸零。有專(zhuān)家預(yù)言,若以當(dāng)前的衰退速率不加干預(yù),部分脆弱壁畫(huà)可能在一兩百年內(nèi)走向不可逆的消失。
千年文明站在懸崖邊上。而這一次,拯救它的或許不再是一鑿一斧的修復(fù)技藝,而是一條名為“區(qū)塊鏈”的數(shù)字“長(zhǎng)生不老術(shù)”。
一、從巖壁到區(qū)塊鏈:一千六百年的數(shù)字接力
30多年前,“數(shù)字敦煌”的征程悄然開(kāi)啟。彼時(shí),時(shí)任敦煌研究院常務(wù)副院長(zhǎng)的樊錦詩(shī)前瞻性地提出,要為敦煌建立一套“數(shù)字檔案”,讓這些脆弱的藝術(shù)瑰寶在數(shù)字世界獲得永生。然而一個(gè)最現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題擺在面前——“圖像咋來(lái)?它可不是一張照片啊。”數(shù)字化領(lǐng)軍人吳健說(shuō)。
最初的數(shù)字化采集是一場(chǎng)“龜速”的苦旅。一平方米壁畫(huà)需要拍攝五六十張圖像,一個(gè)中型洞窟的完整數(shù)字化要耗時(shí)3個(gè)月。這不僅僅是按快門(mén)的問(wèn)題,還要保證每張照片的光線均勻、色彩還原精確,采集完后再通過(guò)人工將成千上萬(wàn)張圖像手動(dòng)拼接。直到2021年,整個(gè)團(tuán)隊(duì)每天只能手動(dòng)拼接16張圖。技術(shù)的瓶頸決定了數(shù)字化的漫長(zhǎng)戰(zhàn)線。
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然而,2025年后的“數(shù)字敦煌”已經(jīng)告別了手工時(shí)代。敦煌研究院構(gòu)建了模塊化、智能化的文物數(shù)字化成套采集裝備,開(kāi)發(fā)了億級(jí)像素二維圖像的無(wú)差錯(cuò)自動(dòng)拼接軟件。二維圖像處理已從2021年每天手動(dòng)拼接16張飆升至目前每天自動(dòng)拼接300張,實(shí)現(xiàn)了“精準(zhǔn)拼接、高品質(zhì)呈現(xiàn)”。在三維重建領(lǐng)域,多源數(shù)據(jù)融合的跨尺度重建軟件也已經(jīng)投入使用。
截至2025年底,敦煌石窟已完成300個(gè)洞窟的數(shù)字化采集,200個(gè)洞窟的數(shù)字加工,212個(gè)洞窟的三維結(jié)構(gòu)重建,169個(gè)洞窟的虛擬漫游。將20世紀(jì)五六十年代至八九十年代保存的5萬(wàn)余張檔案底片照片也進(jìn)行了數(shù)字化掃描,形成的數(shù)據(jù)總量已超過(guò)500TB。“數(shù)字敦煌”資源庫(kù)現(xiàn)已開(kāi)放30個(gè)洞窟,用戶(hù)覆蓋全球78個(gè)國(guó)家,累計(jì)訪問(wèn)量超過(guò)2000萬(wàn)次。按照當(dāng)前規(guī)劃,莫高窟現(xiàn)存所有洞窟的數(shù)字化采集工程預(yù)計(jì)將在未來(lái)10年內(nèi)全面完成,屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)這一世界文化遺產(chǎn)的數(shù)字化永久保存。
壁畫(huà)的“肉身”移不動(dòng),但它們的數(shù)字分身已經(jīng)飛越了戈壁,在區(qū)塊鏈的賬本上安了家。
二、數(shù)字賬本:給每一幅壁畫(huà)頒發(fā)“數(shù)字身份證”
2022年12月8日,在國(guó)家文物局“互聯(lián)網(wǎng)+中華文明”行動(dòng)計(jì)劃指導(dǎo)下,敦煌研究院與騰訊公司聯(lián)合打造的“數(shù)字敦煌開(kāi)放素材庫(kù)”正式上線。這是全球第一個(gè)基于區(qū)塊鏈的數(shù)字文化遺產(chǎn)開(kāi)放共享平臺(tái)。6500余份來(lái)自敦煌莫高窟等石窟遺址及敦煌藏經(jīng)洞文獻(xiàn)的高清數(shù)字資源檔案向全球用戶(hù)開(kāi)放。到2024年,收錄內(nèi)容已擴(kuò)展至6處遺產(chǎn)地的448幅壁畫(huà)、9409份素材和697號(hào)藏經(jīng)洞經(jīng)卷,每幅照片都附有學(xué)術(shù)介紹。
這些數(shù)字資源背后最核心的技術(shù)支撐,正是區(qū)塊鏈。
