宋代七宝阿育王塔发掘攻关记

今年11月22日下午3点28分，南京晨光集团金陵长干寺阿育王塔与铁函项目组（以下简称“铁函项目组”）成员与南京市博物馆的专家联手，成功地将宋代金陵长干寺七宝阿育王塔请出铁函。铁函项目组成员、特级技师高恒斌揭开兜裹着长干寺阿育王塔的红绸，一座迄今为止世界上发现的体型最大、制作工艺无与伦比的“塔王”圆满地呈现在世人面前。
　　航天科工集团公司南京晨光集团的项目团队发扬航天精神，成功运用航天系统工程管理，利用航天高科技，攻克了考古界的“请塔”难题。一时间，“航天技术”、“晨光集团”成为社会关注的焦点，并得到了广泛关注。
　　与宝塔结缘
　　拥有140多年历史的航天南京晨光集团，座落在南京城南中华门外，秦淮河畔。明代的金陵大报恩寺遗址就在这一区域。寺内史载“通高为二十四丈六尺一寸九分”的九层琉璃塔曾有“天下第一塔”的美誉，并被列入“中世纪七大奇观”之一。大报恩寺和琉璃塔均毁于咸丰兵燹之中。2007年初，南京市开始对大报恩寺遗址进行全面的考古发掘。2008年4月，考古队找到了塔基，并试掘了地宫。经地宫内出土石函碑记文字证明，该地宫为宋大中祥符四年（公元1101年）所建，为金陵长干寺地宫。7月，考古队在石函北壁的石板上发现题为“金陵长干寺真身塔藏舍利石函记”的碑铭。石函内装有一个高1.3米、边长0.5米的铁函，封固十分严密。随后，铁函被请出地宫，运抵南京市博物馆。8月6日，神秘铁函被打开端盖,函内绸缎包裹的鎏金七宝阿育王塔露出塔刹。但宝塔与铁函间的间隙十分狭小，如何在不破坏铁函和函内绸缎的前提下安然请出千年“塔王”，成了国内考古界的难题。出于对文物的保护，请塔工作宣告暂停。
　　8月12日，江苏省委常委、南京市委书记朱善璐一行到晨光集团视察调研。他在慰问“航天晨光”奥运火炬项目团队时，对晨光的技术实力给予了高度评价。出于对晨光科技实力的信任，朱善璐书记提出了一个新课题，就是请晨光集团参与七宝阿育王塔请塔工作。
　　接到任务后，晨光集团公司领导多次前往南京市博物馆的工作室，查看铁函实物，并与馆方交流。他们被告知：这只铁函里存放的是迄今为止世界上发现的体型最大的阿育王塔，不仅如此，碑文上记载着“圣感舍利十颗”、“佛顶真骨”、“诸圣舍利”，用金棺银椁盛放。专家称，佛祖释迦牟尼的头顶骨很可能就在这座阿育王塔内。晨光集团公司领导层意识到，请塔工作是佛教界、考古界的大事，它将成为全世界关注的焦点之一。在感到光荣的同时，晨光集团公司领导层深深感到责任的重大。
　　航天人参加考古工作恐怕这是头一遭，没有现成的经验可以遵循；再加上，摆在晨光集团面前的，是一些考古人员认为几乎“不可能完成的任务”。面对千年国宝，该如何入手，晨光集团公司领导层经过仔细研究，决定按照航天型号产品集智攻关的做法，寻找解决方案，吃透技术，稳步推进，确保万无一失。
　　于是，晨光集团铁函项目组成立了。上级单位航天科工集团公司科技委常委、原晨光集团科技委主任、航天老专家陈孟荦担任了项目组组长，对项目整体，方案与技术设计，项目管理等工作履行总负责职能；主任工艺师、原十五分厂厂长董庆翔任副组长，负责现场工作的总指挥。从晨光集团地面设备公司、十五分厂、工艺研究所、215所、晨光东螺公司等单位调集的产品设计专家、工装设计专家、工艺研究专家、特级技师、三维立体造型和动画技术专家等迅速调配到位。
　　至此，一场航天人探求古代文明的帷幕徐徐拉开。
　　为宝塔体检
　　航天人能干考古的活儿？听到参与请塔工作的消息后，晨光集团不少人心里犯起了嘀咕。
　　当有人问项目组组长陈孟荦：心里有底吗？他回答说：“对整个航天战线来说，“神舟”、“嫦娥”等航天工程以及各型号产品不断取得成功，对晨光来说，大型型号产品攻关不断取得胜利，凭借的都是航天人的精神和中国航天的技术水平。因此，虽然这件工作有很大的难度，但我相信对于这项具有世界影响的请塔工作，我们一定能取得圆满成功，项目组全体成员也始终充满信心。”
　　在信心的背后，是项目组付出的巨大努力。接到任务后，他们不分昼夜地开展了攻关工作。据统计，在攻关的百天里，项目组召开技术方案分析讨论会42次，组织召开晨光集团内部汇报会3次，参加全国、省、市专家评审会3次。这些数据从侧面反映了项目组的工作节奏。
