科技賦能讓飛龍重現(xiàn)天際

改琦，是我國清代的畫壇名家?，F(xiàn)藏于長沙市博物館的《改琦設色墨龍人物圖軸》是他少數(shù)的傳世之作：畫中一條巨龍在九霄云外若隱若現(xiàn)，周圍濃云翻滾，龍的形態(tài)被刻畫得惟妙惟肖。這幅畫將飛龍在天的氣勢淋漓盡致地呈現(xiàn)出來。

其實，這幅紙質畫作曾因時間推移出現(xiàn)了嚴重的損蝕，研究人員通過修復技藝重現(xiàn)了它的雄奇威武。而在修復之前，研究人員需要對破損的畫作進行一系列的分析檢測。讓我們一起來看看，研究人員是如何運用科技手段了解、保護這件文物的吧！

修復前（左）后對比圖（供圖/張興偉）

紙張的主要原材料是植物纖維，但植物纖維的種類多樣，每種植物纖維制造出的紙張各不相同。

植物纖維主要由纖維素、半纖維素、木質素組成，其核心是纖維素。纖維素的含量直接影響紙張的質量和性能。

紙張的主要原材料是植物纖維

樣品表面的纖維樣貌圖（供圖/張興偉）

樣品紙張脫散和邊緣斷裂處的纖維圖（供圖/張興偉）

樣品背面編織的花綾及其斷裂處的顯微圖（供圖/張興偉）

從化學成分來看，纖維素、半纖維素、木質素易水解、氧化，從而變黃，導致硬度和耐折度降低。紙張在制作過程中加入的堿、漂白粉、滑石粉、膠料等物質填料，雖然可以加強紙張的機械強度，但也影響了其本身的酸堿度。

《改琦設色墨龍人物圖軸》的材質以紙張、紡織品、顏料和墨等有機質材料為主，容易在各種條件下分解，因此較為脆弱、不易保存。

溫度上升，紙張中原有的水分蒸發(fā)，會造成其干裂、收縮、發(fā)脆變色、強度降低。溫度過低，則會使紙張里的水分冰結，破壞紙張內部的結構鏈，減弱纖維強度，降低抗折、抗拉、抗裂、抗扯性能，縮短紙張壽命。

此外，溫度的變化會使纖維熱脹冷縮。這種情況下，附著在纖維表面的顏料或墨水會在重力的作用下脫落、褪色。

潮濕的環(huán)境不利于紙質文物保存，卻有利于微生物、害蟲滋生。紙張中的纖維為害蟲提供了食物，一旦環(huán)境氣候條件合適，蟲害便會迅速蔓延，輕則蛀蝕成洞，重則將紙張啃食為碎屑。

另一個紙質文物“殺手”是有害氣體。例如：空氣中的二氧化硫溶于水，顯酸性，嚴重影響紙張的機械性能，致使紙張變脆甚至酥化成粉末；空氣中的氫硫酸具有很強的漂白作用，可使文字、繪畫材料褪色。另外，空氣中的粉塵也會悄悄地損害紙質文物。當粉塵附著到紙質文物上時，隨著文物的被使用和翻閱，會摩擦紙張，使其起毛甚至穿洞，影響畫面清晰度。

還有，一些粉塵中含有大量霉菌孢子，而文物又為霉菌孢子的傳播和繁殖提供了極佳的場所，這都易使紙張發(fā)生腐爛。

貌似不起眼的光線，實際上也是文物受損的“元兇”。光的輻射熱（通過電磁輻射的形式向外傳遞的熱能）作用于紙張時，會引起紙張的物理、化學反應。當溫度高于30攝氏度時，光會加速紙張變黃、脆化。

纖維形態(tài)觀察圖（供圖/張興偉）

用文物自行掉落的殘渣或碎片，通過紅外光譜分析、超景深顯微觀察、纖維成分組成觀察等詳細的“體檢項目”，可以了解紙質文物的結構、病害成因，為保護修復提供依據(jù)。

