北京日報 | 記者 牛偉坤

中華文獻古籍浩如煙海，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。也正因為有了這些浩繁卷帙，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、記錄者幾乎每時每刻都面臨著“生存危機”：潮濕、蟲害、火災……酸化更是影響文獻壽命的最主要因素，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，成立古籍保護科技重點實驗室，組建專業(yè)團隊進行科研攻關，取得了一系列重要學術與科研成果。

為促進專利技術成果市場化轉(zhuǎn)化，2022年11月18日，國家圖書館引入社會化合作，推動成立了國有控股企業(yè)——北京國圖創(chuàng)新文物保護科技有限責任公司，打造出集系統(tǒng)集成、智能操控、批量脫酸、遠程管理等于一體的文獻脫酸保護智慧化實驗中心，可實現(xiàn)一次性百公斤級規(guī)?；撍?，進一步加速了酸化古籍文獻的“新生”。

田周玲

酸化危機

近幾十年來，文獻酸化日益引起國內(nèi)外圖書館、檔案館的重視。當酸堿值為7.0時，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——

美國國會圖書館的館藏紙質(zhì)文獻中，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，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)文獻均呈酸性，其中20世紀20年代至30年代的民國文獻酸化最為嚴重。

紙張為什么會出現(xiàn)酸化？為什么酸化對紙張如此致命？民國時期的文獻為何又成了“重災區(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：酸性條件下，苷鍵容易發(fā)生水解反應，該反應還會進一步生成酸性衍生物?！八约垙埶峄且粋€惡性循環(huán)，反應一旦開始，酸就會越積越多?！眹覉D書館古籍館文獻保護組組長田周玲解釋，酸化使得纖維素的苷鍵斷裂、聚合度降低，導致紙張發(fā)黃變脆；而當纖維素的聚合度降至200以下時，紙張就會碎化甚至粉化。

民國時期粗糙的造紙工藝，使得那時候的紙張在誕生伊始就被打上了酸性的印記。田周玲說，民國時期正值我國的造紙工藝由手工造紙向近代機械造紙過渡。沒有經(jīng)驗可以借鑒，人們只能摸著石頭過河，使得造紙材料混雜，制漿工藝落后。“當時大多用木漿、草漿制紙，這些物質(zhì)本身就呈酸性或者在氧化、水解反應時會產(chǎn)生酸性衍生物。為了改善紙張的性能，有時還會使用一些酸性添加劑，導致紙張酸性更嚴重。”

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。

為文獻尤其是民國時期的文獻脫酸，刻不容緩。

“在國圖所藏的67萬冊民國時期文獻中，超過50%的文獻酸堿值在5.0以下，屬于嚴重酸化。如果不對這類酸化嚴重的文獻進行脫酸處理，這些文獻在50到100年后也許就會完全喪失機械強度，損毀殆盡?！碧镏芰嵴f。

這不是危言聳聽。目前，很多圖書館已經(jīng)禁止了民國文獻的借閱。

與之相對的是民國文獻的不可替代性。民國時期，社會動蕩、政局跌宕，革命風潮此起彼伏，中西文化急劇碰撞，學術思想百家爭鳴……這些錯綜復雜的歷史語境，使得這一時期的出版物具有獨特的文獻價值與歷史價值，對它們的研究有著鑒往知來的歷史意義。如果任由這些文獻酸化、消失，我國的歷史文化資源無疑將會出現(xiàn)“斷層”。

“這是個與時間賽跑的工作。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。”田周玲打了個比方，“就像人生病，小病久拖不治就有可能拖成大病。”

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。我國對文獻脫酸研究的起步較晚，20世紀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，但由于所用脫酸劑對環(huán)境存在安全隱患，推廣應用受到了限制。有些單位對紙張也進行過脫酸應用的研究，但只限于單頁紙張的脫酸處理。對于海量酸化嚴重的文獻來說，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)達國家已經(jīng)在這個領域摸索了數(shù)十年，經(jīng)驗非常豐富。比如，德國在1994年就研制成功了第一套大規(guī)模圖書脫酸設備，美國國會圖書館一年用于紙質(zhì)文物脫酸的預算超過百萬美元。因此，對古籍館工作人員來說，盡快追趕上國際步伐，是職責所在，也是時代賦予的使命。

自力更生

2007年，位于西城區(qū)文津街7號的國圖古籍館，一間不大的古籍保護實驗室開始醞釀成形——成立伊始，脫酸研究就是實驗室承擔的重要使命。

因為擔心氣體帶來的安全隱患，古籍館團隊一開始就放棄了氣相法，集中精力攻關液相脫酸法。液相脫酸，脫酸液和脫酸設備是核心。探索之路從向國外同行學習開始。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，表面活性劑是關鍵。我們花了很大力氣，也沒有檢測出表面活性劑的成分。”田周玲回憶。

設備上的“取經(jīng)”也沒有多大收獲?！耙踩鈪⒂^過，但是進門前，相機、錄音筆必須全部交出，進去只能看看設備的外觀，學來的只是皮毛?！碧镏芰嵴f，就是從這“皮毛”中，她也隱約感覺到，國外的技術引進到國內(nèi)很可能會“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，但用在薄紙上就有可能會引發(fā)新的問題。

