6月20日至23日，由敦煌研究院、兰州大学、广东以色列理工学院、国际生物退化与生物降解学会联合主办，敦煌研究院保护研究所、甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司、敦煌研究院文物保护技术服务中心承办，国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心、古代壁画保护国家文物局重点科研基地、甘肃省敦煌文物保护研究中心协办的第二届“文物的生物退化与防护国际学术研讨会”（2024·中国·敦煌）在敦煌莫高窟召开。研讨会为期3天，是敦煌研究院建院80周年系列学术活动之一，来自6个国家26所高校科研院所和16家文博单位共计100余位专家学者参会。

会议现场 熊业腾/摄

此次研讨会共包括9个特邀报告、12个大会报告、7个青年报告，以及35份学术海报和63篇论文摘要。参会代表重点围绕文物的生物损害研究新方法与新技术、文物的生物退化与侵蚀机制、文物的生物损害监测及防控、生物技术在文物保护中的应用等4个议题展开研讨交流。旨在激发文物科技创新活力、加强学术交流互鉴、培植国际国内合作，推动相关学科发展与技术进步，为文物保护提供更多新理念、新方法和新技术，提升该研究领域的国际影响力。

“生物退化（或称生物侵蚀、生物损害、生物劣化）”指由于生物的活动性导致非生命物质的性质发生不利于人类需求的变化，即非生命物质的价值受到削弱。由动物、植物或微生物引起的生物退化是威胁文物尤其是露天文化遗产长久保存的主要因素，生物活动可导致文物美学价值降低、材料劣化、结构破坏甚至消失。随着全球变化和环境污染加剧、极端气候事件频发，文物的生物退化问题愈显突出，揭示文物的生物退化机制、找出影响文物生物退化的关键环境因子、研发相应的保护技术迫在眉睫。下面笔者将根据28位专家学者的报告内容，按照此次研讨会4个议题进行梳理总结，以期促进广大文物工作者及全社会对该领域研究进展的了解。

图片     

     文物的生物损害研究新方法与新技术    

图片

01

伴随着多学科检测分析方法和表征技术的快速发展，大量新方法和新技术应用到文物的生物损害研究中，近年来包括高通量测序在内的分子生物学技术应用尤为广泛。此次研讨会中，四川农业大学赵珂教授作了题为“金沙土遗址土壤微生物群落特征与土遗址劣化间的关系”的报告，发现土壤微生物群落组成和理化性质随着土遗址的劣化程度而改变，产酸真菌主要来自严重劣化的样品。

兰州大学马文霞博士和张永博士分别作了题为“麦积山石窟壁画微生物病害群落组成及退化潜力研究”“保护棚对北石窟寺砂岩原核微生物组时空分布特征的影响研究”，该研究团队采取基于DNA和RNA的高通量测序技术，解析了古代壁画和砂岩文物表面总体及活性的微生物群落特征、季节性变化规律及其环境响应特点，为厘清半湿润环境中文物微生物暴发的环境成因提供了数据支持。中国科学院西北生态环境资源研究院章高森副研究员以“石生微生物的代谢活性及其对石质文物劣化的影响”为题，利用光合荧光原位测量技术发现河西走廊石生微生物的季节性及昼夜活性规律，以及其对水分、温度、光强的响应，为石生微生物的活动性认知提供了新视角。

图片          

    文物的生物退化与侵蚀机制   

图片

02

生物通过哪些方式对文物造成侵蚀破坏是保护工作者长期关注的科学问题。广东以色列理工学院顾继东教授、日本东京文化财研究所Yoko KATAYAMA研究员分别作了题为“热带条件下吴哥古迹微生物组及其未来研究方向”“柬埔寨吴哥古迹分离的真菌对砂岩退化的模拟实验”的报告，发现微生物可以通过多种方式影响砂岩的物理和化学劣化过程，包括氨氧化、硫氧化在内的微生物参与的生化过程形成的酸，与吴哥古迹砂岩的矿物溶解及结构破坏密切相关。

