為布達拉宮“體檢”十年
“每天看到傳輸回北京的數據和圖像，感覺那就是布達拉宮的心跳。”北京交通大學古建築結構研究團隊負責人楊娜說。楊娜所在的這支團隊堅持用科技守護布達拉宮的健康，如今，他們為布達拉宮建設的長期健康監測系統已成功運作超過10年。
2006年7月1日，青藏鐵路全線通車運營，從此，人們可以乘坐火車來到拉薩，親眼見證布達拉宮的神聖。然而，布達拉宮部分區域空間狹小，如果人快步走過狹窄的樓梯就會引起樓板的振動，而“振動”對古建築結構的影響複雜深遠。那麼，如何既能讓遊客有舒適的參觀體驗，又不對布達拉宮造成傷害呢？
楊娜帶領的團隊決定為布達拉宮“體檢”，以便能隨時應對“小毛病”的出現，預防“大毛病”的產生。
2007年7月底，楊娜第一次來到拉薩。那時資料有限，“我們對現場的情況其實一無所知。”布達拉宮也正在經歷第二次大修，部分基礎損傷處於修復階段，“修復”是為了讓布達拉宮以更好的狀態存在。
據史書記載，布達拉宮始建於西元7世紀，後又經歷過漫長的重建、增擴。當團隊開始為布宮設計健康監測系統時，相關技術已廣泛應用於橋梁、大壩、大型複雜建築結構等土木工程領域，但還未覆蓋至古建築，設備的開發設計也處於空白階段。
例如，感測器是用於健康監測的重要設備，但市場中大多數感測器適用於混凝土或鋼結構等。為使感測器在古建築木結構的表面安裝時帶來盡可能小的損傷，團隊特地定制了支座，並經過實驗確定：當支座螺釘數為兩顆時，既能減少設備對結構本體的擾動，又能保證數據的精確性。
和現代建築結構還有一點很大的不同，古建築的損傷往往是不可逆的，它既需要監測技術的優化，也需要設備上因地制宜的調整。
2016年，團隊要為布達拉宮的“雪城”佈置感測器，到拉薩後才發現採集箱對壁畫有影響。“我們保護古建築一直有一個原則：哪怕不保護，也不能破壞它。”布達拉宮結構與監測研究中心教授常鵬說。
因此，採集箱的位置不得不改變，這就導致感測器的連接線長度不足。常鵬回憶：“把拉薩城幾乎快跑遍了。數據的傳輸線，外觀看著像網線，但其實一般的商店還很難買到，跑遍所有的建材廠，最後是在賣音響的地方買到的，那種線可以用來替代傳輸信號，但在我們實施工期上又浪費了寶貴的一天。”
楊娜一直對團隊強調，要做“真正的監測”，積極利用監測系統得到數據，分析數據，了解古建築的狀態，採取對應的舉措。團隊每個季度以及每年都會給布達拉宮提供數據的分析報告和結構的狀態評估，布達拉宮則會根據相應的評估，採取對應的措施。
監測系統對於古建築的維修和修補具體有什麼作用呢？楊娜認為：“監測系統回答了3個問題，第一個問題是：這個建築還好嗎？需不需要修？狀態怎麼樣？第二個問題是：哪兒不合適？需要修哪？第三個問題是：怎麼修？什麼時機修？”
通過對監測系統產生的數據分析，人們可以了解到古建築結構的變形。團隊的成員不僅要分析數據，還要知道變形對於結構來說意味著什麼。
常鵬舉了一個例子：“有一些結構的變形是週期性的。通過對數據的分析，我們發現柱子會傾斜，一月、二月、三月、四月到五月傾斜，六月它又緩緩變直了。這個現象是與當地的濕度有關，因為拉薩的這個乾濕季節特別明顯，冬季特別乾燥。到了七八月雨季的時候，幾乎也像江南一樣，天天下雨。經過對數據的長期處理分析，才能發現結構週期性變形的規律。掌握了長期規律，在面對突發性數據變化的時候，我們就可以通過分析監測系統得到的數據來做出最合適的判斷。”
那麼如何在文化遺產地將監測系統落地？如何讓數據真正地用起來？楊娜表示，這首先需要古建築單位和文保人員的共同努力。其次，要在建設監測系統的時候從古建築的特徵出發，進行個性化的建設。
他們雖是布達拉宮的“體檢醫生”，卻躲不開高原環境為自身帶來的不適。
高原反應是團隊在布達拉宮項目中需要克服的首要困難。在嚴重缺氧的情況下，不僅人的呼吸會受到影響，記憶力也會有所下降。楊娜在工作時常備兩樣東西：氧氣瓶和筆電。氧氣瓶是為了防止缺氧，筆電則是為避免記憶力下降而導致工作細節的遺漏：明天的計劃是什麼，要去哪個屋子，開哪個房門，這些都被楊娜在日常工作中寫在筆電上，這是她的“醫療記錄”。
在團隊教師王娟看來，爬高爬低、爬上爬下是從事土木工程、古建築相關工作的基本要求。在布達拉宮項目中，作為“醫生”的團隊成員，需要向上爬直梯、向下踩軟繩，大家都練就了一身“好身手”。據王娟透露，自己剛開始適應爬高時，常常會在晚上做噩夢，夢到自己從很高的地方掉下來。儘管如此，整個團隊仍毫不猶豫地克服過來，打破自己的生理恐懼。
在這個“古”字當頭的團隊裏，年輕人卻發揮著重要的作用。
“我們的博士生、碩士生在這其中發揮了非常重要的作用。不同於其他的科研團隊，我們經常要去高原，還有不少體力活，這些工作對體力的考驗很大，年輕人有天然的優勢。他們都很積極，多虧有這些年輕人。”楊娜說。
楊娜也見證了這些青年的成長。她表示，在參與重大工程、解決關鍵科學問題的過程中，他們不僅為自身學術道路、科研道路的發展積累了寶貴的經驗和實踐經歷，還對中國歷史與傳統文化有了更深的了解，拓寬了他們成長的維度。
中青報·中青網記者 葉雨婷 通訊員 艾雨萌 劉雪琪 王姍 余嘉敏
