北京日報(bào) | 記者 牛偉坤

中華文獻(xiàn)古籍浩如煙海，一張張發(fā)黃的紙片，留存著中華民族的文化根基，沉淀著古圣先賢的思想智慧。也正因?yàn)橛辛诉@些浩繁卷帙，中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的薪火得以代代相傳、生生不息。

(相關(guān)資料圖)

然而，在歲月長河的浮沉中，這些歷史的見證者、記錄者幾乎每時(shí)每刻都面臨著“生存危機(jī)”：潮濕、蟲害、火災(zāi)……酸化更是影響文獻(xiàn)壽命的最主要因素，也是國際文保界面臨的普遍性難題。

作為國家古籍保護(hù)中心，過去幾十年來，國家圖書館一直致力于解決紙張酸化問題，成立古籍保護(hù)科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行科研攻關(guān)，取得了一系列重要學(xué)術(shù)與科研成果。

為促進(jìn)專利技術(shù)成果市場化轉(zhuǎn)化，2022年11月18日，國家圖書館引入社會(huì)化合作，推動(dòng)成立了國有控股企業(yè)——北京國圖創(chuàng)新文物保護(hù)科技有限責(zé)任公司，打造出集系統(tǒng)集成、智能操控、批量脫酸、遠(yuǎn)程管理等于一體的文獻(xiàn)脫酸保護(hù)智慧化實(shí)驗(yàn)中心，可實(shí)現(xiàn)一次性百公斤級規(guī)?；撍?，進(jìn)一步加速了酸化古籍文獻(xiàn)的“新生”。

田周玲

酸化危機(jī)

近幾十年來，文獻(xiàn)酸化日益引起國內(nèi)外圖書館、檔案館的重視。當(dāng)酸堿值為7.0時(shí)，表示紙張的酸堿度是中性；酸堿值小于7.0，表示紙張偏酸。數(shù)字越小，酸化程度越高。而調(diào)查的結(jié)果令人觸目驚心——

美國國會(huì)圖書館的館藏紙質(zhì)文獻(xiàn)中，酸堿值小于4.0的占26%，小于6.0的占91%，大于7.0的僅占3%；

韓國圖書館的館藏紙質(zhì)文獻(xiàn)，已經(jīng)酸化的比例占80%；

2004年，中國國家圖書館開展了《館藏紙質(zhì)文獻(xiàn)酸性和保存現(xiàn)狀的調(diào)查與分析》研究，結(jié)果顯示，該館館藏紙質(zhì)文獻(xiàn)均呈酸性，其中20世紀(jì)20年代至30年代的民國文獻(xiàn)酸化最為嚴(yán)重。

紙張為什么會(huì)出現(xiàn)酸化？為什么酸化對紙張如此致命？民國時(shí)期的文獻(xiàn)為何又成了“重災(zāi)區(qū)”？回答這些問題，要從紙張的成分和造紙工藝說起。

紙張的主要成分是纖維素，纖維素分子是由葡萄糖基通過1—4苷鍵連接而成。一般條件下，纖維素成分非常穩(wěn)定，但酸是它的最大弱點(diǎn)：酸性條件下，苷鍵容易發(fā)生水解反應(yīng)，該反應(yīng)還會(huì)進(jìn)一步生成酸性衍生物?！八约垙埶峄且粋€(gè)惡性循環(huán)，反應(yīng)一旦開始，酸就會(huì)越積越多?！眹覉D書館古籍館文獻(xiàn)保護(hù)組組長田周玲解釋，酸化使得纖維素的苷鍵斷裂、聚合度降低，導(dǎo)致紙張發(fā)黃變脆；而當(dāng)纖維素的聚合度降至200以下時(shí)，紙張就會(huì)碎化甚至粉化。

民國時(shí)期粗糙的造紙工藝，使得那時(shí)候的紙張?jiān)谡Q生伊始就被打上了酸性的印記。田周玲說，民國時(shí)期正值我國的造紙工藝由手工造紙向近代機(jī)械造紙過渡。沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，人們只能摸著石頭過河，使得造紙材料混雜，制漿工藝落后?！爱?dāng)時(shí)大多用木漿、草漿制紙，這些物質(zhì)本身就呈酸性或者在氧化、水解反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生酸性衍生物。為了改善紙張的性能，有時(shí)還會(huì)使用一些酸性添加劑，導(dǎo)致紙張酸性更嚴(yán)重?！?/p>