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當(dāng)一份數(shù)字壁畫(huà)素材被上傳到系統(tǒng),區(qū)塊鏈技術(shù)會(huì)為它生成一組獨(dú)一無(wú)二的“哈希值”——你可以把它理解成數(shù)字文件的“DNA”或“身份證號(hào)”。任何對(duì)文件內(nèi)容的微小改動(dòng),都會(huì)導(dǎo)致哈希值發(fā)生巨大變化。由于哈希值的不可逆推特性,第三方無(wú)法從哈希值倒推出原始數(shù)字內(nèi)容,從而在源頭上實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字資產(chǎn)的保護(hù)。
更重要的是,這組哈希值被寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈的分布式賬本后,便不可篡改、不可刪除、永久存證。它不依賴(lài)任何中心化機(jī)構(gòu)來(lái)背書(shū),而是通過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)共同見(jiàn)證、共同維護(hù)。這正是區(qū)塊鏈“去中心化存儲(chǔ)”的精髓所在:賬本在網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)節(jié)點(diǎn)機(jī)器上同時(shí)備份,除非同時(shí)毀掉網(wǎng)絡(luò)中半數(shù)以上的節(jié)點(diǎn),否則數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)安全。
與許多人對(duì)“區(qū)塊鏈就是加密貨幣”的刻板印象不同,“數(shù)字敦煌開(kāi)放素材庫(kù)”采用的是聯(lián)盟鏈架構(gòu)。聯(lián)盟鏈并非人人可隨意寫(xiě)入的完全公開(kāi)網(wǎng)絡(luò),而是由敦煌研究院作為核心節(jié)點(diǎn)、聯(lián)合多家合作機(jī)構(gòu)共同維護(hù)的許可制區(qū)塊鏈。相比比特幣、以太坊等任何人都可參與的“公鏈”,聯(lián)盟鏈在確保數(shù)據(jù)不可篡改的同時(shí),大幅提升了交易處理速度和隱私保護(hù)能力,更契合文化遺產(chǎn)數(shù)字資源管理的實(shí)際需求。
哈希值上鏈之后,數(shù)字壁畫(huà)的授權(quán)、支付、下載等各個(gè)環(huán)節(jié)都將實(shí)時(shí)寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈存證。敦煌研究院文物數(shù)字化研究所副所長(zhǎng)丁曉宏說(shuō):“這一舉措,實(shí)現(xiàn)了內(nèi)容可追溯、可查證、可管控,有助于敦煌文化的規(guī)范流轉(zhuǎn)和數(shù)字產(chǎn)權(quán)保護(hù)。”
這套系統(tǒng)極大提升了版權(quán)授權(quán)效率。此前,相關(guān)機(jī)構(gòu)和個(gè)人向敦煌研究院申請(qǐng)數(shù)字資源的審批周期最長(zhǎng)可達(dá)一周。如今,通過(guò)實(shí)名認(rèn)證與區(qū)塊鏈技術(shù),系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)即時(shí)下載,同時(shí)能精準(zhǔn)定位下載方,根據(jù)學(xué)術(shù)、商用等用途開(kāi)放不同權(quán)限——單張授權(quán)費(fèi)300元至800元,個(gè)人欣賞研究則可免費(fèi)下載。
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用戶(hù)還能利用素材進(jìn)行二次創(chuàng)作,新作品經(jīng)審核后也可入庫(kù)成為新的數(shù)字資源。如涉及商用,創(chuàng)作者還可與版權(quán)方分享創(chuàng)作收益。“這豐富了素材內(nèi)容,為利用數(shù)字資源的共創(chuàng)作品提供了傳播和共享的平臺(tái),有利于構(gòu)建良性創(chuàng)作生態(tài)。”自2022年底上線至今,該素材庫(kù)訪問(wèn)量超過(guò)400萬(wàn)次,素材下載量超過(guò)3萬(wàn)次。
三、分子級(jí)監(jiān)控:當(dāng)科學(xué)的“火眼金睛”穿透顏料之下
如果說(shuō)區(qū)塊鏈解決了數(shù)字資源的產(chǎn)權(quán)問(wèn)題,那么高光譜成像、拉曼光譜、三維掃描和掃描電子顯微鏡等技術(shù)則解決了一個(gè)更根本的命題:如何讓數(shù)字化本身變得足夠精準(zhǔn),足以支撐起比肉眼更敏銳的病害預(yù)警?