科研人員使用便攜式紅外光譜儀，對花綾（書畫裝裱的一種材料）與紙張接合處掉落的碎屑進行了無損分析。通過圖譜比對發(fā)現(xiàn)，紙張樣品部分的紅外譜圖顯示為皮紙?zhí)卣?，這與標準的纖維素成分相符；花綾部分的紅外譜圖顯示為典型的絲、毛纖維特征。絲、毛纖維區(qū)別于棉、麻纖維的成分差異，在于其中的蛋白質成分。絲、毛結構雖然難以用紅外譜圖直接區(qū)分，但在傳統(tǒng)書畫材料認知中，花綾結構為絲纖維的可能性遠超過為毛纖維的可能性。

科研人員還使用超景深三維顯微系統(tǒng)，對樣品的表面形貌、纖維結構與病害部分進行了觀察與記錄。

使用纖維分析儀對紙張中的纖維形態(tài)觀察和測量。將分離、提取的纖維與碘-氯化鋅染色劑作用后在顯微鏡下觀察。

染色后的纖維為紅棕色，多呈圓柱形。仔細觀察可以發(fā)現(xiàn)，纖維壁上有明顯的橫紋，且纖維外壁附有一層透明膠質，端部尤為明顯，由此可推斷該樣品纖維原料為桑皮或構皮纖維。由于未發(fā)現(xiàn)其他種類纖維，因此判斷紙樣為皮料。同時，也可以觀察到纖維斷裂較為嚴重。

使用酸堿度測試儀對紙張酸堿度進行檢測，可判斷文物是否存在酸化情況。經(jīng)檢測可知，該紙質文物的pH值在5.5～6.8之間，呈弱酸性。對存在酸化的文物進行保護修復時，應進行脫酸處理。

通過這些分析檢測與測試試驗，就能結合修復技藝對此件文物進行修復了——盡量選用與文物接近的材料，嚴格遵守“保持原狀，材料可逆，最小干預”的文物修復原則，以及“遠看無異，近觀有別”的文物修復理念（對古畫修復感興趣的讀者朋友，可以閱讀《知識就是力量》2022年6月刊）。

紅山文化玉龍（以下簡稱“紅山玉龍”）是一件新石器時代的玉器，出土于內蒙古自治區(qū)翁牛特旗三星塔拉遺址。紅山玉龍由墨綠色的岫（xiù）巖玉雕琢而成，高26厘米，呈“C”字形的蜷曲狀態(tài)。

可以看出，這只玉龍吻部較長，微微向上彎曲，其雙眼修長并凸起，龍背上的鬣鬃（liè zōng，頸上的長毛）向上飛揚。紅山玉龍圓潤無缺，造型生動，被譽為“中華第一龍”。

故宮九龍壁是一座背倚宮墻而建的單面琉璃影壁，位于北京故宮寧壽宮區(qū)皇極門外，建造于1772年。

在故宮九龍壁上，威風凜然的黃色正龍居中，其左右兩側各有一條藍龍、兩條白龍，其中，白龍呈上升姿態(tài)，藍龍則擺出了向下的姿勢。再向外，左右兩側分別有一對紫龍與黃龍，左側兩龍龍首相對，右側兩龍向背而行。

故宮九龍壁與山西大同九龍壁、北京北海公園九龍壁合稱“中國三大九龍壁”。

鎏金鐵芯銅龍是一件唐代文物，出土于陜西西安。鎏金鐵芯銅龍的內芯為鐵質，鐵芯外層為銅，最外層則為鎏金鍍層。

這條鎏金鐵芯銅龍身體細長，龍身呈“S”形姿態(tài)，龍嘴張開，龍舌彎曲，其龍角緊貼頭部，向后伸展。在它的下半身，龍爪朝天上蹬，龍尾則高高上揚、折向龍頭上方。鎏金鐵芯銅龍極富動感，生動展現(xiàn)出龍的靈動神韻。