救治患病文物的醫(yī)院
——文物保護(hù)實(shí)驗(yàn)室
文/李曼 劉文科
任何事物都無法逾越生老病死的輪回,有生命的動(dòng)物和植物,會(huì)在時(shí)間的流逝中花開花落,就連看似沒有生命的鋼鐵和石頭也會(huì)在時(shí)間的流逝中慢慢的氧化和風(fēng)化,最后化為塵埃,這自然也包括了美輪美奐的文物。根據(jù)“全國(guó)館藏文物腐蝕損失調(diào)查”顯示,目前我國(guó)3200余座國(guó)有博物館中,有近50.66%的館藏文物存在不同程度的腐蝕損害,重度以上腐蝕的館藏文物達(dá)230多萬件,占被腐蝕文物的16.5%。文物疾病是困擾文物安全的一個(gè)非常重要的問題,銅器看似堅(jiān)不可摧,但是在疾病的面前卻顯得非常的脆弱,例如,患有“粉狀銹”疾病的青銅器如果沒有得到有效治療,不但自毀,并且可以悄無聲息地將—屋子的珍貴青銅器文物銹蝕成粉末。壁畫等彩繪文物在出土?xí)r,顏色鮮艷,畫面完整,但是不久就會(huì)起卷、脫落、霉菌、酥粉等等。例如霉菌,如果得不到有效地治療,就會(huì)將整個(gè)壁畫全部腐蝕。而有些文物在出土?xí)r就已經(jīng)支離破碎。對(duì)于美好事物的珍惜是人類的天性,而對(duì)于生命的珍惜便出現(xiàn)了醫(yī)院與大夫,對(duì)于文化遺產(chǎn)的珍重便出現(xiàn)了文物醫(yī)院和文物醫(yī)生——文保實(shí)驗(yàn)室和文??蒲泄ぷ髡摺T谖奈镝t(yī)院里,經(jīng)過文物醫(yī)生的檢查,便可化腐朽為神奇。(圖一)
圖一 出土的器物修復(fù)的對(duì)比圖(圖源:河南省文物考古研究院)
除病也需“中西結(jié)合”
文物保護(hù)技術(shù)學(xué)是近幾十年發(fā)展起來的一門多學(xué)科交叉滲透形成的新科學(xué),涉及人文社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。這一學(xué)科還很年輕,不管是在理論體系,還是在可操作的技術(shù)。這一學(xué)科借鑒當(dāng)今其他學(xué)科完善的理論構(gòu)架來建和豐富自身的科學(xué)體系,同時(shí)也積極的將其他科研地技術(shù)設(shè)備積極的應(yīng)用于文物保護(hù)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。這一點(diǎn)如同 100多年前醫(yī)學(xué)引入科學(xué)實(shí)驗(yàn)室方法一樣應(yīng)用現(xiàn)代分析檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)。
面對(duì)以百萬計(jì)的文物要等候“治病”,文物醫(yī)院和文物大夫要正確的做好文物的修復(fù)和保護(hù)工作,就必須對(duì)文物造成文物腐蝕、糟朽、破損的原因有一個(gè)全面而詳實(shí)的了解,造成文物患病的原因很多,有環(huán)境因素,也有人為因素。這就需要文物醫(yī)生對(duì)文物不但采用“望、聞、問、切”的方法,而且也要通過“血液化驗(yàn)、X透視和CT”等現(xiàn)代的方法對(duì)文物進(jìn)行全面的診斷和體檢,從而查找出文物存在的各種疾病。
