余 輝，陳 剛，鐘 江，唐 頤，鐘 揚，楊光輝，楊玉良

(復旦大學 中華古籍保護研究院，上海 200433)

中華古籍和民國文獻保護的科學問題初探

余 輝，陳 剛，鐘 江，唐 頤，鐘 揚，楊光輝，楊玉良

(復旦大學 中華古籍保護研究院，上海 200433)

回顧了古籍保護科學研究的發(fā)展歷程，探討了古籍科學保護的關鍵問題——延長紙壽，并提出了古籍修復材料與修復效率的問題．最后結合復旦大學中華古籍保護研究院的實踐提出了展望．

古籍； 延長紙壽； 脫酸； 修復材料

中華古籍是具有歷史文物性、學術資料性和藝術代表性等價值的各民族文獻典籍的統(tǒng)稱[1]．民國文獻指1912—1949年期間中國出版發(fā)行的各種文獻，也具有較高的歷史文物、史料和藝術價值，同樣彌足珍貴[2]．

古籍具有不可再生性．從紙張發(fā)明后的大量抄書到印刷術發(fā)明后的成規(guī)模印書，曾產生數(shù)以億計的書籍．但由于不斷遭受戰(zhàn)爭、宗教與政治紛爭等人為破壞，加上紙張老化、發(fā)霉等自然侵蝕，古籍迄今已百不存一．如明代《永樂大典》，永樂時期的原本已完全湮沒不見，其嘉靖重抄本11000冊22000多卷現(xiàn)存已不到5%[3]．民國文獻，由于其載體紙張制作工藝的缺陷，酸化嚴重，導致紙張機械強度下降，嚴重時輕輕觸摸就可能碎屑遍地．據(jù)國家圖書館對館藏民國文獻的調查，其紙張pH值均低于4.5，急需脫酸保護[1]．

國家古籍保護計劃中古籍普查將在“十三五”期間完成[4]．2016年9月28日，國家古籍保護中心在中國古籍保護網上發(fā)布，古籍普查已完成總量近200萬條，1094家古籍收藏單位完成普查登記工作．已發(fā)布的古籍普查數(shù)據(jù)中有古籍38萬部，合358萬冊，已發(fā)布古籍善本影像1萬多部，合612萬拍，其中一半古籍遭到不同程度的損壞，需要修復保護，古籍保護工作量可謂巨大，需要國家和各界在修復保護以及長期保存上的投入也很巨大．更重要的是，保護古籍是與時間賽跑的重要工作．如果還是單純依靠傳統(tǒng)的修復方法，現(xiàn)有的修復人員按1000人，每人每年10冊算，要修幾個世紀．

所以，中華古籍保護計劃“十三五”時期規(guī)劃綱要(征求意見稿)明確提出，“科學保護古籍能力顯著增強”成為主要目標之一，即將現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)的保護和修復技藝相結合，尋求更為科學和可持續(xù)的保護、修復、保存方法以及相應的技術與材料，已成為學界所普遍關注的焦點和共識．通過積極開展以基礎理論和應用技術創(chuàng)新為主的古籍保護科學研究，以高新科技引領，力爭在古籍保護修復的工作效率和長效質量上都取得突破，才是合理和唯一的出路．

1 古籍科學保護回顧

對于古籍的科學保護，國內外從化學、生物、材料等多學科角度已開展科學研究數(shù)十年，研究結果已在古籍保護的實際工作中得到不同程度的應用．1898年，梵蒂岡圖書館館長Ehrle提出“使修復操作更科學和更可控制”[5]．1938年，Alfanso Gallo提出“書籍病理學”概念，并建立了第一個跨學科的機構——意大利紙張病理研究所(ICPL)，從該所現(xiàn)在的網站(http:∥www.icpal.beniculturali.it/icpl.html)上可以看到包括化學、物理、生物、預防性保護、修復等實驗室和專業(yè)圖書館、博物館．

