为何说千年古画的保存和修复还得靠细菌？

编者按：

文化遗产是一个平易近族当作长成长过程中最为主要的内容之一，对国度甚至宿世界都具有主要的意义与价值。而艺术品又是文化遗产中的主要构成部门之一，是以，若何妥帖保留艺术品一向是人们存眷的重点问题。

现实上，良多画作尤其是岩画、洞窟壁画一向在饱受着微生物的摧残，不外，有时辰微生物也会给我们带来一些惊喜。

细菌到底是若何庇护和修复珍贵的画作的呢？今天我们就一路来聊聊。但愿本文能给诸位读者带来些许灵感。

① 艺术：当作也细菌，败也细菌

在艺术品的创作、变质以及保留的过程中，细菌一向介入此中，对艺术品而言，可谓是当作也细菌，败也细菌。因为，细菌不仅饰演着色彩家的脚色，还饰演着粉碎者的脚色。

作为色彩家，细菌发展过程中会发生普遍的彩色颜料，人们可以经由过程分手和提取将其用于艺术创作；而作为粉碎者，细菌的存在会对艺术品的保留组成重大威胁，尤其是对古代岩画和洞窟壁画。

这是因为洞窟里面的微天气无法像博物馆那般可控，那些在密封的洞窟里保留了几千年的艺术品一旦被挖掘开辟，可能在几年之内就会被入侵的细菌粉碎。

科学家们经由过程基因检测，发现洞窟艺术画作上含有多种未知的细菌。一些微生物只是简单地笼盖着画作；而另一些可能会对这些古代画作发生潜在的风险，它们会把这些艺术画作看成发展的培育基，在画作上发展并发生粉碎性的代谢物。

之前的检测表白，洞窟墙壁是某些常见的泥土细菌的殖平易近地。

但研究人员对一块具有 16000 年汗青的西班牙阿尔塔米拉（Altamira）洞窟壁画上的红色颜料进行了检测，成果却并非如斯：来历泥土的细菌仅占整个微生物群落的 5%摆布；而残剩的细菌本家儿如果以氧化铁为食的酸杆菌。

研究人员猜测，这可能是因为洞窟中壁画中红色颜料的本家儿要当作分是氧化铁。

现实上，因为旅客的到来，这些洞窟的情况发生了庞大的改变，旅客引来了外来微生物；此外，人工照明给藻类的发展供给了前提，进而帮忙某些细菌定植。

是以，在该洞窟中发现酸杆菌后，相关办理部分考虑封闭这些洞窟，以尽力使它们恢复到天然状况，并防止对古代艺术的进一步粉碎，尽管我们尚不清晰酸杆菌对壁画的现实影响。

其实除了酸杆菌，我们对壁画上很多微生物发生的影响都不清晰，并且大大都洞窟中 99%的细菌甚至都尚未被发现，但即便如斯，对洞窟中微生物群落的按期监测仍是需要的。

比拟洞窟里的壁画，很多博物馆里的作品受细菌的影响相对较小，因为它们在博物馆里的位置、温度和湿度是高度可控的，这都有助于它们的保留。此外，油漆当作分中的金属对于很多细菌来说是毒药。

不外，也不克不及说博物馆的绘画一点儿不被细菌损坏，因为有一些细菌具有较高的重金属抗性，它们仍可以在这些画上保存，并会跟着时候的推移对画作造当作损害。

固然细菌往往对艺术品有粉碎感化，但有时辰也会存在不成思议的惊喜，所谓解铃还需系铃人。比来的研究发现，有很多细菌可以用于艺术品的庇护与修复，甚至可能对纺织类的艺术品也能起到必然的感化。

古布拉德肖洞窟艺术绘画

② 布拉德肖艺术的活颜料

细菌和真菌占领了澳大利亚西部的布拉德肖岩画，这使得这些岩画的色彩与其它面对细菌发展引起的退化问题的古代岩石艺术比拟，显得非分特别鲜艳亮丽，也让画作变得加倍绘声绘色，惟妙惟肖。

