现代科技在书画文物保护中的应用

□ 王晓静

一、引 言

书画文物属于有机类文物，相较于无机类文物更难保存。目前，我国书画文物的保护修复主要依赖于传统的书画装裱技术，书画装裱技术在我国历史悠久，自从湖南马王堆汉墓出土的帛画，便可证实我国秦汉时代，也就是距今两千多年前就已有书画装裱技术。唐张彦远在《历代名画记》中曾记载：自晋代以前装褙不佳，宋时范晔始能装褙。隋唐时期，装裱技术有了很大的发展，到盛唐时期形成宫廷形制；到宋朝时期，装裱修复技术以臻成熟；元代没有太大发展；明清两代进入书画装裱修复的黄金时期，进一步得到发展和定型。近年来，随着经济的发展，党和国家对文物保护工作的重视，文物工作经费的大力投入以及科学理念的不断深入，越来越多的先进科学理念与技术被应用到书画文物保护工作中。借助于这些先进的科学理念、仪器、工具以及分析方法极大地推动了书画文物的本体研究、病理研究、修复研究以及保存环境研究等内容。该文主要从分析检测、清洁、揭裱、保存等四个方面综述了近年来现代科技在书画文物保护修复中的应用。

二、分析检测

书画文物的分析检测主要包括酸度、色度、颜料、纤维以及纺织品组织的鉴别等内容。目前在酸度、颜料、纤维鉴定方面的研究较多，而对色度、纺织品组织分析方面的文献较少。

酸度的检测主要是检测纸张的pH 值大小，pH 值越小纸张酸性越大，纸张的老化速度和老化程度越高。目前，pH 值检测最常用的方法是使用pH 计进行测定。pH 计又分为两种，一种为平头pH 电极进行测定，此法只需在纸张表面滴一滴去离子水，即可直接读取pH 值；另一种普通pH 计则需要将纸张撕碎后置于去离子水中浸泡一段时间，使纸张中的离子溶解出来，再进行测定。两种方法各有利弊，平头pH 电极法操作相对便携、省时、无损，因而目前使用率较高，但其精度较差，随着水滴量的大小以及水分子在纸张纤维中的扩散，其测定结果会不断变化。由于此法在检测后容易给文物带来水痕或色斑，因此一般在需要揭裱的文物中使用。近年来涉及到此方面的文献较多，例如孙大东、鲁刚等[1]在研究纸质文物清洗用水选择及清洗条件时，采用了表面CLEAN pH酸碱度测定计进行了测定；陈潇俐[2]在纸质文物清洗研究中则采用了Thermo pH 测定仪进行了测定等。

传统的书画文物全色主要是依据肉眼对色泽的判断以及修复人员长期的实践经验来进行，色差计的应用能够科学地判断全色是否合理。笔者在实践过程中，常用色差计检测修复前后文物的色差变化，用以判断修复是否合理。如果在实验室能够建立起颜料数据库，在以后的工作过程中，遇到需要调色的色块，则可以用色差计检测后，将色差值与数据库中的色差值进行比对，然后就可以快速地进行调色工作，这样可以有效地降低调色的盲目性与次数，从而有效提高调色工作的准确性与效率。目前，研究色度计在书画文物保护中应用的文献几乎没有，但在其他文物保护中的应用有所涉及，郑利平[3]曾对色差计的基本原理以及在文物修复中的实际应用作了详细的阐述，并利用色差计对两件石膏补过的陶器进行了全色；石美风[4]借助色差计追踪了山西忻州九原岗北朝墓葬壁画发掘出土后色彩的变化规律。

在颜料分析、隐藏信息提取及底稿线提取等方面内容研究，目前国内外主要采用的方法有：拉曼光谱、X 射线荧光光谱、扫描电镜-能谱仪、X 射线衍射、傅里叶红外光谱、多光谱成像以及高光谱成像技术等。近年来这方面的文献较多，如季金鑫、周文华、姚娜等[5]利用超景深三维视频显微镜、激光显微共聚焦拉曼光谱仪、扫描电镜－能谱仪等，对一张1945年银行票据样品的印刷颜料进行测试分析；NaNa[6]等利用傅里叶红外光谱与X 射线衍射分析法，对中国书画材料包括宣纸、印泥和颜料进行了测试研究；史宁昌[7]利用高光谱成像技术对故宫部分馆藏书画文物进行了印章、隐藏信息、底稿线的提取以及颜料成分的分析。

近年来，在纸张纤维分类方面，主要采用光学显微镜进行鉴别；例如宋晖[8]选用新型的 XWYVIII 造纸纤维分析仪对几件纸质文物进行了显微观察和分析，结果获得了纤维表面形态、纸张工艺和纤维特性等信息，同时获取了表面图像、分散纤维图像，纤维长、宽配比等数据；在纤维加固方面常采用扫描电镜进行分析与研究；徐文娟、诸品芳[9]利用扫描电镜观察了豆浆水处理后的纸张纤维形貌；对纺织品组织结构的鉴定主要采用视频显微镜或手持放大镜进行观察，此方面的文献在纺织品文物的应用上较多，笔者在实践过程中，也常采用手持放大镜对文物的画心以及裱件进行观察，以便于更准确地选择补配材料。