除了造紙工藝本身存在的酸化因素，大氣中的有害氣體如二氧化硫、酸性的或含氧化物的油墨等印刷顏料等，也容易加速紙張酸化。此外，霉菌也是造成紙張酸化的重要原因。

為文獻(xiàn)尤其是民國時(shí)期的文獻(xiàn)脫酸，刻不容緩。

“在國圖所藏的67萬冊民國時(shí)期文獻(xiàn)中，超過50%的文獻(xiàn)酸堿值在5.0以下，屬于嚴(yán)重酸化。如果不對這類酸化嚴(yán)重的文獻(xiàn)進(jìn)行脫酸處理，這些文獻(xiàn)在50到100年后也許就會(huì)完全喪失機(jī)械強(qiáng)度，損毀殆盡。”田周玲說。

這不是危言聳聽。目前，很多圖書館已經(jīng)禁止了民國文獻(xiàn)的借閱。

與之相對的是民國文獻(xiàn)的不可替代性。民國時(shí)期，社會(huì)動(dòng)蕩、政局跌宕，革命風(fēng)潮此起彼伏，中西文化急劇碰撞，學(xué)術(shù)思想百家爭鳴……這些錯(cuò)綜復(fù)雜的歷史語境，使得這一時(shí)期的出版物具有獨(dú)特的文獻(xiàn)價(jià)值與歷史價(jià)值，對它們的研究有著鑒往知來的歷史意義。如果任由這些文獻(xiàn)酸化、消失，我國的歷史文化資源無疑將會(huì)出現(xiàn)“斷層”。

“這是個(gè)與時(shí)間賽跑的工作。如果說現(xiàn)在為酸堿值為5.0的紙張脫酸要花上一分力氣的話，等到酸堿值進(jìn)一步發(fā)展到4.0，脫酸可能就要花上十倍甚至百倍的力氣。”田周玲打了個(gè)比方，“就像人生病，小病久拖不治就有可能拖成大病?！?/p>

國內(nèi)外現(xiàn)有的脫酸方法分為氣相脫酸法和液相脫酸法兩類。顧名思義，前者使用堿性氣體，后者使用堿性溶液。我國對文獻(xiàn)脫酸研究的起步較晚，20世紀(jì)80年代中期，國內(nèi)一些單位才先后研制成功紙張氣相脫酸技術(shù)，但由于所用脫酸劑對環(huán)境存在安全隱患，推廣應(yīng)用受到了限制。有些單位對紙張也進(jìn)行過脫酸應(yīng)用的研究，但只限于單頁紙張的脫酸處理。對于海量酸化嚴(yán)重的文獻(xiàn)來說，別說一頁一頁，就是一本一本地脫酸，無疑都太慢了。

反觀國外，很多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在這個(gè)領(lǐng)域摸索了數(shù)十年，經(jīng)驗(yàn)非常豐富。比如，德國在1994年就研制成功了第一套大規(guī)模圖書脫酸設(shè)備，美國國會(huì)圖書館一年用于紙質(zhì)文物脫酸的預(yù)算超過百萬美元。因此，對古籍館工作人員來說，盡快追趕上國際步伐，是職責(zé)所在，也是時(shí)代賦予的使命。

自力更生

2007年，位于西城區(qū)文津街7號(hào)的國圖古籍館，一間不大的古籍保護(hù)實(shí)驗(yàn)室開始醞釀成形——成立伊始，脫酸研究就是實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的重要使命。

因?yàn)閾?dān)心氣體帶來的安全隱患，古籍館團(tuán)隊(duì)一開始就放棄了氣相法，集中精力攻關(guān)液相脫酸法。液相脫酸，脫酸液和脫酸設(shè)備是核心。探索之路從向國外同行學(xué)習(xí)開始。但很快，田周玲就發(fā)現(xiàn)這條路走不通。

