照片说明：莫高窟第103窟维摩诘图（盛唐）
世界著名文化遗产莫高窟位于敦煌盆地的边沿，在三危山和鸣沙山之间，现存492个石窟，保存着约45000平方米的壁画，这些壁画上起十六国，下至元代，延续千余年，历史悠久，内容丰富，是我国文化艺术的珍宝。
莫高窟海拔在1320—1380米之间，地处荒漠戈壁腹地，年平均温度10°C，最低零下22°C，年平均相对湿度约35%，年平均风速4米/秒，温差大，雨量少而蒸发量大，如此干燥的自然气候是莫高窟文物长期保存的有利条件。但是在历史的长河中，壁画经受了诸多自然和人为因素的影响，损坏严重，精美的壁画出现了多种病害：如空鼓、起甲、酥碱等，而且每个洞窟中都存在不同程度的病害。为了使敦煌壁画尽可能长地延续下去，自敦煌艺术研究所（敦煌研究院前身）成立以来，特别是新中国成立以后，在政府和各方面的大力支持下，进行了几次大的抢修工作，使莫高窟的危机状况有所改观。敦煌研究院保护专家积累的半个多世纪的宝贵经验，为档案保护工作带来了许多有益的启示，主要包括以下几个方面：
防风固沙
敦煌地处大漠之腹，因此风沙是危害壁画的关键，风沙之害也是敦煌保护中最持久而沉重的话题。早在五代时期，风沙就已危及洞窟的安全，有清沙功德碑为证。莫高窟不仅因风蚀、积沙危害严重，而且风沙尘造成的窟区环境污染，对壁画的破坏性更大。1989年以来，敦煌研究院与中国科学院兰州沙漠研究所及美国盖蒂文物保护所等单位合作，从风沙运动规律特征出发，采取不同的防护措施，切断或削弱鸣沙山沙源和固定流沙为目的，以固为主，采用固、阻、输、导相结合的防护原则，在前沿流沙区，以柳条栅栏、麦草方格和植物等固、阻措施为主，固定沙源，降低输沙量；在沙砾质戈壁区，采用砾石铺压，减少就地起沙。建立工程和生物措施有机结合的多层次、多功能综合防护体系，有效减缓风沙活动对莫高窟的危害。经过多年监测和计算，专家们终于掌握了风的来踪去迹，绘出了风沙流向的分布图。在风沙主力的必经之路——鸣沙山脚下，建起了一道由5种沙生植物组成的防护带。在植物防护带的后面，又设置了一张A字形尼龙网栅栏防护体系。这道延伸数千米的地网既能在主害风向上阻沙，又能在次害风向上导沙。根据测量，尼龙网栅栏防护体系每年能挡住窟区积沙的70-80%。但是，要彻底遏制风沙的危害，对莫高窟而言依然任重道远。
环境监测与控制
从上世纪80年代起，敦煌研究院就与国内外机构合作，对莫高窟的地质环境、气象环境、特别是洞窟小环境进行了监测，在莫高窟窟顶设置了窟区环境监测站，为洞窟配备温湿度和二氧化碳无线传感器，安装铝合金门窗及洞内挡护玻璃等。
莫高窟的环境控制工作主要包括水分（包括窟内相对湿度）控制和空气质量控制等方面。专家们经过调查分析认为，引起壁画病害最活跃的因素是水，水的来源主要有三方面：一是大气降水引起洞窟内空气湿度的急剧升高，二是大气降水沿岩体裂隙或岩体软弱层向洞窟内入渗，三是窟前园林浇灌水向洞窟入渗。例如壁画地仗层(草泥层加石灰)严重酥碱，壁画颜料层脱落，就与它们含有大量盐分，在相对湿度变化影响下膨胀和收缩造成的破坏有关，需要对窟区水分和相对湿度采取控制。针对这些问题，专家们探明莫高窟水分来源，摸清水汽运转规律，以防止水分对壁画的破坏；改变窟前园林的灌溉方式，将漫灌变为渗灌，以减少水分入渗；窟前设置防水墙，阻止水分向洞窟方向的入渗；制作阻挡空气对流的密封门，大气降水时立即关闭，阻止潮湿空气进入，晴天时打开窟门，加快窟内空气的流通和湿气的排出。
