工作人员使用ATP检测技术对文物实施霉变程度现场检测。(重庆中国三峡博物馆供图)
真菌182种、害虫8种、病害图片8000余张,在重庆中国三峡博物馆(以下简称三峡博物馆)搭建起的全国唯一馆藏文物生物病害致病菌种库和虫种库里,文物病虫害几乎“一网打尽”。
6月8日,在2024年文化和自然遗产日主场城市活动开幕式上,国家文物局公布2023年度文物事业高质量发展推介案例名单。三峡博物馆的“馆藏文物虫霉病害防治研究聚焦关键共性技术攻关与应用”,从全国各省级文物行政部门和中央有关单位申报的217个有效案例中脱颖而出,入围名单。
重庆给文物“捉虫”的技术究竟有多厉害?6月8日,三峡博物馆文物保护与考古部副主任、馆藏文物有害生物控制研究国家文物局重点科研基地专职副主任唐欢等专家接受了记者的专访。
搭建起全国首个
文物常见生物病害在线专家系统
说起文物的病虫害问题,三峡博物馆退休研究馆员王春颇为感慨:“重庆处于亚热带湿润季风气候区,且山水交融,地势垂直变化明显,造就温湿多雨的潮湿环境,为昆虫和微生物生长发育提供了适宜的条件,致使馆藏文物遭受有害生物侵袭的现象和风险长期存在。从20世纪90年代起,我们就开始了文物防虫防霉的方法探索,30多年的积累,为我们开展馆藏文物生物病害防治奠定了基础。”
重庆的文物上究竟有多少种病虫害?来自三峡博物馆馆藏文物生物病害致病菌种库和虫种库的数据,给出了答案:真菌182种、害虫8种。
唐欢介绍,依托科技部重点研发计划子课题“馆藏文物生物风险防控关键技术研究”建立的两库资源,三峡博物馆拍下了病害图片8000余张,数据资源全部来源于虫蛀、霉变文物。随后,结合卷积神经网络算法,三峡博物馆搭建起了我国首个文物常见生物病害在线专家系统,通过图片和序列上传比对,实现对常见害虫和霉菌的快速在线识别,极大提升了基层文物保管人员对文物虫霉病害风险的感知和管理能力。
此外,两个标本库的资源为博物馆藏品入库处理、染霉带虫文物消毒消杀处理等提供了有效指示物,为消杀效果提供可靠判断依据,为入库文物虫霉污染源的有效控制提供重要保障。
研发多种技术
控制虫霉病害快速蔓延
病虫害的种类找到了,那该如何给文物“捉虫”呢?
唐欢介绍,三峡博物馆依托重庆市科技局项目“馆藏纸质文物霉菌病害光纤光谱感知与识别关键技术研究及应用”,联合重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室,针对文物材质的特殊性,建立了全新的文物霉变发生识别监测光纤光谱技术,利用光纤传感器对霉菌种类进行快速鉴别,实现对文物霉变的定性。
同时,博物馆还依托重庆市文物局重点项目“ATP生物发光法在文物表面霉菌检测的应用研究”,建立并完善了应用于文物表面丝状真菌定量检测的生物发光检测技术,构建了文物常见污染霉菌数量与ATP生物发光值之间的线性数学模型,该技术可以在15秒内对文物表面霉菌进行数量检测,实现对文物霉变的快速定量。
“文物霉变和文物虫蛀被肉眼发现时,往往已经十分严重,为后续的保护修复带来极大困难,所以我们一直致力于研发能够在文物生物病害痕量或微量期就能对其进行感知和识别的技术,做到即时感知、见微知著,以控制虫霉病害的快速蔓延。”唐欢说。
拓宽应用场景和适用区域
辐射全国文博单位
三峡博物馆擅长给文物捉虫的消息不胫而走。
唐欢说,目前,包括植物源熏蒸剂、馆藏文物保存环境空气微生物净化装置、馆藏文物轻型柔性消毒舱、基于ATP生物发光法的文物霉变快速检测技术等在内的一系列“捉虫”科技,已经涵盖湿热多雨、霉虫高发的南方地区,以及寒冷干燥的西北地区,极大拓宽了研究成果的应用场景和适用区域。
此外,文物常见生物病害在线专家系统已整合至全国馆藏文物预防性保护风险防控管理服务平台,并且通过中国软件评测中心的第三方评测,以“服务工具”的形式在线提供生物病害识别、处理、案例分析等服务,将在全国范围内有力提升文物病害的综合治理能力。