主要完成单位：中国丝绸博物馆 浙江理工大学

　　主要完成人：赵丰 胡智文 周旸 郑海玲 彭志勤 王秉 杨海亮

　　获奖等级：二等奖

　　本项目基于丝肽-氨基酸的脆弱丝织品接枝加固技术独辟蹊径，从分子层面入手，对强度接近于零的脆弱丝织品，利用从丝蛋白大分子上截取下来的产物——丝肽-氨基酸为加固材料，选择合适的助剂，在常温、常压、无催化剂存在、中性pH 条件下对其进行有效加固。加固后的文物在大幅提高强度的同时，保持了原有的色泽、外观和手感。此外，该技术在常温常压条件下反应，不会释放出有害产物，具有环境友好、文物友好的显著优势。

　　十年磨一剑

　　作为鉴定和收藏大量古代丝绸文物的专业型博物馆，中国丝绸博物馆一直密切关注脆弱丝织品的加固难题，自2000 年建立中国纺织品鉴定保护中心之后，更是接触到大量极其脆弱糟朽的丝织品。如何挽救这些一触即碎的丝绸文物物质实体，无论是在博物馆库房还是在考古现场，已成为当务之急。2007 年，中国丝绸博物馆首次提出了用新的丝蛋白来加固糟朽的丝蛋白纤维的想法，就是“新丝固旧丝”的理念，这一想法很快得到了浙江理工大学（原浙江丝绸工学院） 专家的认同。应该说，中国丝绸博物馆了解古代丝绸文物，而浙江理工大学熟谙丝蛋白结构及纺材性能。面对脆弱丝织品加固这一重大需求，两个机构开始长期的合作研究，组成了相对稳定的课题组，利用丝蛋白的构成单元丝肽－氨基酸，通过适当的助剂参与，对脆弱丝织品进行加固研究，以期“丝丝得长安”。

　　这一系列研究肇始于2007 年浙江省文物局立项的“脆弱丝织品的丝蛋白加固技术研究”，在这一课题中，我们初步探索了丝蛋白加固的方法，针对人工老化样品，进行了大量实验，得出了良好的初步结果。为了进行精准加固，我们又调整完善加固剂，采用源于丝蛋白更为可控的丝肽-氨基酸作为加固的基本单元。丝肽是小于丝蛋白的一个片段，而氨基酸就是丝蛋白的基本单元。我们在18 种组成丝蛋白的氨基酸中选取了12 种进行加固实验，通过断裂强力和断裂伸长率性能评价，最后遴选出丙氨酸作为加固材料。

　　核心研究在第二个推进的国家文物局重点科研基地课题“基于丝肽-氨基酸的脆弱丝织品接枝加固技术研究与示范应用”中开展，依然由中国丝绸博物馆和浙江理工大学共同承担，在中科院上海有机化学研究所的帮助下，重点探明了加固效果来自三元体系（丝肽-氨基酸+助剂+脆弱丝织品） 中新的化学键生成及其生成位点，加固机理的探明为该技术的推广应用提供了理论依据。

　　与此同时，我们又加大了相关环节的系统研究。2012 年，浙江省文物保护科技项目“基于氨基酸的丝织品保存现状评估” 初步建立丝织品老化程度的评估体系，为丝织品保护方法的选择提供依据；2015 年，浙江省文物保护科技项目“脆弱丝织品丝蛋白加固技术的综合评价” 对脆弱丝织品丝蛋白加固技术的有效性、安全性以及对未来风险进行系统研究，为丝蛋白加固技术后续的推广应用提供科学依据。

　　经过十年的积累，基于丝肽－氨基酸的脆弱丝织品接枝加固技术在诊断、治疗和评价等环节均有相互支撑的研究成果。这一方法具有便捷、有效、安全三大特点。

　　1. 便捷

　　采用简单工艺和设备即可全天候实施操作。利用喷雾装置将1.5%丝肽溶液均匀地喷到脆弱丝织品上，直到丝织品被溶液全部浸润，10 分钟后，将2.5%EGDE 溶液均匀地喷到脆弱丝织品上，待丝织品被EGDE 溶液均匀浸润, 让其自然阴干。

