原标题：天大科研创新DNA存储算法助力敦煌壁画传承万年（引题）
敦煌壁画如何“活”在DNA里？（图）（主题）
天津日报记者 徐雪霏
你能否想象，DNA（脱氧核糖核酸）也可成为一个“超级硬盘”，储存人类历史所遗留下来的庞大数据，并将这些珍贵数据妥善保管，使其得以“存活”千万年？
近日，中国科学院院士、天津大学教授元英进领衔的合成生物学团队，利用DNA信息存储技术实现了人类文化遗产的长期保存：将敦煌研究院提供的10幅精选敦煌壁画存入DNA中，通过加速降解实验验证，通过DNA存储创新算法，壁画信息可在实验室常温下可靠保存超过千年，或9.4℃下2万年。该算法支持DNA分子有望成为世界上最持久的数据存储介质之一，为长期保存人类历史文化遗产提供了一个潜在的数字化解决方案。相关成果在线发表于国际期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。
创新DNA信息存储技术
助力人类文化遗产传承万年
进入21世纪以来，全球数字信息呈爆炸式增长。国际数据公司（IDC）预测，全球数字信息5年平均复合增长率8%，总量在2025年将达到惊人的175ZB。这些数据需要1750亿个1TB机械硬盘才能完全存储。随着数据的快速增长，在可预见的未来，传统存储介质的发展速度都将无法满足数据增长需求。因此，开发新的数据存储技术就显得尤为重要。
元英进院士团队近年来致力于DNA存储这一颇具潜力的存储技术的攻关研究。“由于数字信息的爆炸式增长，全世界都在建数据中心，而数据中心的能耗是挑战。DNA存储由于其高存储密度与低能耗处理等特点，被视为一种具有潜力的存储技术，是应对数据存储增长挑战的新机遇，”元英进院士表示。
2021年8月，元英进院士团队从头编码设计合成了一条长度为254,886 碱基的数据存储专用的人工酵母染色体，存储了两张经典图片和一段视频。并利用酵母繁殖实现了数据可靠复制和基于纳米孔测序仪的精确快速数据读取。该方法在“活”细胞内部利用几百K碱基对实现了几十KB外部数据存储，与以前只实现几K碱基的验证相比，是新的突破。“我们所研究的学科是合成生物学。早期在合成酵母染色体的工作中积累了丰富的DNA设计合成的经验，重塑了保存酵母遗传信息、具有生命活性的合成型染色体。这让我们意识到其实我们已经具备了将信息写入DNA并读取的能力，也正因此我们开展了诸如‘酵母光盘’‘DNA硬盘’等一系列的创新研究。考虑到此次的成果对人类文化遗产的长期保存的潜在价值，我们选取并存储了中华民族数千年历史文化的典型──敦煌壁画。我们也很高兴地看到我们研发的DNA存储技术可以为人类文化遗产的长期保存助力，”元英进介绍道。
DNA存储作为一种分子链式存储介质，长期保存时会面临分子链降解断裂等，严重影响信息的长期可靠性，是亟待解决的关键问题。为解决该问题，研究团队设计了基于德布莱英图理论的序列重建算法，首次在实验室验证了其处理DNA链降解断裂问题的能力。结合该序列重建算法（内码）与喷泉码算法（外码），团队设计编码了6.8MB敦煌壁画，合成了承载图片信息的DNA片段21万条。为验证数据的长期可靠性，团队制备了一个没有任何特殊保护的DNA水溶液样本，并在70℃下加速样本降解长达十周。加速降解处理后，80%以上的片段都发生了断裂错误，依靠设计的序列重建算法依然可以准确组装解码96.4%以上的片段。再通过喷泉码解决少量片段丢失的问题，原始的敦煌壁画图片依然能够完美恢复。根据理论推算，这种程度的高温破坏相当于在实验室常温25℃一千年或者9.4℃两万年的自然降解。
