保护古籍科技创新

我国纸质文物保护现状，作为中国传统造纸的发明和发源地，这里有大量的纸文化遗存。截至目前，全国纸质文物收藏单位3000余处，总收藏量达350万件。此外，根据全国文物藏品腐蚀损失调查项目不完全统计，全国公、私收藏家

首先，我国二、三级文物约355万件，其中纸质文物100多万件，占四分之一以上。它们是所有材料中的一级文物，但现存纸质文物的年平均损坏率已经达到1.33%，这也是受损*严重的文物之一。

一般来说，保护纸质文物有很多困难。纸张中的纤维除了容易被昆虫和霉菌破坏外，还会被光、热和污染气体降解，使纸张变黄变脆，强度降低，*终导致粉化。因此，许多珍贵的古籍、古代书画、先秦典籍都因无法保护而丢失。目前就世界各国纸质文物的收藏和保护而言，我国纸质文物收藏规模*大、分布*广，暴露的问题也*复杂多样，但研究技术水平落后于整个文保行业的趋势。

如今欧美文化保护的现代修复理论和技术不仅明确规定了修复保护的材料、方法和保护标准，而且对保护工程程序也有详细的要求。就纸质文物而言，保护工程程序包括:文化信息分析研究和文物保护阶段、修复方案制定阶段、修复文物监测跟踪阶段等。回顾我国纸张保护与修复的轨迹，应该说我国纸张保护与修复与欧美国家相比还有很大的差距。截至2014年11月，全国文保技术标准化协会联络部已发布文保行业标准74项，其中中国标准12项，相关标准62项，但与纸质文物相关的仅有3项，《国有文物病害评估技术规程》类别中无纸质文物。

而对于保护古代纸质建筑的投入，政府层面的投入相对低于普通材料制作的文物，远远不能满足现实和未来的需要。正因为如此，今天收藏的许多纸质文物经常会生病。但由于缺乏相应的科学研究，该技术仍处于普遍应用状态，使得其立法保护不足，长期保存的前景堪忧。形成于20世纪末的意大利现代修复理论也强调，文物的有效修复者仅仅通过研究文物的历史和艺术是无法得到足够的支持方案的，还需要一系列的技术研究和分析，而西医可以支持极其重要的手段。

2012年中国科学院与省文物局就《国务院关于进一步加强文物工作的指导意见》签署战略研究合作协议时，中国科学院白春礼院长指出:“文物保护的科技需求是国家重大需求的组成部分，古建筑保护中的一些重大需求也是需要突破的重大问题科技创新。2016年3月发布的《国务院关于进一步加强文物工作的指导意见》明确要求保护纸质文物等五大类文物:“要实施一批重点集成示范，形成一整套解决方案。”因此，根据当今我国文物保护的要求和纸质文物保护的现状，我们得到以下认识:我国纸质保护文物迫切需要信息支持，尤其需要通过科技创新另辟蹊径。

纸质遗产保护的难点

众所周知，导致纸质文物变质损坏的因素包括自身因素和其他因素。内在因素主要是纸张本身的成分和造纸中残留的有害碱性成分，而因素主要是化学因素和后天因素。纸质文化保护中需要预防和解决的问题通常是这些因素综合作用的结果。目前，对纸质文物病害的类型和成因还没有系统的研究，对内外因素综合作用的研究更是少之又少。综合考虑纸质文物劣化的内外部原因，结合纸质文物保护的实际情况和未来趋势，我国当前对纸质文物保护的科技需求将是一个从各个方面**发展、相互吸收、共同推进的基础研究项目。

中国纸质文物研究需要解决的关键问题大致可以归纳为以下四个方面。

散装材料的组成、性能和疾病分析系统的建立

纸张的基本成分是纤维素、木质素和半纤维素，在外界因素作用下，容易发生水解、氧化、交联等化学作用，导致结构发生变化，使纸张难以长时间存放；手工造纸过程中添加的增白剂等添加剂，以及原辅材料中残留的一些有害成分，如脂肪、蜡、胶等。，也奠定了纸张老化的潜在原因。由于造纸原料的不同，各种纸张所含的膳食纤维、木质素和植物纤维也不同。纸质文物的耐久性与其主要材料的组成有着非常重要的关系，各种性能是判断纸张保存状况的主要依据。