找出文物患病的原因之后,文物醫(yī)生就必須采用安全而有效的方法對(duì)文物進(jìn)行辨證施治。眾所周知,文物作為人類文化遺產(chǎn),其除去歷史性和價(jià)值型,很多都有唯一性和不可再生性。面對(duì)這些孤品,文物醫(yī)院不僅擔(dān)負(fù)著文物疾病的治療責(zé)任,而且還要需要保證的完美的完美性。中醫(yī)講究“標(biāo)本兼治”的原則,而文物醫(yī)院與文物大夫則要針對(duì)不同文物的不同修復(fù)需求,要本著保持原貌、最小干預(yù)原則、可逆性原則、美學(xué)、功能復(fù)原等基本原則對(duì)文物疾病進(jìn)行治療。同時(shí),文物在疾病治療時(shí),文物無法給予施治者一個(gè)完全有效的反饋。這就對(duì)文物醫(yī)院和文物大夫提出了一個(gè)很高的技術(shù)要求,不但要對(duì)文物疾病充分體檢,而且還要研究文物制成材料的變化規(guī)律,尋求最佳的文物保護(hù)技術(shù)方法。只有運(yùn)用“西醫(yī)”的現(xiàn)代科技檢測(cè)手段查找出疾病的根源和原理,結(jié)合傳統(tǒng)的“中醫(yī)”,保護(hù)修復(fù)工藝技術(shù),針對(duì)不同文物的病害情況制定出合理的保護(hù)修復(fù)技術(shù)方案和工藝路線,才能使“患病”的文物得到完美的治療。當(dāng)然這一切,得視具體病例具體分析而定,切勿一概而論。
修復(fù)檔案:文物病史資料
當(dāng)需要治療的文物進(jìn)到文物醫(yī)院之后,文物醫(yī)生會(huì)建一份完整而詳盡的“病歷”資料,這就是的文物的修復(fù)檔案。在這一份檔案里,你可以查到文物的所有“病史”和“治療”的情況和效果。在這份文物的病歷中,要通過照片、文字,以及其他音像資料來完整的記錄病史和療效,要直觀地呈現(xiàn)文物修復(fù)前、修復(fù)中和修復(fù)后的情況。在修復(fù)的過程里,還要拍攝對(duì)比圖,比如清洗過的部位和沒有清洗過的部位之間的比照。通過這些病歷的數(shù)據(jù),有助于專家了解文物的“過往病史”,看它從前出現(xiàn)了哪些病害,怎么修復(fù)的。針對(duì)考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間盡量多的獲取信息,對(duì)出土文物與埋藏環(huán)境相關(guān)情況的數(shù)據(jù)采集。
體檢設(shè)備:文物醫(yī)院的利器
患病的文物“入院”建檔之后,便要開始體檢,因?yàn)槲奈锏奶厥庑?,不可能采用有損傷性的“取樣”或者“切片”等。只能通過一些科學(xué)的儀器對(duì)文物進(jìn)行全面的體格檢查,從而發(fā)現(xiàn)文物所患的疾病和潛在的危險(xiǎn)。在文物醫(yī)院的體檢儀器中有些設(shè)備重在查找病因,確定病癥,有些則重點(diǎn)在研究文物構(gòu)成,尋找合適的“血型”或者“相同的樣本”,為文物的修復(fù)做好準(zhǔn)備,進(jìn)而完成文物的康復(fù)治療。這些儀器往往會(huì)觀察到人類肉眼無法觀察到的視野,獲得更為廣泛和有效的信息。這些體檢的儀器形態(tài)萬千,有些為人熟知,有些卻素昧平生,卻在文物修復(fù)中發(fā)揮著重要的作用。
圖二 三維視頻顯微鏡(圖源:西安文保中心)
三維視頻顯微鏡 對(duì)各類文物材料的立體形貌觀察與記錄。該儀器配備的光纖探頭還可觀察大件文物并測(cè)量數(shù)據(jù)。三維視頻顯微鏡分析可以360°全方位、高分辨率的大景深和大工作距離觀察樣品各個(gè)側(cè)面的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像,在拍攝顯微照片的時(shí)候,可保證獲得清晰明亮的顯微圖像,為病害分析和后期修復(fù)提供參考資料,在現(xiàn)場(chǎng)分析中具有明顯的優(yōu)勢(shì)(圖二)。