反复实验优化算法
实现DNA对文物样本信息的长期可靠储存
据元英进院士介绍，早在三年前，由他领衔的天津大学合成生物学团队就开始对解决DNA降解问题进行规划，然而由于没有先例，团队只能一步步摸索，并不断改进优化算法设计，最终通过实验得到验证。“据我们了解，此前没有用DNA存储文物信息的先例。为能实现我国悠久历史文化的长期传承，技术层面需要应对存储过程中产生的各类复杂错误。从理论到方法，DNA存储都与信息领域其他存储方式不同，也与生物技术传统研究范式有差别，对我们团队也是一个挑战。”元英进说道。在研究前期，元英进院士团队针对算法进行了必要的理论准备，从理论层面上进行分析并证明了其可行性。随后便开始实施实验，并在过程中不断优化算法。从研究开始，到最终实验成功，花费了三年的时间，在此期间对算法做了大量的优化甚至重写，还挑战了更大规模尺度的实验验证。
当谈及该项研究成功的意义，元英进院士表示：“此项研究的成功实施意味着DNA存储的长期可靠性得到了实质验证”，“DNA存储相较于磁、光、电等常规的信息存储介质还具有存储密度高的优势。例如，我们将《开国大典》和《十九大》的视频片段存储在DNA中，实现的体积存储密度达125PB/g，这比普通硬盘高出了6个数量级。第三个优势是长期保存能耗低。根据美国情报高级研究计划局（IARPA）估计，一个EB级的数据中心采用DNA存储，功耗可以从200MW降至200KW以下。”
据元院士介绍，“DNA存储已成为了国际新一轮产业发展的竞争重点。数据总量的爆发式增长，使得探索新的数据存储介质与存储方式成为信息领域的一个发展制高点，美国、欧盟以及中国都对DNA数据存储给予了极大关注。”根据公开信息，美国国防部高级研究计划局与美国情报高级研究计划局是DNA存储的主要推手，从2017年就开始进行了一系列研发布局，以微软、Twist Bioscience、Illumina和西部数据四家公司为核心创建了“DNA数据存储联盟”。我国已将“DNA存储”列入国家“十四五”发展规划和2035年远景目标纲要，将其作为与量子技术、神经计算等并列的前沿技术，也布局了“生物与信息融合（BT与IT融合）”重点专项推动其发展。“与美国不同，我们支持跨领域研究的体制机制方面仍处于不断探索中。现阶段需要抓住DNA存储发展机遇，进一步释放我国数据红利，支持‘数字中国’建设。”元英进院士提到。
DNA数据储存技术逐步升级
实用化需突破成本高、与现有架构融通等瓶颈
DNA存储数字信息的想法由来已久，早在上世纪60年代，随着DNA双螺旋结构的发现，就有研究人员提出了利用DNA存储数据。1988年，艺术家乔·戴维斯（JoeDavis）和哈佛大学研究人员合作，开展了利用DNA存储数据的实际实验探索。他们在大肠杆菌的DNA序列中，将一张代表生命和女性地球的古代日耳曼符文图片，通过5×7的矩阵存储到DNA序列中。自此开始，人们对DNA作为数据储存解决方案的兴趣逐渐升温。2017年，哥伦比亚大学团队在《科学》杂志上报告，他们将6个文件存入了DNA中，这6个文件包括一个完整的计算机操作系统、一种计算机病毒、一部法国电影片段，和信息论创始人香农（Claude Shannon）在1948年完成的一篇开创性论文等。2018年，在微软的资助下，华盛顿大学的研究人员更是成功实现了200 MB数据规模的可靠和随机读取。