南京林业大学冯有智教授作了题为“地下不可移动文物微生物组的形成机制与调控研究”，发现打虎亭汉墓内壁画放线菌源于周边环境，其通过释放信号分子土臭素吸引弹尾跳虫协助其进入墓室，二者形成互利共生机制；而放线菌通过产生多种抗菌类物质形成“干扰型竞争”，抑制其他细菌生长。同时发现单色光特别是绿光能有效抑制光养微生物组，为通过光源控制减轻遗址环境生物损害提供了依据。

敦煌研究院武发思研究员以“北石窟寺砂岩文物微生物组及生物风化机理研究”为题，指出微生物驱动了砂岩微生物组的生态适应和能量代谢，功能微生物类群主导的碳、氮、硫元素生物地球化学循环过程可加速砂岩文物的生物风化，水分治理、保护棚搭设、环境污染防控等预防性保护措施有助于减轻北石窟寺砂岩文物的生物风化。南京理工大学刘小波教授以“微生物驱动生物地球化学循环介导龙门石窟灰岩石质文物生物侵蚀”为题，研究了洛阳龙门石窟典型微生物被膜种群结构和功能，探究其协同驱动元素生物地球化学循环机制，揭示了造成石质文物破损的潜在生物侵蚀过程。

图片       

    文物的生物损害监测及防控    

图片

03

开展文物的生物损害监测是实施预防性保护的必要前提。重庆中国三峡博物馆唐欢研究员的报告题为“馆藏文物生物病害检测监测技术发展与应用”，重点介绍了ATP生物发光技术、人工嗅觉技术、图片识别技术在馆藏文物虫霉病害评估中的应用。重庆理工大学钟年丙教授作了题为“石质文物微生物损害过程参数光纤原位在线检测方法”报告，介绍了其团队研发的智能光纤感知技术在石质文物微生物侵蚀原位在线检测中的应用及效果。

法国赛尔吉巴黎大学Patrick DI MARTINO教授、中国林业科学研究院木材研究所马星霞研究员分别作了题为“历史遗迹中木材的真菌生物降解：从诊断到生物处理”“中国木质文物生物损害风险与防控策略”的报告，他们就木质文物的生物降解现象、常见的优势病害菌和害虫、生物降解分子机制以及防治措施进行了总结；马星霞研究员还从地理学尺度上分析了环境因素尤其是年均降水量与我国木质文物生物损害风险之间的关系。

意大利梅西纳大学Clara Enza URZÌ教授、四川大学孙群教授、浙江大学李强研究员、北京科技大学博士生王宇分别作了题为“离子液体类防污涂料的长期评价：5年监测结果”“三星堆出土古象牙高效微生物防治剂的研发及应用”“多功能抗菌复合材料在文物保护中的应用”“南海Ⅰ号古沉船微生物病害分析与防治”的报告，分别介绍了离子液体类多功能涂料、新型脂肽复配抑菌剂、磷酸钙寡聚体/醛基化海藻酸钠/氨基化纳米氧化锌抗菌复合材料、异噻唑啉酮及肉桂醛复配剂等在大理岩、三星堆出土古象牙、灰岩文物、南海Ⅰ号古沉船等类型文物微生物病害防治中的应用及效果评估。

浙江大学胡瑜兰副教授、敦煌研究院贺东鹏馆员及徐瑞红馆员分别作了题为“石质文物生物病害防治：十年工作总结”“麦积山石窟松鼠科动物损害及防治研究”“大地湾F901遗址环境监测评估及微生物防治”的报告。胡瑜兰副教授回顾了浙江大学文物保护材料实验室近十年在文物微生物调查、腐蚀机制及病害防治方面的研究进展。贺东鹏等通过架设红外相机发现，文物致害鼠种主要是岩松鼠和复齿鼯鼠，它们爬行、筑巢、排泄等行为会对文物造成损伤；利用超声波驱避、金属网刺、喷洒辣椒素等措施可在一定程度上减少鼠害。徐瑞红等通过对大地湾F901考古遗址表面微生物治理、环境改造及监测预警系统构建，达到了遗址环境病害微生物综合防控的目标。