掃描電子顯微鏡(SEM) 能夠以較高的分辨率(3.5nm)和大景深清晰地顯示粗糙樣品的表面形貌,或斷口表面微觀形態(tài),分析研究斷裂的原因和機(jī)理。SEM在文物的研究中已成為必不可少的表征手段,對(duì)于微區(qū)形貌及微結(jié)構(gòu)、甚至化學(xué)成分都可以達(dá)到無損便捷的測(cè)試(圖三)。故宮博物院的藏品中有一種紡織面料被稱為翎毛紗也叫羽紗,關(guān)于羽毛紗纖維的材料質(zhì)地,從清代以來一直就留有疑問和爭(zhēng)議。后選取了具有代表性的羽毛紗樣品,對(duì)其材質(zhì)進(jìn)行分析,得出結(jié)論:一種是100%羊毛織物;另一種是經(jīng)線為100%桑蠶絲與緯線100%羊毛的交織物。由此解決了歷史上具有爭(zhēng)議的“羽毛紗是否由鳥的羽毛編織而成”的懸疑問題。
圖三 掃描電子顯微鏡(圖源:中國(guó)科技大學(xué))
便攜式X射線探傷儀(實(shí)時(shí)成像檢測(cè)系統(tǒng)),這一種檢查設(shè)備比較好理解,在醫(yī)院中做透視的原理一樣,設(shè)備要求也基本一樣,必須有鉛房防輻射(圖四)。其通過X射線在不破壞器物的情況下,能夠觀察到器物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和保存現(xiàn)狀,也
圖四 便攜式X射線探傷儀(圖源:網(wǎng)絡(luò))
可探索部分器物的制作工藝、病害程度等情況,揭示文物的制作工藝特征、內(nèi)部缺陷分布特征;可提取文物表面被覆蓋或污染的文字、紋飾等信息;反映和記錄文物修復(fù)前、后的內(nèi)部詳細(xì)情況;提供文物各種內(nèi)部信息,作為鑒別真?zhèn)蔚膮⒖家罁?jù);輔助了解文物內(nèi)部病害的發(fā)展?fàn)顩r;尋找難以打開的組合和連接方式;幫助考古現(xiàn)場(chǎng)提取物的探測(cè)檢查,指導(dǎo)清理方法;古代化石的探測(cè)分析。用X射線探傷儀,能發(fā)現(xiàn)文物上許多肉眼看不見的東西,比如器物內(nèi)部的銹斑、比如表面的細(xì)小裂縫……所謂千里之堤潰于蟻穴,及時(shí)發(fā)現(xiàn)文物上存在的小問題,才能避免造成更大的損失(圖五)。
圖五,探傷對(duì)比照(西北大學(xué))
手持式X熒光光譜儀 用于文物材料的無損透射分析和元素的定量定性分析,文物質(zhì)地和病害分析:可以進(jìn)行多種文物材料的纖維觀察和成份分析、判斷礦料來源產(chǎn)地??蛇x擇不同模式對(duì)各種材質(zhì)文物進(jìn)行無損檢測(cè),如合金模式可分析青銅器中的金屬元素含量,土壤或礦物模式可分析陶瓷、壁畫中的顏料成分及對(duì)考古現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行環(huán)境勘測(cè)。
X射線衍射儀 對(duì)各類文物材料及腐蝕產(chǎn)物定性和定量分析、微區(qū)形貌圖像成份分布圖像等,如金屬器銹蝕物、玉石器、壁畫、彩繪、陶瓷器上的結(jié)晶物質(zhì)。X射線衍射儀,可以分析出這些樣本材料中的礦物組成信息。應(yīng)用這些設(shè)備可以在文物修復(fù)前進(jìn)行前期檢測(cè),并在修復(fù)后進(jìn)行效果研究和評(píng)價(jià)。例如,要修復(fù)一件玉器,對(duì)于破損的位置,我們要用現(xiàn)代的玉石材料修復(fù)古代文物上的鑲嵌部分,用X射線衍射儀設(shè)備就可以幫助分析這個(gè)材料是否與古代的相一致(圖六)。如同醫(yī)院通過檢測(cè)找到與病人一致的血型和樣品配對(duì),從而完成文物的修復(fù)。而在這種配對(duì)中,常常會(huì)有一些驚人的發(fā)現(xiàn),就像王麗琴等對(duì)漢陽陵陶俑顏料作分析時(shí),發(fā)現(xiàn)陽陵彩繪陶俑使用的朱砂為人工制造,證明西漢景帝(第四代皇帝(157~141年))時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)人工制造的朱砂,這在化學(xué)工藝發(fā)展史上是一重大突破。
