科學技術在文物保管中的應用

■張曉楠

晉冀魯豫烈士陵園管理處

文物是古代文明在當代遺留的重要載體，是中華民族源遠流長的文明的歷史見證，是不能再生，不可替代的重要文化遺產。文物在其流傳的過程中，經歷了風化、日曬、水淹、腐蝕等來自于自然和人類社會的各種破壞，只有及時修復保護，才能阻止或者減緩其消亡的進程，使其成為透視歷史的重要依據。

我國對于文物的保護工作，一直以來都十分重視。塵封前年的文物重現于世人面前，如何善加修復，妥善保存，如何讓地域更為廣泛和年代更為深遠的人們能夠永恒共享到這些精美文物及其中所蘊含的文明，是文物保護工作者所擔負的重要歷史使命，也是保證文物得以存留世間，散播文明的重要基礎。在文物保護工作框架下，除了文物剛剛發現階段的修復工作以外，更多的任務則隸屬于在館的范疇，確保文物在保管的過程中不會發生進一步的損傷。近年來，隨著科技的發展，在傳統的保護與修復工藝得到繼承和發揚的同時，更多先進的技術參與到文物保護的工作中來，這些科技的參與，不僅僅進一步推動文物的保管工作實現了長足的進展，更加對其展示以及文化的傳播發揮了重要作用。

在文物保護領域中，進入新千年之后，生物技術的應用開始呈現出顯著的上升趨勢。生物技術的引入，在對石質、紡織品以及紙質文物的維護方面意義重大，必須得到重視，展開有針對性的引入。對于石質文物而言，其表面裂化礦物、腐生礦物和晶體沉積成為該類別文物保護工作需要面對的重要問題，并且表面的片狀剝落以及粉化、開裂等問題也不容忽視。在這一領域中，基于微生物核酸水平的鑒定方法比較常見，包括變形梯度凝膠電泳和溫度梯度凝膠電泳·擴增rDNA限制性酶切片段分析法(ARDRA)以及熒光原位雜交技術(FISH)等，都能夠及時檢測出石質文物存在的微生物活動，及時確定其是否存在微生物腐蝕和污染。除此以外，生物技術在加固和修復石質文物方面同樣有著積極作用，生物清洗以及生無礦化是主要的應用領域。其中前者是利用硫酸鹽還原菌在缺氧環境下可以將大理石表面風化生成的硫酸鈣轉化成為方解石的原理展開，最終達到清除硫酸鹽污垢以及增強石質結構表層穩定性的目標。而后者則可以進一步分為生物誘導礦化和生物控制礦化兩種，其中生物誘導礦化主要是由生物的生理活動觸發周圍環境物理化學條件改變而發生的生物礦化作用，而生物控制礦化則是由生物生理活動引發，并且在空間、構造以及化學三個方面均受到生物的控制而完成的礦化過程。

生物對于紡織品文物的保護作用，突出表現在清洗方面。最為突出的工作方式，是利用微生物活體細胞代謝過程中所放出來的具有清洗特征的物質，對紡織物表面上的污物進行分解，最終轉化成為無毒無害的水溶性物質的方法。具體的作用方式包括三種，即生物物理作用、生物化學作用以及生物酶作用，其中生物物理作用主要是生物細胞增長而使聚合物組分水解、電離或質子化而發生機械性破壞，將污染物分裂成為碎片以供清理；生物化學作用則是微生物對聚合物作用并且產生其他無害的新物質；生物酶作用則是利用酶對于蛋白質等有機污垢淀粉分解催化作用，將附著在紡織物上的有機污垢除去的過程。除此以外，生物技術對于紡織品文物的保護，還表現在對絲織品的修復和加固方面。主要是將蔗糖分布在需要加固的紡織品表面，而后選擇合適的微生物菌群，使其在適宜的生長環境中活動，將蔗糖分子連接成纖維絲，與原有絲織品實現搭接，發揮支撐和加固的作用，且不會影響文物外觀，強度影響較弱，也不會引入有害化學物質。

生物技術在紙張文物的保護方面同樣發揮著作用。主要是通過控制環境溫度，以及采用滅菌物理以及化學技術來對紙張進行存放，避免微生物對于紙張的危害形成，還可以采用漂劑進行漂洗，對紙張表面的菌斑和污跡進行移除。

除了生物技術以外，近年在文物保護領域發揮突出作用的，則是與其自身一起成長的各種信息技術，包括X光照相技術、X射線熒光光譜技術、三維景深立體顯微觀察技術，以及掃描電鏡技術等。其中X光照相技術主要是利用X射線的穿透力，對文物進行照相，從而獲取到相關其材質以及形態特征的更多數據，便于發現文物內部裂紋、缺陷以及其他相關信息，并且結合其材料數據來確定更具針對性的保護。X射線熒光光譜技術則是利用X射線對被測文物進行激發，考慮到不同的元素會在激發的情況下射出各具特征的X射線，并且具有不同的熒光波長，因此此種方法可以用于確定文物中不同元素含量狀況信息的獲取。作為一種定性和半定量分析技術，X射線熒光光譜技術與X光照相技術一樣，都能有效服務于對文物的精準判斷，從而實現有針對性的保護。

三維景深立體顯微觀察技術主要用于獲取立體視覺物像，能夠用于檢查文物表面不能用肉眼清晰確認或者觀察的顯微特征。除了具備通用立體顯微鏡技術特征以外，三維景深立體顯微觀察技術還兼具有金相顯微鏡特征，能夠對被觀察金屬物品的微觀組織展開分析，研究金屬中合金生成、冶煉、澆鑄及加工工藝等信息。除此以外，掃描電鏡技術在文物保護中的作用同樣不容忽視，其工作原理主要是利用電子束轟擊文物樣品表面，激發出次級電子、背散射電子以及 X 射線等，對這些轟擊結果進行采集，可以獲取到文物表面的微觀形貌以及其成分等綜合信息，同樣是確定文物特征，清晰保護方案的必要舉措。

除了上述相關文物保護的相關技術以外，信息技術同樣功不可沒。雖然信息技術并未能夠直接參與文物的保護工作，但是文物本身要面對展覽，對應的搬運等工作都可能會帶來額外的損傷，而信息技術能夠以數字化的形態向人們展示文物，從一定程度上減少了文物需要展出的時間，對于搬運的需求也會有所降低。因此可以說數字信息技術，在文物保護領域的作用同樣不容忽視，對于文物所代表和蘊含的文化內涵的弘揚和傳播更加意義重大。

現代科學技術對于文物的保護而言，一方面提供了堅實的支持材料，另一個方面則提供了全新的保護手段，能夠有效防止保護處理過程中違背修復保護原則情況的出現，同時也為文物的深入研究提供了定性以及定量的依據。只有對各類技術深入學習和分析，綜合文物自身特征，有的放矢地合理運用，才能獲取良好效果，才能切實實現文物的保護。

參考文獻

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