1972年聯(lián)合國教科文組織通過《保護世界文化和自然遺產公約》后，各國依托教育培訓單位建立起多學科協(xié)作研究機構，如法國國家文化遺產學院(INP，1990)、埃及開羅大學古物保護中心(CCAHBMA，1996)、德國漢堡大學寫本文化研究中心(CSMC，2008)等．各類各級合作組織如國際圖聯(lián)、國際文保協(xié)會、聯(lián)合國教科文組織-東亞文保學會紙質文物保護專業(yè)委員會等也應運而生．國際合作的部分重要成果見表1．

表1 古籍保護研究國際合作項目的部分重要成果

1) http:∥orion.mscc.huji.ac.il/; 2) http:∥cool.conservation-us.org/byauth/arnold/astm-aging-research/; 3) http:∥idp.nlc.gov.cn/; 4) http:∥www.cchfound.org/show-15-353-1.html.

國內古籍保護的科學研究起步較晚，但近年在國家的大力支持下，已依托重要館藏單位建立了科學研究基地，如國家圖書館古籍保護科技文化部重點實驗室、南京博物院文保所紙質文物保護中心、寧波天一閣博物館紙質文物保護中心、陜西省檔案保護科學研究所、上海博物館文保中心館藏文物保存環(huán)境重點科研基地等．八十年代以來各單位陸續(xù)獲得過多次國家和文化部的科技進步獎，也制定了大量行業(yè)標準規(guī)范，但這些研究成果在轉化和推廣方面仍普遍存在一定的困難．這可能與國內至今缺少古籍保護科技的學科體系有關，無法通過學歷教育培養(yǎng)具有基礎理念、知識和技能的應用型人才，也沒有足夠的研究力量開展基礎性研究，用科學數(shù)據(jù)支撐成果轉化．

2 古籍科學保護的關鍵問題——延長紙壽

近年來主要的研究熱點集中在兩方面： 一是預防性保護，主要是館藏環(huán)境的改善和制度的完善；二是干預性保護，通過脫酸、加固、封護等措施去除病害．兩者都旨在延長古籍載體的保存壽命．

預防性保護最初主要指對溫度、濕度的控制，如今按《GB/T 27703—2011信息與文獻圖書館和檔案館的文獻保存要求》，已涉及建筑要求、溫濕度要求、空氣質量要求、采光與照明、有害生物防治要求、裝具要求等9項．作為最小干預程度的保護措施，預防性保護的基礎理論和工作實務，目前已經成為所有文物和古籍保護修復人員的必修內容．但其中對于微生物的作用機制及防治措施，至今未有足夠理想的解決方案．如曾被國內圖書館追捧的樟木書柜[6]，由于揮發(fā)性有機酸的問題而受到質疑．各類驅蟲抗菌的藥物，又存在耐藥性、對古籍和從業(yè)人員的環(huán)境友好性等問題．又如相關標準中對溫濕度的限制標準，至今缺乏足夠的研究數(shù)據(jù)，特別是古籍按其寫印材料和病損狀態(tài)的不同，以及當?shù)貧夂驐l件、建筑條件的差異，其對館藏環(huán)境(溫濕度條件)的耐受性和適應性有所不同，因此需要差異化保護．

酸化是中國古籍受損的兩大主要問題之一(另一個是蟲蛀)[7]．隨著制漿抄紙技術的發(fā)展，能用更廉價的原料和成本制得寫印性能更好的紙，因此迅速普及，但也造成了耐久性的大幅下降．特別是機制紙，漂白和涂布過程中引入了致酸物質，如明礬和松香等．據(jù)報導，德國2億冊館藏圖書中約80%受到不同程度的酸侵蝕，美國圖書館的藏書也有30%～45%處于破碎狀態(tài)[8]．中國館藏書也存在不同程度的酸化，特別是明清開始大量采用的竹漿紙、清末民初的機制紙(前期以破布為主，后來逐漸加入稻草和竹漿)酸化問題更為嚴重[9]．