纸质文物化学性质的检测分析方法现在比较齐全，主要可以的方法来源于基础来源或者借鉴现代机械化造纸后的一系列分析标准方法。这些理论和方法中，有些不仅基本不符合检测纸质文物在不同条件下的成分和特征的要求，也不能满足纸质文物无损或微损伤检测的要求。比如纸张中纤维含量、铜值、有害杂质的测定都属于破坏性检测。

纸质文物的无损或微损伤分析的方法现在主要指显微判断法、近红外光谱法分析、气味法分析、X射线荧光因子分析和图像分析。但由于基本珍贵纸质文物的局限性和独特性，往往难以取样分析，甚至通常的接触式无损分析也会给文物带来不可预知的破坏。这时候就需要有一个可选的接触式科技体系来支撑相应纸质文物的后续保护和研究。

纸质文物科学理化分析系统也是纸质文物资源数据库的前提和基础。比如检测纸质文物的微观属性，就可以获得纺织纤维、加工、填充等信息，以及纤维长度、宽度、扫帚率、比例等*新数据，从而为修复纸的选择和生产提供有效指导。另一方面，相应的检测分析也可以为研究不同时期纸质文物的设备技术特点、病害类型和内在联系提供依据，从而建立相应的相关数据库，使纸质文物保护工作有根有据可循。

因此，如何从现代医学分析检验方法和技术中进行选择，结合适合纸质文物分析检验的方法和技术体系，既能有效判断纸质文物的成分、性能和病害，又能提出相应的补救性保护指标，并能适应和满足纸质文物的不同条件，尽量不损伤纸质文物本身，和积累纸质文物保护领域所需的相关数据库，都是亟待解决的问题和突破，也是纸质文物保护研究不可或缺的基础研究。

纸质文物的降解机理

纸质文物的降解机理研究，尤其是我国古代纸张降解机理研究的缺乏，已成为制约纸张科技保护水平和新技术发展的瓶颈，也是当今纸质文化保护必须解决的难点。比如20世纪40年代，美国的W.J.巴罗（WilliamJamesBarrow）通过实验明确了酸是造成现当代纸损坏的主要因素，随后一系列现代中国纸脱酸保护的理论和方法相继出现，为现代中国纸的脱酸保护乃至脱酸设计保护奠定了基础。

由于纸质文物的劣化是两个方面综合衡量的结果，只有深入了解纸张劣化的多重因素的组成和作用，判断和评价综合效应的影响，才能延缓和防止纸张劣化，才能更好地保存纸质文物。例如，当环境温度和湿度增加时，由于纸中富含的纤维分子的羟基具有亲脂性，纸纤维会长时间快速吸收大量水分，吸水后会引起溶胀现象，这会增加纤维之间的距离，天气条件等因素会容易侵入纸纤维，加速外界因素对纸张的破坏，进而对纸张的耐久性产生重要影响。因此，评价内外部因素对纸质文物的劣化影响，不仅涉及多种因素的定性、定量和定量分析，还涉及它们共存时的战略协同。

因此，在研究纸质文物的劣化机理时，不仅要逐一评价纸质文物损坏的主要原因，还要充分考虑综合因素并存时加速损坏的协同效应。关于纸质文物材料劣化机理的系统化发展，中心内容应包括内外部因素或两个方面的各种因素。也可以通过长期老化实验结合模拟老化试验和理化性能试验综合研究，评价综合因素对各种纸质文物的*终影响。在了解影响纸质文物使用性能的因素、病害成因和未来趋势的基础上，量化这些因素与病害的关系，科学揭示纸质文物劣化过程中的化学变化，才能为纸质文物的预防和保护体系制定科学依据和参考，达到长期有效保护纸质文物的目的。

