西安的土，可能是秦始皇兵馬俑青銅器的真正“防腐劑”

倫敦大學學院（University College London）和秦始皇兵馬俑博物館的研究人員共同研究發現，兵馬俑青銅武器上曾被認為是最早防鏽技術的鍍鉻工藝，實際上來自一種裝飾漆，並不是保存技術。

Credit: Xia Juxian

來源 UNIVERSITY COLLEGE LONDON

翻譯 樓昊顥

編輯 魏瀟

4 月 4 日在《科學報告》(Scientific Reports)上發表的一項研究表明，秦始皇兵馬俑中青銅武器聞名遐邇的保存能力，可能歸功於周圍土壤的化學成分和特徵，而不是鉻。

論文的第一作者——前倫敦大學學院考古研究院教授，現劍橋大學教授——馬科斯·馬丁農-托雷斯（Marcos Martinón-Torres ）評論：“兵馬俑和陵墓中大多數有機材料都會在塗顏料之前先塗上一層保護漆。有趣的是，古人們並沒有對青銅武器這麽做。”

“我們在漆中發現了大量的鉻，但在附近的顏料和土壤中只有可能是汙染造成的微量的鉻。青銅器上鉻含量最高的部位都是與已腐爛的有機物直接接觸的武器部分。比如，木頭和竹子製成的槍柄和劍柄，這些部件上也有一層漆。顯然，這些漆是銅器上鉻的意外來源，而不是一種古老的防鏽技術。”

舉世聞名的兵馬俑分布在秦始皇陵的三個墓坑中，由數千個代表士兵的真人大小的陶俑組成。這些戰士裝備著功能齊全的青銅兵器，數十把長矛、矛、鉤、劍、弩扳機以及多達4萬個的箭頭都已被發掘。雖然在過去的2000多年裡，這些武器的有機部件，如木柄、箭筒和鞘，大都已經腐爛，但青銅部分仍然保存完好。

和秦兵馬俑一起出土的青銅劍 Credit: Zhao Zhen

自上世紀70年代兵馬俑被發現以來，研究人員就提出，這些青銅兵器保存完好的原因，一定是工匠開發出一種防止金屬腐蝕的獨特方法。

在青銅兵器表面檢測到的微量鉻讓人們相信，秦工匠開創了鉻酸鹽轉化塗層技術的先例。這種技術直到20世紀初才獲得專利，至今仍在使用。這個故事也被一些書籍和媒體引用。

現在，這個國際研究小組表明，在青銅表面發現的鉻只是來自相鄰物體的漆汙染，而不是古代技術的成果。研究人員還認為，青銅兵器的良好保存可能得益於周圍土壤的中鹼性、小粒徑和低有機含量的特質。

秦始皇兵馬俑博物館的李秀珍博士（也在倫敦大學學院考古研究院任職）是這篇研究論文的第二作者，她說:“一些青銅武器，特別是劍、長矛和戟，在與兵馬俑一起埋葬了2000年後，仍保持著幾乎嶄新的表面和鋒利的刃口。基於在武器表面檢測到的鉻，有一種假說認為秦工匠可能使用了某種防鏽技術。然而，40多年來，這些武器到底是怎麽保存的問題一直困擾著科學家。

“青銅的高錫成分、淬火技術以及當地土壤的特殊性質在一定程度上解釋了它們為何保存得如此之好，但仍有可能是秦朝發明了一種神秘的工藝過程，這值得進一步研究。”

通過分析數百件文物，研究者發現很多保存最完好的青銅武器表面上並不含鉻。為探究千年不鏽的原因，研究者在環境模擬室內模擬了青銅器複製品的風化過程。四個月後，在極端的室溫和濕度下，埋在西安土壤裡的青銅器幾乎保持著原有的光澤；相對的，埋在英國土壤中的則嚴重鏽蝕。

“令人驚訝的是，陵墓中發現的自然材料和複雜的人工配方，如青銅、粘土、木材、漆器和顏料等，幫我們洞見了許多重要的細節。這些細節補足了秦朝初期的生產工藝故事，“倫敦大學學院考古研究院的安德魯·貝文（Andrew Bevan）教授補充道。

塞浦路斯研究院（Cyprus Institute）的任天洛（Thilo Rehren）教授強調了長期合作的重要性（他也在倫敦大學學院考古研究院任職）。“我們是在10多年前開始與倫敦大學學院和秦始皇兵馬俑博物館共同研究的。通過中英兩國同事的堅持、相互信任的合作和創新思維，我們才能解開這個封塵了數十年之久的謎團。”