在世界冶金史上中国古代冶金曾有过领先和辉煌的发展阶段，其物质遗存十分丰富，这是中华民族创造力的结晶，弥足珍贵。目前我国各类金属文物的数量极其巨大，所蕴含的艺术和科学研究价值也十分丰富。然而，腐蚀正以惊人的速度吞噬着这些宝贵的文化遗产，文物的艺术价值、社会价值和经济价值急剧流失，造成巨大损失。

    馆藏金属文物保护国家文物局重点科研基地，依托于中国国家博物馆，是国家文物局批准成立的第四批五家重点科研基地之一。记者有幸经北京化工大学许淳淳老师引荐，结识了中国国家博物馆的潘路、成小林老师，走访了馆藏金属文物保护国家文物局重点科研基地。请大家跟随记者的脚步，一起走进北京市丰台区石榴庄西街 248 号中国国家博物馆文物科技保护中心的大楼内，了解馆藏金属文物保护国家文物局重点科研基地的发展现状……

    应运而生 科研基地基础条件过硬

    根据《全国金属文物各类病害数量及其所占比例统计表》金属文物病害种类分 10 种，其中表面锈蚀、表面硬结物、形体残损为金属类文物三大病害，其全国发生率平均值分别是 74.3%、52.2%、44%， 而 罹 患 有 害 锈 的 占30.5%，腐蚀层覆盖铭文、纹饰的有19.2%，其他类型病害比例达 17.4%，通体酥解的占 4.1%。金属文物的腐蚀及其防护是文物保护领域所面临的国际性问题，金属文物是我国古代文物重要的组成部分，在国际上也处于十分重要的地位。由于金属的易腐蚀性和病害的多样性，有很大数量的金属文物已经处于濒危状态，亟待进行科学的保护处理，金属类文物保护工作任务较为繁重和紧迫，科技含量要求高，建立一个国家级的重点科研基地迫在眉睫，馆藏金属文物保护国家文物局重点科研基地应运而生。

    馆藏金属文物保护国家文物局重点科研基地位于中国国家博物馆文物科技保护中心的大楼内，现科技大楼包括地上五层，地下两层，总建筑面积约7900m 2 。其中，1930m 2 用于实验室与修复室工作间，具体包括仪器分析室、环境监测室、保护实验室、化学实验室、器物修复室、书画修复室、近现代复制室、资料室、药品库房、文物库房和办公室等。分析与环境监测研究室面积约 550m 2 ，主要从事各类文物的分析研究和馆藏环境的日常监测与检测，包括对器物基体成分、锈蚀产物、腐蚀程度的检测，以及文物保存状况评估和腐蚀机理的基础研究等。保护实验室面积约 550m 2 ，器物修复室面积约 250m 2 ，书画修复室面积约 200m 2 ，近现代复制室面积约 200m 2 ，库房、办公室面积约110m 2 ，药品库房包括总面积为 120m 2的地下两层。科研基地现拥有总价约5000 多万的大型分析仪器设备 30 台（套）。在现有的仪器设备中，有相当部分是金属文物分析和环境监测的专用检测分析设备。另外，国家博物馆为支持科研基地建设计划每年投入 100 万元用以文物保护科技中心包括基地的正常运行，为完善科研工作条件，根据需要可单独申请购置保护修复设备。

    功能布局 明确现阶段主要研究任务

    科研基地设立了如下 3 个基本功能单元：

    （1）文物分析与环境监测研究室：主要承担馆藏文物保存环境监测与检测，金属文物的科学分析、病害评估方法及其标准规范的基础研究、应用技术研究及相关基础性工作。

    （2）金属文物保护研究室：主要承担金属文物保护方法和材料的基础研究、应用技术研究和相关基础性工作。

    （3）金属文物修复复制研究室：主要承担金属文物的修复复制工作的基础研究、应用技术研究和相关基础性工作。

战国红铜镶嵌铜壶修复前

战国红铜镶嵌铜壶修复中

战国红铜镶嵌铜壶修复后

    根据科研基地既定的开展馆藏文物保存环境基础科学和应用技术研究的主要研究方向，现阶段科研基地的主要研究任务为：

    （1）开展金属文物保护修复理念的科学研究。包括：探讨最小干预原则在金属文物保护方法和材料中的具体应用；明确金属文物带锈保护理念的科学含义，从实际出发明确带锈保护理念的适用范围，等等。