　　铁函项目组成立之初，就定下了“三个必须”的指导思想，即必须要确保成功，必须要有较高的技术含量，必须要体现航天的高水平。随后，又确定下“安全、无损、简捷”的工作原则。这些要求，给项目组全体成员带来了巨大的压力和挑战。不仅如此，8月中旬，“晨光集团专家组负责请塔方案攻关”的消息被媒体披露出来，这无疑把低调参与请塔工作的晨光集团推上了风口浪尖，公众关注度形成的压力无形地施加在铁函项目组成员身上。
　　随着工作的不断深入，项目组面临的困难越来越多，拦在他们面前的有几大难点：一是宝塔体形大、重量沉，其下半部无法观察，导致请塔方案制定难度很大；二是塔与铁函间的间隙很小，单边最小间隙只有1毫米，最大间隙不超过17毫米，在这些间隙里还填满了铜钱、珠宝等细小文物，请塔工作几乎没有作业空间；三是有着998年历史的阿育王塔，上半部分已经有些摇晃，安全请出的难度很大；四是宝塔的材质、结构情况不清，塔底部与铁函粘接情况不明，这给请出时如何正确加力带来困扰；五是散落在间隙中的铜钱、珠宝也是珍贵的文物，如何将它们安全请出也是一个难题。
　　想要克服这些难点，必须要摸清文物的情况。项目组从考古人员那里获得很多极有价值的资料，同时也得到了一些有争议的信息。有专家说塔底可能垫了一块银板，有的猜测宝塔是整体铸造而成，还有人认为塔的框架是金属材质。这些专家们猜测的焦点正是项目组亟待确定的关键点。
　　为了得到真相，在以摸清情况为目的的基础工作阶段，项目组动用了X光工业透视机、工业内窥镜、材料成份分析和金相分析仪器、拉力机以及摩擦力、粘接力测定仪器等航天高科技精密仪器设备，为铁函和宝塔做了“全身体检”。
　　很多“体检”都是在工艺研究所试验室里完成的。铁函项目组成员、工艺研究所所长周明说，请塔就如同进行一场外科手术,需要高度精确，原则是无损铁函中任何文物。据他介绍，在为文物“体检”之前，为了了解X射线对毛发、丝绸等有机物的影响，他们专门查阅了相关资料并做了一些模拟试验，从而确定射线的强度。如此审慎，就是为了确保对文物的无损。
　　经过一系列细致繁琐的基础工作，项目组摸清了文物的外形尺寸，材料成份，各部分的重量，函与塔的间隙大小以及间隙里散落的大量细小文物的分布情况。此外，特别重要的是基本分析确定了阿育王塔的结构，预估了塔与铁函之间的结合力、摩擦力，甚至还分析了函内积水的成份和PH值。文物“体检报告“的数据不仅为制定请塔方案提供了前提条件，而且还解开了考古人员的一些疑团。检测结果表明，塔底下没有银板，塔并非整体铸造而成，塔的框架是木质结构，整个宝塔是用泡钉将鎏金银皮铆接在木质内托的表面。
　　当工艺研究所无损检测高级工程师许有昌将“塔王”X光片展现在南京博物馆副馆长华国荣的面前时，华副馆长惊喜地发现X光片已经清晰地拍下了塔身上形态生动的佛像图案。
　　请宝塔出函
　　完成文物“体检”后，铁函项目组的工作进入了请塔方案制定实施阶段。
　　项目组人员与南京市博物馆专家合作，花费了大量的时间清理了铁函与宝塔间夹杂的细小文物，为请塔清理出作业空间。这个听起来简单的工作，其实并不简单。1.3米高的铁函，其内壁与宝塔间的间隙很深，考古人员平时使用的工具很难发挥作用，工作进展一度放缓。董庆翔、高恒斌等项目组成员与南京市博物馆文物修复与保护专家汪桔生一道，按照实际使用需要研制出一套简单适用的考古工具。为了提高效率，他们还使用了配有特殊吸嘴的吸尘器。由高级技工刘晓放操作工业内窥镜观察间隙内细小文物的位置，另一人则用吸尘器将它们小心地吸取出来。他们取出古钱币500多枚，珠宝35颗以及其他文物与散落物。项目组这些安全、无损、简捷的创新方法，让与文物打了数十年交道的文物专家汪桔生大开眼界。
　　让考古工作者更为钦佩的是晨光集团铁函项目组推出的巧妙、周到的请塔方案。项目组将请塔操作过程细分为三个步骤：固位、分离移位、提升。“固位”步骤设计了4套备选方案及相应的工装夹具：一是机械手方案；二是软织物兜底方案；三是气压柔性涨管方案；四是记忆合金方案。固位动作的目的是牢牢“抓住”宝塔，完成后，进入第二步骤——“分离移位”。“分离移位”步骤的作用是克服塔底与铁函间的接合力与摩擦力，将塔底与铁函分离，并调整塔与函四面的间隙，提供作业空间。项目组为此设计了机械手和锲形推杆两个方案。第三骤是“提升”。这一步骤项目组设计了3种方案：第一种是手动提升；第二种是使用起重机械机动提升；第三种则采用由计算机控制的伺服机构进行自动提升，这种方法可以使各吊点的提升精度达到0．1毫米。对这三个步骤的各种方案，项目组均做了地面模拟试验，确保安全可行。
