"文物醫(yī)生"——微生物

文物作為人類(lèi)生活的歷史積淀，是彌足珍貴的，有著十分重要的藝術(shù)、史學(xué)、科學(xué)、軍事和文化價(jià)值。

其中，石質(zhì)文物又以存留難度大和致?lián)p因素多，而顯得尤為貴重。石質(zhì)文物種類(lèi)繁多，諸如工具、建筑、塑像、雕刻等都在其列。

一般而言，石質(zhì)文物多于室外長(zhǎng)期暴露，風(fēng)吹雨打（又以酸雨為最）、人為觸損、微生物作用，以及鹽晶等因素都會(huì)對(duì)其造成損害。對(duì)其進(jìn)行妥善保護(hù)，已是各國(guó)和各地區(qū)的共識(shí)，并早已付諸行動(dòng)。

石質(zhì)文物的修復(fù)保護(hù)，目前多以化學(xué)涂層法為主。然而，從以往的應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看，問(wèn)題不少。

以丙烯酸樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂為代表的有機(jī)涂料，使用壽命有限，維護(hù)頻率相對(duì)較高，成本不菲，且會(huì)因疏水性不同致使文物表面鹽離子轉(zhuǎn)運(yùn)不暢，進(jìn)而析出鹽晶，發(fā)生破壞。

與有機(jī)涂料相對(duì)，以鋅（鋁）硬脂酸鹽和磷酸鹽，以及石灰水為代表的無(wú)機(jī)涂料也存在短板。

它們所形成的“外殼”同文物原有材質(zhì)不相容，溶解后甚至?xí)谑p中形成沉淀鹽晶，進(jìn)而引發(fā)原文物表面破裂。

微生物在帶給人類(lèi)一個(gè)個(gè)驚喜和福祉的同時(shí)，其開(kāi)發(fā)和利用的步伐從未停滯。它們已經(jīng)“無(wú)縫式”地融入了人們生活的方方面面，快瞧，就連文物修復(fù)中也有其身影。

實(shí)際上，利用可沉淀碳酸鹽的微生物進(jìn)行石質(zhì)文物修復(fù)已不是什么新鮮事兒。

早在20世紀(jì)70年代，法國(guó)人皮埃爾·阿道夫便通過(guò)“細(xì)菌噴涂法”對(duì)受酸雨腐蝕的古建筑外墻進(jìn)行了修復(fù)。經(jīng)過(guò)15天的連續(xù)噴涂，修復(fù)墻面上“生長(zhǎng)出”一層新的“巖石”，即便多年后勘察依然堅(jiān)固如初。新長(zhǎng)出的“巖石”實(shí)為微生物促成的碳酸鈣沉淀，因其硬度較天然碳酸鈣大，故抗腐蝕和損壞能力呈顯著優(yōu)勢(shì)。

此后，有關(guān)利用微生物進(jìn)行石質(zhì)文物修復(fù)的案例屢有報(bào)道。

比如，Tiano等人曾于20世紀(jì)末利用枯草芽孢桿菌加固石質(zhì)文物，并獲良好效果；

2006年前后，Gauri等人通過(guò)脫硫脫硫弧菌（拉丁學(xué)名：Desulfovibrio desulfuricans）對(duì)大理石表面進(jìn)行除垢脫污（黑色硫酸鹽污垢），效果優(yōu)異；

浙江工業(yè)大學(xué)李沛豪和同濟(jì)大學(xué)屈文俊以巴氏芽孢八疊球菌（拉丁學(xué)名：Sporosarcina pasteurii）為供試微生物，證明其可用于修復(fù)混凝土裂縫等。

以微生物進(jìn)行石質(zhì)文物修復(fù)，微生物會(huì)在文物表面形成一層碳酸鈣礦化膜。這層“保護(hù)膜”不僅與文物表面貼合緊密、材質(zhì)相同，而且還因復(fù)合了若干有機(jī)物質(zhì)而在韌度和強(qiáng)度等方面有著更為優(yōu)異的表現(xiàn)。

究其原因，上述修復(fù)案例多數(shù)是利用了功能微生物能夠增加碳酸氫根和碳酸根濃度的能力，進(jìn)而強(qiáng)化了沉淀反應(yīng)。

那么，有哪些因素會(huì)對(duì)微生物的修復(fù)作用產(chǎn)生影響呢？

其一，溫度。微生物各項(xiàng)生理活動(dòng)都是在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，且有最適溫度之說(shuō)。選擇適宜的季節(jié)或營(yíng)造適宜的環(huán)境溫度，能夠促使這些小家伙們歡快工作。

其二，酸堿度（pH值）。酸堿度會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)碳酸氫根和碳酸根能力產(chǎn)生顯著影響，在實(shí)際修復(fù)中工作人員往往要通過(guò)緩沖液的調(diào)配來(lái)為微生物創(chuàng)造適宜酸堿環(huán)境。

其三，微生物種類(lèi)?？捎糜谖奈镄迯?fù)的微生物種類(lèi)繁多，各具特點(diǎn)，強(qiáng)項(xiàng)不一。因而，要具體問(wèn)題具體分析，選擇特點(diǎn)和功能最為適宜的一種或幾種微生物實(shí)施修復(fù)。

其四，微生物密度。微生物一些生理活動(dòng)的進(jìn)行同其密度有著緊密關(guān)聯(lián)，只有保證菌體密度符合相關(guān)“閾值”要求，才能使得修復(fù)工作有序進(jìn)行。

微生物在無(wú)聲無(wú)息進(jìn)行修復(fù)工作的同時(shí)，能夠最大程度地還原文物真容，且無(wú)需特種設(shè)備，勞動(dòng)力使用相對(duì)節(jié)省，環(huán)境友好度高，無(wú)二次污染等問(wèn)題，成本較傳統(tǒng)方法低廉許多，因而獲得了越來(lái)越多的關(guān)注和青睞。

另外，微生物修復(fù)過(guò)程本身“動(dòng)作輕柔”，實(shí)施者受意外傷害概率小，而這又同人與自然、人與文化、人與社會(huì)和諧共進(jìn)的基調(diào)相吻合，對(duì)其加強(qiáng)研究和應(yīng)用可謂是順勢(shì)而行。

END

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