美國修復師Barrow從1930年就開始研究紙張的酸化和老化機制，1959年Barrow發(fā)表了“書籍紙的耐久性”一文[10]，1976年Roberson發(fā)表了“紙張耐久性的評價”一文[11]．1980年出版的Rance主編的《紙的科學》一書總結了前25年里制漿造紙科學的研究發(fā)展成果，并對其中的化學和物理機制做了系統(tǒng)論述[12]．1996年，英國不列顛博物館的Daniels對木漿紙保護中的化學問題做了文獻綜述，著重討論了寫印材料的老化機制、保護修復過程中的物理和化學機制[13]．目前，對木漿紙的加速老化和保護技術、泛黃機制和漂白方法、加固技術、堿性紙(無酸紙)以及紙張耐久性等問題已有充分的研究和討論[14-18]．

上世紀60年代以來，世界各國都相繼開展古籍脫酸研究[19-21](參見表2)，至今所采用的堿性物質包括鈣、鎂等離子的無機或有機化合物，以及硼砂、二乙基鋅、嗎啉、氫氧化鋇-甲醇等，其脫酸方式大致可分為氣相、液相和接觸法三類．氣相法普遍存在堿保留量少的問題，其中效果最好的二乙基鋅法又存在安全隱患、投資成本高等問題而難以推廣．接觸法是指在酸化的紙頁中插入含有堿性物質或具有吸附酸性物能力的多孔材料，較為安全便捷，但難以大規(guī)模開展．目前，世界上推廣應用較多的還是液相法，其溶劑包括水和醇、酮、烷烴等傳統(tǒng)有機溶劑，也包括氟代烴和硅烷．

表2 國外部分代表性的用于古籍的脫酸方法

目前各種脫酸工藝都還存在一些不足，如大型批量脫酸成本過高，堿性物質分散和滲透效果還有待改進等實際問題．另一方面，西方古籍的脫酸裝置和工藝是否能適用于中國傳統(tǒng)的裝幀形制還有待于考察和改進，堿性物質的作用和保留機制的基礎研究還不夠．英國和奧地利的一些學者討論了堿性物質在批量脫酸中誘發(fā)紙張發(fā)生β消除降解反應的可能性[22-24]，認為該反應對自然老化的古籍風險較小，但pH>10時對氧化木漿存在一定的威脅．對于以竹紙為原料的中國古籍，尚無脫酸過程中堿度上限的相關研究．

總體上，盡管國外相關研究成果較豐富，但對于中國古籍來說，紙張受環(huán)境因素的加速老化作用、脫酸作用機制等基礎研究還不足，在引入相關的技術標準、規(guī)模化設備時，急需在安全性和適用性方面開展研究，以及改進和研發(fā)適合中國古籍的專用設備和技術．

3 古籍修復材料與修復效率問題

善本古籍修復核心問題是需要提高質量，對于病損嚴重的大量普通古籍，亟需的是提高修復效率．為了實現(xiàn)這兩個目標，高品質專門化的修復材料的研發(fā)、傳統(tǒng)修復技術的科學化及改良，成為了近年來國內古籍修復的兩大迫切需求．

修復用紙是古籍修復的基礎材料，直接關系到古籍的修復質量優(yōu)劣和長期保存．如國家圖書館修復敦煌遺書時，因敦煌遺書使用的是麻紙，如今無處可尋，修復時只好用最為近似的皮紙?zhí)娲?，由于敦煌遺書紙質較厚，不得不將皮紙加厚幾層使用．修復明代《永樂大典》，用的是類似乾隆時期的清宮糊窗戶的高麗紙，這種“用近似的紙張?zhí)娲笔菬o奈的選擇[25]．

制漿漂白過程中化學藥品和機械設備的大量使用，使現(xiàn)代手工紙在質感方面和以前相比有很大差異，如毛邊紙、棉紙；有不少古籍用紙已經絕跡，如開化紙．而溜口用的薄型皮紙等專用紙也由于市場需求小而導致生產幾近絕跡，目前也難以尋覓．

