
非饱水木胎漆器文物是指砖石或土壤墓葬等非富水埋藏环境出土的潮湿而缺饱水状态的一类漆木器。这类木胎漆器因缺乏足够水分填充在木胎孔隙,具有木胎糟朽甚至朽蚀殆尽,漆膜开裂、皱缩或脱落等不同于饱水木胎漆器的病害特征。通过探讨非饱水木胎漆器文物的特殊性、剖析典型病害及考古出土非饱水木胎漆器保护现状,结合近年非饱水木胎漆器保护研究及首都博物馆修复的明赵谅墓彩绘漆棺案例,提出非饱水木胎漆器文物的保护措施、存在问题及挑战,以期为国内同类型的脆弱出土木胎漆器文物保护提供参考借鉴。
免疫学检测技术为考古遗存中丝绸残留物的高灵敏检测提供了创新的解决方案。本研究团队基于丝素蛋白降解物和特征氨基酸序列,成功制备了丝素蛋白多克隆与单克隆抗体,并据此先后建立了酶联免疫吸附(ELISA)、免疫荧光显微(IFM)、胶体金免疫层析试纸及免标记电化学免疫传感器等技术。这些技术具有高灵敏度、高特异性和快速检测等优势,可实现考古遗存中丝素蛋白的精准识别,在南海一号、长兴汉墓、苏家垄遗址等考古项目中成功鉴定出丝绸残留物。此外,本团队进一步结合免疫磁珠富集技术(IMBs),显著提升了低丰度样本的检出率,为早期墓葬和遗址中丝绸残留物的检测提供了有力的技术支持。本文对上述免疫检测技术及研究成果进行了系统性总结,介绍了各种技术的基本原理以及在丝绸残留物检测中的实际应用,以期为丝织品文物微痕检测提供参考。
青铜病是一种由氯化亚铜(CuCl)参与并在有氧高湿环境中发生的自催化腐蚀现象,广泛存在于铜合金文物中,是青铜文物长期保存中最具破坏性和挑战性的腐蚀问题之一。系统梳理了自20世纪中叶以来关于青铜病腐蚀机理的研究历程,归纳其理论模型的演化阶段,重点关注环境相对湿度在青铜病诱发与扩展中的关键作用,并总结了关于临界湿度阈值的研究成果。同时,探讨了合金元素,尤其是锡(Sn)在腐蚀行为中的调控作用。本文旨在加深对青铜病腐蚀机理的系统认识,为建立科学的腐蚀风险评估方法奠定基础,并为青铜文物保护实践提供理论支撑。
土遗址作为一类重要的文化遗产,承载着不可替代的历史文化价值,由于其主要分布于季冻区,冻融破坏是必须面对和亟需解决的问题。土遗址冻融破坏主要由水分迁移、冰透镜体形成及盐-热-力耦合作用驱动。相较于裸土,植被覆盖对土遗址有双重效应。一方面,根系增强土体力学稳定性,冠层减弱侵蚀并缓冲温湿度波动;另一方面,强蒸腾会加剧土体干缩裂隙,根系的物理-化学协同作用使得土体加速结构劣化。植被-冻融耦合机制复杂,其影响效果因植物类型和区域环境而异。当前研究存在长期监测不足、多场耦合模型缺失等问题。预期未来建立植被-冻融损伤阈值体系,发展智能预测模型等,最终通过交叉学科方法科学地监测与保护。
文物保护风险管理是实现文化遗产可持续传承的核心路径。系统综述了中国文物保护风险管理的发展历程与研究进展:在不可移动文物领域,风险管理模式已从经验性应急响应发展为融合多源监测技术与智能算法的系统工程,重点突破多灾害动态量化评估与预防性减灾策略;在可移动文物领域,通过本土化改造国际风险评估模型,构建覆盖环境控制、材质劣化预测及防震体系的预防性保护框架,同时数字藏品权属风险等新挑战显现。然而,当前风险管理研究存在基层适用性不足、价值量化工具缺失、非传统风险源覆盖薄弱等瓶颈。未来需通过技术普惠化、评估方法论创新与制度弹性设计建立分级防控的中国化风险治理范式,服务国家文化安全战略。
文物是人类了解和传承历史的重要信息载体,文物保护对于人类的发展具有重要的意义。胶接技术是文物保护很早就采用的不可或缺的方法。从胶粘剂构成、特性和应用入手,论述了文物保护用胶接材料发展过程和应用现状,并讨论了现代胶接技术向文物保护材料转变的难点与矛盾、挑战与对策。以课题组现有研究为基础,为文物保护用胶接材料发展提供思路,即根据需求牵引,借鉴其他学科已有成果和经验,形成系列化的胶接材料体系、规范、标准,并展望未来文物保护材料的发展趋势—学科交叉。
