西安的土，可能才是秦始皇兵马俑青铜器的真正“防腐剂”

伦敦大学学院（University College London）和秦始皇兵马俑博物馆的研究人员共同研究发现，兵马俑青铜武器上曾被认为是最早防锈技术的镀铬工艺，实际上来自一种装饰漆，并不是保存技术。

4月4日，《科学报告》发表一项研究，秦始皇兵马俑中青铜武器闻名遐迩的保存能力，可能归功于周围土壤的化学成分和特征，而不是铬。

论文的第一作者——前伦敦大学学院考古研究院教授，现剑桥大学教授——马科斯·马丁农·托雷斯（Marcos Martinón-Torres ）评论：“兵马俑和陵墓中大多数有机材料都会在涂颜料之前先涂上一层保护漆。有趣的是，古人们并没有对青铜武器这么做。”

“我们在漆中发现了大量的铬，但在附近的颜料和土壤中只有可能是污染造成的微量的铬。青铜器上铬含量最高的部位都是与已腐烂的有机物直接接触的武器部分。比如，木头和竹子制成的枪柄和剑柄，这些部件上也有一层漆。显然，这些漆是铜器上铬的意外来源，而不是一种古老的防锈技术。”

举世闻名的兵马俑分布在秦始皇陵的三个墓坑中，由数千个代表士兵的真人大小的陶俑组成。这些战士装备着功能齐全的青铜兵器，数十把长矛、矛、钩、剑、弩扳机以及多达4万个的箭头都已被发掘。虽然在过去的2000多年里，这些武器的有机部件，如木柄、箭筒和鞘，大都已经腐烂，但青铜部分仍然保存完好。

▲和秦兵马俑一起出土的青铜剑

自上世纪70年代兵马俑被发现以来，研究人员就提出，这些青铜兵器保存完好的原因，一定是工匠开发出一种防止金属腐蚀的独特方法。

在青铜兵器表面检测到的微量铬让人们相信，秦工匠开创了铬酸盐转化涂层技术的先例。这种技术直到20世纪初才获得专利，至今仍在使用。这个故事也被一些书籍和媒体引用。

现在，这个国际研究小组表明，在青铜表面发现的铬只是来自相邻物体的漆污染，而不是古代技术的成果。研究人员还认为，青铜兵器的良好保存可能得益于周围土壤的中碱性、小粒径和低有机含量的特质。

秦始皇兵马俑博物馆的李秀珍博士（也在伦敦大学学院考古研究院任职）是这篇研究论文的第二作者，她说:“一些青铜武器，特别是剑、长矛和戟，在与兵马俑一起埋葬了2000年后，仍保持着几乎崭新的表面和锋利的刃口。基于在武器表面检测到的铬，有一种假说认为秦工匠可能使用了某种防锈技术。然而，40多年来，这些武器到底是怎么保存的问题一直困扰着科学家。

“青铜的高锡成分、淬火技术以及当地土壤的特殊性质在一定程度上解释了它们为何保存得如此之好，但仍有可能是秦朝发明了一种神秘的工艺过程，这值得进一步研究。”

通过分析数百件文物，研究者发现很多保存最完好的青铜武器表面上并不含铬。为探究千年不锈的原因，研究者在环境模拟室内模拟了青铜器复制品的风化过程。四个月后，在极端的室温和湿度下，埋在西安土壤里的青铜器几乎保持着原有的光泽；相对的，埋在英国土壤中的则严重锈蚀。

“令人惊讶的是，陵墓中发现的自然材料和复杂的人工配方，如青铜、粘土、木材、漆器和颜料等，帮我们洞见了许多重要的细节。这些细节补足了秦朝初期的生产工艺故事，“伦敦大学学院考古研究院的安德鲁·贝文（Andrew Bevan）教授补充道。

塞浦路斯研究院（Cyprus Institute）的任天洛（Thilo Rehren）教授强调了长期合作的重要性（他也在伦敦大学学院考古研究院任职）。“我们是在10多年前开始与伦敦大学学院和秦始皇兵马俑博物馆共同研究的。通过中英两国同事的坚持、相互信任的合作和创新思维，我们才能解开这个封尘了数十年之久的谜团。”

编辑：李晨琰
责任编辑：任荃

来源：综合自科研圈、《自然》杂志等