国内的很多研究机构都开展了一系列研究，除了天津大学团队，国内的东南大学、清华大学、华大生命科学研究院等都开展了相关研究。2021年11月，东南大学生物电子学国家重点实验室的刘宏团队成功将学校校训存入一段DNA序列中，并构建了一个小型的读写融合器件，成果发表于《Science Advances》。2022年4月，深圳华大生命科学研究院团队建立了一种有特色的比特—碱基转换系统──“阴阳编码系统”，论文发表于《Nature Computational Science》。
DNA存储拥有超越传统存储介质6-7个数量级的存储密度优势，且具备长时间数据存储能力，其未来的主要应用方向是对占比80%以上的冷数据进行存储。DNA存储距离实用化并不遥远，据高德纳咨询公司预测，到2024年，将有30%的数字业务进行DNA存储试验。然而DNA存储想要大规模应用，尤其是在国内实用化还需要突破DNA合成成本高、读写速度慢、与现有存储架构互融互通难等几个瓶颈。
敦煌壁画千年不褪色之谜
一是颜料,敦煌壁画颜料紧张身分为进口宝石。二是环境,敦煌那边干旱少雨,湿度低,敦煌壁画根本是在密封状况,所以可以维持时候长点.到近代,环境不容乐不雅了.敦煌壁画的艺术特点敦煌石窟艺术是我国的国宝，也是全国文化遗产，它的范围之年夜、历时之长、内容之充裕、技巧之精深、保存之完好都是环球罕见的。多数洞窟一直被沙漠掩埋着的。（ 光线对莫高窟壁画颜料的影响,是引起颜料变色、褪色的主要因素之一。颜色发生变色、褪色并非一朝一夕之事,它是上千年来紫外光以及可见光累积照射、逐渐变化的结果。对于一般的洞窟来说,壁面接受到的光主要是散射光,因此,测定不同位置、大小不同的洞窟、在不同壁面所接受到的光的累积照射量的多少是十分必要的。） 敦煌莫高窟虽经历千年,但地处沙漠干旱气候区,年蒸发量是降雨量的千陪,尤其建在远离人口密集的沙漠腹地,这样自然和人为的损毁条件少了许多.当地人自古也都诼信佛教,这一艺术瑰宝才得以保存至今.实在是国之大幸 （我知道这是暑假作业，我也是搜完再复制来的，这个比较好，既少又确切） 一是颜料,敦煌壁画颜料紧张身分为进口宝石。
二是环境,敦煌那边干旱少雨,湿度低敦煌莫高窟虽经历千年,但地处沙漠干旱气候区,年蒸发量是降雨量的千陪,尤其建在远离人口密集的沙漠腹地,这样自然和人为的损毁条件少了许多.当地人自古也都诼信佛教,这一艺术瑰宝才得以保存至今.实在是国之大幸 。
敦煌壁画千年不退色之谜
敦煌研究院研究员王进玉近日揭开敦煌壁画为何能保持千年不褪色之谜，谜底竟是敦煌壁画颜料主要成分为进口宝石。王进玉说，敦煌石窟不仅是闻名世界的艺术宝库，而且还是一座丰富多彩的颜料标本博物馆。它保存了北朝至元代等10多个朝代千百年间的大量彩绘艺术颜料样品，是研究中国乃至世界古代颜料化学发展史的重要资料。
据王进玉介绍，他采用科学的方法，将现代仪器分析与古代文献记载结合起来，以敦煌壁画常见的红、黄、蓝、绿、白、黑等30多种颜色为样品进行科学分析后得出结论：早在1600多年前，我国就具备了很高的颜料发明制作技术和化学工艺技术，敦煌壁画颜料主要来自进口宝石、天然矿石和人造化合物。王进玉认为，这不仅可以证明我国是最早将青玉石、云母粉、铜绿、绛矾、 陀僧作为颜料应用于绘画的国家之一，而且表明我国古代的化工技术和颜料制作技术在当时处于世界领先水准。
一是颜料,敦煌壁画颜料主要成分为进口宝石。二是环境,敦煌那里干旱少雨,湿度低,敦煌壁画基本是在密封状态,所以可以维持时间长点.到近代,情况不容乐观了...