敦煌汉文文献在中华文明研究中占据重要地位,其字符级标注对于文献数字化、知识挖掘与文物保护具有重要意义。围绕敦煌经卷图像的自动化识别与标注任务,系统性地开展了数据集构建、模型训练与系统开发3个层面的研究工作。构建了一个涵盖多卷经文图像、包含字符级框注与标签信息的高质量标注数据集,为后续识别与分析任务提供基础资源。开发了一个集图像预处理、版面分析、字符识别与人工校对为一体的字符级标注系统,基于文本识别算法显著提升了标注效率与准确率。研究成果可应用于敦煌文献的整理与保护项目,为古文献录文智能处理提供了可推广的技术框架与实践经验。
砌筑砂浆是砖石质古塔的主要砌筑材料之一,对维系古塔结构稳定起着重要作用。对川陕地区21座不同历史时期的砖石质古塔砌筑砂浆进行组分分析。采用X射线衍射分析砂浆矿物成分;采用碘-碘化钾试剂、班氏试剂、考马斯亮蓝试液等化学指示剂检测砂浆有机添加剂种类;采用显微观察法鉴定砂浆内掺杂物;通过复配试块压缩实验研究不同组分砌筑砂浆的力学性能。研究结果表明,多数砌筑砂浆矿物成分包括石英、长石、云母、方解石和石膏等,所用主要原料为黄土、石灰等;部分古塔砂浆含有还原性糖和蛋白质类有机添加剂,个别古塔砂浆中添加有大麦秸秆;复配试块压缩实验结果表明,各类砌筑砂浆中黄泥相比灰浆具有较大的抗压强度和较小的弹性模量,蛋清的加入可明显提高抗压强度和弹性模量,秸秆的添加可提高砂浆抗压强度。
结冷胶是一种微生物代谢胶多糖,具有安全无毒、稳定性好、易制备及可生物降解等特点,由结冷胶制备的微凝胶材料兼具微凝胶的保水性和微米级尺度的特性。为了探讨结冷胶微凝胶乳液在贝叶经清洗中的应用及效果,在结冷胶含量为0.1%(质量分数)、促凝剂(氯化钠)的浓度为0.05 mol/L、交联温度为80 ℃的条件下制备了结冷胶微凝胶乳液,在0.1%~1%的剪切应变范围内该微凝胶乳液的剪切模量为2.5~5 Pa,凝胶粒径约为2.35 μm,表明其具有较高的柔软性,可渗入贝叶经叶片气孔及文字刻痕中进行深度清洁。通过三维视频显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、pH值和电导率测定、抗弯曲强度测定对清洗前后的贝叶经进行了分析,结果表明:结冷胶微凝胶乳液对贝叶经表面的微生物、油脂和泥渍污染物具有显著的清洗效果;SEM图像中未观察到大晶体和细丝,并且微凝胶乳液清洗贝叶经后浸泡水溶液的电导率很小(99.5 μS/cm),表明氯化钠的残留量极低;相较于水、水/乙醇混合物(体积比1∶1)清洗,使用微凝胶乳液清洗对贝叶经造成的物理性损伤更小。研究结果可为结冷胶微凝胶乳液在植物纤维类文物非侵入性清洗保护中的应用提供科学依据。
在文物技术创新中,针对特定应用场景的技术适用性评估是确保文物安全、高效利用与成果可持续转化的关键前提。以馆藏文物数字指纹技术为对象,旨在评估其在馆藏文物身份管理中的适用性。首先,综合技术逻辑梳理、试点需求调研与领域专家访谈,系统归纳该技术的适用性评估要点,据此构建评估指标体系;其次,融合层次分析法(AHP)与熵权法建立主客观权重相结合的指标权重赋值模型;最终,构建了包含3个准则层、13个因素层和58个指标层的多层次评估体系。该体系可用于馆藏文物数字指纹技术的适用性评估,为技术优化与迭代提供科学依据。