除了纸体降解的降解机理外，研究各种微生物对纸质文物降解的影响特征也是当务之急。各种微生物病害是对纸质文物外观和内部有较大破坏的*常见的病害，一直是纸质文物保护中的“杂病”。降解过程中产生多种有机酸，如葡萄糖酸、乳酸等。酸性代谢强化了环境酸度，环境酸度的变化也是造成纸质文物变质的*重要因素之一。酸压会降低纸张粗纤维糖键断裂的活化能，导致纸质文物的细菌、真菌病害，病害发生的部位往往会造成严重的破坏。

从本质上讲，微生物和细菌降解的科技要求主要集中在三个层面，并循序渐进。首先，通过酸度的定量分析，对相关因素、降解过程和微生物代谢产物进行研究，评价酸代谢对纸质文物的影响。二是明确了微生物害虫的发生与纸质文物特征的关系，以及受地域和环境的影响，微生物细菌的趋势，建立了细菌和真菌病害及演变的模型；三是为纸质文物各种微生物病害的防治提供科学指导和有效的理论依据，控制传染病的各种微生物病害的发生，研究如何缓解病害和控制病害程度，提出病害发生后的解决方案和今后的预防。

对传统手工造纸和修补技术的标准化认知

纸质文物的耐酸碱性不仅与纸张本身的纤维素纤维有关，还与所采用的传统造纸技术密切相关。中国手工业用纸的生产过程大致可以分为四个阶段:蒸煮、漂白、打浆和造纸。纸的生产与纸的耐久性有直接关系。为了延长纸质文物的寿命，有必要研究纸张的生产工艺，这对纸张的保护和修复具有重要意义[16]。中国传统手工造纸经历了几千年的发展。在实际的造纸生产中，中国各地的工匠往往把简陋与当地的条件结合起来，从而形成了独特的造纸方法和各种造纸体系。现在中国古代造纸术的历史变得更加清晰，*大的问题如产地、原料、工艺、用途、设备、品种等也变得更加清晰。鉴于众多造纸技术的全面、合理、有效的保护和利用，艰苦卓绝的传统手工造纸的价值和意义，以及其与纸张保护修复需求相结合的要点，能否有针对性地为纸质古建筑保护提供相应的智力支持和技术服务，这也必然是纸质文物保护的客观需要。

以东亚地区较好开展纸质壁画保护的日本为例，日本修复手工纸较好地继承了传统，发展了多种修复纸。自20世纪70年代以来，日本政府从不同层面和角度采取了必要的保护措施，对传统手工造纸进行调查和记录，收集材料和物品，并进行记录、整理和出版。因此日本今天的纸质壁画保护成果是长期积累的结果。在2008-2015年联合国教科文组织驻华商务代表处组织的项目“东亚纸张保护方法与造纸传统”中，日本作为成员国之一，不仅编制了自己的“纸张修复师”指南，还对所调查的手工造纸工艺步骤进行了图像化，并创建了数据库系统。近两年来，南京博物馆在当地经验的基础上，借鉴日本在纸质遗产保护中对手工纸的卓越修复。根据待修复纸质文物的特点，在实验室对纸张进行修复，处理后用于修复。这是我国纸张修复师纸张研究的一次开创性尝试，也是传统手工造纸与纸质壁画保护要求相结合的一次重大突破。

此外，中国古代在保护古籍和绘画方面积累了经验，形成了以传统古籍修复和书画修复装裱工艺为代表的较为完整的纸张修复保护工艺体系。因此，现阶段需要不断完善和提高与纸质文物相关的传统修复技术，尤其是古籍、书画文物的修复和装订技术，利用现代技术推动传统生产的规范化，进而采用科学认识旧技术的工艺和材料。这既是对中国儿女传统造纸工艺的传承和提升，也是非遗保护纸质文物修复师艺术类非物质文化遗产的核心环节和具体举措。

中国十几年的纸本保护修复实践反复证明，只有揭示书画装裱修复、古籍修复等民间手工艺的理论意义，不断优化升级相应的个体技术，将教学方法从师徒传授的教学经验上升为科学的教育传承，才能积极推动现代科学学技术与纸本修复保护传统技艺的互补，形成科学的认知和有形的整体保护理论和体系。