古籍館曾買回國外的脫酸液，試圖通過分析其中的配方尋找思路和靈感?！懊撍嵋褐饕扇苜|(zhì)、溶劑和將兩者融合起來的表面活性劑組成；其中，表面活性劑是關(guān)鍵。我們花了很大力氣，也沒有檢測出表面活性劑的成分?！碧镏芰峄貞?。

設(shè)備上的“取經(jīng)”也沒有多大收獲。“也去國外參觀過，但是進(jìn)門前，相機(jī)、錄音筆必須全部交出，進(jìn)去只能看看設(shè)備的外觀，學(xué)來的只是皮毛?！碧镏芰嵴f，就是從這“皮毛”中，她也隱約感覺到，國外的技術(shù)引進(jìn)到國內(nèi)很可能會(huì)“水土不服”。她拿起一張白紙舉例，“咱們的紙相對都比較薄，定量（每平方米紙的重量）也就七八十克，德國的紙一拿到手上就感覺沉甸甸的，定量至少得有100克。”因此，同樣的水溶液脫酸的方法，對厚紙的影響或許可以忽略不計(jì)，但用在薄紙上就有可能會(huì)引發(fā)新的問題。

也不是沒想過直接引進(jìn)。曾有國外廠商找到古籍館，一臺(tái)脫酸設(shè)備報(bào)價(jià)3000萬元人民幣。一旦購買了國外的脫酸設(shè)備，就要購買相應(yīng)的脫酸液，其價(jià)格同樣十分高昂。

除了價(jià)格因素，自家的文獻(xiàn)委托給國外的公司處理，讓田周玲和同事們覺得有些“抬不起頭”。自家的事兒就該自己想辦法解決。

破解表面活性劑是團(tuán)隊(duì)要啃的第一塊硬骨頭。“一方面，我們要從理論上進(jìn)行研究，看看哪些物質(zhì)適合做表面活性劑；另一方面，我們要通過實(shí)驗(yàn)，看看這些理論上可行的備選方案，在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際性能如何。”那段時(shí)間，失敗是家常便飯，咽下無數(shù)次失敗的苦澀，團(tuán)隊(duì)一次次地從頭再來?！霸趯?shí)驗(yàn)室里一待就是一整天，一天工作十幾個(gè)小時(shí)?！被叵肫鹉嵌稳兆?，田周玲并不覺得苦，團(tuán)隊(duì)也都抱著“必勝”的決心?！拔覀兌贾?，自己是在做一件非常有意義的事情?！?/p>

確定了表面活性劑物質(zhì)，還要確定溶液各成分之間的配比以及溶液的具體制備工藝，花費(fèi)的時(shí)間更是不計(jì)其數(shù)。讓團(tuán)隊(duì)驕傲的是，他們選用的溶劑比一些國外同行有著更高的性價(jià)比?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，國外使用的溶劑沸點(diǎn)很低，這也意味著它更容易揮發(fā)，對保存條件的要求更苛刻，而且難免會(huì)造成浪費(fèi)。”田周玲解釋，團(tuán)隊(duì)選用的有機(jī)溶劑與其他物質(zhì)不互溶，因此對紙張上的字跡不會(huì)造成任何影響；其沸點(diǎn)則更好地兼顧了揮發(fā)性和經(jīng)濟(jì)性，“將其噴在紙上，紙變干的速度肉眼可見，而且變干后的紙張還很平整?！?/p>

脫酸設(shè)備的研制也在同步進(jìn)行中。作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生，田周玲在這個(gè)幾乎全然陌生的新領(lǐng)域沒少吃苦頭。

一開始，田周玲為臥式脫酸罐設(shè)計(jì)了一個(gè)氣動(dòng)門，卻忘了將氣動(dòng)門進(jìn)行自動(dòng)化的設(shè)置。也就是說，每次將文獻(xiàn)放入脫酸罐后，工作人員都需要對空壓機(jī)進(jìn)行單獨(dú)操作，脫酸罐的門才會(huì)完成氣動(dòng)密封。這多出來的一步操作，給大家造成很大的困擾?！昂脦状瓮浢芊?，導(dǎo)致脫酸液泄漏。我們經(jīng)費(fèi)本來就緊張，看著漏出來的液體是真心疼。”田周玲坦言，團(tuán)隊(duì)在幾乎所有能出問題的地方都犯過錯(cuò)兒：脫酸罐的有效面積太小，使得文獻(xiàn)無法得以完全浸泡；脫酸罐內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度不夠，使用中途發(fā)生斷裂；接口螺絲沒處理好導(dǎo)致漏液……

