在世界冶金史上中國(guó)古代冶金曾有過領(lǐng)先和輝煌的發(fā)展階段，其物質(zhì)遺存十分豐富，這是中華民族創(chuàng)造力的結(jié)晶，彌足珍貴。目前我國(guó)各類金屬文物的數(shù)量極其巨大，所蘊(yùn)含的藝術(shù)和科學(xué)研究?jī)r(jià)值也十分豐富。然而，腐蝕正以驚人的速度吞噬著這些寶貴的文化遺產(chǎn)，文物的藝術(shù)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值急劇流失，造成巨大損失。

    館藏金屬文物保護(hù)國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地，依托于中國(guó)國(guó)家博物館，是國(guó)家文物局批準(zhǔn)成立的第四批五家重點(diǎn)科研基地之一。記者有幸經(jīng)北京化工大學(xué)許淳淳老師引薦，結(jié)識(shí)了中國(guó)國(guó)家博物館的潘路、成小林老師，走訪了館藏金屬文物保護(hù)國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地。請(qǐng)大家跟隨記者的腳步，一起走進(jìn)北京市豐臺(tái)區(qū)石榴莊西街 248 號(hào)中國(guó)國(guó)家博物館文物科技保護(hù)中心的大樓內(nèi)，了解館藏金屬文物保護(hù)國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地的發(fā)展現(xiàn)狀……

    應(yīng)運(yùn)而生 科研基地基礎(chǔ)條件過硬

    根據(jù)《全國(guó)金屬文物各類病害數(shù)量及其所占比例統(tǒng)計(jì)表》金屬文物病害種類分 10 種，其中表面銹蝕、表面硬結(jié)物、形體殘損為金屬類文物三大病害，其全國(guó)發(fā)生率平均值分別是 74.3%、52.2%、44%， 而 罹 患 有 害 銹 的 占30.5%，腐蝕層覆蓋銘文、紋飾的有19.2%，其他類型病害比例達(dá) 17.4%，通體酥解的占 4.1%。金屬文物的腐蝕及其防護(hù)是文物保護(hù)領(lǐng)域所面臨的國(guó)際性問題，金屬文物是我國(guó)古代文物重要的組成部分，在國(guó)際上也處于十分重要的地位。由于金屬的易腐蝕性和病害的多樣性，有很大數(shù)量的金屬文物已經(jīng)處于瀕危狀態(tài)，亟待進(jìn)行科學(xué)的保護(hù)處理，金屬類文物保護(hù)工作任務(wù)較為繁重和緊迫，科技含量要求高，建立一個(gè)國(guó)家級(jí)的重點(diǎn)科研基地迫在眉睫，館藏金屬文物保護(hù)國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地應(yīng)運(yùn)而生。

    館藏金屬文物保護(hù)國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地位于中國(guó)國(guó)家博物館文物科技保護(hù)中心的大樓內(nèi)，現(xiàn)科技大樓包括地上五層，地下兩層，總建筑面積約7900m 2 。其中，1930m 2 用于實(shí)驗(yàn)室與修復(fù)室工作間，具體包括儀器分析室、環(huán)境監(jiān)測(cè)室、保護(hù)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、器物修復(fù)室、書畫修復(fù)室、近現(xiàn)代復(fù)制室、資料室、藥品庫(kù)房、文物庫(kù)房和辦公室等。分析與環(huán)境監(jiān)測(cè)研究室面積約 550m 2 ，主要從事各類文物的分析研究和館藏環(huán)境的日常監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，包括對(duì)器物基體成分、銹蝕產(chǎn)物、腐蝕程度的檢測(cè)，以及文物保存狀況評(píng)估和腐蝕機(jī)理的基礎(chǔ)研究等。保護(hù)實(shí)驗(yàn)室面積約 550m 2 ，器物修復(fù)室面積約 250m 2 ，書畫修復(fù)室面積約 200m 2 ，近現(xiàn)代復(fù)制室面積約 200m 2 ，庫(kù)房、辦公室面積約110m 2 ，藥品庫(kù)房包括總面積為 120m 2的地下兩層。科研基地現(xiàn)擁有總價(jià)約5000 多萬(wàn)的大型分析儀器設(shè)備 30 臺(tái)（套）。在現(xiàn)有的儀器設(shè)備中，有相當(dāng)部分是金屬文物分析和環(huán)境監(jiān)測(cè)的專用檢測(cè)分析設(shè)備。另外，國(guó)家博物館為支持科研基地建設(shè)計(jì)劃每年投入 100 萬(wàn)元用以文物保護(hù)科技中心包括基地的正常運(yùn)行，為完善科研工作條件，根據(jù)需要可單獨(dú)申請(qǐng)購(gòu)置保護(hù)修復(fù)設(shè)備。

