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一場科技與匠心的跨界攜手

——天津大學多學科協同為臨清貢磚技藝注入新活力

2026年08月13日08:43 | 來源:科技日報222
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“北京的城,臨清的磚,相隔八百裡,漕運六百年。”這句民諺道出了臨清貢磚在明清皇家建筑中的特殊地位。北京故宮、天壇、明十三陵的恢宏基業都曾使用這種“敲之有聲、斷之無孔”的青磚。然而,隨著漕運衰落,這門專為皇家燒制的技藝在清末停燒,傳統匠作面臨斷代風險。

為傳承這項傳統技藝,從小在窯廠長大、人到中年的非遺代表性傳承人趙慶安,毅然回鄉,重燃古窯。但要真正讓這門千年技藝“傳下去、活起來”,僅靠經驗傳承遠遠不夠。自2016年起,在國家自然科學基金等相關課題項目的資助下,天津大學建筑學院張龍教授團隊、材料科學與工程學院侯峰教授團隊與趙慶安攜手,用現代科技為這門千年技藝注入新活力。

為皇家貢磚建立“科學檔案”

傳統燒磚全憑匠人經驗,泥料配比、燒成溫度都是“隻可意會”。天津大學團隊做的第一件事,就是為臨清貢磚建立系統的“科學檔案”。

團隊通過田野調查、口述訪談、文獻檔案搜集整理、銘文拓印等工作,系統梳理了明清皇家青磚生產、運輸和使用管理制度,厘清了臨清貢磚的官營生產模式與流轉路徑。他們匯總整理了臨清貢磚銘文信息,剖析文字樣式、印章形制與年代演變規律,初步梳理出窯戶440人、工匠及作頭232人,建立了臨清貢磚的匠作譜系。“這相當於給臨清貢磚編了一部‘家族史’,我們可以從科學的視角判斷一塊磚是哪個時期、哪個窯口燒制的。”張龍介紹。

更為關鍵的是,團隊提出了原位檢測與實驗室分析相結合的青磚材料檢測技術方法體系。他們建立了以元素構成、礦物物相、微觀結構形貌、色彩及力學性能為特征的臨清貢磚“基因圖譜”,實現了明清官式建筑用磚的產地溯源。

“不同產地的青磚有獨特的地球化學指紋特征,就像人的DNA一樣,我們可以通過科學檢測輔助判斷其來源。”張龍說。這一突破為中國傳統建筑材料研究做了示范。

把傳統經驗變成“科學參數”

臨清貢磚的“靈魂”是當地特有的“蓮花土”。但受土地保護政策影響,優質土源日益稀缺。趙慶安另辟蹊徑,通過河道清淤等途徑採購泥土。但不同來源的土料成分差異大,單憑經驗難以穩定復現古磚品質。

通過檢測分析優質臨清磚的礦物成分與物理特性,天津大學團隊反推其燒造溫度和原料組成,進而開展不同土質配比與不同燒造溫度的實驗室和現場燒造試驗。研究中,團隊探明了紅白土原料配比、燒制溫度與青磚性能的關聯規律。

“我們幫助非遺代表性傳承人把‘說不清道不明’的經驗,變成了可量化、可復制的科學參數。”侯峰說。歷經大量配比試驗,團隊成功研發出多種優質臨清磚的配方,使替代土源燒制的貢磚性能達到傳統水平。

在燒制環節,團隊還聯合地球系統科學學院開展跨學科攻關,借助同位素地球化學示蹤方法,建立了明清官式建筑青磚材料特征信息數據庫和產地溯源方法。張龍表示:“以前修繕古建時,採購的青磚來源不明、品質參差,現在我們有了科學的判定標准,可以精准匹配歷史建筑的原用磚材。”

如今,臨清貢磚已成為故宮、頤和園等文保單位的優選修復用磚。趙慶安打造的貢磚文化產業園被列為北京市古建筑青磚材料基地。其在保障文物保護修復材料供給的同時,帶動了百余名村民就業,讓非遺成為鄉村振興的“新引擎”。

天津大學還將臨清貢磚作為建筑歷史與遺產保護科普基地的核心科普資源,指導大中小學生體驗銘文拓印,讓年輕一代感受傳統建筑文化的魅力。“這窯火就是我們家的根,我回來,就是把窯火重新點燃起來,把老祖宗留下來的手藝傳下去。”趙慶安說。

從“經驗傳承”到“科學認知”,從“瀕臨失傳”到“窯火重燃”,這場科技與匠心的跨界攜手,讓六百年窯火在新時代越燃越旺。(記者 陳 曦  通訊員 趙 暉)

(責編:郝孟佳、孫競)

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