近年来敦煌莫高窟吸引的游客越来越多，每年游客接待量已超过30万人次，巨增的客流量也给莫高窟带来巨大的保护压力。为了控制、分流游客，2005年7月，敦煌莫高窟启动了旅游参观预约制。2006年敦煌研究院和中国科学院地球环境研究所等单位合作展开窟内空气质量研究课题。研究发现，由于洞窟空间有限，内外自然空气交换差，当游人呼出的二氧化碳和水汽达到一定浓度时，会造成壁画变色等危害。为了准确掌握游客参观过程中给洞窟环境带来的变化和保护洞窟内文物，2007年敦煌研究院和浙江大学联合开发的敦煌莫高窟环境监测预警系统，通过无线监控、数据处理和屏幕显示，已经完成的莫高窟10个开放洞窟的温湿度及4个洞窟的二氧化碳浓度变化，随时可以在莫高窟接待部总调度室的屏幕上观察到。根据数据变化，接待部可合理安排游客流量，当某一监测洞窟的温湿度、二氧化碳浓度超过正常值时，屏幕上的数据显示会由绿色变为红色，表明该洞窟环境负荷超载，需要暂停开放。当游客参观洞窟时，禁止带入相机，窟内严格控制光照危害，只能使用手电筒，同时避免阳光直射入窟内。这些措施的实施，对保护文物起到了积极作用。
壁画的保护与修复
为了保护敦煌艺术瑰宝，敦煌研究院经过几十年来试验和总结，成功探索出一套对空鼓、起甲、变色、脱落等壁画病害进行治理修复的工艺规范，并培养出一批技术精湛、经验丰富的壁画修复人员。目前敦煌研究院壁画保护修复工作包括：对空鼓壁画进行灌浆材料与工艺的筛选试验；进行酥碱起甲壁画修复材料与工艺的筛选试验等。从壁画制作的工艺分析，莫高窟壁画是画在一层用碎麦秸、细麻刀合好的泥皮上的，泥皮直接粘在岩石上，泥上再抹一层薄如蛋壳的白石灰加以打磨。历经千年岁月，壁画逐渐从岩石上脱离，形成了壁画与岩石之间的空隙，这就是所谓的空鼓问题，也是壁画面临的最严重的问题。以空鼓壁画的诊断和治理为例，工作人员首先带白手套用手在墙壁上轻敲，凭声音判断壁画是否起鼓，背面是否有空洞，然后将起鼓的部位和面积在图纸上标注，等待修理。研究人员曾实验用各种高科技方法检测壁画起鼓的部位，但后来发现，还是用手工轻敲的方法最准确也最简便。当检测出起鼓的壁画后，工作人员换上浅蓝色的橡胶手套，在起鼓部位打一个小小的孔洞，用注射器将黏合剂注射到壁画中，将有脱落危险的壁画牢牢粘合在墙壁上。一边注射，工作人员还要一边用棉球滚粘压牢，然后再用绵纸在上面吸附。用棉球滚粘壁画的时候，力量太轻不起作用，力量大了就会把壁画粘下来，或者把颜料层压碎，一般需要5到10年的实地操作经验才能拿捏合适。黏合剂是敦煌研究院经过多年反复比较实验研制出来的，专家们分析了壁画后面和洞窟中乃至敦煌周边土壤和水的成分、气候变化，花了两年时间配制出80多种，最后发现第81号泥浆用于灌浆最合适，这才广泛使用。专家们在这种泥浆中加入了鸡蛋清，这是为了在不降低强度的情况下减轻泥的分量。