传统手工造纸与修复技术的科学管理认知在市造纸工业文物局的科技保护中，任何一方的提高都可以有效地开展纸质文物保护研究，两者的互补是未来纸质文物保护研究的任务和需求。

当前实践中对纸质文件保护的迫切需求

我国现有的纸基综合保护技术在保护古代纸建筑方面发挥了很大的作用，但一些必要的保护对文物和环境造成了一定的危害，影响了纸基文物的外观，给展示、展示和研究造成了障碍和困难。由于人类纸质文物保护技术的不足，一些特别珍贵、脆弱的纸质文物采取了传统的保护方式，在日常环境中没有得到有效保护，日益严重的破坏趋势也没有得到遏制，迫切需要得到相应的科技支持来完善保护设施。

纸质文化保护的实际需求主要集中在以下三个部分。

整体防护材料的安全性研究

参考《中国文物古迹保护准则》，今天的纸质文件保护也需要严格遵循真实可靠、旧修旧补、可识别、可操作、安全的原则。一般纸质文物在通过清洗、脱酸、加固、储存环境控制等方式进行加固保护时，必然会应用各种保护工程材料。但目前对纸质文物修复保护材料后的安全评估很少涉及，应用整体保护材料后的安全研究也没有纳入现实生活，相应的风险评估体系更是空白。

清理是纸质文物保护的两大任务之一。我国在对纸质文物表面进行清洗时，经常使用水进行清洗，但往往无法预测使用的水量。意大利的修复师经过多次试验和实践证明，使用固体凝胶可以使纸质文物的整个表面保持均匀、恒定的加湿水平，避免因水分过少或过多而造成的危险。

因此，有必要开展纸质保护修复材料的安全评价研究，建立适用于纸质文物上广泛使用的保护工程材料的评价体系，建立集检测、监测、评价于一体的纸质科技保护材料主要标准化技术和装备，避免因保护工程材料使用不当造成的特殊保护破坏，提高纸质古建筑保护的风险预见能力。鉴于以往加强保护的实践，从有效评估预防效果、明确保护功能等方面对纸基科技保护材料的安全性进行研究，不仅能为纸基文化保护提供有价值的实践，也能对纸基文物保护技术的繁荣发展起到有益的推动作用。

合适的数字信息存储技术

由于民国纸质文献等近代中国纸质文物的特殊材料，如质量较好的机制纸、酸性油性油墨等，远比古代纸质文献更难保存。在各种疾病再发展的后期，综合作用往往会加快纸张损坏的速度，严重破坏文物所承载的信息，甚至自毁。2004年底，上海图书馆完成了“馆藏纸质文献酸度调查分析与保护”项目。相关调查显示，上海图书馆收藏的数以千计的民国纸质文献有90%以上受损程度中等，有的甚至100%受损，很多甚至已经完全失去绝缘。这种变化在各省市图书馆和城市博物馆现当代纸质文物中屡见不鲜。

影印、微复制、全文数字化都是民国文献再生与保护的重要手段，目前可以充分考虑民国文献的保护与利用的方法，但在项目过程中，往往会造成不可挽回的破坏和损失。比如河南图书馆有2000本书参与学习数字图书(CADAL)项目多边合作计划的数字化工作，其中有300多本书损坏严重，不修复无法回收。可以说民国文献的利用过程加重了民国文献的破坏。而日本京都科学公司的纸质文物副本如书籍、信件、图片、贴纸等。可为其工作提供借鉴。首先，他们拍摄数码照片，对纸质文物进行分析、处理和校正，然后使用特殊的无半色调摄影制版，然后调制与文物相同颜色的墨水，*后在精细的印刷品上高精度地手工补色。

因此，面对中国浩如烟海的现代纸质文物，在试图延长本体存在的同时，也需要采用合适的现代数字信息技术，安全有效地收集和存储纸质文物的历史图像和语音信息，从而达到长期保存关键信息的目的。