　　对于这项重大的考古发现，各级有关部门给予了高度关注。文物部门3次组织召开长干寺阿育王宝塔项目专家评审论证会，国家科技部、文物局、公安部、故宫博物院、中国文物保护研究院、清华大学、江苏省科技厅、南京博物院、南京市委宣传部、南京市文物局、南京市博物馆等部门、单位的专家参加了会议。铁函项目组介绍了请塔方案，并辅以215所研发部陶凌峰制作的制作的三维立体造型动画，直观地演示出方案各步骤。经过与专家们的讨论和对专家们提出质疑的答辩，最终，晨光集团提出的“用机械手与软织物兜底相结合”的请塔方案获得批准实施。
　　晨光集团地面设备公司研发部高级工程师张旭东、高级工程师刘忠兴按照获批方案，分别负责机械手的设计、计算以及提升请出工装的设计工作。项目组多次对他们的设计工作进行集体研讨。花费了约20天时间，请塔设备被设计出来，跃然纸上。
　　之后，请塔设备制造成功后，在副组长董庆翔的带领下，项目组成员发扬“严、细、慎、实”的作风，用模拟件进行了很多次的“请塔”演练。为了确保万无一失，项目组还将航天系统的管理方法运用到项目中，他们为每个岗位设定了“一岗二岗”，并且指定焊接技术专家戴宝坤负责项目安全、质量管理工作。南京市博物馆专家得知这些情况后，盛赞道：晨光集团技术水平高，晨光职工的作风真是不一样，这就是航天特色。
　　11月15日至21日的几天时间内，项目组将自行研制的一套精密请塔设备安装在铁函周围，同时，将印有“航天科工南京晨光集团”的《请塔工作规程》张贴在工作室内。项目组完成了机械手方案的两部分操作：首先用L形1号机械手伸入宝塔底部，通过上部连杆旋转后扣住宝塔底座，小幅度提升宝塔，使其与铁函底部产生一定的间隙；之后放入8个2号机械手固定底座，将宝塔平稳提升大约50厘米。在宝塔升至一定高度时，项目组成员用两条编织带再次固定，然后用一块红绸布从底部兜住宝塔，实现了“软织物兜底”。这样既避免了宝塔和铁函内壁发生碰擦，同时也能保证附着在宝塔表面的铜钱、水晶珠等文物不会掉落。正式请塔前，用来固定、提取宝塔的1号、2号机械手以及绸布与编织带已经安装就绪。
　　11月19日，航天科工集团公司总经理许达哲、航天科工集团公司四院领导等专程前往南京市博物馆“请塔”工作室，了解铁函项目组的工作进展情况，慰问项目组成员。许达哲总经理要求晨光集团必须发扬航天精神，做到万无一失，确保完成请塔任务。
　　11月22日下午3点，随着高级技工刘晓放操作提升设备，宝塔从铁函内慢慢升起。为了保证宝塔垂直平稳地上升，避免倾斜或与铁函内壁发生碰擦，项目组成员戴宝坤、高恒斌、许兴邦小心地保护着。项目组现场总指挥董庆翔沉着冷静地按照预定计划现场指挥，项目组成员严格执行规程，取塔动作训练有素。15点28分，阿育王塔整体起吊至函口位置，至此，请出宝塔的工作告一段落，精美绝伦的千年宝塔完整地呈现在世人面前。在宝塔出函直播现场的凤凰卫视主持人、著名文化学者王鲁湘激动地表示：“这次从长干寺铁函内请出的阿育王塔，对于考古界和佛教界而言，都称得上一次惊世大发现，其文物价值不可估量。”
　　宝塔出函后，博物馆立即采取了严密科学的保安和保护措施。铁函项目组成员和文物考古工作者一起沉浸在喜悦之中。为了进一步证实宝塔与铁函“体检”过程中得出的一些结论，12月3日，项目组成员前往南京市博物馆，再次进入那间工作室。在庄严、华丽的长干寺阿育王塔前，博物馆副馆长华国荣亲自向项目组介绍宝塔的各种情况及后续工作的打算。他称赞航天人、盛赞航天晨光集团为文物考古做出了很大贡献，并一再向晨光集团铁函项目组表示衷心的感谢。
　　晨光集团铁函项目组成员用饱含感情的目光一再端详着这座千年“塔王”，他们说，看到宝塔安然矗立着，心中油然而生的，仿佛就是航天型号攻关和大型试验获得圆满成功时的喜悦。
　　（潘宁）
　　（责任编辑 姜小伟）
　　来源：中国航天新闻网