　　2. 有效

　　经丝肽/EGDE 加固后的丝织品具有很好的加固效果，使丝织品的断裂应力得到了很大的提高，同时加固前后的断裂形态也不相同，从加固前的脆性断裂到加固后的拉伸断裂，说明加固强度有很大提高。

　　3. 安全

　　加固材料丝肽和氨基酸，与加固对象丝织品具有同源性和亲和性，可有效避免高分子加固带来的老化隐患。同时，丝肽/EGDE 加固没有对丝织品的外观和手感产生影响，加固前后丝织品的色差为0.33 左右，硬挺度变小，柔软度得到改善，回潮率基本没有变化。丝肽/EGDE 加固后的丝织品在力学性能损失上具有更好的耐热老化性能。

　　加固材料的同源性、加固条件的友好性和加固效果的有效性充分体现了该技术从思路拓展、材料选择到技术工艺的创新性。

　　新丝固旧丝

　　丝织品的材质主体是由18 种氨基酸以肽键形式按照一定的空间构象形成的蛋白质类高分子材料。在保存或埋藏环境中，丝织品受到环境因素的影响不可避免地发生劣化，从微观层面上看， 劣化即丝蛋白多肽链老化断裂、多肽和氨基酸缺失、空间构象改变。微观劣化累积到一定程度， 必将引发丝织品失去原有机械强度和纺材性能， 变得脆弱糟朽。如果从分子层面考量脆弱丝织品的成因， 其本质在于丝蛋白的各级构象上均出现分子链大量断裂，在此情形下， 唯有生成新的化学键才能达到预期的加固效果。

　　不过，在具体的加固过程中，加固剂对加固对象之间的作用还是多元的。对破损相对较大的脆弱丝织品，首先利用丝素多肽的成膜特性在丝织品表面形成一层亲水性保护膜，然后在其上施加接枝助剂，同时利用丝肽膜的物理粘接及助剂与蚕丝大分子之间的接枝加固两层作用，实现对脆弱丝织品的加固保护。

　　但是，从分子结构来看，更为重要的是在丝肽或氨基酸和助剂EGDE 的共同作用下，通过形成新化学键的方式重新连接断裂的丝纤维大分子链。EGDE 的正式名称是乙二醇二缩水甘油醚（ethylene glycol diglycidyl ether，EGDE），分子末尾具有两个环氧基团，这两个环氧基团是由三个原子组成的等边三元环，而这两个具有很大环张力的环氧基团使得EGDE 相比于其他醚具有更大的反应活性。EGDE 是水溶性环氧化合物，以其作为交联剂制备出来的人体组织工程材料通过了细胞毒性、过敏性反应、皮肤刺激等一系列的检测，安全性很好。在纺织助剂的应用方面，EGDE 是环氧化合物中应用最为广泛的一种，具有耐水解性、亲水抗静电、手感好、不泛黄、反应活性高，常温中性条件下即可反应、符合环保要求等诸多优点。助剂EGDE 经过严格的生理毒性检验，不会产生有害的降解产物。

　　那么，单独用丝肽-氨基酸能够加固脆弱丝织品吗？单独用EDGE 是否也能加固？这种加固是否只对脆弱丝织品起作用，对棉、毛等织物是否也有作用？经过大量比较实验，我们证实，丝肽-氨基酸加固技术是一个三元体系（丝肽-氨基酸+EDGE 助剂+脆弱丝织品），最佳的加固作用要在这三者之间发生。其机理已初步探明，首先是丝肽-氨基酸通过氢键、酯键、二硫键等链接在丝纤维上； 喷洒助剂EGDE 以后，丝纤维和丝肽上的酪氨酸和赖氨酸作为化学位点与之反应。同时，加固也存在一定的成膜效应，使得针对特别糟朽的丝织品的加固效果更佳。

