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大顯身手!絲綢化成泥 免疫分析法也能認(rèn)出來

時(shí)間:2021-11-16 08:28:48    來源:科技日?qǐng)?bào)    

免疫分析法適用于降解非常嚴(yán)重的樣品,比如已經(jīng)泥化、碳化、灰化、礦化了的脫離了紡織品物質(zhì)實(shí)體的絲綢。當(dāng)傳統(tǒng)方法已經(jīng)無計(jì)可施時(shí),這種方法就能大顯身手。

如果絲綢制品,在漫長(zhǎng)的時(shí)光中已經(jīng)降解,化成灰,碾成泥,考古學(xué)家還能判斷出它是什么嗎?

答案是——只要絲綢沒有徹底分解成碳氮氧氫這些化學(xué)元素,就可以!

用中國(guó)絲綢博物館首創(chuàng)的免疫分析法,考古人員已經(jīng)成功在仰韶村遺址仰韶文化和龍山文化墓葬土壤中檢測(cè)出絲素蛋白的微痕跡,說明墓葬中可能曾經(jīng)存在過絲綢實(shí)物。在三星堆的祭祀坑中,用同樣的方法,證明了當(dāng)時(shí)祭祀焚燒過絲綢制品。

絲綢,對(duì)于其他考古機(jī)構(gòu)來說,只是眾多研究領(lǐng)域的一個(gè)分支。但對(duì)中國(guó)絲綢博物館來說,卻是他們研究的重中之重。在絲綢文物的尋找和修復(fù)上,他們有“獨(dú)門絕技”。當(dāng)傳統(tǒng)方法束手無策時(shí),他們一出手,便撥云散霧。

從遺存物質(zhì)“大海”,撈出絲素蛋白這根“針”

中國(guó)絲綢博物館是紡織品文物保護(hù)國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地的依托單位,尋找絲綢起源,是他們的一項(xiàng)重要學(xué)術(shù)命題。

2012年起,中國(guó)絲綢博物館就與浙江大學(xué)、浙江理工大學(xué)等高校合作,完成了一系列基于免疫學(xué)原理的絲織品微痕檢測(cè)課題研究。

這種技術(shù),適用于降解非常嚴(yán)重的樣品,比如已經(jīng)泥化、碳化、灰化、礦化了的脫離了紡織品物質(zhì)實(shí)體的絲綢。當(dāng)傳統(tǒng)方法已經(jīng)無計(jì)可施時(shí),免疫分析法就能大顯身手。

中國(guó)絲綢博物館副館長(zhǎng)、紡織品文物保護(hù)國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地主任周旸告訴科技日?qǐng)?bào)記者,免疫分析法,靠的是抗原抗體的免疫應(yīng)答。

這一技術(shù)的關(guān)鍵,是找到絲綢的分子標(biāo)識(shí)物,制備抗體。

絲素蛋白是一種天然高分子蛋白質(zhì),由18種氨基酸按照特定序列連接。

分子標(biāo)識(shí)物的確定,就得益于科研人員對(duì)絲素蛋白微觀分子層面的了解。

制備抗體也并非一次就能成功。研究人員需要通過動(dòng)物免疫,從動(dòng)物血清中提煉抗體。因?yàn)樯婕皠?dòng)物養(yǎng)殖,使得這一過程的一致和穩(wěn)定難以得到保證。如果抗體效價(jià)不佳,就要重新來過。

免疫分析法的優(yōu)點(diǎn)是非常精準(zhǔn),而且這種方法還非常靈敏,即使樣本特別復(fù)雜、絲素蛋白濃度極低,只要它沒有被徹底分解,都會(huì)產(chǎn)生免疫應(yīng)答。“免疫分析法能在考古現(xiàn)場(chǎng)眾多遺存物質(zhì)構(gòu)成的‘大海’中,發(fā)現(xiàn)絲素蛋白這一根‘針’。”周旸說。此外,它還能判斷絲綢的生物學(xué)種屬,看它是桑蠶絲還是野蠶絲,只要有相關(guān)的定制抗體,就還能進(jìn)行更精細(xì)的分類。

即使絲綢化成泥,免疫分析法也能認(rèn)出來

這一技術(shù)為我國(guó)原創(chuàng),有30多項(xiàng)發(fā)明專利,具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)。此前,中國(guó)絲綢博物館的“考古現(xiàn)場(chǎng)紡織品(絲、毛)文物免疫檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”成果經(jīng)專家鑒定,被認(rèn)為“達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水”。

“我們的目標(biāo)是拓展絲綢考古的時(shí)空范圍,尋找絲綢起源。”周旸說。技術(shù),將考古第一現(xiàn)場(chǎng)可能被忽略的信息揭示出來,將考古從肉眼可見的物質(zhì)層面延伸到不可見的分子層面。

為什么要尋找絲綢起源?周旸說,這個(gè)問題別人也問過她很多次。

對(duì)中華文明來講,最初的絲綢起源是在神話故事里,黃帝的元妃嫘祖就教人種桑養(yǎng)蠶。絲綢一直伴隨著中華文明,沒有遲到,也沒有早退,還沿著絲綢之路走向了全世界。在物質(zhì)層面,它是全球化的貿(mào)易商品;在精神層面,它是一種文化符號(hào)。絲綢這么重要,它的起源在哪,是否起源于中國(guó),中國(guó)人對(duì)世界的原創(chuàng)貢獻(xiàn)能不能得到確鑿的證明?“要回答這些問題,就要靠考古學(xué)實(shí)證。”周旸說。