壁画被灌浆后，还要把一种特制的白色吸湿垫用木板固定在壁画上吸潮。2009年，敦煌研究院文物保护专家除完成敦煌莫高窟大面积的壁画抢救修复外，还承担了西藏布达拉宫等多个文物遗址的壁画保护修复，共修复各类壁画2000多平方米。敦煌研究院文物保护专家在潜心研究中掌握的壁画保护修复技术，正在为各地壁画保护带来"福音”。同年7月，依托敦煌研究院建设的国家古代壁画保护工程技术研究中心在莫高窟揭牌，这是中国文化遗产保护领域的第一个国家级工程技术研究中心。该中心将在提高我国古代壁画和土遗址保护工程技术水平、扩大先进技术成果辐射范围、带动行业自主创新能力建设等方面发挥重要示范作用，为实现文化遗产科技的跨越式发展提供有力支撑。
有害生物防治
生物虫害是文物保护中最常见、最严重的问题之一。昆虫对露天壁画、石窟壁画、馆藏文物及木制古建筑的损坏越来越明显，有些已造成较大损失。为解决这一问题，2002年敦煌研究院和敦煌市林业技术推广中心、甘肃农业大学的众多专家合作，以敦煌石窟为例，研究了石窟中昆虫的种类、分布规律、危害方式与程度，并通过多项试验，找到了一系列有效防治方法。研究结果表明，危害敦煌壁画的昆虫主要有6种：中华按蚊、白纹蚊、家蝇、丽蝇、仿爱夜蛾和清隘夜蛾，其中仿爱夜蛾生存能力最强、数量最多。研究人员发现，这些昆虫的成虫在飞行时会碰撞壁画，使已经起甲、酥化的壁画脱落；昆虫身上的鳞粉和成虫的排泄物撒落在壁画表面，也会严重污染壁画。更为严重的是，昆虫排泄物中的水分、有机物质与壁画的颜料成分起化学反应，引起局部壁画颜料褪色、变色，甚至导致颜料层翘起、脱落，加速了壁画病害的发生。根据对这些昆虫生存、活动规律的研究，专家提出了物理机械防治与生物化学防治相结合的综合防治方案。物理机械防治主要包括在洞窟上安装门窗、纱网等防护设施，集中捕杀，利用成虫趋光性的特点在洞窟外用20瓦黑光灯诱杀羽化期成虫等，这些措施不但简便易行，效果也较好。生物化学防治主要包括恶化昆虫生存条件，清除寄主植物；培养天敌，控制有害昆虫；选用特别配置的药液在6月上旬对幼虫喷洒防治等，这些方法在长久防治方面效果显著，而且这些防治措施是在不危害石窟与壁画文物同时又不能破坏生态系统的前提下进行的。
数字化莫高窟
"虚拟现实”如今已经是世界上最领先的文物保护和展示技术之一。2008年12月底，总投资2.61亿元的敦煌莫高窟保护利用工程开始全面实施，正如敦煌研究院院长樊锦诗所说，这是"莫高窟文物保护史上规模最大、涉及面最广的一项综合性保护工程”。数字技术成为这一工程中解决保护与利用矛盾的一项关键技术。专家介绍，在这一工程中，不但要完成莫高窟170个A级洞窟的文物影像拍摄、加工处理和数据库建设，而且还要通过主题电影、洞窟球幕电影等现代数字展示手段，在新建的游客服务中心，向游客展示一个全新的"数字敦煌”。这也是敦煌研究院与美国梅隆基金会、美国西北大学共同开展的"数字化敦煌壁画合作研究”的成果。该项目完成了莫高窟及榆林窟22个洞窟的数字图像，虚拟漫游洞窟5个。采用数字化的方式，从还原和保存的角度来讲是有利的，而借助高精度的数字化图片进行手绘临摹，更加方便，也更有利于保护文物。