测试表白，布拉德肖岩画中的大大都画作不再含有颜料当作分，而是表示出生命的迹象，这有助于诠释为什么曩昔人们测验考试确定布拉德肖艺术作品的年月是很坚苦的。

布拉德肖岩石艺术的颜料是活的，它们由分歧种类的细菌构成，这些微生物在岩石概况糊口了数百万年，使这幅画的外不雅连结得出奇的好。这可能是因为在原始绘画中营养物质的存在使得在绘画中经常共存的黑色真菌（供给水分）和红色细菌（供给碳水化合物）之间可以或许互利共生。

固然这两种微生物已被证实有利于连结布拉德肖艺术的外不雅，但这只是特例罢了。不外，特例不止于此，有研究发现，除了为画作添加色彩，一些细菌可能还可以庇护这些艺术作品。

一些细菌的细胞勾当以及它们自己的存在可以用来阻止对艺术作品有较强粉碎感化的细菌的发展。

好比，那些对艺术品影响较低的细菌本家儿要经由过程物理地占用所有可用的空间以及释放阻止其它细菌发展的化学物质来帮忙抵御有害细菌的定植。

再好比，在壁画中添加可以或许还原硫酸盐和硝酸盐的细菌可以削减某些更具粉碎性的细菌，从而庇护艺术作品，原因是前者耗损了后者所需的硫酸盐和硝酸盐。

此外，细菌或许还可以用来修复某些帆布艺术品。

图片来历：维基网站，尼古拉·奎利科

③ 受损的《圣母加冕礼》

意大利费拉拉市的圣玛利亚大教堂的天花板是一块直径近 3 米的圆形帆布，帆布上描画的是“圣母玛利亚被天主、基督和圣灵加冕为天后”的情景。

这幅名为《圣母加冕礼》的画作一向被认定是巴洛克艺术家 Carlo Bononi 的早期佳构，自 17 宿世纪以来就一向被吊挂在教堂的天花板上。

直到 2012 年才被摘下，那一年，一场地动袭击了费拉拉市，迫使办理员把这幅画从天花板上取了下来，把它靠在教堂的内墙上，在修复之后才放回到它本来的位置。

尽管这幅画当做天花板已经存在了几个宿世纪，在地板上也存放过一段时候，但它的油漆层并没有受到严重损害，只是呈现了一些裂痕、轻细的割痕和变形。

然而，因为表露在鸟类、虫豸和啮齿类动物的情况中，这幅画的后背已经严重受损，这些动物经由过程天花板和屋顶的裂痕进入了教堂。

但与这幅画亲密接触的动物并不仅仅是这些，微生物也定植在这幅画上，它们以胶水、帆布和油漆为食。

费拉拉大学（University of Ferrara）研究化学和微生物污染的研究人员Sante Mazzacane 说，因为像这样的艺术品所利用的材料凡是可降解，所以这些绘画当作了微生物定植的本家儿要场合。

曩昔，艺术保藏员和研究人员研究了微生物对石碑、壁画和壁画的影响，以便更好地领会若何庇护它们。可是，人们对帆布画的微生物降解现象领会甚少。

博洛尼亚和费拉拉市的文物保藏员 Fabio Bevilacqua 很好奇，他想知道在《圣母加冕礼》这幅画上糊口着什么，好让他能准确地修复它。他与Mazzacane 以及费拉拉大学的微生物学家和医学遗传学家 Elisabetta Caselli 合作，判定了这幅画上的“细小居平易近”。

研究小组用人造丝棉签擦拭了油画的前后部门，并从画的后背取了一小块的纸和棉纤维，然后他们把样本放在琼脂平板上以培育发展在那边的微生物。

操纵光学显微镜和扫描电子显微镜，研究小组判定出了几种细菌：葡萄球菌、芽孢杆菌、曲霉菌、青霉菌、枝孢菌和链格孢属。

研究人员还发现，葡萄球菌本家儿要附着在画作的正面；杆菌栖息在画作的后背；至于真菌类，曲霉菌凡是堆积在较深的颜色，如红色和棕色；枝孢菌堆积在较浅的颜色，黄色和粉红色；而链格孢属则糊口在接近教堂地板四周的画中部门[1]。

