王榮 博士,復(fù)旦大學(xué)文物與博物館學(xué)系副教授

    王榮：任教于復(fù)旦大學(xué)文物與博物館學(xué)系，博士、副教授。英國劍橋大學(xué)考古系訪問學(xué)者（2012年8月-2013年8月），美國史密森博物學(xué)院訪問學(xué)者（2014年1月-2014年3月）。具備考古學(xué)和理學(xué)的雙重學(xué)科背景，長期致力于硅酸鹽文物的科技考古和保護研究，主持了多個自然科學(xué)基金和哲學(xué)社會科學(xué)基金項目，取得了一系列原創(chuàng)性成果，迄今以第一作者身份在《Archaeometry》、《Studyin Conservation》、《Journal of RamanSpectroscopy》、《巖石礦物學(xué)雜志》、《東南文化》、《中原文物》和《文物保護與考古科學(xué)》等國內(nèi)外重要刊物上發(fā)表論文20余篇。

    玉器是富有中國特色的文物種類，以內(nèi)蒙古敖漢旗興隆洼文化出土的時代最早的透閃石玉器為起點，迄今至少有八千年的歷史，一直延續(xù)從未中斷。古玉自從成器之后，不論在地上或地下，因風(fēng)化、老化而造成改變的一切作用及過程，稱為古玉器的次生變化作用或風(fēng)化作用。玉這種材料的腐蝕作用，可以說就是古玉器的風(fēng)化作用。古玉器不可還原，十分珍貴，稍有不慎就會對古玉器產(chǎn)生永久的破壞。研究玉器風(fēng)化機理，做好古玉器的保護工作，對于有效保護這些珍貴的文化遺產(chǎn)具有重要意義。

    為科普玉器風(fēng)化與防護方面知識，讓更多人關(guān)注玉器保護，傳承古玉文化，日前，記者專程就玉器腐蝕與防護這一議題采訪了復(fù)旦大學(xué)副教授王榮老師，請他為大家深入解讀玉器這一材料的腐蝕與防護知識……

    記者：玉是“石之美者”，請談?wù)劰沤裼竦母拍钜约坝袷g的區(qū)別？

    王老師：中國玉文化源遠流長，博大精深，古人對玉石有著無上的尊崇，儒家甚至將道德思想賦予玉石，讓玉石制成的器物——玉器頓時有了鮮活的元素，變得更有思想、更有內(nèi)涵，成為中國傳統(tǒng)文化的杰出代表性器物。

    正如您所說的玉是“石之美者”，顯示玉本質(zhì)上就是石頭。從材料的利用史來觀察，人類歷史可劃分為石器時代、青銅時代以及鐵器（鋼鐵）時代三個階段，其中石器時代約占人類史的 99%時光。按照石器制作技術(shù)可區(qū)分為舊石器時代和新石器時代，舊石器時代的技術(shù)特征是“打制”，脆性大、均質(zhì)且各向同性的、硬度高、結(jié)構(gòu)致密的石材適合打制成刃類工具或細石器，如黑曜石、燧石、石英等，目的是可以控制打制石器的形狀。而無法適合精細打制的脆性小（韌性高）石材常作為敲擊類工具，但滿足了耐用的要求；新石器時代的技術(shù)特征是“磨制”，合適的石材是硬度高且韌性大的耐磨材料。不僅可以對韌性高的材料進行精細加工，而且磨拋形成的光澤層可以將石料的材質(zhì)美展現(xiàn)出來，因此透閃石—陽起石、瑪瑙等這類玉石礦物逐漸脫穎而出，常制作成裝飾品，滿足人們的精神追求。此外，隨著社會的分化也成為權(quán)力的象征，具備了禮儀功能。從這方面看，玉器是石器發(fā)展到磨制階段的產(chǎn)物。

