我校珠寶學(xué)院與中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、湖南博物院以及廣東省博物館（廣州魯迅紀(jì)念館）等三家機(jī)構(gòu)協(xié)作，致力于微小型文化遺產(chǎn)保護(hù)傳承中的無(wú)損譜學(xué)檢測(cè)前沿科技應(yīng)用研究，近期取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊 《Journal of Cultural Heritage》上。這篇名為“Ageing Characterization and Origin Traceability of archaeological amber artifacts via FTIR spectroscopy and Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry”的學(xué)術(shù)論文，深入探討了出土琥珀文物的產(chǎn)地來(lái)源及其老化特性。該論文的第一作者和通訊作者均為珠寶學(xué)院李妍教授，研究所用樣品由湖南博物院科技考古與文物保護(hù)利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供，研究思路和方法受到了中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所和廣東省博物館（廣州魯迅紀(jì)念館）的支持。
圖1 論文的研究重點(diǎn)見(jiàn)圖
中國(guó)的琥珀藝術(shù)距今至少已有三四千年的歷史，關(guān)系著古代中西方貿(mào)易往來(lái)及文化的交流融合，因而對(duì)出土琥珀文物進(jìn)行產(chǎn)地溯源具有重要的歷史文化意義。同時(shí)，為科學(xué)、持久地保存琥珀文物，最大限度地延緩琥珀文物在埋藏和保存過(guò)程中發(fā)生的劣化，亟需對(duì)出土琥珀的老化特征進(jìn)行識(shí)別并厘清其老化降解機(jī)理。研究團(tuán)隊(duì)采用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)和熱裂解氣相色譜質(zhì)譜（Py-GC/MS）等對(duì)中國(guó)宋、明、清三個(gè)時(shí)期出土的多件琥珀制品進(jìn)行了溯源及老化特征研究，探索了琥珀制品的自然老化機(jī)理。
圖2 本研究中所涉及的古代琥珀器物照片：Arc 1為宋代琥珀制品，Arc 2為明代琥珀制品，Arc 3~4為清代琥珀制品
研究結(jié)果表明，所有琥珀文物的原料均為波羅的海琥珀。通過(guò)熱裂解氣相色譜質(zhì)譜（Py-GC/MS），研究團(tuán)隊(duì)識(shí)別出一組產(chǎn)地標(biāo)志物，包括單萜類(lèi)化合物以及特定的多環(huán)化合物。這些標(biāo)志物不僅可以用于精確追溯古代波羅的海琥珀的來(lái)源，避免了不同程度的劣化和生成的次生產(chǎn)物會(huì)對(duì)琥珀紅外光譜特征造成的干擾，還揭示了琥珀在埋藏過(guò)程中不可避免的降解路徑。據(jù)文獻(xiàn)記載，宋代時(shí)琥珀原料主要由波羅的海經(jīng)北方絲綢之路運(yùn)抵中國(guó)；明清時(shí)期，波羅的海琥珀則主要通過(guò)海上絲綢之路輸入。通過(guò)對(duì)出土琥珀制品的產(chǎn)地研究，在更深層次上展現(xiàn)了當(dāng)時(shí)絲綢之路的貿(mào)易往來(lái)以及文化交流。
圖3 不同老化程度的出土琥珀制品的代表性?huà)呙桦婄R圖像
綜合化學(xué)成分結(jié)構(gòu)變化和劣化表征可知，波羅的海琥珀在埋藏過(guò)程中主要經(jīng)歷了緩慢氧化和水解反應(yīng)，導(dǎo)致多環(huán)結(jié)構(gòu)的形成，聚合的半日花烷型二萜骨架逐漸被破壞，使琥珀的物理性質(zhì)發(fā)生顯著變化，包括脆性增加、硬度降低，以及不同深度和寬度的龜裂，形成多孔酥松的老化表層。隨著老化進(jìn)程的加深，裂紋繼續(xù)擴(kuò)展，最終形成大小裂紋交織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
圖4 通過(guò)Py-GC/MS分析的不同時(shí)期出土琥珀制品的總離子色譜圖
近兩年來(lái)，珠寶學(xué)院與中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、湖南博物院、廣東省博物館（廣州魯迅紀(jì)念館）保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作，聚焦文化遺產(chǎn)保護(hù)和傳承領(lǐng)域共同申報(bào)項(xiàng)目三項(xiàng)。以琥珀作為獨(dú)特的考古載體，團(tuán)隊(duì)已發(fā)表琥珀研究的相關(guān)SCI英文論文近20篇，中文學(xué)術(shù)論文16篇，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)，參加學(xué)術(shù)會(huì)議10余次。團(tuán)隊(duì)建立了基于琥珀寶石學(xué)和譜學(xué)特征的出土琥珀產(chǎn)地溯源數(shù)據(jù)庫(kù)和方法，并以硬度作為理想穩(wěn)定性指標(biāo)，開(kāi)發(fā)了老化緬甸琥珀的無(wú)損硬度預(yù)測(cè)模型。這些研究在文化遺產(chǎn)保護(hù)傳承方面取得了顯著成果，推動(dòng)了前沿科技在文物保護(hù)中的應(yīng)用。琥珀團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深耕科技考古和文物保護(hù)，致力于推動(dòng)該領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步。（通訊員 李妍）
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