秦俑一号坑考古发掘出土T23G9-2#陶俑修复前后
数百件经修复站立30多年的秦始皇兵马俑能够威风依旧,离不开黏接材料这个“主心骨”;生动精美的敦煌莫高窟壁画,没有加固材料的帮助,解除不了空鼓脱落这样的高危警报;南京报恩寺遗址地宫出土的宋代丝织品,使用了揭展材料后,从结成一团的硬块变成了能够提取组织结构、丝织纹样等各种信息的柔软布料……经过几年甚至几十年的考验,这些文物保护材料是否依然安好?它们所起的效果是否和当年设想的一致?它们还能“坚持”多久?
毋庸置疑,在进行文物保护时,材料的选择是最基本也是最重要的一环,但是在实践中,由于材料选择不当而造成文物损毁的情况也不是个案。为什么会出现这样的状况?将责任全部推给文物保护技术人员显然是不太合适的,因为在彼时彼地,那些几乎是他们所能找的“最好、最适用、最合理”的文物保护材料了。直到现在,我们所用的文物保护材料基本上还都是从工业等其他领域所使用的通用材料中挑选,没有一种新材料是专门为文物而造。将来文物保护材料的选择和使用是否还要延续这样的局面?2012年6月,国家文物局科技司在北京召开了文物保护材料评价专题研讨会,希冀通过建立文物保护材料评价体系和相关管理体制来破解这个难题。
这个规模不大的会议,聚集了从事竹木漆器保护、金属文物保护、陶质彩绘文物保护、古代壁画保护、石质文物保护等工作的文保专家,来自清华大学、北京大学、北京化工大学、兰州大学等相关院校,以及药品评审行业和化工企业的技术专家和管理专家,大家就建立文物保护材料评价制度、程序和方法进行了开放式的研究讨论。本文兹将有关内容归纳整理如下:为什么要建立文物保护材料评价体系 新中国成立以来,我国的文物保护科技工作已经走过了半个世纪。这50年来,在从传统技术保护向现代科学技术保护的转变过程中,几代文物保护工作者在研究和应用方面做了大量的工作,大批珍贵的文物得以保护和传承。在这个过程中,虽然取得了进步和发展,但是遗留的问题也不少。尤为令人遗憾的是,文物保护材料的使用绝大多数只能从为其他行业研发的材料中选择。这些材料最初或很多都是源于意外发现和实验,而由保护专家们引入到文物保护领域的。基本上是将现成的材料拿过来后,仅仅在使用方法上进行研究和实验,怎么用合适?怎么用最佳?而很少对保护材料的使用进行科学系统的评价,很少对保护材料老化后的效果进行充分认识,很少对保护材料的介入对文物本体物化性质的影响进行研究。
以古代壁画的保护为例。最初,人们以极大的热情将高分子材料,特别是合成高分子材料用于包括古代壁画在内的多孔性硅酸质文物的保护中。通过简单的浸没、注射、喷涂、涂刷等方法,来实现对文物的保护。但由于缺乏对材料结构、性质、用途、使用条件等方面的深入了解,缺乏材料与文物本体作用后保护效果的评价等,最终的保护效果并未像人们所预期的那样美好。
类似的例子还有很多。在上世纪八九十年代,各种新材料新技术井喷式发展,其中不少也进入了文物保护领域,由于缺乏相关标准和评价指标,一些问题和不足随后逐渐暴露出来——保护材料老化、不可逆、“保护性”破坏……近年来,随着文物保护领域不断放开,社会优质资源不断补充进来。国家对文物保护事业投入也日益加大,2002年,我国文物保护专项经费是2.5亿元,现在已有几十倍的增长。伴随着材料科学的进步,在不久的将来,可能会再次进入新材料新技术发展的高峰期。为了避免重蹈覆辙,建立文物保护材料评价体系和相关的管理体制已经迫在眉睫,这不仅是科技进步的需要,也是事业发展的需要,更是行政管理的需要。
建立文物保护材料评价体系,不是简单的对一种材料准入不准入、使用不使用的问题,其重要性在于可以引导研发者针对文物部门的需求,沿着科学的技术途径确定其新产品的开发目标,少走弯路,将大量社会资源有效利用到文物保护上来。评价体系建立起来后,除了能够对材料本身进行合理筛选、评价和应用外,还会引发整个管理体系进行新的调整,包括科技管理、成果管理、成果推广、成果普及、工程示范等一系列制度将发生根本性变化。