近年來，針對修復用紙問題，國內已開展了一些研究工作．在手工紙性能研究方面，上海博物館徐文娟等[26-29]對宣紙的形穩(wěn)定性、漂白工藝，明礬對宣紙的耐久性影響等進行了研究．復旦大學陳剛等[30-33]也開展了常用修復用紙性能的比較研究，并對紙張耐久性與紙張制作工藝的關系進行了研究．中國國家圖書館圖書保護組的周崇潤、李景仁[34]提出了修裱防腐劑硫酸銅對文獻紙張耐久性具有非常不利的影響．他們的研究成果對于古籍修復是一個警示，即將未知特性的或未經實驗檢驗的材料用于紙質文獻修復必須謹慎．

為解決修復材料短缺問題，國內做過一些嘗試．如2002年，北京故宮博物院對倦勤齋通景畫進行分析，發(fā)現(xiàn)其所用背紙是乾隆時期的高麗紙，由100%桑樹皮制成．為了盡可能地恢復原貌，在安徽潛山手工紙產地成功地仿制了桑皮紙．國家古籍保護中心針對修復用紙缺少問題，于2009年開始實施古籍修復用紙定制計劃，為仿制古代手工造紙技術提供了一些經驗[35]．還有學者考慮不依賴植物原料，由生物或化學方式進行纖維合成．如采用細菌纖維素，它與古籍紙張的植物纖維有一定的相似性，有可能成為古籍修復的候選材料[36]．細菌纖維素由木醋桿菌等細菌合成，不含半纖維素、木質素等成份，具有優(yōu)良的物理和機械性能，又有良好的透水、透氣性能，有可能通過局部的細菌生長實現(xiàn)紙張原位修復．西班牙學者開展了純化細菌纖維素在紙張修復應用的探索[37]，希望在純化后可通過將培養(yǎng)出來的細菌纖維素導入到紙基表面或在紙基表面直接生長纖維素，目前該應用還存在纖維素純化方法的優(yōu)化、產物定性以及細菌的生長可控性等問題．

總體來說，修復材料特別是高品質專門化的修復用紙的缺乏是限制提高修復質量的瓶頸．

另一方面，通過傳習所的訓練與科學化的研究，既可以對傳統(tǒng)的修復技藝去蕪存菁加以改良，又可以更有效率地傳承保護技藝、壯大修復人員隊伍．

傳統(tǒng)淀粉漿糊易遭蟲蛀、滋生霉菌，添加劑如明礬又存在酸化的問題．各地氣候不同，各家流派傳統(tǒng)工藝不同，各操作環(huán)節(jié)中漿糊的用法不同，更增加了問題的復雜性．對于漿糊中明礬用量及替代成分(如豆?jié){水[38])的研究一直廣受關注，羧甲基纖維素(CMC)等化學漿糊[39]也被嘗試用于替代傳統(tǒng)漿糊．但由于缺少足夠的安全性驗證和適用性改良，至今傳統(tǒng)的淀粉漿糊仍是修復師的首選．

對于清洗劑和清洗方式，近年來南京博物院開展了相關的研究，對清洗用水的種類、清洗次數(shù)和溫度等開展比較研究[40]，也對H2O2、NaClO、KMnO4-H2C2O4、氯胺-T等傳統(tǒng)氧化去污劑進行了比較[41]，并研發(fā)了基于虹吸原理的新型清洗裝置[42]．但對于頑固的色斑，至今雙氧水仍是修復師們相對較為接受的，其對紙的氧化損傷則不可避免．

對于蟲洞等病害修補效率低的問題，國內外較多采用補書機濕法補書[20]，需要把整個書頁浸泡在紙漿溶液中，但對于未施漿或少施漿的中國傳統(tǒng)手工紙，存在書頁受損以及部分紅色色料暈色的風險，因此大多不適用．基于傳統(tǒng)“澆制法”造紙工藝，南京大學的邱曉剛等研發(fā)了手工紙漿滴補法[43]，對于蟲洞較多的書頁，也能達到較高的修復速度．相較于傳統(tǒng)的修補，對于貫穿類的病損，也能較好地保持古籍的原貌．