踏著這些小錯(cuò)誤鋪就的曲折彎路，團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)越來越豐富，信心越來越足，實(shí)驗(yàn)反饋結(jié)果越來越明朗，田周玲也從一個(gè)連電閘開關(guān)都搞不清楚的人變成了行家里手。

2016年，古籍館自主研發(fā)的脫酸系統(tǒng)迎來首位“顧客”：記錄北京動(dòng)物園歷史的一本民國時(shí)期書籍。盡管胸有成竹，但是在書籍入罐、浸泡、搖擺、攪拌、加熱烘干的四五個(gè)小時(shí)里，田周玲還是“不眨眼”地盯完了全程。看到脫酸后的書籍酸堿值恢復(fù)到8以上，她才松了口氣。至今，這套位于小小實(shí)驗(yàn)室里的裝備已經(jīng)為3000多本圖書成功“延壽”。

當(dāng)然，與海量待拯救的文獻(xiàn)相比，這套實(shí)驗(yàn)室設(shè)備只是杯水車薪。

文獻(xiàn)脫酸保護(hù)智慧化實(shí)驗(yàn)中心的檢測室

智慧脫酸

在位于中關(guān)村大街的國圖總館，院落西南角一座不起眼的建筑，幾個(gè)月前剛剛掛牌成為“北京國圖創(chuàng)新文物保護(hù)科技有限責(zé)任公司”。

步入運(yùn)營區(qū)域，首先看到的是除塵區(qū)?！斑@套除塵設(shè)備是國圖的專利?！惫狙邪l(fā)生產(chǎn)部經(jīng)理杜松鶴指著墻角的設(shè)備解釋，“手動(dòng)箱用于為那些保存狀況不太好、表面有損壞的圖書進(jìn)行人工除塵?！彼陨詡?cè)身，打開了墻角另一側(cè)的自動(dòng)除塵機(jī)，呼呼的風(fēng)聲響起，擺放在除塵機(jī)里的書頁被輕輕擾動(dòng)?！俺龎m既是脫酸工作的基礎(chǔ)，也可以是單獨(dú)的業(yè)務(wù)板塊?！彼f，近期，公司就在為北京第三十五中學(xué)的一批民國時(shí)期文獻(xiàn)進(jìn)行除塵。

一路前行，便來到了配液室。大桶的脫酸液整齊排列，是田周玲團(tuán)隊(duì)數(shù)百次實(shí)驗(yàn)后的結(jié)晶。緊挨著配液室的是檢測區(qū)，桌面上，燒杯、移液器、酸堿檢測儀……瓶瓶罐罐整齊排列、雜而不亂。采訪的當(dāng)天，檢測員郭東東正在里面忙活著。手邊是一摞發(fā)黃的舊書，只見她戴好手套，拿起一本書后，先在首頁下面墊上一層隔水塑料薄膜；之后，將酸堿檢測儀用純水沖洗后放在左手備用，右手則用移液器從燒杯中取了一滴純水，輕輕滴在書頁上，再將左手的檢測儀迅速移動(dòng)到水滴上方。幾分鐘后，滴滴聲響起，檢測儀顯示該書酸堿值為5.3。

放下手中工具，郭東東拿起一張吸水紙，小心翼翼地將其蓋在水滴處，輕柔按壓。“這是為了降低水滴對書籍的影響。”杜松鶴在一旁解釋，雖然檢測時(shí)使用的是純水，但還是有可能留下水漬，“一般來說，我們會(huì)分別測試書的首頁、中間部分和尾頁的酸堿值，了解這本書的酸化程度。對酸化程度不同的書，會(huì)盡可能分類處理?！彼f，檢測室在文獻(xiàn)完成脫酸后還將繼續(xù)發(fā)揮作用，“我們會(huì)對脫酸后的文獻(xiàn)進(jìn)行再次檢測，來評估脫酸的效果?！?/p>

