"文物医生"——微生物

文物作为人类生活的历史积淀，是弥足珍贵的，有着十分重要的艺术、史学、科学、军事和文化价值。

其中，石质文物又以存留难度大和致损因素多，而显得尤为贵重。石质文物种类繁多，诸如工具、建筑、塑像、雕刻等都在其列。

一般而言，石质文物多于室外长期暴露，风吹雨打（又以酸雨为最）、人为触损、微生物作用，以及盐晶等因素都会对其造成损害。对其进行妥善保护，已是各国和各地区的共识，并早已付诸行动。

石质文物的修复保护，目前多以化学涂层法为主。然而，从以往的应用实践来看，问题不少。

以丙烯酸树脂和环氧树脂为代表的有机涂料，使用寿命有限，维护频率相对较高，成本不菲，且会因疏水性不同致使文物表面盐离子转运不畅，进而析出盐晶，发生破坏。

与有机涂料相对，以锌（铝）硬脂酸盐和磷酸盐，以及石灰水为代表的无机涂料也存在短板。

它们所形成的“外壳”同文物原有材质不相容，溶解后甚至会在石缝中形成沉淀盐晶，进而引发原文物表面破裂。

微生物在带给人类一个个惊喜和福祉的同时，其开发和利用的步伐从未停滞。它们已经“无缝式”地融入了人们生活的方方面面，快瞧，就连文物修复中也有其身影。

实际上，利用可沉淀碳酸盐的微生物进行石质文物修复已不是什么新鲜事儿。

早在20世纪70年代，法国人皮埃尔·阿道夫便通过“细菌喷涂法”对受酸雨腐蚀的古建筑外墙进行了修复。经过15天的连续喷涂，修复墙面上“生长出”一层新的“岩石”，即便多年后勘察依然坚固如初。新长出的“岩石”实为微生物促成的碳酸钙沉淀，因其硬度较天然碳酸钙大，故抗腐蚀和损坏能力呈显著优势。

此后，有关利用微生物进行石质文物修复的案例屡有报道。

比如，Tiano等人曾于20世纪末利用枯草芽孢杆菌加固石质文物，并获良好效果；

2006年前后，Gauri等人通过脱硫脱硫弧菌（拉丁学名：Desulfovibrio desulfuricans）对大理石表面进行除垢脱污（黑色硫酸盐污垢），效果优异；

浙江工业大学李沛豪和同济大学屈文俊以巴氏芽孢八叠球菌（拉丁学名：Sporosarcina pasteurii）为供试微生物，证明其可用于修复混凝土裂缝等。

以微生物进行石质文物修复，微生物会在文物表面形成一层碳酸钙矿化膜。这层“保护膜”不仅与文物表面贴合紧密、材质相同，而且还因复合了若干有机物质而在韧度和强度等方面有着更为优异的表现。

究其原因，上述修复案例多数是利用了功能微生物能够增加碳酸氢根和碳酸根浓度的能力，进而强化了沉淀反应。

那么，有哪些因素会对微生物的修复作用产生影响呢？

其一，温度。微生物各项生理活动都是在一定温度范围内进行的，且有最适温度之说。选择适宜的季节或营造适宜的环境温度，能够促使这些小家伙们欢快工作。

其二，酸碱度（pH值）。酸碱度会对微生物产碳酸氢根和碳酸根能力产生显著影响，在实际修复中工作人员往往要通过缓冲液的调配来为微生物创造适宜酸碱环境。

其三，微生物种类。可用于文物修复的微生物种类繁多，各具特点，强项不一。因而，要具体问题具体分析，选择特点和功能最为适宜的一种或几种微生物实施修复。

其四，微生物密度。微生物一些生理活动的进行同其密度有着紧密关联，只有保证菌体密度符合相关“阈值”要求，才能使得修复工作有序进行。

微生物在无声无息进行修复工作的同时，能够最大程度地还原文物真容，且无需特种设备，劳动力使用相对节省，环境友好度高，无二次污染等问题，成本较传统方法低廉许多，因而获得了越来越多的关注和青睐。

另外，微生物修复过程本身“动作轻柔”，实施者受意外伤害概率小，而这又同人与自然、人与文化、人与社会和谐共进的基调相吻合，对其加强研究和应用可谓是顺势而行。

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