    功能布局 明確現(xiàn)階段主要研究任務(wù)

    科研基地設(shè)立了如下 3 個(gè)基本功能單元：

    （1）文物分析與環(huán)境監(jiān)測(cè)研究室：主要承擔(dān)館藏文物保存環(huán)境監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，金屬文物的科學(xué)分析、病害評(píng)估方法及其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用技術(shù)研究及相關(guān)基礎(chǔ)性工作。

    （2）金屬文物保護(hù)研究室：主要承擔(dān)金屬文物保護(hù)方法和材料的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用技術(shù)研究和相關(guān)基礎(chǔ)性工作。

    （3）金屬文物修復(fù)復(fù)制研究室：主要承擔(dān)金屬文物的修復(fù)復(fù)制工作的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用技術(shù)研究和相關(guān)基礎(chǔ)性工作。

戰(zhàn)國(guó)紅銅鑲嵌銅壺修復(fù)前

戰(zhàn)國(guó)紅銅鑲嵌銅壺修復(fù)中

戰(zhàn)國(guó)紅銅鑲嵌銅壺修復(fù)后

    根據(jù)科研基地既定的開展館藏文物保存環(huán)境基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)研究的主要研究方向，現(xiàn)階段科研基地的主要研究任務(wù)為：

    （1）開展金屬文物保護(hù)修復(fù)理念的科學(xué)研究。包括：探討最小干預(yù)原則在金屬文物保護(hù)方法和材料中的具體應(yīng)用；明確金屬文物帶銹保護(hù)理念的科學(xué)含義，從實(shí)際出發(fā)明確帶銹保護(hù)理念的適用范圍，等等。

    （2）開展不同地區(qū)金屬文物腐蝕狀況與埋藏環(huán)境間關(guān)系的研究。中國(guó)有960萬(wàn)平方公里的國(guó)土， 地域十分廣闊，從南到北更是橫跨了寒帶、溫帶、亞熱帶等不同氣候地域。由于不同地區(qū)埋藏環(huán)境的土壤理化性質(zhì)不同，出土青銅文物的銹蝕特征和腐蝕狀況也不同。建立不同地區(qū)金屬文物腐蝕狀況與埋藏環(huán)境間的關(guān)系，一方面可根據(jù)土壤的特性評(píng)估和判斷器物的腐蝕狀況，為尋求相應(yīng)的保護(hù)措施提供依據(jù)；另一方，根據(jù)器物的銹蝕特征進(jìn)一步推斷其出土地點(diǎn)，從而有助于對(duì)文物做出正確的認(rèn)識(shí)。

    （3）開展金屬文物保存現(xiàn)狀科學(xué)評(píng)估研究。科學(xué)的診斷是治病的基礎(chǔ)。利用新的科學(xué)手段完善細(xì)化現(xiàn)有的金屬類文物病害評(píng)估技術(shù)規(guī)程，在此基礎(chǔ)上針對(duì)金屬文物的病害特征建立無(wú)損、微損以及必要的有損分析系統(tǒng)，逐步形成標(biāo)準(zhǔn)化的金屬文物保存現(xiàn)狀的科學(xué)評(píng)估體系。

    （4）開展館藏金屬文物保護(hù)修復(fù)應(yīng)用技術(shù)和材料研究。應(yīng)用技術(shù)研究，一方面包括金屬文物的除銹、脫鹽、緩蝕、封護(hù)方法和新型材料的研究；另一方面包括器物修復(fù)時(shí)所用粘（焊）接、補(bǔ)配、矯形時(shí)所用工具、方法、材料的研發(fā)。

    （5）開展館藏環(huán)境下金屬文物預(yù)防性保護(hù)研究。預(yù)防性保護(hù)是當(dāng)今世界文物科學(xué)保護(hù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，不同材質(zhì)的文物對(duì)各種環(huán)境因素的敏感程度不同，國(guó)內(nèi)外對(duì)溫度、空氣污染物（二氧化硫、氮氧化物、臭氧、羰基化合物等）對(duì)金屬文物腐蝕的影響已有研究，但針對(duì)不同金屬文物的特性，在金屬文物展柜微環(huán)境調(diào)控、空氣中顆粒物對(duì)金屬文物的影響以及未進(jìn)行保護(hù)處理的帶土帶銹文物、帶“有害銹”文物的最優(yōu)保存條件等方面尚有很多值得深入探討的研究空間。