　　丝丝得长安

　　与强度较好的丝织品文物相比，脆弱的丝织品更加棘手，保存和修复都有很大难度，在上述实验论证的前提下，我们选择了一些典型文物谨慎开展丝肽-氨基酸/EGDE 加固技术的示范应用。在辽代黄地飞鹭卷云团花纹锦的加固、故宫博物院乾隆花园内檐装修丝织品的加固保护、新疆吐鲁番阿斯塔纳出土唐代米色绢袜的加固保护、南宋史嵩之墓出土饱水丝织品的抢救性加固保护、丹麦博物馆丹麦女王漆器用品上绿色丝带的加固保护、紫褐色罗印金彩绘花边单衣的加固保护等不同的场景下进行了推广应用，取得了非常好的保护效果。

　　1. 辽代黄地飞鹭卷云团花纹锦

　　这是我们最早开始实施的一个案例，实施对象为中国丝绸博物馆馆藏。2008 年使用了最为初期的丝蛋白加固技术，利用优化的脆弱丝织品蚕丝大分子接枝加固保护工艺对其进行加固保护，加固效果显著。后期追踪表明，该锦跟同一批文物相比，保存状况优于其他未加固的文物。

　　2. 浙江余姚南宋史嵩之墓出土饱水丝织品

　　这是一个糟朽饱水粘连丝织品的案例，重点解决饱水状态下的加固问题。这批丝织品为尸身原位服饰，在长期的饱水埋藏过程中发生溶胀水解，机械强度近乎为零，“湿时一块泥，干后一堆土”。加之尸体污染物造成的严重粘连，难以揭取。我们先是利用优化的脆弱丝织品氨基酸/EGDE 接枝加固工艺对其进行加固，加固后有效改善了丝织品的机械强度和柔韧性，使丝织品的揭展和清洗得以顺利开展，最大程度地保留了这批珍贵的南宋丝绸。

　　3. 故宫博物院乾隆花园内檐装修丝织品

　　该技术首次在色彩保存相对完好的传世丝织品上进行应用，加固强度要达到直立展示的要求。乾隆花园内檐装饰丝织品是反映乾隆时期皇家审美的精品，上有精美的刺绣、色彩鲜艳，但由于丝织品老化变得非常糟朽，难以维持原状陈列。采用丝蛋白加固技术对其进行加固保护，使丝织品强度得到了大幅度的提高，而丝织品色彩外观及手感都没有变化，加固后的丝织品再用绉丝纱稍加夹持，就可以重归倦勤斋进行原位陈设。

　　4. 丹麦女王漆器用品上绿色丝带

　　这是一个对丝线进行加固的案例。丝蛋白加固技术引起了国外纺织品文物保护者的关注，位于丹麦哥本哈根的皇家茹森堡博物馆在我们的指导下，利用丝蛋白加固技术对丹麦女王漆器用品上的绿色丝带进行了加固保护。加固之后的强度显著增加，原有的编织结构得以维持。

　　总的来看，我们采用从丝蛋白大分子上截取下来的产物——丝肽-氨基酸为接枝材料，选择合适的接枝助剂，在常温、常压、无催化剂存在、中性pH 条件下, 实现对脆弱丝织品肽链的交联接枝，使原先断裂的丝素大分子链得到重新连接，从而达到加固脆弱丝织品的目的。该技术具有独立知识产权，不仅有效、而且安全，更重要的是这种方法还可以低成本全天候地简便实施，有望在丝织品保护领域进一步推广与应用。

　　同时需要看到，还有数量众多的古代纺织品文物急需保护，任务艰巨。课题组还将以该项技术为契机和突破，继续探索针对不同材质纺织品文物的同源加固方法，使弥足珍贵而濒临消亡的纺织品文物得到有效保护，让更多的人了解和认知那些承载了古代文明的纺织品文物。