为研究云冈石窟砂岩风化与胶结物流失和孔隙贯通机制之关联,以取自云冈石窟第9窟本体砂岩及表面片状剥落物为研究对象,采用扫描电子显微镜与能量散射光谱仪联用技术(SEM⁃EDS)、共聚焦显微拉曼光谱(Raman)及X射线衍射分析(XRD)等多尺度测试表征。研究结果表明:砂岩成岩矿物微观形貌变化与风化行为密切相关,主要包含胶结物改变、黑云母蚀变与钾长石高岭石化3个方面。这些矿物微观结构变化的协同作用是云冈石窟第9窟风化病害的内在机制。在风化病害较轻砂岩中,各成岩矿物以方解石为主要胶结物,彼此之间胶结良好;黑云母、钾长石表面光滑,形貌完整;风化严重的砂岩结构松散,各成岩矿物之间主要由高岭石胶结,方解石相对含量很低,高岭石相对含量上升,仅存在微量黑云母;钾长石表面出现溶蚀沟槽,高岭石化严重。在膨胀应力等因素作用下砂岩胶结失效、颗粒崩离,砂岩文物本体受到破坏。
山西蒲津渡遗址是我国首次发掘的大型黄河古代渡口遗址,出土以铁牛为代表的大型铁器群,是目前我国乃至世界上发现的同时期最大铁器群。近年来,铁质文物出现腐蚀、脱落、开裂等新病害,且正在持续发展,亟需开展腐蚀研究和保护工作。本研究选取铁牛表面典型的剥离腐蚀层样品,利用环境扫描电子显微镜及能谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、离子色谱仪分析腐蚀形貌和物相组成,结果表明:铁牛表面剥离锈层已完全矿化且无金属基体残留,腐蚀产物为α⁃FeOOH、γ⁃FeOOH、Fe3O4、γ⁃Fe2O3及β⁃FeOOH,锈层中普遍存在Cl-富集现象,结合遗址现场气象监测数据,分析了保存环境因素对腐蚀影响。该腐蚀研究为保护前期研究重要组成部分,为室外大型铁质文物腐蚀机理研究及保护策略制定提供科学依据。
曲阜九龙山汉墓出土的鎏金铜器因腐蚀严重亟需保护修复。本研究以九龙山汉墓出土5件鎏金铜车马器为研究对象,采用金相显微镜、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)及显微激光拉曼光谱仪(Raman)分析样品材质、工艺及腐蚀产物形貌、元素成分和物相组成。实验结果表明:5件样品表面金层厚度介于1.6~13.9 μm,以Au-Hg-Cu三元合金为主,采用的是汞鎏金工艺;铜基体为Cu-Sn-Pb三元合金铸造而成,鎏金加热处理造成铜基体枝晶粗大且呈均匀化特征。根据腐蚀状态,样品可分为部分矿化与完全矿化两类,截面结构自外至内依次为扩散沉积层、鎏金层、矿化层、过渡层、铜基体等。腐蚀过程中铜离子透过鎏金层向外迁移,Sn原子氧化后原位富集,Pb元素呈现向表层聚集现象。拉曼光谱分析表明,腐蚀产物中含有砷铅矿、砷-磷氯铅矿、白铅矿、蓝铜矿、孔雀石等,说明鎏金铜器在埋藏过程中与土壤中的Cl、P等元素发生了腐蚀反应。该研究为汉代鎏金铜器腐蚀机理研究及保护修复提供了有益信息。
“金丝铁线”一般看作是传世哥窑瓷器釉面裂纹的专有称谓,老虎洞窑与传世哥窑关系密切,其出土瓷器亦有“金丝铁线”。为探讨其成因机制,选取杭州老虎洞窑遗址出土的青釉瓷器为研究对象,以“南海一号”沉船出水的青瓷作为对比样品,利用三维视频显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、拉曼光谱仪分析了“金丝铁线”的形貌及物相成分。结果表明:老虎洞窑器物釉面的“金丝铁线”主要分布于釉层裂隙内部,“金丝”连续性差,“铁线”连续性好,部分区域的“金丝”与“铁线”重叠存在;老虎洞窑青瓷的“金丝”区域物相成分主要为纤铁矿[γ⁃FeO(OH)]、赤铁矿(α⁃Fe2O3)和石英(SiO2),“铁线”区域物相成分主要为生物炭(C)、黄铁矿(FeS2)和石英;海洋出水青瓷的“金丝”物相主要为赤铁矿和石英,“铁线”物相为黄铁矿和石英,未检测出生物炭。老虎洞窑青瓷的“金丝”为埋藏过程中腐蚀产物沉积,“铁线”为人为控制的釉面装饰工艺;海洋出水瓷器的类似“金丝铁线”均为埋藏过程中腐蚀产物沉积,其中铁质沉积物受环境因素影响显著。