傳統(tǒng)修復技藝的科學傳承及改良正廣受重視，可望逐漸提高古籍修復的效率和質量．但限于學科體系的缺位，這些研究工作仍缺少系統(tǒng)性和創(chuàng)新型，還處于摸索階段．

4 古籍科技保護的實踐與展望

2007年中華古籍保護計劃啟動以來，古籍保護獲得了越來越多的重視．如依托國家圖書館建立的國家古籍保護中心和文化部古籍保護科技重點實驗室，配置了先進的儀器設備，以有限的人力承擔了全國古籍保護的組織、培訓工作，以及技術標準規(guī)范的制定與推廣．南京博物院經過幾代人的努力，取得了舊紙張加固技術(蠶絲樹脂網熱壓)、紙張氣相脫酸(二乙基鋅)、圖書整本加固(聚對二甲苯真空涂覆)、南宋經折保護材料及工藝研究(多功能保護膠液)等多項成果，曾獲得多項國家和文化部的科技進步獎[44]．再如中山大學，從2001年起以西文古籍修復為特色，理論和實踐并重，至今已連續(xù)十年邀請德國修復師來開展保護修復培訓，培訓了一批西文古籍修復人才．

復旦大學中華古籍保護研究院自2015年9月正式籌建基礎科學實驗室以來，已經聚集了一批優(yōu)秀的科技人員，包括楊玉良院士(高分子科學)、鐘揚(植物學)、唐頤(化學)等國家級科技獎勵獲得者，吳格(目錄學)、沈乃文(版本學)、鐘江(微生物學)、陳剛(紙質文物保護)、侯楊方(歷史地理學)、龍向洋(數(shù)據(jù)庫科學)等各自學科的國家級領軍人才，以及一批中青年的省部級人才．他們和他們的研究團隊對古籍保護的重要意義有深刻的理解，并愿意將自己的專業(yè)所長貢獻給古籍保護和修復這項重要的文化事業(yè)．

這樣一支學科高度交叉的科研隊伍，有望開展復雜程度高、涉及領域廣的研究課題．

例如紙表微生物的研究．紙張本身是復雜的高分子材料，古籍的紙表隨著使用和保存，其織構狀況、表面附著物及化學環(huán)境已十分復雜．微生物種類繁多，自身又存在競爭和共生的互作關系，它們的入侵機制至今未有足夠的研究．傳統(tǒng)的紙表微生物研究都用采樣-培養(yǎng)的方法，而現(xiàn)在的研究發(fā)現(xiàn)可能99%的微生物都不能被培養(yǎng)．隨著高通量測序技術的飛速發(fā)展，一種可以對環(huán)境中所有微生物進行研究而不依賴培養(yǎng)的微生物宏基因組測序技術已逐漸成熟，利用該類技術，通過對古籍表面和存藏環(huán)境中的全部微生物保守基因的擴增，可以獲得其群落多樣性信息．結合化學、材料團隊的協(xié)同研究，表征紙表的化學環(huán)境和材料織構，并通過生物信息學分析挖掘微生物的群落組成和相對豐度，揭示菌群差異與環(huán)境變量之間的關系．進而通過對宏基因組中微生物群落功能基因的系統(tǒng)分析，找到特定環(huán)境下微生物潛在的功能，為古籍微生物的防治奠定科學基礎．