海说神聊卡罗来纳州立艺术博物馆（North Carolina Museum of Art）的首席保藏人 Bill Brown 说：“您对一幅画领会得越多，您就能更好地领会哪些变量正在影响它的画面，这样就可以知道若何修复它了。正所谓良知知彼，百战不殆。”

尽管他没有介入这项研究，但他却对修复人员提出“红色油漆层褪色可能与某些种类的芽孢杆菌和曲霉有关”这个不雅点出格感乐趣。因为他在其它作品中看到过对这种褪色的论述，那些作品都一致认为这种损害凡是与微生物无关，而这个不雅点却相对新奇，不同凡响。

博诺尼的细菌:按照比来的一项研究，这位意大利艺术家的作品《圣母加冕礼》是由微生物构成的。研究人员在这幅画的正面识别出有葡萄球菌属 (上图，a-c)，后背识别出芽孢杆菌属（上图，d-f）。摘自：CASELLIET AL., PLOSONE, 13:E0207630, 2018

④ 细菌治疗需谨严

领会《圣母加冕礼》的菌群构成可以帮忙 Bevilacqua 确定所利用的手艺，因为他正在尽力修复这件作品。

为像《圣母加冕礼》一样“受伤的”艺术品疗伤的一种方式是利用化学杀菌剂以覆灭艺术品上存在的微生物，但这种方式可能会使画作遭到新的微生物物种的入侵，而此中一些微生物入侵者可能更具粉碎性。

是以，Caselli 和 Mazzacane 决议操纵他们本身的研究当作果寻找一种替代方式，就是将某些细菌用作有益细菌。

在 2014 年颁发的一项研究中，研究人员发现，有益细菌可以经由过程竞争性拮抗的体例阻止有害细菌在病院里滋生，在这种拮抗中，有益细菌会耗损有害细菌保存所需的营养物质。Mazzacane 说：“在病院里利用一种试验性的益生菌疗法，可以使病院病人的传染削减 52%，抗生素治疗费用削减 75%。”

他和他的同事们认为，也许这项手艺可以应用到这幅画上，除去有害的微生物，同时防止其它细菌入侵。

研究人员在尝试室里验证了这一设法。他们从本地的一家公司订购了病院尝试中利用的生物活性产物，用无菌水稀释了夹杂物，然后将其涂抹在培育微生物的油画琼脂板上。

成果发现由枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、短小杆菌（B. pumilus）和庞大芽孢杆菌（B. megateriis）的孢子构成的生物活性溶液似乎按捺了画作中微生物的发展。

不外，最后研究团队没有效艺术品来真正测验考试这种微生物处置的方式，而选择了更传统的覆灭微生物的方式，因为这些画作并世无双，无法承受任何风险。

尽管如斯，盖蒂庇护研究所（Getty Conservation Institute）科学部分的负责人 Tom Learner 说：“寻找新的特异体例来庇护艺术长短常有价值的，我完全撑持摸索任何像这样的新方式。”

Mazzacane 指出，这些成果只是初步的，但确实表白一些芽孢杆菌可以作为一种有益细菌来防止那些粉碎艺术品的微生物的滋生。

当然，研究小组还需要确保这些杆菌自己不会造当作损害。Learner 说，在艺术宿世界里，用未经验证的任何庇护方式来看待巨匠的作品都是很难的，所以周全查抄新方式的平安性是很主要的。

Learner 弥补道：“一般环境下，办理员都不肯意进行任何入侵性的操作，好比像适才那样的新操作。是以，研究人员需要有严密的试验平安性以说服办理员，让办理员感觉这是值得考虑的方式。”

固然，今朝还无法将这种微生物处置方式应用到艺术品的修复中，可是相信在不久的将来，我们很快就可以进一步拓展微生物的应用，经由过程以菌治菌的方式庇护我们的艺术品。

参考资料：

1.https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Bacteria_and_Art:_Creation,_Deterioration,_and_Preservation

2.https://www.the-scientist.com/notebook/could-manipulating-the-microbiome-of-artworks-prevent-their-decay--65888

作者|崔心伟

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发表于 2020-05-04 02:00
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