    開放運(yùn)行 重點(diǎn)開展一批應(yīng)用科研項(xiàng)目

    根據(jù)科研基地“開放、流動(dòng)、聯(lián)合、競(jìng)爭(zhēng)”的運(yùn)行機(jī)制，為深入建設(shè)科研基地共享平臺(tái)，探索多學(xué)科、多專業(yè)交叉聯(lián)合攻關(guān)的科技創(chuàng)新機(jī)制，科研基地將自 2016 年起逐步組織開展一批開放研究課題，主要研究方向和內(nèi)容為：

    （1）銅鐵復(fù)合器的腐蝕和保護(hù)研究。

    銅鐵復(fù)合器是使用鐵器早期階段的一種重要文化現(xiàn)象，備受冶金史和冶金考古學(xué)家關(guān)注。各地很多墓葬出土有該類器物，已有的文獻(xiàn)大多集中于對(duì)銅鐵復(fù)合器的材質(zhì)和制作工藝方面的研究，對(duì)相關(guān)的腐蝕和保護(hù)研究較少。由于這些器物大多遭受腐蝕，特別是鐵質(zhì)部分腐蝕嚴(yán)重甚至沒有鐵芯，因此急需要對(duì)此類器物的腐蝕與保護(hù)展開探討和研究。

    重點(diǎn)研究方向包括：了解國(guó)內(nèi)銅鐵復(fù)合器的出土情況和腐蝕狀況；研究銅鐵復(fù)合器中的鐵或銅部分與單一的鐵和銅金屬的腐蝕速率對(duì)比；篩選和改進(jìn)同時(shí)適用于銅和鐵脫氯的材料和方法；將新型、無(wú)毒、環(huán)境友好型的緩蝕劑應(yīng)用于銅鐵復(fù)合器的保護(hù)處理，篩選最佳處理?xiàng)l件，并對(duì)緩蝕效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

    （2）鐵質(zhì)文物腐蝕產(chǎn)物β—FeOOH的危害、脫氯及轉(zhuǎn)化技術(shù)研究。

    在鐵質(zhì)文物腐蝕產(chǎn)物中，四方纖鐵礦 akaganéite（β—FeOOH）是最常見的含氯的腐蝕產(chǎn)物，氯離子的存在可使鐵器發(fā)生腐蝕循環(huán)。因此確定 β—FeOOH對(duì)鐵質(zhì)文物的危害以及 β—FeOOH 中氯的脫除與轉(zhuǎn)化技術(shù)研究是鐵質(zhì)文物保護(hù)的關(guān)鍵問題。總體來講，國(guó)內(nèi)文物保護(hù)領(lǐng)域?qū)?beta;—FeOOH的針對(duì)性研究比較少，而中國(guó)古代鋼鐵技術(shù)是以生鐵和生鐵制鋼為基礎(chǔ)的技術(shù)體系，與古代西方國(guó)家的鐵質(zhì)文物差異很大。β—FeOOH 在鐵器銹蝕中起的作用以及脫氯或轉(zhuǎn)化方法可能也不盡相同。國(guó)外的研究結(jié)果值得借鑒，但未必能照搬，因此對(duì)β—FeOOH在中國(guó)鐵質(zhì)文物銹蝕過程中的作用、脫氯及轉(zhuǎn)化方法展開研究是非常必要的，且有現(xiàn)實(shí)意義。

    重點(diǎn)研究方向包括：研究β—FeOOH表面的氯離子和隧道結(jié)構(gòu)中的氯離子對(duì)鐵質(zhì)文物的腐蝕作用。同時(shí)確定環(huán)境溫濕度、氧氣濃度、有機(jī)酸濃度等因素對(duì)腐蝕過程的影響作用；堿液浸泡法對(duì) β—FeOOH 的影響，研究氯離子的脫出規(guī)律以及物相轉(zhuǎn)化規(guī)律。通過改變?cè)噭囟取舛取⒋呋瘎┑葏?shù)，尋找合適的脫氯及轉(zhuǎn)化工藝、條件。

    （3）具有二氧化錫銹蝕層的青銅器的保護(hù)研究。

    在近年來的青銅器保護(hù)工作中，常見一類較為特殊的青銅器銹蝕產(chǎn)物，其表觀形貌類似于漆古，主要成分為錫石。此類青銅器銹蝕產(chǎn)物多出現(xiàn)在南方地區(qū)，其形成與埋藏環(huán)境有密切關(guān)系。以往研究中對(duì)此類銹蝕分析缺乏針對(duì)性和系統(tǒng)性，樣品出土地點(diǎn)分散， 需增加樣品數(shù)量， 提高樣品多樣性，系統(tǒng)研究不同出土地點(diǎn)和埋藏環(huán)境下的銹蝕樣品，這有助于我們了解此類青銅器銹蝕層的形成條件和影響因素。