事實(shí)上，田周玲早在實(shí)驗(yàn)室里對此進(jìn)行過驗(yàn)證：團(tuán)隊(duì)曾模擬民國時(shí)期紙張制作了一批書籍，對書籍脫酸后，將其放在老化箱里老化了30天，相當(dāng)于在自然條件下經(jīng)歷了兩百多年的時(shí)光。測試結(jié)果顯示，紙張依然呈堿性。這也意味著，脫酸后的文獻(xiàn)至少延壽了兩百年。

被測過酸堿值的文獻(xiàn)用無酸紙包裹后，便被推入智慧脫酸室。公司董事長張立朝在桌上擺上幾個(gè)茶杯，為記者解釋智慧脫酸背后蘊(yùn)含的設(shè)計(jì)巧思：“這三個(gè)杯子分別代表著儲(chǔ)液罐、脫酸罐和集氣罐?！敝钢渲幸粋€(gè)杯子，他接著解釋，平時(shí)大部分時(shí)間，脫酸液都儲(chǔ)存在儲(chǔ)液罐里，當(dāng)工作人員設(shè)置好脫酸時(shí)間和脫酸液的濃度后，脫酸液會(huì)從儲(chǔ)液罐進(jìn)入脫酸罐，對文獻(xiàn)進(jìn)行充分浸泡后與紙張發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)脫酸完成后，大部分脫酸液會(huì)被抽回到儲(chǔ)液罐，而殘留在文獻(xiàn)中的，以及未被徹底回收的脫酸液，經(jīng)過加熱后變成氣體沿管道到達(dá)集氣罐，通過冷凝成為液體再抽回到儲(chǔ)液罐?！澳壳?，我們這套設(shè)備的回收率可以達(dá)到98%以上，有效地實(shí)現(xiàn)了脫酸液的循環(huán)利用，從而大大降低了成本?！?/p>

工作人員利用智能脫酸設(shè)備為文獻(xiàn)脫酸

試運(yùn)營期間，公司已經(jīng)開始在脫酸領(lǐng)域大展身手——短短幾個(gè)月，就已經(jīng)為國圖的1000冊圖書完成了脫酸。

近期，在田周玲團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下，北京國圖創(chuàng)新文物保護(hù)科技有限責(zé)任公司正加緊研發(fā)，讓實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備更便攜，以便為全國各地的圖書館、檔案館提供圖書脫酸上門服務(wù)，最大限度地“予文獻(xiàn)以延壽，使文明得傳承”。

文獻(xiàn)脫酸保護(hù)智慧化實(shí)驗(yàn)中心除塵區(qū)

多知一點(diǎn)

2012年，由國家圖書館策劃的“革命文獻(xiàn)與民國時(shí)期文獻(xiàn)保護(hù)計(jì)劃”項(xiàng)目正式啟動(dòng)，成為繼“中華古籍保護(hù)計(jì)劃”之后又一個(gè)全國性文獻(xiàn)保護(hù)項(xiàng)目。

“十三五”期間，項(xiàng)目組啟動(dòng)了館藏民國時(shí)期圖書建檔和酸化程度測試工作，編制了《圖書館民國時(shí)期文獻(xiàn)書庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》?！笆奈濉逼陂g，項(xiàng)目組將加強(qiáng)革命文獻(xiàn)與民國時(shí)期文獻(xiàn)原生性保護(hù)工作規(guī)劃，探索開展革命文獻(xiàn)與民國時(shí)期文獻(xiàn)的分級保護(hù)；對館藏民國時(shí)期圖書進(jìn)行酸化程度抽樣測試，統(tǒng)計(jì)分析不同因素對文獻(xiàn)酸堿值的影響，并在此基礎(chǔ)上形成“文獻(xiàn)酸化分級標(biāo)準(zhǔn)”，為實(shí)現(xiàn)后續(xù)文獻(xiàn)精細(xì)化管理和精準(zhǔn)保護(hù)打好基礎(chǔ)。

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