圖六 X射線衍射儀(來源網(wǎng)絡(luò))
現(xiàn)在文物保護(hù)向著“現(xiàn)場(chǎng)、原位、無損”的方向發(fā)展。考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)成為及時(shí)有效保護(hù)出土文物的第一線,這時(shí)就需要“文物醫(yī)院的救護(hù)車”——文物移動(dòng)醫(yī)院。移動(dòng)醫(yī)院的作用,就是第一時(shí)間對(duì)文物實(shí)施急救,以前,這個(gè)步驟只能在實(shí)驗(yàn)室中完成,文物保護(hù)移動(dòng)醫(yī)院的出現(xiàn)則保證了在考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)就能完成一部分文物保護(hù)工作,在文物保護(hù)移動(dòng)車上整合了便攜式無損分析儀器設(shè)備,有的光纖探頭操作范圍不受限對(duì)。這就對(duì)一些氧化較快和急需保護(hù)的考古現(xiàn)場(chǎng)出土文物做到了有效的搶救。但是由于昂貴的價(jià)格,目前只有少數(shù)文博單位,配備了這樣的設(shè)備,如國(guó)家文物局、陜西省文物考古研究院、四川文物考古研究院、鄭州市文物考古研究院等(圖七)。
圖七 文物移動(dòng)醫(yī)院(圖源:鄭州市文物考古研究院)
上醫(yī)治未病
《黃帝內(nèi)經(jīng)》里提出了“上醫(yī)治未病”的觀點(diǎn),即好的大夫是能夠預(yù)防疾病的人。同樣,要做一名好的“文物醫(yī)生”,不能僅僅停留在傳統(tǒng)的搶救性修復(fù)上,也要重視文物的預(yù)防性保護(hù)。對(duì)人體來說,定期檢查身體,就是醫(yī)學(xué)的預(yù)防科學(xué)。對(duì)文物的預(yù)防性保護(hù)主要是指文物保存環(huán)境實(shí)施有效的管理、監(jiān)測(cè)、評(píng)估和控制,抑制各種環(huán)境因素對(duì)文物的危害作用,努力使文物處于一個(gè)穩(wěn)定、潔凈的安全生存環(huán)境,盡可能阻止或延緩文物的物理和化學(xué)性質(zhì)改變乃至最終劣化,達(dá)到長(zhǎng)久保護(hù)和保存館藏文物的目的。從以搶救性保護(hù)修復(fù)、被動(dòng)維修遭損文物,向以預(yù)防性調(diào)控環(huán)境、主動(dòng)維護(hù)防止文物發(fā)生劣化方面轉(zhuǎn)變。預(yù)防性保護(hù)原則已經(jīng)成為國(guó)際共識(shí)和發(fā)展方向。監(jiān)測(cè)中心日益增多,像故宮博物院的世界文化遺產(chǎn)監(jiān)測(cè)中心,完善已經(jīng)著手建立的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——“故宮世界文化遺產(chǎn)監(jiān)測(cè)信息化平臺(tái)”,在防治館藏文物病變方面達(dá)到未雨綢繆之效。
本文原刊于《大眾考古》2014年8期。本次刊發(fā)略有修改。