    重點(diǎn)研究方向包括：調(diào)查和評(píng)估此類青銅器在不同保存環(huán)境下的保存狀態(tài)，從主動(dòng)性和被動(dòng)性保護(hù)兩方面開展此類青銅器的保護(hù)方法的研究。增加此類青銅器樣品的數(shù)量、種類，對(duì)比分析不同出土地點(diǎn)、埋藏環(huán)境與腐蝕特征之間的關(guān)系；運(yùn)用新的科學(xué)分析手段，分析銹蝕的成分、結(jié)構(gòu)，研究不同合金元素對(duì)銹蝕形成的影響。

基地全體人員合影

與法國(guó)博物館研究與修復(fù)中心專家交流

金屬保護(hù)基地揭牌儀式

    （4）鉛及其合金器物的保護(hù)修復(fù)研究。

    鉛及鉛合金雖為耐腐蝕金屬，但在復(fù)雜的埋藏環(huán)境中以及出土后環(huán)境的變化會(huì)引起鉛器的腐蝕，嚴(yán)重者可致使器物通體礦化，器物消失。相對(duì)于青銅器、鐵器，鉛器是個(gè)小眾金屬文物，因此其破壞并未引起廣泛的重視。目前，對(duì)鉛器的科學(xué)保護(hù)研究，借鑒于工業(yè)生產(chǎn)，主要研究的是鉛的腐蝕機(jī)理和鉛的緩蝕。然而，專門針對(duì)鉛器及其合金文物的保護(hù)研究，卻鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。因此，對(duì)鉛及其合金文物保護(hù)研究工作急需開展。

    重點(diǎn)研究方向包括：從化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕角度研究鉛器在土壤和大氣環(huán)境中的腐蝕機(jī)理；針對(duì)未完全礦化和通體礦化兩種保存狀況的鉛器，研究相應(yīng)的保護(hù)方法；主要從控制博物館溫度、濕度、污染物等方面對(duì)鉛器的預(yù)防性保護(hù)展開研究。

組織召開藏品保護(hù)專業(yè)委員會(huì)2016年會(huì)

與維多利亞-阿爾伯特博物館專家交流

    （5）新型環(huán)境友好型金屬文物用保護(hù)材料的篩選及應(yīng)用研究。

    金屬文物用保護(hù)材料的使用可最大限度的延長(zhǎng)文物壽命，而新型無(wú)毒、環(huán)境友好型金屬文物用保護(hù)材料的研究一直是最近幾年的科研熱點(diǎn)。在文物保護(hù)過程中，針對(duì)不同的金屬文物類型及銹蝕情況，需采用不同的緩蝕及封護(hù)材料進(jìn)行處理。復(fù)合金屬類文物與一般金屬文物相比，腐蝕現(xiàn)象更嚴(yán)重，腐蝕機(jī)理也更復(fù)雜，故針對(duì)該類器物的腐蝕特點(diǎn)，篩選出一些符合文保原則的新型保護(hù)材料變得尤為重要。

    重點(diǎn)研究方向包括：復(fù)合金屬類文物用緩蝕劑的篩選及應(yīng)用研究，得出最佳處理?xiàng)l件，并對(duì)緩蝕效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；探討帶銹金屬文物保護(hù)的特殊需求，對(duì)現(xiàn)有常用保護(hù)材料與銹層的相互作用進(jìn)行探討；基于大型儀器聯(lián)用的保護(hù)材料作用機(jī)理研究；對(duì)于金屬工業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)防腐、保護(hù)技術(shù)的借鑒與新嘗試。

    （6）3D打印機(jī)在青銅文物修復(fù)復(fù)制中的應(yīng)用研究。

    （7）出土金屬文物現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急保護(hù)。

    科技創(chuàng)新 力促金屬文物保護(hù)長(zhǎng)足發(fā)展

    科研基地十分重視人才隊(duì)伍建設(shè)，鼓勵(lì)并支持相關(guān)科技人員積極參加金屬文物保護(hù)相關(guān)的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議、合作研究和互訪。科研基地的建立可以集中優(yōu)勢(shì)資源和力量進(jìn)行重點(diǎn)和重大科技項(xiàng)目攻關(guān)，可以有效進(jìn)行科研成果的普及和推廣，可以組織開展各種形式的人員培訓(xùn)工作，以點(diǎn)帶面，促進(jìn)我國(guó)金屬文物保護(hù)水平的長(zhǎng)足發(fā)展。

    致謝：

    本文得到了中國(guó)國(guó)家博物館潘路、成小林老師的幫助，致以謝忱！

    后記：

    希望館藏金屬文物保護(hù)國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地日后的發(fā)展越來越好，為我國(guó)金屬文物保護(hù)再做更多貢獻(xiàn)！讓我們對(duì)辛勤工作在文物保護(hù)一線的工作者們道一聲：“你們辛苦了！”