三、清洁技术

书画清洁技术包括表面除尘与清洗两部分，传统的表面除尘主要采用刀刮、面团滚粘、软毛刷轻扫等方法。目前，博物馆内常用的是小型真空吸尘器吸取纸张表面的尘土、污渍；随着科学技术的飞速发展，越来越多的新方法开始试用，激光清洗技术作为一项新兴的清洗技术已经越来越广泛地应用到各个领域，陈莹[10]对书画类文物进行了激光清洗实验，结果表明激光低重复频率（低能量）多次清洗和高重复频率（高能量）单次清洗均可以取得较好的清洗结果。传统的清洗方法主要是采用温水淋洗法，具体做法为，将画心正面朝上平铺于洗画池中，用排笔蘸取温水进行淋洗，然后再用毛巾滚吸脏水，如此反复。欧美国家除常规的湿洗、干洗外，会使用低压真空修复台结合超声波加湿、真空吸附的方式进行清洗；目前，国内故宫博物院尚力、刘恩迪等开发研制了“多功能洗画机”[11]；南京博物院陈潇俐[12]采用了一种多功能清洗液利用虹吸技术对纸质文物进行了清洗，这种方法可以减少对文物颜料层的摩擦及冲击损伤，还可以实现清洗、加固、脱酸等多项技术的同步进行。

四、揭裱技术

书画文物的揭裱技术目前大部分博物馆仍然沿袭传统揭裱技术，即将画心润湿后，用镊子或手指小心将褙纸或命纸揭除，然后进行重裱。此种方法对操作者要求极高，需要操作者有丰富的操作经验，以及过硬的手感，一旦操作不当极容易将文物揭花，造成整个画心薄厚不均，破坏画心的完整性，影响下一步工作，造成颜色不均的情况。近年来，在书画揭裱方面，主要集中于生物酶类的研究，章建国[13]利用枯草芽杆菌经液体深层发酵的淀粉酶快速揭裱古书画，并申请专利；首都博物馆宣布成功研制出应用于古书画保护的生物揭展剂，这种揭展剂不仅对古书画文物纸张纤维和颜料无污染影响、揭离力极低，而且能使古书画画心和命纸均匀分开，保证画心和命纸的完整性；在古书画文物保护中具有安全、高效、操作便捷等优点[14]。

五、保存技术

书画文物的保存会受到温湿度、光照、微生物、昆虫、鼠害、有害气体等因素的影响，因此最好的保存方法就是提供清洁密闭、恒温恒湿的理想环境。目前，各大博物馆在书画文物进库房前会先进行杀虫灭菌，主要采用的方法有除氧充氮法、冷冻法以及环氧乙烷灭菌法等；书画常用棉套包裹或无酸囊盒存放，一般单层平置于樟木柜中，可形成一个较密闭、稳定的微环境并阻隔灰尘；库房内常有相应配套的环境监测设备、空气过滤系统、恒温恒湿设备、室内照明采用冷光源等；在陈展时，展柜中采用光纤照明系统、红外线和紫外线滤光器、人体红外感应器等手段来达到对文物保存环境控制的目的。

六、结 语

书画文物保护是一门综合性的应用技术，与其他学科有着广泛的联系。在文物保护中，如何将传统工艺与现代科技相结合，是一个十分重要的课题。在文物保护中，一方面，我们必须尊重历史，严格遵守“不改变文物原状”的保护原则，认真挖掘、整理、研究、传承传统技艺和方法，取其精华。另一方面，我们应清醒认识到，随着生产力的发展，自然科学中的科技成果、理论和实践，也促进了文物保护技术的发展，为文物保护工作者提供了有益经验和思路。我们只有不断地吸收国内外的先进保护理念及技术才能不断地推动书画文物保护事业的发展与进步。

[1]孙大东、鲁刚、童丽媛等《纸质文物清洗用水的选择及清洗条件初探》，《文物保护与考古科学》2015年第1期，84～88页。

[2]陈潇俐《纸质文物的清洗研究—以清代册页为例》，《文物保护与考古科学》2013年第2期，65～68页。

[3]郑利平《色差计基本原理及其在文物修复作色中的实际应用》，《重庆工学院学报（自然科学版）》2007年第6期，61～63页。

[4]石美风、任建光、张秉坚等《山西忻州九原岗北朝墓葬壁画颜料及颜色变化分析》，《文物保护与考古科学》2018年第1期，18～24页。

[5]季金鑫、周文华、姚娜等《1945年银行票据样品印刷颜料无损鉴定》，《光谱学与光谱分析》2016年第7期，2207～2212页。

[6]Na Na, OUYANG yang Qi-ming, Rapid and Non-Destructive Identification of Calligraphies by Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Fourier Transform Raman Spectroscopy[J].Spectr Spect Anal,2004,24(11)：1327-1330.

[7]史宁昌、李广华、雷勇等《高光谱成像技术在故宫书画文物保护中的应用》，《文物保护与考古科学》2017年第3期，23～29页。

[8]宋晖《现代显微技术在纸质文物鉴定与修复中应用》，《文物保护与考古科学》2015年第2期，52～57页。

[9]徐文娟、诸品芳《豆浆水在中国书画修复中应用性能研究》，《文物保护与考古科学》2012年第1期，1～4页。

[10]陈莹《书画类文物激光清洗试验研究》，北京：北京工业大学硕士学位论文，2009年。

[11]何伟俊、张金萍、陈潇俐《传统书画装裱修复工艺的科学化探讨》，《东南文化》2014年第2期，25～30页。

[12]陈潇俐、张金萍、张诺《纸质文物的清洗研究—以清代册页清洗为例》，《文物保护与考古科学》2013年第2期，65～68页。

[13]章建国《古字画快速揭裱方法》，2003年CN0312 8135.4.

[14]金可《首博“生物酶”巧“揭”古书画》，《北京日报》，2015年。