    玉是“石之美者”，這出自東漢許慎的《說文解字》，實際上是古代玉的廣義定義，古代玉的狹義定義僅是指和田玉。從時代上看，史前至三代時期，玉的定義是廣義的；三代至漢代，玉的廣義和狹義定義并存；漢代之后，隨著張騫通西域之后和田玉的大量東進，玉的定義是狹義的。 從上世紀90年代至今，地質(zhì)學(xué)者、自然科學(xué)學(xué)者采用多種現(xiàn)代科學(xué)手段對漢代及其之前的出土玉器進行測試分析，發(fā)現(xiàn)近 40 種礦物曾作為玉材使用，其中透閃石—陽起石、蛇紋石、玉髓（瑪瑙）、綠松石、方解石和獨山玉等是中國古代最為重要的種類，從中可見硅酸鹽、氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽質(zhì)的美石均可制作成玉器。

    現(xiàn)代玉和古代玉的定義有些區(qū)別，這主要是近代地質(zhì)學(xué)發(fā)展的影響?，F(xiàn)代玉的狹義定義不僅包括和田玉，還包括翡翠。翡翠是在清中晚期后由于皇室的喜愛，而逐漸在貴族和民間效仿流行開來。現(xiàn)代玉的廣義定義是根據(jù)礦物結(jié)構(gòu)來劃分的，寶石是單晶體，而玉石是礦物集合體。應(yīng)該講當代中國對寶石和玉石的劃分還是挺明確的，不過寶石在古代中國是劃歸到玉石里的。有意思的是，玉石在古代西方世界是劃歸到寶石里的，這可能是中西方文明差異的很好例證吧。

    記者：古代玉器的主要材質(zhì)是硅酸鹽礦物，它們給人的印象是一種穩(wěn)定性強的耐蝕材料，為什么玉器也需要保護？請您談?wù)勛龊糜衿鞲g與防護的意義。

    王老師：目前的統(tǒng)計看，至少 21種硅酸鹽礦物在古代中國作為玉材使用，涵蓋島狀、單鏈、雙鏈、層狀和架狀等結(jié)構(gòu)形式。按照自然界各類礦物的抗風(fēng)化能力，硅酸鹽礦物僅次于氧化物和氫氧化物，因此常被認為是一種穩(wěn)定性強的材料。不過這種穩(wěn)定性是相對的，一方面：在長時間的尺度范圍內(nèi)，在大氣、水和生物的作用下，巖石可以發(fā)生嚴重風(fēng)化，由硬變軟、由致密變疏松，如土壤層的形成；另一方面：在不能達到平衡體系的環(huán)境中，巖石風(fēng)化作用的過程會加速，出土文物即屬于此情況。

    文物一般分為傳世文物和出土文物，除去人為因素影響，傳世文物的保存狀況一般優(yōu)于出土文物，玉器也是如此。最主要的原因是傳世文物一直處于地上環(huán)境，而出土文物經(jīng)歷先由地上至地下，再由地下至地上的兩個環(huán)境變化過程。前一個“入土”過程，如果文物不能建立新的平衡體系，文物將發(fā)生劣化。后一個“出土”過程，若文物不能形成新的平衡體系，則劣化將繼續(xù)發(fā)生，其結(jié)局是文物徹底毀壞。

    玉器入土后若無法達到平衡狀態(tài)，將發(fā)生玉質(zhì)疏松現(xiàn)象，嚴重者在出土?xí)r不堪提取，因此需要在考古發(fā)掘現(xiàn)場實施搶救性的加固修復(fù)，目的是維護玉器的基本外形，便于之后的文物學(xué)、藝術(shù)史、博物館學(xué)等領(lǐng)域的研究，充分提取玉器背后的歷史、藝術(shù)以及科技價值。可以想象如果只是碎渣或碎塊一堆，人文社會學(xué)科將無能為力，當然自然科學(xué)學(xué)科還是可以發(fā)揮一定作用的，如不受樣品形態(tài)約束的材質(zhì)鑒別等。此外，這類疏松的玉器已經(jīng)不屬于穩(wěn)定性文物，而屬于脆弱性文物，因此不能用常規(guī)條件進行保護，否則將更加疏松直至結(jié)構(gòu)坍塌。由于玉質(zhì)疏松現(xiàn)象是一種普遍現(xiàn)象，地域覆蓋中國全境，時間跨越古今，因此這類玉器在預(yù)防性保護上應(yīng)尤為值得重視，最終目的是為了讓玉器在一個適宜的環(huán)境中達到平衡狀態(tài)，從而促進這一珍貴文化遺產(chǎn)的永久傳承。

