2024年10月16日至19日,中国文物保护技术协会第十二次学术年会在敦煌成功举办。其中,由故宫博物院组织的“可移动文物分析检测与研究”分会场学术研讨会于10月18日召开,来自全国各文博单位、科研院所、高校等近百人参加了会议。
分会场为期一天,分为五场,共有15位学者作了学术报告。首先,中国文物保护技术协会秘书长、故宫博物院曲亮研究馆员对与会专家、学者表示了热烈欢迎。
第一场学术研讨会由曲亮研究馆员主持。
首先,来自天津大学的硕士研究生宋梓䶮作了《基于多元检测技术的青砖产地溯源的模型建立》报告。她采集了5个取样地的52个具有代表性的青砖样品,并使用X射线荧光光谱、X射线衍射光谱和放射性同位素技术获取样品的元素成分、物相组成及锶同位素比值,采用了机器学习方法构建多元产地溯源模型,并使用混淆矩阵对模型进行校验,进而得到最优的青砖产地溯源模型。该项研究首次将锶同位素引入青砖的产地判别研究,将同位素分析数据与机器学习结合,为青砖产地溯源提供了新的思路。
广东省博物馆博士后王嘉堃作了《基于太赫兹技术的青铜锈蚀产物的原位无损分析》报告。他首先使用太赫兹时域光谱(TDS)技术对青铜器标准锈蚀产物进行检测建立了太赫兹光谱数据库,搭建反射光路,使用小波阈值去噪、概率密度提取解析、超分辨算法提升信号的分辨能力和成像质量。然后制作了模拟样品进行测试,以非破坏性的方式获得腐蚀产物的成分和分布情况。最后成功将该技术应用于三星堆三号坑出土的眼型青铜器文物残片中的无损分析中。
故宫博物院李广华副研究馆员作了《高光谱成像技术在绘画文物研究与保护中的应用》报告。她分析了高光谱成像技术具有无损检测、近红外波段对于矿物颜料具有一定穿透性、图谱合一等特点,提出该技术非常适用于绘画类文物的隐藏病害、工艺等隐藏信息的提取与增强、颜料成分鉴别;展示了故宫博物院与中国科学院空天信息创新研究院针对平面绘画类文物搭建的大幅面高光谱扫描系统,并建立了传统颜料的高光谱数据库,通过制备模拟样品进行微老化实验和热效应实验了解了卤素灯对于不同种类文物的影响;通过实际案例详细介绍了高光谱成像技术在故宫博物院馆藏文物的隐藏病害调查、工艺研究、纸张老化程度评估以及修复效果记录等方面的应用。
第二场学术研讨会由中国科学院高能物理研究所的冯向前研究员主持,3位学者带来了关于错金银工艺、樟木对金属的病害作用、墓葬出土“青瓷”的研究与鉴定等方面的精彩报告。
中国国家博物馆刘薇副研究馆员作了《中国国家博物馆藏错金银云纹铜犀尊制作工艺研究》的报告,她首先梳理了战国至秦汉时期的错金银工艺技术特征及研究进展,指出中国国家博物馆藏错金银云纹铜犀尊的制作工艺细节仍存在争论,并以此为案例,综合利用大幅面X射线荧光成像、X射线成像、便携式X射线荧光光谱、三维视频显微镜等多种分析手段,对该文物的材质、纹饰特征、制作工艺进行了分析研究,明确了犀尊主体由铜锡合金组成,犀尊眼珠为铅钡硅系玻璃,揭示了嵌槽为铸造而成,排除了金汞齐填槽的可能,器物采用了传统模范铸造法,揭示了纹饰的两层结构以及表面金银饰的分布特征和规律,并进一步印证该器采用金银丝嵌错工艺。该项研究对于同类动物型铜器或错金银器物的研究具有重要的参考价值。
上海博物馆沈敬一副研究馆员作了《樟木对金属的病害作用研究》的报告,他指出樟木因其防霉与驱虫作用而被许多博物馆作为储藏柜架的制作材料,而目前对于樟木的挥发物对文物的安全性仍缺乏充分认识。他筛选了不同木龄的香樟和云南樟,使用铜、金、银三种金属片模拟金属文物,通过Oddy实验判定樟木的可用性。使用GC-MS、SEM-EDS、XRD等检测技术来表征不同陈化年数和不同品种樟木的挥发性成分和铜、铅的腐蚀物成分,发现陈化30、50、100年的香樟和陈化30年的云南樟对以铜、铅为主要成分的青铜、活泼金属制品(如铁器等)均有显著的病害作用,陈化时间的增加并未使樟木的病害作用显著减弱,提出樟木不适宜用作博物馆藏展材料,不应在博物馆进行使用和推广的观点。