敦煌壁画的艺术特点
敦煌石窟艺术是我国的国宝，也是世界文化遗产，它的规模之大、历时之长、内容之丰富、技术之精湛、保存之完好都是举世罕见的。
由于它产生在中西文化交流的国际通道——丝绸之路中段的关键地区敦煌，因而具有特殊的地理文化性质。这个地区曾经居住过乌孙、月氏、匈奴等民族，汉武帝建立河西四郡之后，在境内设立了阳关和玉门关，为中西使者、商贾、僧侣东来西去必经之地，因而敦煌自古便是“华戎所交”的都会，也是一个多种文化交融的地区，石窟艺术传自印度，途经中亚、西域，从内容到形式，必然具有多种因素和风格的特点。但所有特色都包融在源远流长的中华文化艺术体系之中而呈现出新的风彩。下面略述十大特色。
（一）石窟建筑的中国特色
佛教石窟始兴自印度，辗转传到西域。每传一地形制都有所变化，原来印度的毗诃罗（僧房）和支提（塔庙）都出现了新形式。传到敦煌，则离印度更远。敦煌最早的禅窟，其窄小的甬道与印度的廊柱大殿不能相比；两侧仅容一人结跏趺坐的小禅室，亦与印度起居室式大禅房相异，并完全模仿了库车苏巴什的禅窟形制，而且规模更小。北魏的中心柱窟与廊柱佛塔式大厅更不一样，它是阿富汗巴米扬大佛隧道窟在西域克孜尔逐渐演化而成的，北魏晚期发展成为中国多层楼阁式塔，绕塔观像的作用与支提略同，但后室有平綦顶、前厅是人字形、硬山顶，南北壁有汉式阙形龛。早期的石窟形制上便已增添了中国木结构建筑的特色。隋唐以后的倒斗顶殿堂，正壁开龛，顶悬华盖（藻井），有的窟中设佛坛，前有踏步，后有背屏，四面围栏，佛坛四面画壶门及伎乐、动物装饰，四壁画联屏。佛窟在世俗化过程中进一步模仿宫殿形式，中国特色更为浓厚。
（二）从印度飞天到中国飞仙
世界各文明古国都有自己的飞神形象，希腊有安琪儿——臂长翅膀的儿童或少女；中国有羽人，臂长羽毛，奔腾于空，世称飞仙；印度有头顶圆光、身托云彩的飞天，也有双翼天使。敦煌飞天来自印度。当其进入龟兹石窟后变为圆脸、秀眼、身体短壮、姿态笨拙的形象，加上印度裸俗、波斯大巾、不乘云彩，形成了西域特殊风格。进入敦煌后，遂渐与羽人相结合，五世纪末转化为飞仙，条丰脸型、长眉细眼、头顶圆髻、上身半裸、肩披大巾、头无圆光、风姿潇洒、云气流动，这就是敦煌式中国飞天。隋代帝王宠爱飞天，暗造机关令木制飞天上下飞舞为帝王卷帘启户，天上的仙人下降凡间。〔（1）A〕因而隋代飞天发展到了顶峰，千姿百态，成群结队，形成了自由自在的飞天群。特别是天宫，阁中的伎乐天也腾空而起，化为绕窟一周的伎乐飞天。
唐代飞天，不长翅膀，不依托云彩，就靠一条长巾，展卷飞舞，便轻盈飘渺地翱翔太空。正象我国诗人李白咏飞仙诗所说：“素手把芙蓉，虚步蹑太清；霓裳曳广带，飘浮升天行。”〔（2）A〕这就是中国飞仙（即飞天）典型的艺术形象。
（三）菩萨的女性化
石窟艺术源于印度，在印度石窟中人体比例、姿态动作、面部表情都比较写实而又合于理想；在男女性别上，特征分明，圣众中男女生理特征非常明显。男者面相丰圆、唇有胡须、肩宽腰壮、强健有力；女者脸圆、眼尖、眉长、唇厚、丰乳、细腰、大臀、跣足，有的男根女阴都毫不掩饰地表现出来。