在莫高窟的修復(fù)實(shí)踐中,研究人員曾利用高光譜成像技術(shù)成功還原了被煙熏覆蓋的唐代飛天圖像。高光譜成像光譜分辨率可達(dá)到2.5nm級(jí)別,遠(yuǎn)超普通相機(jī)的RGB三通道,可以精確區(qū)分不同顏料的“分子指紋”,甚至能透視壁畫(huà)表層,發(fā)現(xiàn)被歷史塵埃掩蓋的創(chuàng)作痕跡。
拉曼光譜技術(shù)則更進(jìn)一步。它以激光照射壁畫(huà)表面,通過(guò)分析光子與分子之間的非彈性散射效應(yīng),獲取物質(zhì)的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)及分子鍵信息,為文物分析提供了原子級(jí)精度的科學(xué)工具。敦煌壁畫(huà)脆弱顏料層與復(fù)雜疊壓結(jié)構(gòu)使得成分鑒定長(zhǎng)期陷入“經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)、數(shù)據(jù)缺失”的困境,拉曼光譜的非接觸、無(wú)損檢測(cè)特性完美破解了這一瓶頸。
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在三維層面,激光三維掃描儀以誤差≤±0.012mm的精度優(yōu)勢(shì),可以完整采集壁畫(huà)線條走勢(shì)和表面肌理。在莫高窟的掃描現(xiàn)場(chǎng),分辨率被精細(xì)設(shè)定為0.005mm(線條、紋理密集區(qū))甚至0.004mm的極限值,掃描速度低至0.5mm/s,確保在精度與文物保護(hù)之間找到最佳平衡點(diǎn)。而在掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)達(dá)到1至2萬(wàn)倍時(shí),研究人員可以觀察礦物顏料的顆粒形貌等微觀信息,從而確定不同年代壁畫(huà)制作的工藝細(xì)節(jié)。
這些微觀層面的數(shù)據(jù)被整合后,就形成了一套以量化指標(biāo)為基礎(chǔ)的“壁畫(huà)健康檔案”。正如2025年4月一項(xiàng)基于時(shí)空智慧感知技術(shù)的研究所展示的那樣——在莫高窟一座洞窟內(nèi),一臺(tái)高精度相機(jī)自動(dòng)定位、精準(zhǔn)對(duì)焦,電腦屏幕上,壁畫(huà)表面被不斷放大,一個(gè)僅0.1平方毫米的微小皰疹狀病害清晰地呈現(xiàn)在眼前。
這套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正推動(dòng)敦煌壁畫(huà)保護(hù)從“搶救性干預(yù)”走向“預(yù)防性維護(hù)”的范式轉(zhuǎn)型。當(dāng)壁畫(huà)的任何部位出現(xiàn)0.1毫米級(jí)的微弱裂變,傳感器陣列會(huì)立即捕捉,數(shù)據(jù)被寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈形成不可篡改的記錄。修復(fù)團(tuán)隊(duì)不必再等到病害惡化到肉眼可見(jiàn)的程度才被動(dòng)響應(yīng),而是可以在病害產(chǎn)生的初期就進(jìn)行精準(zhǔn)干預(yù)。
這種干預(yù)模式的價(jià)值,在莫高窟數(shù)字展示中心二期的運(yùn)行中已經(jīng)得到驗(yàn)證。8K超高清球幕將壁畫(huà)細(xì)節(jié)放大到纖毫畢現(xiàn),日均6000名游客無(wú)需踏進(jìn)洞窟便能看清飛天的指尖撥弦。中心上線后,莫高窟本體接待壓力下降三成,壁畫(huà)“體檢”周期從季度拉長(zhǎng)到半年,保護(hù)者從“救火式”搶修轉(zhuǎn)向從容“防患于未然”。