四川广汉三星堆遗址作为我国西南地区重要考古发现,其祭祀区内出土的玉石器呈现出明显保存状态差异,部分器物存在严重的白化酥粉现象。选取祭祀坑出土的代表性玉块样品,利用光学显微镜、扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)、拉曼光谱仪等分析仪器研究其腐蚀特征。结果表明:一些玉石器埋藏前曾经历受热过程,受高温影响而局部辉石化的透闪石质玉石器腐蚀区域结构疏松,孔洞处晶体裸露;透闪石受热形成的透辉石质玉石器严重白化粉化,腐蚀程度最高,形貌破碎,孔隙众多;白化方解石质玉石器的腐蚀程度较高,玉石内遍布裂隙,存在云母、赤铁矿、石英与方解石的混合物等多种夹杂物,且不同白化方解石存在多样化晶体结构,这可能与其受热后再结晶过程密切相关。认识三星堆祭祀坑出土玉石器的腐蚀劣化现象,可为其科学保护提供重要参考。
青铜文物表面的有机盐锈蚀物,常以甲酸盐、乙酸盐类金属复合物形式存在,其易在封闭陈列或贮藏环境中持续发生扩散与再腐蚀,危及文物本体安全。青岛市博物馆馆藏青铜文物数量丰富、价值珍贵,近年来在部分青铜镜表面发现蓝绿色锈蚀物,其成分组成及形成机制尚不明确。本研究综合运用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、共聚焦激光拉曼光谱仪(Raman)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)与X射线衍射仪(XRD)等多种分析技术,分析了铜镜锈蚀物的物相组成与形成成因。结果表明,该类锈蚀物在微观结构上表现为类方形晶体与薄片状晶体,其物相组成为三水合乙酸钠[Na(CH3COO)·3H2O]、碳酸乙酸铜钠[NaCu(CO3)(CH₃COO)]以及三羟基甲酸铜[Cu2(OH)3HCOO]。此研究结果不仅为馆藏青铜器有机酸腐蚀机理提供了新实证,也为后续文物保存环境改善提供了重要参考。
作为古代木船建造中关键的防水材料,填缝材料(艌料)的有机成分对维持船体水密性至关重要。为了鉴别南宋时期“南海Ⅰ号”沉船所用艌料的有机成分,利用质谱技术对生桐油和现代桐油灰艌料进行对比分析,结果显示,桐油中特定游离脂肪酸以及不饱和脂肪酸的氧化产物可作为艌料中桐油鉴定的标志物。进一步采用超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-QTOF/MS)分析“南海Ⅰ号”沉船的艌料样品,成功识别出α⁃桐酸、亚油酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸5种特定脂肪酸以及不饱和脂肪酸(α⁃桐酸、亚油酸、油酸)的氧化产物。研究结果表明,“南海Ⅰ号”沉船所用艌料的有机成分为桐油,这一发现不仅为古代造船工艺研究提供了重要参考,也为沉船保护修复提供了科学依据。
采用自行设计制作的真空脱盐装置,以去离子水为脱盐溶剂对“南海Ⅰ号”出水釉陶文物进行脱盐处理,并通过离子含量测定、电导率和氯离子浓度测定、微观形貌观察及元素组成分析,评价比较了真空法和流动水法的脱盐效果。结果表明:脱盐48 h时,真空法和流动水法的脱氯量分别占总脱氯量的78.94%和41.52%;到达脱盐终点时,真空法共脱除氯离子44.66 mg,脱盐速率为1.31 mg/d,而流动水法共脱除氯离子20.11 mg,脱盐速率为0.65 mg/d,表明真空脱盐法具有更高的脱盐速率;真空脱盐后釉陶内所含盐分已基本脱除,未观察到明显的NaCl晶体存在,而流动水脱盐后在釉层断面中仍发现少量NaCl晶体残留,说明真空法比流动水法脱盐更彻底。