龟兹石窟继承了这一传统，但裸体像已大为减少。进入高昌地区，菩萨圣众性别大多不明，佛陀身后的天龙八部也多为同一形象，没有男女长幼之分，裸体形象已不存在。敦煌早期洞窟多半如此。一方面符合佛经的说法：佛国世界的圣众“非男非女”，同时儒家的伦理道德观念认为赤身裸体有伤风化，不文明不道德，故有意不表现男女生理特征。隋代以后，明显地出现了女性菩萨，面相丰润而妩媚，唇上虽然有绿须，胸前亦无乳房，但温静娴雅、姿态婀娜。故唐初高僧道宣说，造菩萨象：“宋齐间皆唇厚鼻隆目长颐丰，挺然丈夫之像。自唐以来，笔工皆端严柔弱似伎女之貌，故今人夸宫娃如菩萨也。”〔（3）A〕画家赵公佑形容菩萨像“妍柔姣好，奇衣宝眼，一如妇人”〔（4）A〕，感叹失掉了造菩萨像的目的。敦煌画师与中原一样，为了“取悦于众目”，菩萨像也女性化，世俗化了。
（四）供养人画像是中国特有的肖像画
在印度佛教石窟艺术中，还没有发现有纪年题记的供养人画像。在西域的龟兹石窟中出现了为数不多的供养人画像行列，但少有题铭。敦煌则不然，在最早的一组十六国晚期洞窟里便出现有供养人画像群或通壁画像行列，并有榜题，这与儒家的祖先崇拜有关。汉代已有为祖先画像之风，佛教功德主画像便与此结合成为最初的施主列像。西魏已形成一家一族的画像，唐代则发展为家庙，如贞观十六年的220窟，题名“翟家窟”，从道公翟思远到九世孙五代翟奉达“检家谱”〔（5）A〕共连续了280多年，翟奉达又画了他一家三代之像，十几代人一脉相承，岂非家庙？
五代98窟为曹议金功德窟，共画供养人169身，从曹氏家族内亲张议潮、索勋、外戚女婿于阗国王李圣天、回鹘公主等，还有节度使衙门大小官员及曹氏姻亲、曹氏家族祖宗三代、儿女、子婿等，按辈份依次排列，而且有一批等身大像，超身巨像，比佛、菩萨画更为显赫，而且依次排列绕窟一周，画像场面宏伟，似乎不是在供佛，而是供人，供奉曹氏家族，充分表现了佛教石窟中中国封建宗法社会的特点。
（五）大乘经变的王国
大乘教在中国普遍流行，并形成了许多宗派。因而如《法华经》、《华严经》、《维摩诘经》、《阿弥陀经》、《弥勒经》等大乘主要经典都有经变。这里的经变是指一部经绘一幅画，本生故事，则一个故事一幅画，也可叫经变，但一幅大型经变却包含许多故事。这种经变，在佛教国家隋唐以前的佛教遗址中尚未发现过，中亚也没有，这是中国画师以佛经为依据独创的。据现存的画迹来看，北魏晚期在麦积山石窟里已出现巨型中国式西方净土变和维摩变。从敦煌说，一般晚于中原，始于隋，盛于唐，在敦煌石窟中保存的《西方净土变》、《东方药师变》、《弥勒变》、《维摩变》、《报恩经变》、《密严经变》……等二十几种，计1102幅，如加上本生故事，约有1350幅，堪称当今世界大乘经变之王国。特别是吐蕃时期以后，集各宗各派经变系于一窟，同时并存，各展风彩。这些经变是抽象佛经的具像化，在具像化过程中又出现了中国式楼台亭阁、金碧辉煌的皇家宫苑和色调幽远的自然景色，在经变的艺术境界中，还蕴含着多层次的意境：宗教境界、政治境界、伦理道德境界等，充分体现了释、道、儒三家思想融合在一起的中国特色。
