六百年紫禁城静静矗立，故宫博物院研究馆员、古建专家周乾在此已深耕二十余载，更以严谨科学态度、通俗生动的笔墨把故宫故事讲给万千大众，其新书《坐在故宫屋檐下：图解紫禁城五十问》近日新鲜出炉。
一本有“参考文献”的科普书
《坐在故宫屋檐下》是一部以“内部人”视角创作的沉浸式故宫百科。通过50个妙趣横生的问答，将常人难得一见的故宫细节、鲜为人知的建筑密码娓娓道来。书中还配有近600幅高清信息图解，将复杂的建筑原理与历史细节可视化呈现。
书内页
特别值得一提的是，书后还附有约340篇参考文献，无论是故宫到底有多少间房屋，还是紫禁城的设计者究竟是不是蒯祥，周乾都以史料依据、现场调查、科学分析说话。他说，“永乐年间紫禁城营建之初，蒯祥随父亲蒯福进京参与营建紫禁城，蒯福为木工头；后因蒯福年事已高，改由蒯祥接任。由此可知，蒯祥在当时的职位只是木工首领而已。”再比如，故宫有“9999间半间房”的说法流传甚广，周乾翻阅史料发现，在不同历史时期，紫禁城古建筑的数量并非一成不变的。如明永乐时期紫禁城房屋总数约8350楹（两根立柱之间的空间称为“1楹”）；清代康熙时期的房屋总数不及明代的1/10；故宫博物院成立后，20世纪末期年统计房屋数量为8707间，2012年单霁翔先生上任故宫博物院院长，统计了故宫内的房屋数量为9371间。“另外，在古建筑领域没有半间房这么一说。”周乾用文献和数据，将这些流传多年的“传说”一一归位。
坚持以科学态度破解错误传言
周乾这部新书因为破解了不少关于故宫的错误传言，而颇为引人关注。“故宫历史文化不能乱讲，要有可信依据。”周乾说。
关于“故宫每年用60吨猪血镇邪”传言，周乾澄清道：“故宫木构件的地仗层中确实含有猪血成分，但猪血并非用于镇邪，而是作为黏合剂，与砖灰、桐油、麻等材料调和成灰浆，包裹在木构件表面，防止木材遭受日晒、雨淋、虫咬。”猪血中的蛋白质在碱性环境下分解，与灰浆中的钙离子交联，“能提高地仗层的粘接性能与耐久性，这是古代工匠的科学创造。”
故宫仁祥门油饰地仗层。
关于“故宫屋顶仙人骑凤的原型是姜子牙的小舅子，又是齐泯王的化身”的传言。周乾分析认为，隋唐及更早时期，屋顶四角的屋脊前端未见仙人走兽造型，多用三角形的砖或多层瓦垒叠。北宋《营造法式》中有道士骑凤的造型，可推测出仙人骑凤造型至少从该时期就已出现。明代开国皇帝朱元璋、紫禁城缔造者朱棣，都对道教极其推崇，使得道士形象的仙人造型，出现在故宫各个古建筑的屋顶上。而古人认为凤凰是祥瑞的征兆，又是火神祝融的化身，“结合故宫古建筑屋顶五脊六兽的防灾寓意，不难推测出仙人骑凤造型的真实文化内涵其实就是灭火。”
太和殿屋顶的仙人走兽。
一场震动世界的10.1级“考试”
对于周乾而言，用科学态度讲好故宫故事的底气，更来自多年前一次真实的国际较量。
2016年5月，周乾接到一位英国记者的电话。对方带来一个尖锐的质疑：西方砖石结构的文化遗产抗震性能优异，但中国以木材为核心的古建筑，能否抵御强震？“中国古建筑历来有‘墙倒屋不塌’的说法，抗震性能极为优异”，周乾的反驳坚定有力。为了用科学数据证明中国古建的智慧，他应对方要求，与同行在北京工业大学开展了古建筑领域罕见的振动台试验。这场试验的严苛程度超乎想象：以故宫南三所为原型制作1:2缩尺模型，严格遵循清工部《工程做法则例》施工；试验强度不断升级，直至地震力无法再加为止；英国电视台知名导演率领团队全程“监工”，确保试验的客观性。
周乾和英方专家代表在试验模型前合影。
试验过程中，奇迹不断上演。当模拟7级地震时，模型中的砖墙应声倒塌，这正印证了“墙倒”的传闻。周乾告诉记者，因为中国古建筑的砖墙仅起分隔空间、保温隔热作用，核心受力骨架是大木结构。此后，随着震级提升至8级、9级，乃至10.1级的极端烈度，大木结构虽出现明显晃动，却如太极八卦中的“四两拨千斤”，凭借榫卯连接的弹性与韧性，迅速复位，几乎毫发无损，连屋顶的瓦片都未曾掉落。
“秘密就在于柱根不插入地下，而是浮放在‘柱顶石’上”，周乾向英国团队解释道。不同于西方建筑“硬扛”地震力的思路，中国古建筑采用“以柔克刚”的隔震理念，榫卯结构的伸缩变形、柱顶石的滑动缓冲，共同消解了地震带来的巨大能量。这场试验让英国导演惊叹不已，也让世界看到了中国古代工匠的超凡智慧。
一纸简历将他偶然“扫”进宫
周乾与故宫结缘纯属偶然。2002年11月，一场招聘会让当时在北京工业大学就读的硕士生周乾，与故宫结下了一生的缘分。他的简历曾意外掉进人事处办公桌夹缝，直到招聘几乎快结束时，才被扫地的老师发现，并通知他面试。这份“扫出来的幸运”，让他得以踏入故宫红墙，成为古建部的一员。
周乾。北京日报客户端记者 路艳霞摄
23年来，周乾在故宫先后从事古建筑抗震性能评估、古建筑力学性能研究、古建筑历史文化研究、以古建筑为核心的故宫学学术研究。其间，他完成了博士学业、博士后科研工作。现在的周乾，作为故宫学研究院的研究人员，潜心从事故宫学学术研究（图7）。
学术沉思中的周乾。
“刚进宫的时候，我很无知，以为自己是工学背景，在学校里学的知识足够了，什么都懂。”周乾在接受采访时笑称，“实际上，当我真正接触古建筑，在工程实践和学术研究中，逐渐感悟、学习其中蕴含的古代工匠建筑智慧、博大精深的文化内涵时，越来越发现自己如此渺小，如此无知。”周乾入职后参加的第一个古建保护工程，就是太和殿百年大修。这位年轻气盛的工科生意识到，自己面对的不是一道力学题，而是一座六百年前古人留下的综合试卷——博大精深的古代科学、文化、艺术和历史等知识，全都需要从头学起。
二十多年过去，周乾留下了沉甸甸的成绩：曾获国家科学技术进步奖一等奖，发表学术论文、文章200余篇，出版著作26种。但他却说：“我还是一个初学者，故宫包含的知识太丰富了，需要不断地去学习，去提升自己。”
2024年高考的全国甲卷语文试题中，有一道令无数考生印象深刻的阅读题。这道题选自周乾的专著《故宫建筑细探》，内容是关于故宫古建筑中一种科学实用的修缮加固方法——“偷梁换柱”，以及对其中科学意义的解读。“高考题出来后，很多朋友给我发消息，说孩子考完试专门去买了我的书，想了解更多故宫古建的知识。我特别开心，这就是科普的意义。”
周乾说，古人的营造智慧，不是锁在学术论文里的公式，也不是藏在深宫里的秘密，它应该被更多年轻人知道、理解、传承。
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