出土纸质保护文物

20世纪以来，华北地区出土的纸基文物广泛分布在新疆、内蒙、甘肃等地区，秦汉时期的麻纸就是典型。这些地区气候极其干燥，出土的纸质文物在常温下埋藏已久，保存相对较好。以新疆吐鲁番为例。近年来，已出土（本）纸质文物1.2万余件。目前吐峪沟地区仍有新的纸质出土文物。对于这些出土的纸质保护文物，需要主要在于完善和加强整体保护，发展多种保护工程技术和展示手段，以适应经济文化发展的要求和“让文物活起来”的指导方针。

20世纪六七十年代陆续出土的纸质文物新疆阿斯塔纳得益于对传统古代造纸术认识的不断深化和纸浆修复方法的不断进步。采用类似文物的纸浆进行保护工作，取得了优异的效果，解决了传统修复保护方法难以解决的问题。这批出土的纸质文物现在可以在特制的无酸包装中两面展示。*重要的是这批出土的纸质文物经过妥善保护，整体保护效果还有很大的提升空间。纸文化保护文物局国家科研基地（南京博物院）拟在此基础上进行研究规划，研究结束后推广该技术并引入（WilliamJamesBarrow）等地区类似出土纸文物的保护、管理、修复和保护。

而我国南方的地下埋藏环境由于长期处于潮湿或干湿交替状态，不适合纸质文物的保存，因此出土的纸质文物数量很少。即使有零星的纸质考古发现，也往往发霉、腐烂、严重粘连，甚至呈灰色或仅有痕迹。目前不适合潮湿环境下出土纸质文物抢救性保护的研究措施和手段。目前，这种情况下出土的纸质文物的维护和保护仍然是*迫切的问题。濒危纸质文物出土应急保护手段和模式研究，以及基于野外移动生物实验室的整体揭盖、微发掘等关键设备和技术研究。值得一提的是，考古发掘瞬间纸质文物被破坏的问题是国际范围内的难题，需要凝聚世界各国力量攻关科研攻关，共同积极解决的方法。

当然，我国纸质遗产保护的实际需求并不局限于以上三个部分。在造纸遗产保护的产业示范的诸多方面，也面临着更加紧迫的形势。比如在具体材料和技术的研究上，没有完全有保证的方法，比如纸画字画装裱修复中明矾的更换，易碎纸张的加固，现代纸张的批量脱酸，粘连纸张的去除等，都需要进一步改进科学研究。而且，由于纸质文物的保护、管理和修复在我国历史上一直是**的，有自己的特点，有些纸质文物的保护不能也不能向其他国家学习。这就要求我国纸文化遗产保护始终关注国际学科前沿领域，逐步将国外**技术引入纸文化保护，以原创性科研提高纸文化文物保护的科学性。

总之，当前我国纸质古建筑保护技术日新月异，其主要驱动力和方法需要从被动受外界驱动转变为以自身科技需求为正向内驱力，妥善处理好纸质古建筑保护技术转化研究与应用研发之间的微妙关系，结合科学研究保护实践不断在工作中积累信息和成果。只有这样，才能更有效地推动学技术与纸文化保护产业的有效融合和转型，满足未来中国纸文化遗产保护技术发展的需要，*终实现我国众多纸文化遗存在各个区域的持续有效性和稳定性。

纸质文物恒温恒湿典藏柜

智能大屏 恒温恒湿储藏柜：

1.电脑全自动控制柜内温湿度数据，工作状态及年月日时间动态在触摸大屏幕显示。采用微电脑控制程序，数字显示温湿度参数，一经接通电源，全由电脑自动操作，无需人员管理。断电之后，无需手动启动，来电可自动继续工作

2.可通过**的物联网技术，建立数据中心，可监测和控制柜体内的空气环境（温湿度等），实时跟踪记录、保存、超温，超水预警和调控温湿度等空气环境质量参数，确实达到预防性保护功能。 

3.大屏液晶操作面板，界面友好易操作，使操作员或用户能够与应用程序很方便地进行交互。

4.数据中心经过数据中心复杂的处理和分析， 形成人可以接受的数据方式，*终展现给用户。反过来，用户也可以通过发布指令，经常数据中心的分析，对设备进行控制。

5. 净化功能：可以去除柜内空气中的CO2、硫化物、H2S、NH3等对产品有害之物质，还可以净化柜内空气。