杜 靖(中國文化遺產(chǎn)研究院 北京 100029)
陳 岳(中國文化遺產(chǎn)研究院 北京 100029)
劉 婕(中國文化遺產(chǎn)研究院 北京 100029)
“南海Ⅰ號(hào)”是一艘南宋時(shí)期的木質(zhì)沉船,于2007年成功整體打撈出水后入住廣東海上絲綢之路博物館水晶宮,船體保存情況較好,船艙內(nèi)裝載有大量的不同材質(zhì)的貨物及其他物品[1]。自2013年“南海Ⅰ號(hào)”考古發(fā)掘和文物保護(hù)工作正式啟動(dòng)以來,已陸續(xù)出土了一批器形多樣的漆器文物及大量殘片,從木條、木片殘存結(jié)構(gòu)及殘片來看,可辨認(rèn)的器形有漆碟、漆盒、漆勺、漆簪等。按髹飾技術(shù)來分,主要包括 一色漆器和雕飾漆器兩類[2]。
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前“南海Ⅰ號(hào)”出水的一色漆器可辨認(rèn)器形的有31件,分為髹黑漆和髹紅漆兩類;雕飾漆器有25件,分 為剔犀和剔紅漆器兩類,其中剔紅漆器有7件(圖1)。
一色漆器,顧名思義即通體髹一種顏色的漆器,是宋代最流行的漆器種類[3]。宋代一色漆器以黑色為主,多以薄木胎制成。雕飾 漆器,是指經(jīng)過多層髹漆,達(dá)到一定厚度后進(jìn)行雕刻紋樣的漆器。因所雕漆色不同,分為剔紅、剔黃、剔綠、剔彩、剔犀、剔黑等。據(jù)《髹飾錄》記載,“唐制多印板刻平錦朱色,雕發(fā)古拙可賞……”(楊明《髹飾錄·坤集·雕鏤第十》),這表明雕漆起源于唐代,然而目前 所知最早的雕飾漆器實(shí)物資料為宋代時(shí)期。
“南海Ⅰ號(hào)”出水的剔紅漆器漆層相對(duì)較薄,紋飾較為單一,除一件漆盤紋飾較為復(fù)雜,為纏枝草葉紋鳳凰、纏枝花卉紋相結(jié)合外,其余均為香草紋。從木片、木條殘存結(jié)構(gòu)和散件的殘片看,目前可辨認(rèn)的器形有盤和盒兩種。
盤,有葵口形和菱花形兩種,以菱花形居多,平底、淺腹、折沿作菱花形,如圖2。盒,圓形盒,內(nèi)側(cè)延存子母扣,口部呈橢圓形,通體呈圓弧形,如圖3。
本文選取剔紅葵口圓漆盤作為實(shí)例,進(jìn)行了初步分析,以了解“南海Ⅰ號(hào)”出水漆器的基本情況和保存現(xiàn)狀。
剔紅葵口漆盤,盤殘,器身開裂嚴(yán)重,漆皮剝落散見多片,為外側(cè)邊緣剔紅團(tuán)花紋及內(nèi)緣黑褐漆構(gòu)成的漆盤。盤壁內(nèi)側(cè)黑褐漆素面,外表剔紅卷草紋,盤底內(nèi)外黑褐色一色漆素面,木條堆砌胎。底徑17.5厘米,口徑約25厘米,高約4.5厘米,胎厚0.5厘米。
由于隨船沉沒海底,后又隨沉箱被整體打撈至博物館浸泡多年,剔紅葵口圓漆盤微生物滋生,富含海水中的鹽分,出水時(shí)處于通體飽水狀態(tài),結(jié)構(gòu)脆弱、殘缺、斷裂、變形、糟朽,漆皮出現(xiàn)殘缺、脫落、裂隙、卷曲等。
從該剔紅葵口漆盤胎體底、身兩部位分別取碎片兩件作為樣品,編號(hào)NHQ-1、NHQ-2。
顯微鏡:Le cica DM 4000M。
掃描電鏡-能譜(SEM-EDX):日立公司 S-3600N型掃描電鏡(SEM),加速電壓10kV或 15kV,樣品用導(dǎo)電膠直接粘在樣品臺(tái)上觀察。EDAX 公司DX-100型X射線能量色散譜儀(EDX),工作電壓 10kV或15kV。
同步熱分析儀(STA):德國NETZSCH公司STE409PC型,溫度:20℃~120℃,升溫速率:10℃/min,恒溫20分鐘。
離子色譜(STA):日 本津島HLC-10A 型,P/N:228-40612-91,分離柱分析無機(jī)陰離子,淋洗液:3.5mmol / L的Na2CO3梯度淋洗,淋洗液流:0.8mL/min;P / N:228-40613-91,分離柱分析無機(jī)陽離子,淋洗液:0.7mmol/L 的H2SO4梯度淋洗,淋洗液流速:1.0mL/min;進(jìn)樣體積:60μL,檢測(cè)器:自動(dòng)抑制型電導(dǎo)。