也不是沒想過直接引進。曾有國外廠商找到古籍館，一臺脫酸設備報價3000萬元人民幣。一旦購買了國外的脫酸設備，就要購買相應的脫酸液，其價格同樣十分高昂。

除了價格因素，自家的文獻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隊要啃的第一塊硬骨頭?！耙环矫?，我們要從理論上進行研究，看看哪些物質(zhì)適合做表面活性劑；另一方面，我們要通過實驗，看看這些理論上可行的備選方案，在實驗中的實際性能如何。”那段時間，失敗是家常便飯，咽下無數(shù)次失敗的苦澀，團隊一次次地從頭再來。“在實驗室里一待就是一整天，一天工作十幾個小時?！被叵肫鹉嵌稳兆樱镏芰岵⒉挥X得苦，團隊也都抱著“必勝”的決心。“我們都知道，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，花費的時間更是不計其數(shù)。讓團隊驕傲的是，他們選用的溶劑比一些國外同行有著更高的性價比?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，國外使用的溶劑沸點很低，這也意味著它更容易揮發(fā)，對保存條件的要求更苛刻，而且難免會造成浪費?！碧镏芰峤忉專瑘F隊選用的有機溶劑與其他物質(zhì)不互溶，因此對紙張上的字跡不會造成任何影響；其沸點則更好地兼顧了揮發(fā)性和經(jīng)濟性，“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>

脫酸設備的研制也在同步進行中。作為應用化學專業(yè)的畢業(yè)生，田周玲在這個幾乎全然陌生的新領域沒少吃苦頭。

一開始，田周玲為臥式脫酸罐設計了一個氣動門，卻忘了將氣動門進行自動化的設置。也就是說，每次將文獻放入脫酸罐后，工作人員都需要對空壓機進行單獨操作，脫酸罐的門才會完成氣動密封。這多出來的一步操作，給大家造成很大的困擾?！昂脦状瓮浢芊猓瑢е旅撍嵋盒孤?。我們經(jīng)費本來就緊張，看著漏出來的液體是真心疼。”田周玲坦言，團隊在幾乎所有能出問題的地方都犯過錯兒：脫酸罐的有效面積太小，使得文獻無法得以完全浸泡；脫酸罐內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸強度不夠，使用中途發(fā)生斷裂；接口螺絲沒處理好導致漏液……

踏著這些小錯誤鋪就的曲折彎路，團隊經(jīng)驗越來越豐富，信心越來越足，實驗反饋結(jié)果越來越明朗，田周玲也從一個連電閘開關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”：記錄北京動物園歷史的一本民國時期書籍。盡管胸有成竹，但是在書籍入罐、浸泡、搖擺、攪拌、加熱烘干的四五個小時里，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到8以上，她才松了口氣。至今，這套位于小小實驗室里的裝備已經(jīng)為3000多本圖書成功“延壽”。

當然，與海量待拯救的文獻相比，這套實驗室設備只是杯水車薪。

文獻脫酸保護智慧化實驗中心的檢測室

智慧脫酸

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

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

一路前行，便來到了配液室。大桶的脫酸液整齊排列，是田周玲團隊數(shù)百次實驗后的結(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?！倍潘生Q在一旁解釋，雖然檢測時使用的是純水，但還是有可能留下水漬，“一般來說，我們會分別測試書的首頁、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，會盡可能分類處理?！彼f，檢測室在文獻完成脫酸后還將繼續(xù)發(fā)揮作用，“我們會對脫酸后的文獻進行再次檢測，來評估脫酸的效果?！?/p>

事實上，田周玲早在實驗室里對此進行過驗證：團隊曾模擬民國時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，相當于在自然條件下經(jīng)歷了兩百多年的時光。測試結(jié)果顯示，紙張依然呈堿性。這也意味著，脫酸后的文獻至少延壽了兩百年。

被測過酸堿值的文獻用無酸紙包裹后，便被推入智慧脫酸室。公司董事長張立朝在桌上擺上幾個茶杯，為記者解釋智慧脫酸背后蘊含的設計巧思：“這三個杯子分別代表著儲液罐、脫酸罐和集氣罐?！敝钢渲幸粋€杯子，他接著解釋，平時大部分時間，脫酸液都儲存在儲液罐里，當工作人員設置好脫酸時間和脫酸液的濃度后，脫酸液會從儲液罐進入脫酸罐，對文獻進行充分浸泡后與紙張發(fā)生反應。當脫酸完成后，大部分脫酸液會被抽回到儲液罐，而殘留在文獻中的，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集氣罐，通過冷凝成為液體再抽回到儲液罐?！澳壳?，我們這套設備的回收率可以達到98%以上，有效地實現(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備為文獻脫酸

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

近期，在田周玲團隊指導下，北京國圖創(chuàng)新文物保護科技有限責任公司正加緊研發(fā)，讓實驗室的設備更便攜，以便為全國各地的圖書館、檔案館提供圖書脫酸上門服務，最大限度地“予文獻以延壽，使文明得傳承”。

文獻脫酸保護智慧化實驗中心除塵區(qū)

多知一點

2012年，由國家圖書館策劃的“革命文獻與民國時期文獻保護計劃”項目正式啟動，成為繼“中華古籍保護計劃”之后又一個全國性文獻保護項目。

“十三五”期間，項目組啟動了館藏民國時期圖書建檔和酸化程度測試工作，編制了《圖書館民國時期文獻書庫建設標準》。“十四五”期間，項目組將加強革命文獻與民國時期文獻原生性保護工作規(guī)劃，探索開展革命文獻與民國時期文獻的分級保護；對館藏民國時期圖書進行酸化程度抽樣測試，統(tǒng)計分析不同因素對文獻酸堿值的影響，并在此基礎上形成“文獻酸化分級標準”，為實現(xiàn)后續(xù)文獻精細化管理和精準保護打好基礎。

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