需要考虑的问题
建立文物保护材料评价体系和相关的管理体制,是一项非常复杂的系统工程,不仅会对前端的研发产生巨大影响,也会引发政府主管部门的管理发生变革。在明确目标,找准方向之前,有几个问题需要我们认真思考。
第一,对“文物保护”概念的认识。虽然我们面对的是一件具体的实物,但是我们保护的是它的历史、艺术和科学价值。由于各种原因,我们对这种信息及其价值的认识不是一次就能完成的,随着研究的深入,科学技术迅速发展所提供的技术手段愈多,对文物价值深层次的认识也会愈来愈多。当我们的技术手段达到一个新高度的时候,想要看到的是“原汁原味”的经典而不是“走样残缺”的灵魂。不能“东西还在,信息没了”。目前已有的各种纷繁复杂的文物保护“理念”和“原则”中,有哪些可以为文物保护材料评价制度所用?这大概也是应该首先考虑的问题。
第二,主动性干预和预防性保护。比如要治疗同一种病,对“危重病人”和“普通病人”,所研发的“药物”在很大程度上是不一样的,一个重在“救命”,一个重在“治病”。情况不同,用的“药”也不同。要将抢救性材料和保护性材料区分开来。主动干预必然会对文物承载的信息带来损失,而且会在文物上负载上新的信息,应该是不得已而为之。而且材料的选择、工艺的操作,都应该经过试验、研究、检测,最后通过评估(包括实验室处理效果的评估和现场实验区效果的评估)后才能实施,盲目处理会对文物造成不可弥补的损害。
第三,有效性的“有效”不一定是长效。因为材料的价值在于其服役性能,任何材料在服役过程中都会逐渐失效。随着科技的进步,材料一直在变化,同时文物也一直在变化,片面追求长效可能会导致出现很多问题。材料的自适应性和文物的自适应性是我们追求的最完美的结果。这也要求我们要掌握材料的失效时间,未雨绸缪。
第四,传统材料及工艺和现代材料及工艺都需要有扬弃。一种材料及工艺的形成、发展不仅有其存在的时代背景,还要受环境条件、思维方式等其他因素的制约。新事物代替旧事物并不是简单地抛弃,而是克服、抛弃旧事物中消极的东西,又保留和继承以往发展中对新事物有积极意义的东西,并把它发展到新的阶段。
曾经走过的弯路
以往对文物保护材料的研发、评估等方面的积累不够,还缺少针对文物保护材料效果检测、评估的方法和规范。将来在保护材料的认证、产品开发、推广方面还需要加强,否则实验室研究的文物保护材料,大多数都将难以在全国范围内放心的推广应用,很难形成或建立适合我国国情的、效果可靠的保护材料体系。
从发表的文章、申报的方案看,目前各类文物保护材料的研究和应用日益增多,一方面说明了保护工作的需求,另一方面也提醒我们加强监管的紧迫。特别是在保护经费投入越来越大、公认的安全又有效材料较少、评估规范又比较缺乏的时期,更应该谨慎对待,防止出现“保护性”破坏。
就石质文物的保护来说,20多年来,已逐步开展了相关文物保护材料的研究(从文献和项目的调查看,国内已有近10家单位在从事这项工作),但这些研究多是针对已有材料的不足进行复配改性。少部分致力于保护新材料开发的,也大多局限于单纯的实验室研究,而且相互间缺少联系、集成,缺乏系统的、有针对性的顶层设计和研发。
就古代壁画保护来说,文保工作者在筛选材料时,凭借经验的情况占很大比重。我国在壁画保护材料筛选、工艺探索上,也存在类似的问题。大多倾向于研究材料在介入壁画本体之前的性质,例如透气性、黏度、耐腐蚀、耐老化性等方面,基本上没有保护材料介入壁画本体后效果考察的方法和手段。“好材料”是如何评出来的 给文物进行保护和修复,就像给老年人进行保养和看病,所下的“药”是非常有讲究的,不仅要能治病,而且最好没有副作用。要建立一个比较科学的文物保护材料评价体系,在某些方面或许可以借鉴我国药品注册的申请和审批程序,同时弄清楚3个问题:评什么?怎么评?谁来评?
1.评什么?
