第二届上海大学十大学术进展候选项目简介

（申报编号：XSJZ-202226)

一、学术进展名称及负责人：

文化遗产材料病害机理研究

马啸（上海大学文化遗产与信息管理学院教授）

二、项目背景：

    文物是文明的物质载体，是“传承历史文化，维系民族精神……的宝贵财富”。中国是文物大国，但还不是文物强国。历经千百年风霜洗礼的珍贵文物，不少已岌岌可危、脆弱不堪。据统计，我国患重度病害的可移动文物超过1760万件。二十大报告明确提出“加大文物和文化遗产保护力度”。

    然而，由于长期以来缺乏基于文物病害机理基础之上的有针对性的保护材料以及保护技术研究，致使许多具有重要价值的文物遭受长期侵蚀而毁坏殆尽。许多文物保护技术的开发也处在“头疼医头、脚疼医脚”的初级阶段，造成了大量“保护性破坏”的频繁发生。正如同医生对病人展开治疗前需要了解病理病因一样，对于这些“百病缠身”、“弱不禁风”的文物来说，对其病害机理的深入基础研究是开展合理有效的保护修复的必要前提。

    围绕这一重大需求和艰巨任务，负责人牵头开展了文化遗产材料病害机理基础科学研究工作，以馆藏世界知名油画和“古蜀文明”标致性发现三星堆出土的糟朽象牙等无比珍贵但高度劣化的文化遗产材料为突破点，与国内、国际顶尖文化遗产机构密切合作攻关，研究成果为此类文物的科学有效保护奠定了重要基础。三、学术进展及创新点：

在文化遗产材料病害机理研究方面，负责人将考古学、艺术史研究与分析化学前沿进展进行融合交叉，首次将纳米红外（nano-IR）与纳米显微CT (nano-CT)等最前沿的材料表征技术与文化遗产材料进行结合，将其劣变观察首次推进到了纳米尺度，获得新维度的重要关键信息，大大推进了相应材料体系病害机理的阐释。主要创新点包括：

1.揭示了油画体系中金属皂（金属羧酸盐）的形成与聚集机理，以及由金属皂迁移而导致绘画层脱落的机制；

2.揭示了三星堆出土糟朽骨质文物失水崩解断裂机理；

3.首次实现了纳米光谱学等技术在相关文化遗产材料体系中的成功应用。

图1 油画体系金属皂裂化机理研究

图2 三星堆出土象牙失水断裂机理研究

四、研究成果及应用情况、学术及社会影响：

1. 代表性成果（论著、专利及获奖）

(1) Xiao Ma, Georges Pavlidis, Eoghan Dillon, Victoria Beltran, Jeffrey Schwartz , Mathieu Thoury, Ferenc Borondics, Christophe Sandt, Kevin Kjoller, Barbara H. Berrie and Andrea Centrone, “Micro to nano: multiscale IR analyses reveal zinc soap heterogeneity in a 19th century painting by Corot”, Analytical Chemistry 94 (2022) 3103-3110.  SCI一区顶刊，IF= 8.008

(2) Xiao Ma, Georges Pavlidis, Eoghan Dillon, Kevin Kjoller, Barbara Berrie, Andrea Centrone, “Nanoscale IR spectroscopy: from principles to nanoscale imaging and identification of metal soaps”, Microscopy and Microanalysis 27(S1) (2021): 2814-2815.

（3）牛孟浩，马啸*，《三星堆遗址三号祭祀坑象牙样品分析研究报告》，2021/05

（4）牛孟浩，马啸*，《三星堆遗址五号祭祀坑未知材料样品分析报告》，2021/01

2. 学术及社会影响

针对我国文物保护缺乏基础研究的瓶颈问题，负责人对文化遗产材料病害机理进行了深入研究，揭示了油画体系病害导致绘画层脱落的机制和以及三星堆出土糟朽象牙失水断裂的机理，为其科学保护提供了重要基础，研究成果不仅适应于国外世界知名油画作品的保护，也对含革命文物、海派文物在内的我国油画以及考古出土糟朽骨类文物（人骨、兽骨、象牙）等保护提供了重要的科学依据，对于更好地解读文物背后所隐含的历史、科技以及艺术等信息、传承和弘扬中华文化有重要意义。这些重要研究成果和技术推广也有力推动了上海大学在国内和国际文物保护领域的影响力。

负责人牵头的三星堆遗址发掘出土文物保护工作被文汇报（2021年3月23日）、腾讯网（2021年3月23日）、百度封面新闻（2021年5月30日）、澎湃新闻网（2021年6月18日）等报道，这些报道均对上海大学三星堆文物考古与保护的相关工作进行了很好的宣传与高度的肯定。