    （2）开展不同地区金属文物腐蚀状况与埋藏环境间关系的研究。中国有960万平方公里的国土， 地域十分广阔，从南到北更是横跨了寒带、温带、亚热带等不同气候地域。由于不同地区埋藏环境的土壤理化性质不同，出土青铜文物的锈蚀特征和腐蚀状况也不同。建立不同地区金属文物腐蚀状况与埋藏环境间的关系，一方面可根据土壤的特性评估和判断器物的腐蚀状况，为寻求相应的保护措施提供依据；另一方，根据器物的锈蚀特征进一步推断其出土地点，从而有助于对文物做出正确的认识。

    （3）开展金属文物保存现状科学评估研究。科学的诊断是治病的基础。利用新的科学手段完善细化现有的金属类文物病害评估技术规程，在此基础上针对金属文物的病害特征建立无损、微损以及必要的有损分析系统，逐步形成标准化的金属文物保存现状的科学评估体系。

    （4）开展馆藏金属文物保护修复应用技术和材料研究。应用技术研究，一方面包括金属文物的除锈、脱盐、缓蚀、封护方法和新型材料的研究；另一方面包括器物修复时所用粘（焊）接、补配、矫形时所用工具、方法、材料的研发。

    （5）开展馆藏环境下金属文物预防性保护研究。预防性保护是当今世界文物科学保护领域的发展趋势，不同材质的文物对各种环境因素的敏感程度不同，国内外对温度、空气污染物（二氧化硫、氮氧化物、臭氧、羰基化合物等）对金属文物腐蚀的影响已有研究，但针对不同金属文物的特性，在金属文物展柜微环境调控、空气中颗粒物对金属文物的影响以及未进行保护处理的带土带锈文物、带“有害锈”文物的最优保存条件等方面尚有很多值得深入探讨的研究空间。

    开放运行 重点开展一批应用科研项目

    根据科研基地“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，为深入建设科研基地共享平台，探索多学科、多专业交叉联合攻关的科技创新机制，科研基地将自 2016 年起逐步组织开展一批开放研究课题，主要研究方向和内容为：

    （1）铜铁复合器的腐蚀和保护研究。

    铜铁复合器是使用铁器早期阶段的一种重要文化现象，备受冶金史和冶金考古学家关注。各地很多墓葬出土有该类器物，已有的文献大多集中于对铜铁复合器的材质和制作工艺方面的研究，对相关的腐蚀和保护研究较少。由于这些器物大多遭受腐蚀，特别是铁质部分腐蚀严重甚至没有铁芯，因此急需要对此类器物的腐蚀与保护展开探讨和研究。

    重点研究方向包括：了解国内铜铁复合器的出土情况和腐蚀状况；研究铜铁复合器中的铁或铜部分与单一的铁和铜金属的腐蚀速率对比；筛选和改进同时适用于铜和铁脱氯的材料和方法；将新型、无毒、环境友好型的缓蚀剂应用于铜铁复合器的保护处理，筛选最佳处理条件，并对缓蚀效果进行综合评价。

    （2）铁质文物腐蚀产物β—FeOOH的危害、脱氯及转化技术研究。

    在铁质文物腐蚀产物中，四方纤铁矿 akaganéite（β—FeOOH）是最常见的含氯的腐蚀产物，氯离子的存在可使铁器发生腐蚀循环。因此确定 β—FeOOH对铁质文物的危害以及 β—FeOOH 中氯的脱除与转化技术研究是铁质文物保护的关键问题。总体来讲，国内文物保护领域对β—FeOOH的针对性研究比较少，而中国古代钢铁技术是以生铁和生铁制钢为基础的技术体系，与古代西方国家的铁质文物差异很大。β—FeOOH 在铁器锈蚀中起的作用以及脱氯或转化方法可能也不尽相同。国外的研究结果值得借鉴，但未必能照搬，因此对β—FeOOH在中国铁质文物锈蚀过程中的作用、脱氯及转化方法展开研究是非常必要的，且有现实意义。