經(jīng)過能譜及微觀觀測(cè)發(fā)現(xiàn),“南海Ⅰ號(hào)”沉船出水剔紅香草紋髹漆漆層分五層,由外至內(nèi)分別為紅、黃、黑、紅、黃,制作時(shí)按圖案剔出花紋,呈現(xiàn)出紅色凸出勾勒云紋的效果;檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該樣本紅色主要呈色元素有S、Hg元素,成分摩爾比約為1∶1,推斷為朱砂,黑色漆層呈色主要為C元素,黃色漆層呈色主要為S、As元素,摩爾比約為2∶1至3∶2,推測(cè)為雌黃。(圖5、表1)。
表1 剔紅香草紋漆膜成分檢測(cè)
委托福建農(nóng)林大學(xué)進(jìn)行了胎體木材樹種鑒定,樣品切片顯微結(jié)構(gòu)照片如圖6。
識(shí)別要點(diǎn)詳述如下:
①宏觀構(gòu)造:木材淺黃褐色至暗褐色,呈不同程度的腐朽。生長(zhǎng)輪明顯,寬度不均勻,早材至晚材緩變,輪間界以深色晚材帶;木射線少至中,極細(xì)至甚細(xì);徑切面上射線斑紋明顯。
②顯微構(gòu)造:木射線具單列,高2-12細(xì)胞。早材管胞間與射線薄壁細(xì)胞交叉場(chǎng)紋孔式為杉木型,2-4個(gè)橫列。軸向薄壁細(xì)胞量多,星散狀及弦向帶狀。
依據(jù)中華 人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《中國主 要木材名稱》[4]《中國熱 帶及亞熱帶木材》[5]《木材鑒定圖譜》[6],判斷兩個(gè)試樣均屬于杉科杉屬杉木。
杉木產(chǎn)于長(zhǎng)江流域以南,南至福建、廣東沿海山地,向西至雷州半島北部與廣西南部中越交界的大青山,北達(dá)淮河、秦嶺南坡,東至沿海山地直達(dá)臺(tái)灣,西達(dá)安寧河和雅礱江河谷的西昌、德昌和鹽源,尤以福建、湖南、貴州、四川等省產(chǎn)量最多。
此次樹種種屬鑒定由于樣品較為珍貴,取樣量小且糟朽嚴(yán)重,組織結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重,導(dǎo)致切片難度大,最終鑒定結(jié)果僅能定性到木材的科屬,具體種名未能明確。
飽水是漆器文物最常見的病害之一,漆器胎體的含水率在一定程度上代表了胎體木材的保存狀況[7],含水率越高,胎體相對(duì)保存狀況越糟糕,干燥后發(fā)生收縮變形程度高。為更準(zhǔn)確地了解剔紅葵口漆盤的含水率情況,同時(shí)選取了“南海Ⅰ號(hào)”少量不同髹漆工藝出水漆器胎體殘片,進(jìn)行熱差分析,樣品情況如圖7,含水率結(jié)果見表2。
考古發(fā)掘出土漆器含水率一般在150%~400%[8]。由木胎樣品的含水率測(cè)試結(jié)果可知,“南海Ⅰ號(hào)”出水漆器含水率整體偏高,剔紅香草紋殘片則高達(dá)516%,遠(yuǎn)高于一般漆器含水率,說明此漆盤胎體木材存在一定程度的降解,保存質(zhì)量相對(duì)較差。
表2 胎體木材含水率記錄表(%)
木材是一種天然生長(zhǎng)的有機(jī)高分子材料,由碳、氫、氧、氮四種基本元素組成。木材的化學(xué)組成分為主要成分和次要成分兩類。主要成分是纖維素(cellulose)、半纖維素(hemicelluloses)和木質(zhì)素(lignin);次要成分有樹脂、單寧、香精油、色素、生物堿、果膠、蛋白質(zhì)、淀粉、無機(jī)物等。木質(zhì)素、纖維素與半纖維素構(gòu)成了木材的骨架支撐成分[9]。對(duì)選取船尾部漆木片進(jìn)行化學(xué)成分含量測(cè)定,結(jié)果如表3,同時(shí)選取3個(gè)現(xiàn)代杉木樹種樣品進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果見表4。