西安市文物保护考古研究院郭瑞馆员作了《西安一初唐高等级贵族墓出土“青瓷”的分析研究与科学鉴定》的报告,针对一件初唐贵族墓出土的青釉瓶首先使用软件进行器型切片,使用多元统计分析对该件器物进行器型量化分析,在对器物采样后通过使用超景深显微镜和偏光显微镜进行结构观察,利用分光光度计获取色度信息,使用能量色散型X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、显微共聚焦拉曼光谱仪对样品的胎、釉的化学元素组成、物相组成及玻璃相聚合度进行检测,认为该件器物为低温铅釉器,胎体具有北方典型高铝低硅特征。胎体烧成温度约1200-1300℃,釉成型温度约为700-800℃,胎釉中Pb含量差异显著,为胎、釉二次烧制可能性较大。结合目前已知的同时期铅釉器生产窑址比对,推测该件器物可能来自巩义。该器物在外观上与“青瓷”“白瓷”具有一定相似性,实际为胎体更接近于瓷胎的低温铅釉器而非瓷器,而其是否为仿制“青瓷”或“白瓷”的明器仍有待进一步研究。
第三场学术研讨会由中国国家博物馆刘薇副研究馆员主持,3位学者针对超临界二氧化碳技术对于纸张保护、纸张工艺复原、象牙劣化研究等方面作了精彩报告。
中国药科大学宋雅琴助理研究员作了《超临界二氧化碳技术对纸张的原位增强研究》的报告,她指出目前近现代纸质文献亟待保护,而纸质文物保护的关键在于脱酸与加固。她首先分析了水溶液、有机溶剂、气相、等离子技术等不同脱酸方式的优缺点,并介绍了超临界二氧化碳技术的特点。该研究以二氧化碳为超临界溶剂,研究了超临界状态下的温度、压力及纤维素的用量、聚乙烯亚胺的用量对纸张的脱酸效果和加固效果的影响,其结果表明在经过超临界二氧化碳流体对纸张加固后,纸张的抗张强度、耐折次数与撕裂度明显提升,应用聚乙烯亚胺后纸张的pH值提升至7.5以上,认为超临界二氧化碳技术可以实现纸质文物的安全环保的脱酸-加固二合一保护。
故宫博物院屈雅洁馆员作了《清代宫廷粉蜡笺光泽度工艺复原研究》的报告。在中国近两千年的造纸技术发展中,历代工匠和文人通过运用多种技术和材料加工生纸,创造了种类繁多的加工纸,其中清代乾隆时期的宫廷御用粉蜡笺的加工技艺达到了顶峰。屈雅洁馆员在前期的研究基础上,采集了故宫博物院藏粉蜡笺类文物的尺寸、厚度、光泽度等基础数据,并进行了不同光泽度的粉蜡笺的工艺复原实验,得到了不同光泽度粉蜡笺可行的制作工艺流程,并对书写性能进行了研究,结果表明适量施加虫蜡对书写无明显影响,大量施蜡可通过皂荚水恢复书写性能,且对光泽度无明显破坏。该研究对于这类加工纸的工艺复原和保护修复提供了科学依据。
来自四川大学的博士研究生陈利纬作了《三星堆出土大象牙与俄罗斯出土猛犸象牙的劣化研究》的报告,他根据大象与猛犸象牙在结构及化学成分上的相似性,以三星堆出土大象象牙与俄罗斯出土猛犸象牙为研究对象,使用光学显微镜和扫描电镜进行显微结构观察,使用X射线荧光光谱仪、显微红外光谱仪、热重分析仪等检测手段结合力学性能测试,发现大象象牙与猛犸象牙的劣化特征具有较强的一致性,其劣化进行与有机组分的衰减密切相关,胶原纤维网络的不均衡降解使羟基磷灰石与胶原蛋白复合体系遭到破坏,导致象牙力学性能的改变。同时,结构中的缺陷为埋藏环境中介质的侵入提供了通道,进而改变了象牙的原有化学组成和外观色泽,最终影响了生物矿物聚合体的宏观物理性能。该项研究表明猛犸象牙可作为模拟样品应用于出土象牙文物的保护研究。
第四场学术研讨会由故宫博物院雷勇研究馆员主持。
首先,西北大学博士后李仁作了《基于显微诊断与ATR-FTIR化学计量学的饱水考古木材降解特征研究》的报告,他以“南海Ⅰ号”发掘的马尾松木材遗存为研究对象,使用光学显微及荧光成像方法诊断木材细胞降解特征,使用非侵入式全自动显微 ATR-FTIR方法,采集不同降解程度木材的FTIR光谱,结合化学计量学方法,实现木材降解等级的快速判别。采用微区ATR-FTIR方法对重度降解的马尾松晚材管胞细胞壁结构进行精细表征结合高分辨 SEM 及化学成像图谱,成功提取出细胞角隅、胞间层与残余次生壁的FTIR光谱,结合化学计量学,在细胞水平上精准解译了管胞细胞壁结构抗降解特性。该研究表明基于显微诊断方法可有效判别沉船饱水考古木材的降解等级,FTIR光谱与化学计量学相结合增强了诊断结果的准确性和可靠性,可为海洋出水沉船的科学保护和保存提供理论依据。