四、敦煌的NFT答卷:用代碼鑄就數(shù)字傳承
當(dāng)版權(quán)存證和病害預(yù)警在區(qū)塊鏈上悄然運(yùn)轉(zhuǎn),另一場(chǎng)面向公眾的變革也在發(fā)生——從2022年的“點(diǎn)亮莫高窟”活動(dòng),到2025年密集發(fā)行的敦煌數(shù)字藏品,NFT正在改變普通人參與文化遺產(chǎn)保護(hù)的方式。
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2021年(牛年)春節(jié),騰訊聯(lián)合敦煌研究院、人民日?qǐng)?bào)新媒體推出“點(diǎn)亮莫高窟”在線活動(dòng),復(fù)刻了千年前莫高窟燃燈“一川星懸”的恢弘場(chǎng)面。用戶(hù)每點(diǎn)亮一次,對(duì)應(yīng)洞窟的燈光便增加一分亮度;每一張專(zhuān)屬福卡都被分配了唯一的哈希值,記錄用戶(hù)點(diǎn)亮的特定洞窟、福卡上的7字話語(yǔ)和具體時(shí)間等信息,通過(guò)“至信鏈”進(jìn)行數(shù)字資產(chǎn)確權(quán),永久上鏈存證。這是區(qū)塊鏈技術(shù)在傳統(tǒng)民俗互動(dòng)中的首秀,也讓大眾第一次以直觀的方式觸碰了哈希值和數(shù)字確權(quán)的概念。
2025年,敦煌NFT數(shù)字藏品的發(fā)行進(jìn)入快車(chē)道。2月14日,“敦煌音韻·千年樂(lè)章”數(shù)字作品限量發(fā)行,以敦煌壁畫(huà)中四款經(jīng)典樂(lè)器(鼗鼓、五弦琵琶、塤、箏)為原型,結(jié)合人工智能創(chuàng)作復(fù)現(xiàn),各發(fā)行1000份,每份定價(jià)18元。這些作品已取得ISBN版號(hào),在“人民靈境鏈”上進(jìn)行區(qū)塊鏈認(rèn)證,具有唯一編號(hào)、永久存證、不可復(fù)制、不可篡改等特性。同年6月,“一窟一世界”乘象入胎數(shù)字壁畫(huà)上線,以莫高窟第329窟壁畫(huà)為靈感,五款高清數(shù)字作品各發(fā)行1000份,定價(jià)38元。7月,“敦煌瑰寶”金剛力士像數(shù)字卡牌發(fā)行,兩款高清動(dòng)態(tài)視頻數(shù)字作品各發(fā)行1000份,定價(jià)99元。
NFT正在為敦煌的數(shù)字版權(quán)確權(quán)提供一條全新的技術(shù)路徑。借助區(qū)塊鏈為敦煌藝術(shù)作品生成唯一數(shù)字憑證,不僅能夠確保版權(quán)保護(hù),還能拓展其在數(shù)字時(shí)代的應(yīng)用場(chǎng)景。然而,挑戰(zhàn)同樣嚴(yán)峻。有學(xué)者指出,敦煌藝術(shù)NFT數(shù)字藏品在發(fā)展過(guò)程中仍存在文化內(nèi)涵闡釋不夠、藝術(shù)價(jià)值導(dǎo)向游離和情感表達(dá)不足等問(wèn)題。如何在商業(yè)價(jià)值與文化傳承之間找到平衡,是NFT這條路上必須回答的問(wèn)題。
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五、虛擬供養(yǎng)人:千年洞窟的“云端守護(hù)者”
在敦煌壁畫(huà)中,我們常常能看到低眉垂目、雙手合十的“供養(yǎng)人”——他們是出資開(kāi)鑿洞窟、繪制壁畫(huà)的功德主,正是歷代供養(yǎng)人的慷慨,才成就了今天的莫高窟。