大足石刻是我国南方规模最大的石窟造像群,其中南山石刻区三清古洞(开凿于南宋绍兴年间)的砂岩造像在长期地质营力和人为因素的影响下,呈现出基质风化、彩绘层剥蚀等典型病害特征。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、离子色谱与激光粒度分析等多尺度表征技术,系统研究了三清古洞造像砂岩的风化特征。结果表明:较新鲜砂岩的矿物组成以石英、方解石、长石为主,砂岩风化后有次生产物绿泥石和生石膏生成;在微观结构方面,风化砂岩表现为胶结物溶解形成多孔网络结构以及石膏在岩体表层和孔隙内部结晶富集;与较新鲜砂岩相比,风化砂岩中SO 含量增加了约214~526倍,Ca2+含量增加了约19~43倍,砂粒(粒径>75 μm)占比减小了1.89%~26.68%(体积分数),粉粒(粒径5~75 μm)与黏粒(粒径<5 μm)占比分别增加了1.84%~19.47%和0.06%~7.34%,砂粒向粉粒和黏粒的转化迁移证实风化过程中矿物转化直接导致砂岩的物理破碎与细粒化。研究结果可为石窟造像风化机理分析、石质文物保护策略制定提供参考。
山西蒲津渡铁质锚柱文物腐蚀严重,为了给铁质文物的保护修复提供科学依据,开展了铁质锚柱腐蚀产物及腐蚀机理研究。采用体式显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线荧光分析仪(XRF)、激光显微共聚焦拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)和离子色谱仪研究了铁质锚柱文物的埋藏环境、表面形貌、锈蚀产物、锈层结构,分析了其腐蚀机理。结果表明:锚柱材质为灰口铸铁,铸铁组织包括铁素体、渗碳体及石墨,石墨呈不规则片状均匀分布在渗碳体与铁素体之中;锚柱周围土壤的含水率较高(7.21%),pH接近中性(7.156),腐蚀性Cl-的浓度达到中等危害程度;锚柱表面的泥锈层和锈层有明显的分层现象,泥锈层的外层和中层主要由α⁃FeOOH等稳定性锈蚀成分组成;泥锈层的内层以及锈层的外层和中层主要由α⁃FeOOH、Fe3O4、Fe2O3、γ⁃FeOOH等成分组成,表明锈蚀反应仍在进行,不稳定的γ⁃FeOOH继续被氧化成稳定的α⁃FeOOH和Fe3O4,形成不含氯的铁器腐蚀机制;锈层的内层疏松,主要由α⁃FeOOH、γ⁃FeOOH、Fe3O4、FeOCl等组成,裂隙中检测出有害锈蚀物β⁃FeOOH,表明Cl-可通过β⁃FeOOH的空穴以及锈层中的裂缝渗入内部参与腐蚀,生成FeOCl,其进一步转化为有害锈β⁃FeOOH,形成含氯的铁器腐蚀循环机制。
文物数据记录文物信息,彰显中华文明之光,是实现中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展的基础资源,但同时文物数据生产主体多元,存在产权界定不清、开放利用无序、安全监管不完善等亟须解决的现实问题。基于文物数据的类型和特征,研究分析了文物数据的权益归属,提出了文物数据开放利用类型、开放利用场景、开放利用方式、开放利用流程等;并分析了文物数据开放利用存在的风险,提出了安全监管建议,初步构建了文物数据开放利用机制。
本研究通过采集人工加速老化宣纸样本的高光谱数据,结合能够表征纸张老化程度的特性黏度值,建立评估纸张老化程度的贪心-偏最小二乘回归(PLSR)模型,并应用于南京博物院文物纸张样本的老化程度评估。实验结果表明,基于人工加速老化宣纸样本建立的贪心⁃PLSR模型能够有效地测算宣纸类文物纸张的特性黏度值(误差<10%),为宣纸老化的评估提供了可靠手段。但模型对竹纸、机械纸等非宣纸样本的特性黏度值测算误差较大,主要源于不同纸张纤维结构与成分的差异。未来研究需扩展样本类型,优化光谱特征提取与模型适应性,以提升对不同材质纸张老化程度评估的泛化能力。
 
		
	