對(duì)比發(fā)現(xiàn),所選取胎體木質(zhì)素含量比新鮮杉木高了約15%~18%,而木質(zhì)素所占絕干木材的比例升高,間接反映了木材樣品纖維素的相對(duì)降低,可發(fā)現(xiàn)漆木的杉木胎體木材仍然存在較為明顯的降解。
“南海Ⅰ號(hào)”出水漆器由于隨船沉沒海底,后又隨沉箱被整體打撈至博物館浸泡多年,鹽分侵蝕等病害。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)整體固定提取后,沿用提取時(shí)的保護(hù)支架整體浸泡于0℃~5℃去離子水中浸泡,穩(wěn)定保存的同時(shí)進(jìn)行脫鹽處理,定期監(jiān)測(cè)浸泡液電導(dǎo)率含量,監(jiān)測(cè)脫鹽情況。
1.可溶鹽
在漆器浸泡保存過程中,定期進(jìn)行對(duì)浸泡液進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)試,從2014年起起每周測(cè)定一次浸泡液的電導(dǎo)率,如圖8所示。圖中漆器開始脫鹽的時(shí)間不一,大的谷峰表明換去離子水后的數(shù)值,谷峰后數(shù)值上升,表明在浸泡時(shí),漆器內(nèi)部可溶成分逐漸析出。脫鹽時(shí)間較早的電導(dǎo)率數(shù)值較低,表明鹽分已漸漸脫出;脫鹽時(shí)間較晚的漆器數(shù)值偏高,表明鹽分含量較大,隨著持續(xù)浸泡及更換去離子水,數(shù)值逐漸下降,可溶鹽的脫除效果良好。
為更為準(zhǔn)確的評(píng)估雕飾漆器脫鹽最終情況,2018年取脫鹽溶液樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室離子色譜分析,結(jié)果見表5,通過測(cè)試對(duì)比Na+、K+、Cl-和SO42-的含量,評(píng)估脫鹽情況。
由離子色譜結(jié)果可知,“南海Ⅰ號(hào)”出水雕飾漆器脫鹽溶液中的Cl-含量較少,均低于1ppm,SO42-已經(jīng)基本檢測(cè)不到,Na+含量也基本低于2ppm,表明該文物的可溶鹽已經(jīng)基本脫除。
2.難溶鹽
采用SEM-EDX對(duì)所選取胎體樣品的微觀形貌和化學(xué)成分進(jìn)行了分析。分析結(jié)果見圖9及表6。由圖中可以看到,在木材的中空部分存在很多球狀顆粒,采用能譜對(duì)顆粒的成分進(jìn)行了分析。
白色鹽顆粒的分析發(fā)現(xiàn),主要元素有:P、Ca 等。這可能來自漆器在長(zhǎng)期浸泡的過程中吸收水環(huán)境中的可溶鹽,檢測(cè)到漆器胎體中未發(fā)現(xiàn)硫鐵化合物類結(jié)晶。
表3 船尾杉木漆片的化學(xué)成分含量 (%)
表4 現(xiàn)代杉木種的化學(xué)成分含量(wt%)
表5 漆器文物浸泡水樣氯離子含量(ppm)
“南海Ⅰ號(hào)”漆器的主要結(jié)構(gòu)是木材成份,容易遭受細(xì)菌和真菌的破壞,在漆盤表面、胎體及凝結(jié)物其浸泡水樣取樣,進(jìn)行微生物群落組成的檢測(cè),以了解“南海Ⅰ號(hào)”出水漆器的微生物病害情況。
對(duì)于漆盤水樣的分析,因部分樣品的DNA質(zhì)量無法滿足高通量測(cè)序的要求,所以決定采用高通量測(cè)序和克隆文庫相結(jié)合的方法,盡可能全面揭示漆盤水樣中微生物群落組成情況。
對(duì)于漆盤水樣的檢測(cè),采用MO BIO公司的水樣DNA提取試劑盒取水樣300mL提取總DNA,溶于100 μL洗脫溶液中,對(duì)總DNA進(jìn)行擴(kuò)增子測(cè)序, 根據(jù)其測(cè)序結(jié)果分析水樣中所含的細(xì)菌群落,可以得出,浸泡水樣中,假單胞菌屬是含量最高的細(xì)菌,達(dá)到了7.43%。
表6 胎體可溶鹽分檢測(cè)