又如古籍用長壽紙的研發(fā)．首先，在古籍部團隊、文博團隊調研的基礎上，選擇合適的傳統(tǒng)手工紙作為參考目標，化學和材料團隊進行檢測表征，確認該類傳統(tǒng)古籍用手工紙的宏觀性能指標、微觀成分結構，提供造紙原料、工藝的基本信息和成紙的特征指標．其次，生物團隊，對造紙點當?shù)丶爸苓呴_展造紙原料植物的調查和標本采集，從植物學、分子生物學、群體遺傳學的角度對造紙原料植物進行深入剖析，并為產量較少的植物未來的擴繁培植做好技術準備．繼而，高分子物理和化學、材料團隊，對制漿、抄制、干燥過程的物理化學機制開展研究，對已確認的傳統(tǒng)造紙工藝環(huán)節(jié)進行以延長耐久性為目標的工藝改良，最終在小規(guī)模生產實踐中驗證．

再如古籍書目數(shù)據(jù)CHGIS信息系統(tǒng)的研發(fā)．藏與用一直是困擾古籍保護研究者的一大問題．近年來，隨著古籍數(shù)字化工作的展開，為解決此問題提供了很好的路徑．但如何提高寶貴的數(shù)字資源的使用效率，以及如何在數(shù)字化的圖像資料外補充更多的原件信息并加以利用，都還有待創(chuàng)新突破．古籍書目數(shù)據(jù)CHGIS信息系統(tǒng)是一種通過GIS手段來構建，集成化的大規(guī)模中國古籍資源庫及古籍研究數(shù)字保障體系，開放給學界和大眾使用．該系統(tǒng)借助CHGIS平臺已有數(shù)據(jù)，依據(jù)GIS技術表達古籍基礎地理信息空間分布以及隨時間的變化，可同時為用戶提供最簡潔的數(shù)據(jù)查詢、檢索、編繪數(shù)據(jù)地圖和連接用戶數(shù)據(jù)的功能，可望推進提高古籍利用效率并推動中國書籍史的研究深度、拓展其研究內容．進一步的工作還包括利用氣候與植被的歷史地理數(shù)據(jù)，與古籍藏存流轉數(shù)據(jù)相結合，開展更多創(chuàng)新研究．該系統(tǒng)的建立除了依賴于已有的古籍藏存數(shù)據(jù)和歷史地理數(shù)據(jù)，還有賴于化學、生物、材料等技術的發(fā)展，以無損檢測或痕量采樣為手段，提供古籍與歷史地理相關的更豐富信息．

5 結 語

古籍保護需要高新科技引領．借助科技的發(fā)展才有望在這場與時間的賽跑中獲得勝利．

復旦大學的古籍保護科學與技術實驗室，以夯實基礎的理論研究為手段，以創(chuàng)新實用的技術研發(fā)為目標．目前，實驗室已承擔的項目包括與國家古籍保護中心、廣州市政府、中山大學合作，開展整本古籍脫酸工藝的創(chuàng)制；與浙江省開化縣和廣州市政府合作，開展清代宮廷印刷用的“開化紙”工藝恢復研究項目，力圖發(fā)展?jié)M足古籍的修復和“善本再造”工程要求的規(guī)范用紙．期待在不久的將來，取得兼具前瞻性和實用性的成果，并成功地轉化應用．

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Primary Studies on Scientific Problems of Chinese Old and Rare Books Preservation and Conservation

YU Hui, CHEN Gang, ZHONG Jiang, TANG Yi, ZHONG Yang, YANG Guanghui, YANG Yuliang

(ChineseAncientBooksPreservationandConservationInstitute,FudanUniversity,Shanghai200433,China)

The development history of the scientific research of ancient books preservation and conservation is reviewed. The key issue, ‘how to prolong the life of paper’, is discussed. And the problems of materials and efficiency in conservation for ancient books are put forward. Finally, the prospect combined with the practices in ‘China Ancient Books Preservation and Conservation Institute, Fudan University’ is proposed.

old and rare book; prolong the life of paper; deacidification; materials for conservation

0427-7104(2016)06-0677-07

2016-10-15

余 輝(1980-)，男，青年副研究員，博士；楊光輝，男，教授，通訊聯(lián)系人，E-mail： yanggh@fudan.edu.cn；楊玉良，男，教授，通訊聯(lián)系人，E-mail： yuliangyang@fudan.edu.cn.

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