图片      

    生物技术在文物保护中的应用    

图片

04

生物在生态恢复、环境调节、文物保护等方面也能发挥正面作用。西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学Patricia SANMARTÍN教授以“遗产城市的生物清除和自然恢复：目前在BIOXEN和FONTES项目中的措施”为题，以圣地亚哥德孔波斯特拉遗产保护为对象，提出通过增加本土维管植物群落使脆弱的城市遗址抵御气候变化的负面影响，（微）生物可作为遗址防风化的保护屏障。中国科学院西北生态环境资源研究院赵学勇研究员以“干旱区不同退化物地表生物修复技术应用及其理论制约性”为题，基于生态学大尺度研究视角，认为生物土壤结皮是潜在的自然保护材料，人工培育藻类及研发旱地生物土壤结皮技术开展文化遗产生物修复具有可行性，但人工培育生物结皮仍面临较大的技术制约。

上海博物馆谢燕副研究员作了题为“生物技术在文物保护应用研究中的统计与分析”的报告，从文献计量学角度分析了生物技术在微生物鉴定、文物的生物清洗和生物加固、科技考古等领域的研究现状，并展望了未来发展趋势。中国科学院水利部水土保持研究所曹尤淞博士、敦煌研究院杨小菊副研究员分别作了题为“生物结皮守护夯土长城遗址、抵抗风雨岁月侵蚀”“不同气候带生物土壤结皮对土长城表面风化作用的影响”的报告，他们通过大量野外调查发现，夯土长城表面覆盖的生物土壤结皮在降低土壤孔隙、含盐量的同时，还提升了长城对自然营力的抗压强度和稳定性，这一向自然学习的方法在保护夯土长城及土遗址方面具有重要应用潜力。

山东大学王冀鹏教授、重庆大学杨阳博士、敦煌研究院李洁助理馆员分别作了题为“微生物加固岩土文物的微宏观力学特性研究”“微生物诱导文物保护与修复技术开发与应用”“土壤密度对EICP和MICP生物矿化加固土遗址的影响”的报告，他们以绿色环保、材料兼容的微生物矿化技术研发及应用为聚焦点，研究了经生物矿化加固后定陶出土文字砖、大足石刻砂岩、锁阳城土遗址试样的表观及力学特征，为生物技术在文物保护中的推广应用提供了技术支撑。

总体来看，此次研讨会从多个维度体现了文物的生物退化及防护研究领域的新理念、新方法和新技术，展示了国际、国内专家学者取得的最新研究成果，通过深入交流碰撞出了许多新的研究思路和学术火花。同时，越来越多的青年研究人员投身于文物生物学和文物保护研究，逐渐成长为该领域的中坚力量。

研讨会参与成员合影 熊业腾/摄

文化遗产承载灿烂文明，传承历史文化，维系民族精神，是不可再生、不可替代的宝贵资源，是加强社会主义精神文明建设的深厚滋养。党的十八大以来，党和国家高度重视文物保护利用和文化遗产保护传承，在科学技术部、国家自然科学基金委、国家文物局等部门的大力支持下，我国文物事业取得了前所未有的进步。近年来，生物研究成为文物保护新发力点，取得了大量突破性成果，但目前还面临着诸多尚未解决的难题，如在文物的生物损害机制、原位监测和长效防控等方面依然充满挑战。相较于国际前沿，我国在文物的生物退化与防护研究领域尚处于成长期，还存在科技经费投入不足、科研力量分散、基础信息数据库缺乏等方面问题和技术短板。当前，文物保护正在从抢救性保护向抢救性与预防性保护并重、从文物本体保护向文物本体与周边环境的整体性和系统性保护转变，依靠单一学科或技术已无法满足文物保护的实际工作需求，开展多学科交叉研究是文物保护领域取得突破性发展的关键路径和必然趋势。

进入新发展阶段，文化遗产的保护更离不开科技创新的支撑，广大文物科技工作者必将立足于文物保护研究国际国内需求，以“十年磨一剑”的坚定决心和顽强意志，锚定文物保护中面临的科技难题，不断加强基础研究和文物科技创新，运用先进科学技术赋能文物保护，助力人类珍贵文化遗产的永久保存和永续利用。

作者单位：敦煌研究院保护研究所