一千年后,“供養(yǎng)人”的形態(tài)發(fā)生了質(zhì)的躍遷。2017年,敦煌研究院與騰訊達(dá)成戰(zhàn)略合作,推出了“敦煌數(shù)字供養(yǎng)人”計(jì)劃。參與者不再是某一位西域富商或地方顯貴,而是每一個(gè)喜愛(ài)敦煌、愿意為之付出的普通人。你無(wú)須親臨戈壁,無(wú)須揮金如土,只需在“云游敦煌”小程序上點(diǎn)一盞燈,即可成為敦煌的數(shù)字供養(yǎng)人。截至2025年底,這一系列線上互動(dòng)已吸引超過(guò)2億人次參與,在線上重現(xiàn)了千年前莫高窟“一川星懸”的燃燈盛景。
到了2025年,“數(shù)字供養(yǎng)人”計(jì)劃進(jìn)一步發(fā)展——全球首個(gè)文物級(jí)數(shù)字洞窟系統(tǒng)通過(guò)8K超清影像與區(qū)塊鏈確權(quán)技術(shù),讓游客得以一窺未開(kāi)放特窟的神秘真容,點(diǎn)燃了大眾參與文化保護(hù)的熱情。每個(gè)人都成了敦煌的“云端守護(hù)者”。
這種“虛擬供養(yǎng)人”模式的價(jià)值不可低估。區(qū)塊鏈帶來(lái)的不可篡改的貢獻(xiàn)記錄,讓參與者的每一份心意都被永久銘刻。而在素材庫(kù)中,用戶(hù)利用數(shù)字資源創(chuàng)作的新作品再次上傳入庫(kù),經(jīng)過(guò)智能審核與敦煌研究院專(zhuān)業(yè)審定后,可分享給更多人欣賞使用。如有商用,創(chuàng)作者還可與版權(quán)方分享創(chuàng)作收益——素材庫(kù)由此形成了一條“開(kāi)放—共創(chuàng)—共享—受益”的良性循環(huán)生態(tài)。
敦煌“數(shù)字藏經(jīng)洞”數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上線的9900多卷敦煌文書(shū)經(jīng)卷和60700多幅圖像,更是將這一開(kāi)放精神推向了極致。借助AI大模型技術(shù),平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了古籍檢索、多語(yǔ)言翻譯、文白互譯、智能問(wèn)答等智能化功能。歷史不再是博物館玻璃展柜里沉默的陳列,而是一場(chǎng)每個(gè)人都可以參與、再創(chuàng)作、再傳播的公共對(duì)話。
2025年11月,“數(shù)字敦煌”團(tuán)隊(duì)在莫高窟第57窟“美人窟”進(jìn)行了新一輪的高精度壁畫(huà)圖像采集。當(dāng)燈光掃過(guò)千年巖壁,佛的嘴角照例露出安詳?shù)奈⑿Α6驮诰嚯x洞窟不遠(yuǎn)處的數(shù)字化工作間里,顯示器上的高光譜數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈哈希值正在同步生成——每一串字符都記錄著壁畫(huà)此刻每一粒顏料的分子狀態(tài)。
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這是一場(chǎng)曠日持久的接力賽。當(dāng)年的畫(huà)師執(zhí)筆繪制飛天時(shí),不會(huì)想到千年之后,有人以光譜代替顏料,以區(qū)塊代替巖壁,以數(shù)字賬本代替?zhèn)魇澜?jīng)卷,繼續(xù)著同一種守護(hù)。
有些東西注定會(huì)風(fēng)化。但這一次,人類(lèi)的記憶被刻進(jìn)了比巖石更堅(jiān)固的地方——區(qū)塊鏈的分布式賬本。它不相信時(shí)間的侵蝕,因?yàn)闀r(shí)間無(wú)法同時(shí)擊潰千千萬(wàn)萬(wàn)臺(tái)節(jié)點(diǎn)上的同一份數(shù)據(jù)。
這就是區(qū)塊鏈?zhǔn)刈o(hù)敦煌的方式——它給不可抗拒的時(shí)間,留下了無(wú)數(shù)個(gè)分身。
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