去年,中國(guó)絲綢博物館的研究人員在河南汪溝遺址出土的甕棺中發(fā)現(xiàn)了距今5000多年的桑蠶絲殘留物,這也是目前世界發(fā)現(xiàn)的年代最早的絲綢實(shí)物。

免疫分析法不僅能為絲綢尋根溯源,還幫南海1號(hào)找到了“隱藏”貨物。

現(xiàn)在在網(wǎng)上搜索南海1號(hào),還能看到某問答網(wǎng)站有人提問:南海1號(hào)為什么沒有絲綢?

有人回答:應(yīng)該有的,在船體泥中檢測(cè)出絲素蛋白了。

這一“正名”,也出自周旸團(tuán)隊(duì)之手。

在南海1號(hào)沉船10號(hào)艙的底部泥沙里,他們用免疫分析法找到了絲綢。

南海1號(hào)是南宋時(shí)期的一艘沉船,船上滿載陶瓷、金屬器和漆器等當(dāng)時(shí)流行的外銷商品。它是海上絲綢之路貿(mào)易的重要實(shí)物資料和珍貴水下文化遺產(chǎn)。

但是,既然是行駛在海上絲綢之路上的貿(mào)易商船,船上有沒有絲綢呢?

團(tuán)隊(duì)去取樣時(shí),面對(duì)的是一個(gè)空艙,只有艙底有些爛泥。就是從爛泥中,他們檢測(cè)到了強(qiáng)烈的絲素蛋白的信號(hào)。說明這個(gè)現(xiàn)在看來空空如也的船艙,曾經(jīng)可能裝滿絲綢。

“當(dāng)時(shí)真的很開心,我們做了一件有意義的事情,說明海上絲綢之路是有絲的!”提起這件事,周旸的語氣都雀躍了起來。

以絲固絲,治療絲綢文物的“癌癥”

中國(guó)絲綢博物館還有另一大絕技,就是修復(fù)絲織品,化腐朽為神奇,讓絲綢文物“起死回生”。

這個(gè)絕技名叫絲素蛋白接枝加固技術(shù)。技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象是無強(qiáng)度的絲綢,也就是一碰就碎的絲綢。

糟朽,被稱作絲綢文物的癌癥。有些絲綢文物埋藏太久,氨基酸的化學(xué)鍵大多斷掉了,會(huì)變得異常脆弱。“但我們是紡織品文物保護(hù)重點(diǎn)科研基地,越是難的問題,越要攻克。”周旸說。

那么,能不能在微觀層面,把斷掉的化學(xué)鍵重新接上?

中國(guó)絲綢博物館研究團(tuán)隊(duì)和浙江理工大學(xué)合作,研發(fā)出絲素蛋白接枝加固法,將小分子的絲素蛋白片段,放入糟朽的絲綢文物。

“說白了,是同源加固,以絲固絲。”周旸說,修復(fù)材料和被修復(fù)對(duì)象具有同源,有利于規(guī)避用化學(xué)方法修復(fù)后出現(xiàn)的“不良反應(yīng)”。

修復(fù)時(shí),工作人員需要找到合適的材料,保證絲素蛋白片段加得進(jìn)去,黏得起來,形成新的化學(xué)鍵。

周旸打了個(gè)比方,好比現(xiàn)在有一棟破房子,磚塊之間已經(jīng)開裂,露出縫隙。“你要修復(fù)它,就得搞清楚縫隙有多大,用哪種型號(hào)的水泥。”絲素蛋白片段的大小得恰到好處,能夠在縫隙中生長(zhǎng)。

每一件患上糟朽病害的絲綢文物,都是一位病入膏肓的病人。必須先進(jìn)行各種檢查,了解基礎(chǔ)數(shù)據(jù);然后專家會(huì)診,為它定制治療方案;方案定好了,藥劑也制備好了,才能進(jìn)入臨床動(dòng)手術(shù)。

周旸說,他們堅(jiān)持最小干預(yù)原則,若非必要,不輕易使用這種方法。

中國(guó)絲綢博物館修復(fù)過一件南宋紫褐色羅印金彩繪花邊單衣,它距今已經(jīng)800年。

用這一加固技術(shù),他們成功“喚醒”了這件南宋絲綢服飾。單衣從脆弱糟朽重新變得柔軟,如今已能夠展出,向觀眾講述800年前主人的人生。

“怎么強(qiáng)調(diào)科技在文物保護(hù)領(lǐng)域里的重要都不為過。”在紡織品文物保護(hù)與研究領(lǐng)域工作了30年,周旸感慨,很多技術(shù),經(jīng)過了十幾年的打磨,才能拿出來加以應(yīng)用。她表示,還需繼續(xù)加強(qiáng)面向文物保護(hù)利用基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵科學(xué)問題的研究,這樣才能產(chǎn)生新的技術(shù)、裝備和材料。(記者張蓋倫)

關(guān)鍵詞: 分子層面 古絲綢 免疫分析法 考古學(xué)家

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