（六）敦煌壁画是一座音乐舞蹈宝库
敦煌壁画中反映的舞与乐是联在一起的整体，舞是乐之形，乐是舞之声，它融合了各民族和各国舞乐的因素，它的多元性是很明显的。主要可分为三类：中原汉民族的舞乐，如清商乐、燕乐等；西域兄弟民族的舞乐，如龟兹乐、疏勒乐、高昌乐等；外国舞乐，如天竺乐及中亚波斯等国的舞乐。在河西走廊主要流行以龟兹乐与中原舞乐结合的《西凉乐》，其中包括敦煌乐。随着丝绸之路的繁荣和佛教艺术在敦煌的发展，天竺乐在西域和敦煌舞乐中留下了深远的影响。
敦煌壁画中的舞乐，分为两大类：即仙乐与俗乐。所谓仙乐即以佛国世界天人形象出现的舞乐，如早期洞窟里绕窟一周的天宫伎乐；唐代金碧辉煌的极乐世界里的大型舞乐场面，如220窟的胡旋舞、胡腾舞，217窟的柘技舞等。俗舞是现实生活中的乐舞，如张议潮出行图中的营伎；宋国夫人图中的清商伎和百戏；嫁娶图中的六公舞等。仙乐中天人、菩萨的手式和姿态，都蕴含着印度舞蹈的流风余韵。但这一切都纳入唐代吸收融合、不断创新的民族精神中，形成了中国舞乐的庞大体系和优秀传统。
（七）敦煌石窟艺术与信仰思想
敦煌石窟艺术直接接受了西域佛教艺术的内容、技法和风格，主要颂扬佛陀生平事迹和前生善行，宣传累世修行积累功德，因而萨王子饲虎、尸毗王割肉喂鹰、月光王施头千遍、须堵提割肉奉亲等悲剧性题材大为流行，宣扬舍己为众生的牺牲精神，最后才能成佛。
隋唐时代，全国统一，政治经济大发展，大乘经变一时蔚然兴起，《弥勒净土变》、《东方药师净土变》、《阿弥陀净土变》、《法华经变》等一反早期悲惨气氛，而呈现出楼台亭阁、金碧辉煌、歌舞升平的欢乐景象。当世死后即能成佛、念佛七日即可往生净土的思想代潜了漫长的累世修行才能成佛的旧观念，善男信女对佛的信仰思想发生了变化。大体有三种：一、超度亡灵。希望先亡父母、三世父母、七世父母神游净土永离三途；二、为活着的人祝愿。如“现在居誊位太安吉”、“见在老母合家子孙，无诸灾降”、“府主大王曹公保安”等。三、愿成佛者多笼统祝愿。“愿亡者神生净土”、“法界众生，同登正觉”、“一切众生，一时成佛”，特别是对现存者的祝愿。法华经普门品，观音经变及千手千眼观音变中，大量表现了口念观音名号，立刻解脱现实苦难的画面，而不是死后成佛。因而极乐世界图往往是人们作为对佛陀的供养，以求得解脱现实苦难的目的，进入极乐世界，成佛的希望是有的，但三等九级的等级制是很严格的，得之不易。
千年佛教信仰思想的变化，是受到儒家入世思想和现实思想影响的，是儒、佛思想结合的产物。
（八）中印壁画技法上的交流
敦煌壁画表现技法有两个来源：一是中国传统的壁画技法，敦煌汉晋墓画便是基础；一是西域传来的表现技法。壁画制作方法大体相同，造型、线描、构图、赋彩、传神等表现技法，各具民族特色，这里不多谈，主要谈谈完全不同的两种立体感表现法。
从西域传来的天竺凹凸法，即以明暗晕染表现主体感。这种方法从阿旃陀传到敦煌，已经有许多变化，但以肉红色涂肉体，以赭红晕染眼眶、鼻翼和面部四周，使明暗分明，最后以白粉涂鼻梁和眼球，表现高明部分。年久色变，肌肉变为灰黑，而白鼻梁，小字脸更为突出，这种晕染法在敦煌石窟流行了250多年。