    記者：請您談?wù)動衿鞯母g現(xiàn)象是什么樣的？

    王老師：玉器的腐蝕現(xiàn)象，我們稱之為次生變化作用或風(fēng)化作用，指古玉自從成器之后，不論在地上或地下，因風(fēng)化、老化而造成改變的一切作用及過程。一般來講：風(fēng)化作用的程度取決于內(nèi)因（自身材質(zhì)的結(jié)構(gòu)）和外因（周邊環(huán)境）。地下玉器和地上玉器的風(fēng)化現(xiàn)象是不同的，但是出土玉器在地上保藏過程中出現(xiàn)的風(fēng)化現(xiàn)象（病害）與地下埋藏過程的腐蝕現(xiàn)象密切相關(guān)。

    對于玉器入土后的風(fēng)化現(xiàn)象和作用，由于沒有改變玉器本來的材質(zhì)，我們常用肉眼可見、觸手可知的變化特征來進行描述，如顏色、透明度、光澤度、硬度等。其中顏色變化最顯著和最形象，因而使用最多，如變白、變黑、變紅、變綠、變黃、變褐等。目前的研究顯示：變白是由于結(jié)構(gòu)疏松所致，根據(jù)程度可分為部分白化、全器白化以及嚴重全器白化；其他色變現(xiàn)象主要是因為（過渡）金屬離子致色所致，如 Fe 導(dǎo)致變綠、黃和褐等，Cu 導(dǎo)致變綠等。Fe 可能與土壤、鐵器等含鐵物質(zhì)相關(guān)，Cu 可能與青銅器等含銅物質(zhì)相關(guān)。

    這里需要注意的是，近期從出土玉器中發(fā)現(xiàn)一些入土前經(jīng)過火燒的玉器，受熱溫度的不同會形成黑色、黃色和白色，這種人類行為模式的變色需與自然風(fēng)化行為的變色進行有效區(qū)別，我們作了一些工作，文章也在陸續(xù)出版中。

    對于玉器在地上的風(fēng)化現(xiàn)象和作用，主要與溫度、濕度、光照度、大氣和生物等相關(guān)。對于國立機構(gòu)而言，博物館常能提供穩(wěn)定的溫度、濕度和光照度等保藏條件，因此受到的破壞作用弱。而庫房的保存條件會差許多，室外溫濕度的頻繁變化會引起室內(nèi)的變動，從而導(dǎo)致玉器的某些部分開裂、起翹以及酥粉等現(xiàn)象。

    值得關(guān)注的是：一般風(fēng)化是由外至內(nèi)導(dǎo)致玉器外層的風(fēng)化強于內(nèi)層，這類可簡稱“外松內(nèi)緊”，但是很多出土玉器呈現(xiàn)“外緊內(nèi)松”的反常風(fēng)化現(xiàn)象，這類玉器如果不斷裂，僅從外觀特征很難判斷其已經(jīng)屬于脆弱性文物了，這一現(xiàn)象在中國的全境都有發(fā)現(xiàn)，因此促使我們應(yīng)首先評估玉器的保存狀況。

部分白化
安徽潛山縣史前黃家堰遺址

全器白化
安徽含山縣史前凌家灘遺址

嚴重全器白化
湖北九連墩遺址（戰(zhàn)國)

    記者：古玉器的風(fēng)化作用有哪些類型？不同類型的風(fēng)化作用有哪些特點，又是如何相互作用的？

    王老師：風(fēng)化作用的實質(zhì)是礦物、巖石為適應(yīng)新的物理化學(xué)條件所產(chǎn)生的演化過程。根據(jù)性質(zhì)和方式，風(fēng)化作用可分為物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化。物理風(fēng)化也稱機械風(fēng)化，指溫度變化及巖石空隙中水和鹽分的物態(tài)變化，使巖石和礦物發(fā)生機械破壞而又不改變其化學(xué)成分的過程，其作用的結(jié)果是使完整的巖石變成碎屑。上面提到的玉器在庫房出現(xiàn)的起翹、開裂等多與物理作用相關(guān)。