故宫博物院任萌副研究馆员作了《亚洲漆器分析新技术(RAdICAL)与明清“漆”类材料研究》的报告,她介绍了美国盖蒂保护研究所和故宫博物院联合举办的亚洲漆器分析新技术(RAdICAL)研讨班,详细介绍了样品的精细分层剥离技术、剖面样品的染色及显微鉴别、热裂解/气相色谱-质谱分析与数据解析等内容,强调了剖面分析的重要性。任萌博士以一件典型漆盒为例,介绍了该方法的技术流程,并在样品的不同层中识别出中国大漆、熟桐油以及蛋白类物质。
北京科技大学周逸航副教授作了《北方出土漆膜的降解特点及其pH响应卷曲行为》的报告,他首先简单介绍了漆膜的结构和固化过程,结合文献实例推测古代漆膜氧化断链的主要途径就是β-剪切过程。在对山西太原出土的漆膜研究发现漆膜在不同溶液中的卷曲行为有一定规律,在酸性环形中向外卷曲,继而在弱碱性环境中外层会大幅润胀而向内卷曲。通过XPS、ATR-FTIR等表面分析手段发现漆膜外层的氧化程度更高,外层具有更高的极性、更多的羧酸钙含量。漆膜的氧化断链过程在漆酶催化聚合时已经存在,但在碱性土壤环境中持续进行,并最终造成漆膜内外层的化学结构差异。该研究对于清理修复具有一定指导作用,北方漆膜在保护处理中应当避免或在可控条件下使用酸性试剂和整合试剂,从而控制漆膜的溶胀和卷曲行为。
第五场学术研讨会由中国科学院大学罗武干教授主持。
故宫博物院谢扬帆副研究馆员作了《现代技术助力传统工艺与材料的恢复——故宫坤宁宫炕桌修复中有关科技检测与传统工艺的历史考证及运用之间关系的探讨》的报告,他针对一件晚清时期的硬木炕桌,使用最小干预原则,在没有足够古代文献的支撑下,将文献所记载的着色配方、类同的传统工艺与科技检测手段相结合,作了相关着色实验,从而最终重建这件家具缺失的结构,恢复其表面水性涂层的传统工艺和材料。这将为类似家具的保护和研究提供重要经验。
四川博物院杨娟副研究馆员作了《张大千临摹敦煌壁画布本作品保存现状分析及保护初步研究》的报告。报告介绍了四川博物院藏张大千临摹敦煌壁画布本作品的保存现状及病害情况,并通过直接观察超景深显微镜、扫描电镜等分析手段,从宏观和微观角度开展临摹壁画病害调查、理清病害原因和机理,对保存方式、保存环境和修复技术进行了初步研究,并严格控制陈列展陈时间,定期回归库房修整。该研究为张大千临摹敦煌壁画布本作品的保护、修复及相关研究提供了科学依据。
故宫博物院张毅馆员作了《故宫博物院藏象牙质耕织图挂屏的工艺研究与保护修复》的报告,她以一件象牙质耕织图挂屏为研究对象,对挂屏中构件的颜料进行微区X射线荧光光谱仪、激光拉曼光谱仪检测,识别出不同种类的矿物颜料、靛蓝染料以及进口颜料普鲁士蓝,通过玻璃画中钻蓝颜料进而推测出挂屏的制作时间至少在十九世纪初期。研究明确了挂屏的结构层次和屏心制作工艺--拼镶工艺,确定了象牙构件间两种连接方式,即通过榫入象牙钉进行加固的上下加固方式和通过嵌件榫卯结构、栓结金属丝完成固定的平行加固方式。通过分析病害,结合科技检测和工艺分析,揭示了颜料成分、粘接剂和制作工艺,为保护修复工作提供了科学依据和数据支持,并为同类文物的保护修复提供了可借鉴的案例。
最后,由中国文物保护技术协会秘书长、故宫博物院曲亮研究馆员进行总结发言。曲亮研究馆员表示15位专家的会议报告聚焦可移动文物的分析检测需求与研究实例,涉及到到于检测技术的探索性研究、多种检测技术对于文物的综合研究和新型文物保护技术与保护材料的复原研究成果等方面,报告精彩,会场讨论气氛热烈。曲亮研究馆员还欢迎各位青年学者关注故宫博物院、中国文物保护技术协会与中国紫禁城学会合办的文化遗产保护青年学者论坛,和中国科协青托项目中的博士生项目。