中国传统的色晕法，方法简单，与印度凹凸相反，只在面部两颊及上眼睑渲染一团红色，既表现红润色泽，又有一定的立体感。这种方法起自战国，西汉已很成熟。五世纪末进入敦煌壁画，与西域明暗法并存近百年，至六世纪末的隋代，才融合中西为一体，以色晕为主，又有明暗渲染，至七世纪初的唐代才形成崭新的中国立体感表现法。
（九）释道儒三家思想大融合
敦煌艺术的开始时期，主要表现佛陀说法、释迦生平事迹——佛传故事、佛陀前生舍己救众生的善行——本生故事、佛陀渡化众生的事迹——因缘故事、还有静坐参禅的千佛。主要表现修持六度以成佛道的悲剧性静穆境界。
北魏晚期，壁画中出现了东王公、西王母、伏羲、女娲、方士、朱雀、玄武、青龙、白虎、羽人、乌获等道家神仙的形象，出现了云气天花流动旋转，出现了动的境界，还出现了传自南朝的“秀骨清像”的菩萨以及身着大袍、脚登高头履的士大夫形象，这正是佛教传入中国后与道家神仙思想相结合的反映。
隋唐以后，出现了许多伪经，实际上是中国人自撰的佛经，《报父母恩重经》是根据《孝经》杜撰的。唐代洞窟里有此经变，中部为佛陀与圣众，四周描写十月怀胎、分娩成长、长大成人、忤逆、不孝等情节。这不是宣传佛教，而是宣扬儒家孝道思想。在许多净土变的深层境界中，多蕴含着儒家的伦理道德思想和政治境界。
南北朝时一位学者说得好：“释迦生中国，立教如周孔；周孔生西方，立教如释迦。”一语揭示了文化交流中的规律。
（十）中西石窟艺术交流的交汇点
公元前三世纪中，阿育王弘宣佛教，佛教艺术自印度兴起。公元一世纪时，希腊式佛教艺术出现于犍陀罗，并向各国传播。二世纪时从阿富汗传入新疆于阗，在南路的民丰汉墓中发现有汉代希腊式菩萨像和中国的龙图案，诺羌的寺院遗址中发现有须大本生故事画，与此同时在以龟兹为中心的北路，克孜尔石窟里出现了巴米扬石窟一派艺术，当它与龟兹风土人情相结合后，就形成了龟兹特有的菱格故事画。但龟兹艺术中仍然包含着印度艺术成分、阿富汗特色和波斯影响，而更重要的是汉画因素，因而形成了多元型的西域风格。
高昌自晋以来一直是汉人政权，汉文化根深蒂固，西方传来的裸体艺术受到儒家思想的抵制，裸体人物、菩萨的性别特征被冲淡了，佛陀和圣众多变成了无性天人。绘画形式与中原汉画有更多关系，因而真正中西艺术交流的第一站是在这里。
传入敦煌后，一开始就赋予了更多的汉文化因素，如阙形龛、人字形窟顶、组画形式、笔意豪放等，但基本上仍然保持西域风格。北魏时期，人物形象汉化，连环画形式发展，虽然在风格上仍然保持着印度、波斯成分，但由于中原佛教艺术，特别是南朝艺术的西传，从题材内容、人物造型、线描、赋彩、立体晕染到意境创造，都出现了明显的中原风格，把敦煌石窟艺术中国化的进程推向高潮。同时形成了西域风格、中原风格交汇敦煌、同时并存的新局面。太和以后，中原风格的画幅还随着宋云、惠生传入西域，反馈于中亚和印度。事实证明敦煌石窟是中印、中西文化交流的交汇点