需要明确的是,文物保护材料评价的内涵不是评价材料本身,而是不同材料在文物保护当中所起的作用,能起到什么样的效果。对于文物保护材料的评价指标,还要考虑到其功能性、工艺性、经济性、环保性等各个方面。
首先要分类。由于文物的个体差异非常大,不同材质的文物需要的保护材料又分为很多种,得按照文物及材料的相关性进行合理的分类,这有利于后期的评判工作和研发人员具体的聚焦。就竹木漆器来说,保护材料包括清洗材料、防霉防菌材料、脱色材料、脱水材料、修复材料和包装材料等品类;就金属类文物来说,包括表面锈蚀物去除材料、缓蚀材料、有害物脱除材料、加固或粘接材料等品类;就石质文物来说,包括灌浆黏结材料、清洗材料、表面渗透加固材料、黏结修补材料、表面封护加固材料等品类。
然后是标准试件的制作。因为做评价的时候不可能把需要使用到这种材料的每件文物都拿去做检测,所以一般情况下要用标准试件来做实验。标准试件的制作,必须和文物材质的分类相对应,使制作出来的标准试件能真正反映、评价出这种材料使用的安全性和有效性。在这个过程中又给我们提出了新的问题——针对不同的材料要制备出体现不同病害特征的标准试件,到什么程度才能说明问题?用什么样的指标才能权衡材料的好坏?这是非常复杂的一个体系,类似于医学上拿小白鼠做动物实验。小白鼠得分成各种组群:吃什么食物、喝什么水、多大岁数、一窝的还是几窝的、有病的还是没病的等等,需要充分考虑到各种情况。
再就是对保护效果的评估,在功能界定时除了界定主体修复功能外,还要界定必须要遵守的约束性条件和可能产生的副作用的影响程度。要用“疗效”说话,有时候最适用的并不见得是最高端的材料和工艺。
拿金属文物缓蚀涂层来说,应该要考虑到以下要求:与腐蚀产物层的黏接性;阻隔性、抗老化、透明性、可去除;锈转化能力;缓蚀性与牺牲阳极性填料。对需要进行渗透加固的岩石来说,理想加固剂的要求也许是:形成一种新的、抗风化的矿物岩石胶结物;黏度小、有良好的渗透深度,至少渗透到石质未风化的核心部位;不形成有害石质文物的副产品;不对石质的物理性能造成改变,特别是不改变其水-汽的通透性和热膨胀性能;不改变石质表面的颜色;能有效降低石质对水和有害物的吸收能力;不在表层形成结壳,而是能在深度方向形成比较均匀的加固强度剖面。就竹木漆器文物来说,保护后需要达到的效果大概有:保持文物的外形与外观;在当时的保存技术条件下可长久稳定地保存;保护修复的方法具有可重复操作性;不影响文物各种信息资料的提取。
2.怎么评?
目前,我们在筛选材料时,大多数还处在一个凭经验使用的阶段,需要从定性的评价转向定性与定量评价相结合。构建保护材料评价体系一方面将对现有材料的性质、老化行为、使用方法和使用场合等做出完整详细的评价,另一方面也将对新材料的引入和拓展提供科学的预判。
在药审中,一种新药要通过临床试验等一层层严密的程序才能投向市场。按照文物保护的理念和指标,一期临床相当于在文物残片上试用,二期临床相当于在不同的文物上有针对性地试用,等到三期临床也就是示范性项目成功以后,才能把成果推广到对应的文物上使用,后期还要进行跟踪评价。如有的国家在进行石质文物保护材料评估时,除了进行模拟实验外,还要进行短期和长期两种效果的监测和评价。
此外还会出现这样的情况:今天看着是很好的材料,有可能随着我们认知程度的加深以及科学技术的发展,到明天这个材料就被替代了。所以说,任何评价只能是相对的、阶段性的,要提出使用的范围和条件。考虑到文物材质太多,类型太多,情况太复杂,为了提高评价体系的科学性、严谨性和规范性,需要针对文物不同的材质和类型,先找试点,做研究,认真实践,才能积累出相对成熟的、通用的框架。
3.谁来评?
建立文物保护材料评价体系,意味着政府相关部门要负起更大的责任。需要建立一整套专业的监测机构和评审机构,来对材料评价进行具体操作。
需要考虑的是,文物保护事业是公益性事业,和药厂及药商在商业利益驱动下将新药送审的巨大热情相比,建立某种奖励机制或者强制性规范,也许能促进文物保护材料的评价工作不断地向推进。 什么是好材料?这不仅仅是如何评价材料的问题,还涉及新的制度的构建,以及相关政策的改进的问题。如何深入研究材料与文物保护中面临的理论问题,并在此基础上建立起一套完整、规范的材料评价方法和体系,用以指导文物保护的实践,将是科学和文物保护工作者急需解决的重要问题。
根据文物保护“十二五”科技发展规划,“十二五”期间,国家文物局将大力推进针对不同材质文物的各类保护材料评价体系建设工作。目前,已经启动了“文物保护科技成果评价机制研究”研究课题,在制度和机制建设上予以谋划;同时,筹备以青铜器、竹木器漆类和岩土质文物为试点,针对保护材料的评价指标及评价方法开展平行研究,力图找出评价工作的规律性,为未来工作的开展提供参考。