2017年申报国家科技进步奖公示材料

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1、2017年申报国家科技进步奖公示材料推荐单位:国家文物局一、 项目名称考古发掘现场脆弱文物新型临时固型保护技术及应用二、 项目简介本项目来源于“十二五”国家科技支撑计划及国家重点基础研究发展计划等重点课题。考古发掘现场脆弱文物与遗迹众多，将其完整、安全、有效地提取到实验室进行永久保护,不但是考古发掘现场第一保护亟待解决的问题，也是濒危文物抢救、中华文化保护的重大需求和任务。针对考古发掘现场脆弱文物与遗迹第一保护存在的瓶颈问题，依据临时加固材料提取的特殊要求以及国内外文献资料调研结果，本项目首次提出了适合脆弱文物临时加固的可控去除材料的设计与遴选原

2、则，系统开发了考古发掘现场微环境控制技术，在多种拟用材料加固实验研究的基础上，确定以薄荷醇作为可控去除的临时加固目标材料进行后续深入研究。在确定目标材料的基础上，本项目深入探索了多种形态的薄荷醇及其衍生物在提取文物方面的可行性、安全性及可控去除性，研究了脆弱文物临时加固提取技术、加固材料可控去除技术、加固材料对文物、环境、人体的安全性评价等，优化确定了临时加固提取工艺技术与标准，获得了多项国内外领先的创新性研究成果，并积极地将科研成果推广应用于近50处多种不同材质脆弱文物及遗迹的提取与保护实践中，获得了文保单位的广泛好评，为考古发掘现场文物及遗迹

3、的临时加固提取及后续的有效保护奠定了良好的基础，大大缩短了脆弱文物的提取速度，缓解了环境敏感性文物因长时间暴露于环境中产生的破坏，减少了传统方法（石膏提取等方法）提取文物时对文物的污染与损坏，有助于文物临时加固提取技术由从被动的抢救性应急保护向主动的预防性科技保护转变，大大提升了我国考古发掘现场文物保护的科学技术水平，为我国考古发掘现场脆弱文物的保护提供了强有力的科学技术支撑。本项目已获发明专利授权4项，申报受理6项，研究编制国家标准1项及行业标准草案4项，发表论文14篇，出版著作1部。获国家文物局科技创新一等奖1项。培养了一支跨单位、跨学科、优

4、势互补的联合研究团队。三、项目研究内容1.可控去除临时固型材料的设计与遴选原则针对临时加固和可控去除技术对提取材料的有效性、安全性及可控去除性的要求以及被提取脆弱文物的特点，在国内外文献调研的基础上，率先提出了可控去除临时固型材料的设计与遴选原则：1)材料应具有较低的融化温度，且在常温下可以固化；融化形成的融液-结晶固化-升华过程所产生的体积变化越小越好；2)材料融化后形成的融液以及加入溶剂后形成的溶液，应具有较好的流动性，且对不同材质的文物应具有良好的润湿性及渗透性。同时，也应具有一定的亲水性；1)材料进入文物本体的孔隙后，结晶固化可与脆弱性文

5、物本体形成一个整体，赋予文物一定的强度，为文物临时提取过程的顺利进行提供力学强度支撑，从而保持发掘过程中文物的形态，而且文物碎片间的依存关系不会因临时提取而被破坏；2)进入文物本体孔隙内部的临时固型材料，应能通过温度及通风条件等环境因素的调节按一定的速度可控挥发，既要保证在临时提取过程中文物能保持一定的强度，同时临时固型材料不能残留在文物的内部；3)在加固提取的全过程中，材料应当是绿色安全的，即材料不能对文物、环境以及人体产生损害，也不应和文物发生化学反应而影响文物的安全；4)针对可控去除的临时固型材料所开发的成套提取技术，应具有工艺简单、耗时短

6、等特点，能满足多种脆弱文物与遗迹的快速提取要求。1.可控去除临时固型材料的筛选研究依据可控去除的临时固型材料的设计与遴选原则，项目选取了薄荷醇、薄荷酮、薄荷醇乳酸脂、麝香等香料作为备选材料进行加固实验研究。比较研究结果后，聚焦薄荷醇及其衍生物作为目标材料进行深入研究。2.薄荷醇临时固型材料有效性、安全性以及可控去除性研究在制备不同物理形态（融液、溶液以及气态）薄荷醇及其衍生物的基础上，通过它们对模拟样品（有机质、无机质、金属质）的加固实验研究，系统获得了临时加固、可控去除材料在提取文物应用时的有效性、安全性以及可控去除性研究结果，为后续的实际提取

7、应用奠定了良好的基础。1.薄荷醇临时加固工艺技术优化以及提取标准通过壁画、脆弱性文物及遗迹的模拟实验，系统研究了文物加固提取的工艺技术路线，探讨了不同材质文物（有机、无机、金属质）、不同含水状况文物（低含水、高含水）以及不同提取环境（温度、湿度）下，薄荷醇及其衍生物临时加固、可控提取文物的最佳工艺技术路线，研制了文物微环境控制装置、开发了一批适合于文物提取的工具与装置，为文物标准化提取过程的建立奠定了良好的基础。2.考古发掘现场出土脆弱文物与遗迹临时固型提取技术的应用研究从国内重点文物单位选择了46处有代表性的典型文物进行应用研究工作，按照考古现

8、场的提取要求，结合预先制定的提取工艺技术标准，量身定做成适合于各自特征的临时加固提取工艺技术规范，并付诸于临时加固提取文物应用，圆满地将