    同物理風(fēng)化相比較，化學(xué)風(fēng)化侵蝕性強，又稱礦物蝕變，它是在水、水溶液和空氣中氧、二氧化碳的參與下，巖石產(chǎn)生各種化學(xué)反應(yīng)，致使巖石或礦物受破壞的作用。它不僅使巖石或礦物發(fā)生破碎，而且使它們的化學(xué)成分發(fā)生改變。通常需經(jīng)過溶解、水化、水解、碳酸化和氧化作用等一系列化學(xué)變化。前面提到的白化、黃化、綠化等一系列自然色變現(xiàn)象主要與化學(xué)風(fēng)化相關(guān)。

    生物風(fēng)化指生物在生長和其它生命活動中，對巖石和礦物產(chǎn)生的破壞作用，包括生物在生長過程中對巖石和礦物所產(chǎn)生的機械風(fēng)化作用，生物在生命代謝過程中產(chǎn)生的氧、二氧化碳以及分泌的酸類物質(zhì)對巖石和礦物所起的化學(xué)風(fēng)化作用。由此可見，該類風(fēng)化的實質(zhì)也是物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化，因此前面的各種色變現(xiàn)象或多或少與生物風(fēng)化相關(guān)。

    物理風(fēng)化作用可以促進化學(xué)風(fēng)化進程，而生物活動直接或間接地影響著物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化。這三種風(fēng)化過程常常同時相伴發(fā)生，但隨著環(huán)境的不同，它們的相對影響也有所不同，因此中國不同地區(qū)出土玉器呈現(xiàn)的風(fēng)化狀況是有差異的。

    記者 ： 古玉器的保護方法方面，您認為有哪些需要特別關(guān)注？

    王老師：我覺得預(yù)防性保護方面需要特別關(guān)注。前面講過，玉器本質(zhì)上屬于石質(zhì)文物，質(zhì)地堅硬，不易受到外界環(huán)境，如溫濕度、光照變化的影響。因此，人們通常對古籍、書畫、紡織品等有機類文物的保存環(huán)境比較重視，將玉器視為穩(wěn)定性文物而沒有給予充分的重視。如現(xiàn)有的關(guān)于保存環(huán)境的論文和著作中，未將玉器這一重要文物種類單獨列出而規(guī)范其保存環(huán)境的溫濕度，常將玉器歸類到石器，與金屬器和陶瓷器的保存條件相似，即玉器保存的相對濕度條件范圍是：40% ～ 50%，這種界定顯然是粗略的、缺乏依據(jù)的。古代玉器的材質(zhì)種類多樣，相當多的玉器種類對環(huán)境濕度是有要求的，如透閃石—陽起石玉、蛇紋石玉、瑪瑙、水晶等，它們的保存環(huán)境不能過于干燥。但是，文物、博物館學(xué)界對于玉器保存的合適濕度條件以及濕度對玉器的影響等均未見研究報道。正因如此，考古所和博物館對于玉器的保存環(huán)境也沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范，各所（館）之間玉器的保存條件，尤其是濕度條件相差懸殊，國外博物館也不例外。此外，白化嚴重玉器已屬于脆弱性文物，針對這類受沁古玉器在制定展陳設(shè)施或保存時，更應(yīng)該注重對其保存環(huán)境的規(guī)范。

    鑒于此，我們曾專門探討外界環(huán)境中相對濕度條件對玉器文物保存的影響，結(jié)果表明，在我們模擬實驗的時間尺度內(nèi)，結(jié)構(gòu)致密的透閃石玉器和蛇紋石玉器能適應(yīng)各種濕度條件；而結(jié)構(gòu)相對疏松的透閃石玉器、蛇紋石玉器以及蛇紋石化的方解石適合中高濕的環(huán)境條件進行保存。雖然是初步研究，但是顯示了不適宜的濕度條件會對玉器文物產(chǎn)生永久性的破壞，這是造成許多博物館內(nèi)玉器出現(xiàn)各種病癥的主要原因，這點應(yīng)該引起足夠的重視。