由于部分樣品的總D N A 無法滿足擴(kuò)增子測(cè)序的要求,采用克隆文庫的方法進(jìn)行分析,真菌18S-ITS部分區(qū)域使用引物ITS1-ITS4:ITS1:5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’,ITS4:5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’,2. PCR反應(yīng)條件為:反應(yīng)體系:模板2μL(總DNA洗脫液),10×Taq酶buffer2.5μL,dNTP(2.5mM)2μL,引物(10μM)各1μL,Taq酶(5U/μL)0.5μL,加滅菌ddH2O至25μL。條件:94℃預(yù)變性3min;94℃變形30s;54℃復(fù)性30s;72延伸40s;30個(gè)循環(huán);最終72℃延伸10min。用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物,將得到的PCR產(chǎn)物均采用OMEGA公司DNA Gel Extraction Kit 進(jìn)行純化回收。完成載體和PCR產(chǎn)物的連接,轉(zhuǎn)化E.coliDH5α感受態(tài)細(xì)胞。將細(xì)胞均勻涂在含氨芐青霉素(終濃度80μg/mL)的固體LB培養(yǎng)基上,37℃過夜。未發(fā)生載體轉(zhuǎn)化的細(xì)胞無法生長(zhǎng),接受載體轉(zhuǎn)化的細(xì)胞產(chǎn)生單菌落。隨機(jī)挑選克隆文庫中的白色單菌落,每份樣品(木塊樣品16SrDNA、ITS的克隆文庫)各20-40個(gè)克隆,使用菌落PCR確定是否為重組子,引物均采用M13r-M13f。測(cè)序結(jié)果表明,青霉屬是含量最高的真菌,達(dá)到了74.19%;其次是支頂孢屬,含量為12.90%;雜色曲霉屬含量為9.68%。
從保存水樣中細(xì)菌檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),主要的優(yōu)勢(shì)菌屬均為鞘氨醇桿菌屬、假單胞菌屬和鹽單胞菌屬。這些細(xì)菌是否具有降解纖維素和木質(zhì)素的能力,還需要進(jìn)一步進(jìn)行分析。
對(duì)于漆盤表面的微生物樣品,則采取傳統(tǒng)的微生物培養(yǎng)、分離、純化和鑒定的方法。將樣品接種在PDA培養(yǎng)基上,28℃進(jìn)行真菌的培養(yǎng),通過3次的分離純化后,提取總DNA后進(jìn)行分子生物學(xué)的鑒定。鑒定結(jié)果說明,漆盤樣品分離到的真菌主要包括青霉菌、鐮刀菌屬、炭疽菌屬等3種真菌,主要是青霉菌(豐度為8%~30%),與漆器浸泡水樣檢測(cè)中青霉屬是優(yōu)勢(shì)菌屬相一致。
青霉屬子囊菌門,營腐生生活,青霉菌絲體生長(zhǎng)在植物的表面或深入物體內(nèi)部,對(duì)木材影響較小。而早期的研究表明[10],鐮刀菌具有較強(qiáng)的降解纖維素半纖維和木質(zhì)素的能力。
“南海Ⅰ號(hào)”剔紅葵口圓漆盤結(jié)構(gòu)脆弱、殘缺、斷裂、變形、糟朽,漆皮出現(xiàn)殘缺、脫落、裂隙、卷曲等。微生物滋生,鐮刀菌對(duì)漆器木胎的安全保存存在較大威脅,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行防霉抑菌保護(hù)。
髹漆方式為紅-黃-黑-紅-黃剔紅五層髹漆,其中黑色漆料呈色元素主要為C元素,紅色漆料呈色主要為朱砂,黃色漆料主要呈色為雌黃。
經(jīng)木材種屬鑒定,胎體為杉木,含水率較高,木質(zhì)素含量所占絕干木材的比例升高,即木材樣品纖維素的相對(duì)降低,胎體木材存在較為明顯的降解,保存質(zhì)量相對(duì)較差。
胎體未受到硫鐵化合物類難溶鹽的侵蝕,但含有一定量的可溶鹽。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)低溫浸泡脫鹽后,可溶鹽脫除效果良好。