    重点研究方向包括：研究β—FeOOH表面的氯离子和隧道结构中的氯离子对铁质文物的腐蚀作用。同时确定环境温湿度、氧气浓度、有机酸浓度等因素对腐蚀过程的影响作用；碱液浸泡法对 β—FeOOH 的影响，研究氯离子的脱出规律以及物相转化规律。通过改变试剂、温度、浓度、催化剂等参数，寻找合适的脱氯及转化工艺、条件。

    （3）具有二氧化锡锈蚀层的青铜器的保护研究。

    在近年来的青铜器保护工作中，常见一类较为特殊的青铜器锈蚀产物，其表观形貌类似于漆古，主要成分为锡石。此类青铜器锈蚀产物多出现在南方地区，其形成与埋藏环境有密切关系。以往研究中对此类锈蚀分析缺乏针对性和系统性，样品出土地点分散， 需增加样品数量， 提高样品多样性，系统研究不同出土地点和埋藏环境下的锈蚀样品，这有助于我们了解此类青铜器锈蚀层的形成条件和影响因素。

    重点研究方向包括：调查和评估此类青铜器在不同保存环境下的保存状态，从主动性和被动性保护两方面开展此类青铜器的保护方法的研究。增加此类青铜器样品的数量、种类，对比分析不同出土地点、埋藏环境与腐蚀特征之间的关系；运用新的科学分析手段，分析锈蚀的成分、结构，研究不同合金元素对锈蚀形成的影响。

基地全体人员合影

与法国博物馆研究与修复中心专家交流

金属保护基地揭牌仪式

    （4）铅及其合金器物的保护修复研究。

    铅及铅合金虽为耐腐蚀金属，但在复杂的埋藏环境中以及出土后环境的变化会引起铅器的腐蚀，严重者可致使器物通体矿化，器物消失。相对于青铜器、铁器，铅器是个小众金属文物，因此其破坏并未引起广泛的重视。目前，对铅器的科学保护研究，借鉴于工业生产，主要研究的是铅的腐蚀机理和铅的缓蚀。然而，专门针对铅器及其合金文物的保护研究，却鲜有文献报道。因此，对铅及其合金文物保护研究工作急需开展。

    重点研究方向包括：从化学腐蚀和电化学腐蚀角度研究铅器在土壤和大气环境中的腐蚀机理；针对未完全矿化和通体矿化两种保存状况的铅器，研究相应的保护方法；主要从控制博物馆温度、湿度、污染物等方面对铅器的预防性保护展开研究。

组织召开藏品保护专业委员会2016年会

与维多利亚-阿尔伯特博物馆专家交流

    （5）新型环境友好型金属文物用保护材料的筛选及应用研究。

    金属文物用保护材料的使用可最大限度的延长文物寿命，而新型无毒、环境友好型金属文物用保护材料的研究一直是最近几年的科研热点。在文物保护过程中，针对不同的金属文物类型及锈蚀情况，需采用不同的缓蚀及封护材料进行处理。复合金属类文物与一般金属文物相比，腐蚀现象更严重，腐蚀机理也更复杂，故针对该类器物的腐蚀特点，筛选出一些符合文保原则的新型保护材料变得尤为重要。

    重点研究方向包括：复合金属类文物用缓蚀剂的筛选及应用研究，得出最佳处理条件，并对缓蚀效果进行综合评价；探讨带锈金属文物保护的特殊需求，对现有常用保护材料与锈层的相互作用进行探讨；基于大型仪器联用的保护材料作用机理研究；对于金属工业领域先进防腐、保护技术的借鉴与新尝试。

    （6）3D打印机在青铜文物修复复制中的应用研究。

    （7）出土金属文物现场应急保护。

    科技创新 力促金属文物保护长足发展

    科研基地十分重视人才队伍建设，鼓励并支持相关科技人员积极参加金属文物保护相关的国际学术会议、合作研究和互访。科研基地的建立可以集中优势资源和力量进行重点和重大科技项目攻关，可以有效进行科研成果的普及和推广，可以组织开展各种形式的人员培训工作，以点带面，促进我国金属文物保护水平的长足发展。

    致谢：

    本文得到了中国国家博物馆潘路、成小林老师的帮助，致以谢忱！

    后记：

    希望馆藏金属文物保护国家文物局重点科研基地日后的发展越来越好，为我国金属文物保护再做更多贡献！让我们对辛勤工作在文物保护一线的工作者们道一声：“你们辛苦了！”