四川在线记者 吴晓铃
象牙保护一直是世界性难题。2021年起,三星堆新发现的6座祭祀坑陆续出土大量象牙,如何让它们避免脱水粉化遭受微生物侵害,尽可能长久保存下去?
记者近日从成都文物考古研究院获悉,该院作为牵头单位实施的2022年度国家重点研发计划“文化科技与现代服务业”重点专项、“出土饱水象牙脱水加固关键技术研发与应用示范”项目已取得重要进展:通过化学材料脱水加固和微生物加固两种方法,象牙的强度已经可以达到健康象牙的20%左右,基本满足了考古出土象牙未来在博物馆展出的条件。
三星堆出土象牙。川观新闻资料图片
在全世界的考古项目中,大规模出土整根象牙的情况十分罕见,因此象牙保护的技术一直很不成熟。四川的三星堆和金沙遗址相继出土过大量象牙,但因四川地区土壤潮湿,象牙出土时,含水率较高,为避免象牙出土后暴露空气中,加速脱水导致酥脆变形,以及在微生物作用下起霉菌等病害,金沙遗址出土的象牙一部分使用有机硅灌封技术进行灌封临时保护,更多的象牙采取回填保护。三星堆出土的象牙出土后则使用低温保湿技术,出土后直接送进"冰箱"。
保存在冷藏库房的三星堆象牙
象牙还能像其它文物一样直接在正常环境下与公众见面吗?自2022年,成都文物考古研究院联合9家文博单位展开饱水象牙脱水加固的技术攻关,两年来取得阶段性成果。
象牙检测
项目主研人员蒋璐蔓介绍,科研人员目前已基本搞清楚了象牙的病害——饱水象牙失水以后,象牙的裂隙就会变大,如果碰到外力作用就会慢慢崩塌。此外,微生物会通过酸性代谢产物持续腐蚀象牙,让象牙粉化酥脆。要解决象牙的病害,既要避免微生物的病害,最重要的还要对象牙进行脱水加固。
文保专家吴顺清指导象牙保护
科研人员分别用化学材料和微生物技术对象牙加固进行了探索。
加固象牙是“以骨补骨”。化学材料脱水加固方法中,科研人员先用十二烷基胺对象牙进行脱水,然后把钙源、磷源溶液滴入象牙,调节pH值,促使在象牙内发生化学反应生成羟基磷灰石,再使用硅氧烷、聚硅氧烷进行协同加固。羟基磷灰石是人体和动物牙齿的主要无机成分,在象牙内通过化学反应生成这种物质,不会破坏象牙结构,反而相当于为象牙“补钙”,让它们在3000年后仍能继续“强健骨骼”。经过处理后的象牙,其强度可以达到健康象牙的20%左右。不仅如此,科研人员在加固象牙的前对它们进行了脱水,改变了微生物繁殖的环境,加固后空气中的水未来也很难继续进入象牙,确保了象牙未来的正常展出。
羟基磷灰石加固机理
微生物技术加固象牙,则主要是把巴氏芽孢八叠球菌的菌液滴到象牙里。巴氏芽孢八叠球菌会在象牙里生成晶核有机物、碳酸钙结晶,把象牙孔隙填充起来,以达到加固的目的。这种让象牙变得强健的过程中虽然没有脱水环节,但菌液在象牙里生成结晶的过程会利用象牙中的水,也就达到了脱水的目的。蒋璐蔓表示,象牙是羟基磷灰石和胶原蛋白的混合结构,而把巴氏芽孢八叠球菌钙化的产物恰好就是这种混和结构,相当于文保人员让象牙自己继续“生长”,而不是强行为它打入“钢钉”,显然要更加科学。
烷基胺脱水实验
目前,科研人员已经在象牙小样上完成了这两种加固方法的实验,未来将逐步运用于整根象牙的保护中,并最终完成10件出土饱水象牙的脱水加固示范。
(成都文物考古研究院供图)