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考古发掘舟船的保护丨躬行实践
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在保护考古发掘的饱水舟船时，保护人员所面临的任务，是将含水的、脆弱的、不稳定的器物转变为干燥的、坚实的、稳定的器物，而在处理的过程中要避免发生改变或破坏。这不是一项简单的任务。是什么让舟船保护如此特殊？一方面是因为我们常说的饱水木材是一种奇特的材料，另一方面是由于舟船的体积庞大。通常舟船的保护过程规模相当大，需要大力的技术支持和大量的经费支出，远远超出常规的考古预算。正因如此，主持项目的考古学家需要对整个过程拥有全局视角，既要了解保护项目的需求和复杂性，又要有必需的科学背景和工作基础。在多数情况下，考古学家即代表考古发现的所有者，要对所有重要的决策负责，包括考古遗存的提取，寻找方法、甚至是寻求保护人员来开展保护项目。
希望通过《考古发掘舟船的保护——躬行实践》的撰写，能够给予那些通常要针对各种不同材料开展工作的保护人员提供便利，使他们了解木材和饱水木材的信息，而不必去查阅卷轶浩繁的文献和教科书。
饱水木材是一种复杂的材料，其性质与健康材有着巨大的差异。依据降解程度的不同，饱水木材有可能比健康材具有更大的柔性，也有可能更脆、更易折断。饱水木材的表面通常是软的、脆弱的，重量最大可能达到气干材的两倍。然而，最为危险的差异，是对干燥过程的响应：饱水木材会发生剧烈的收缩、翘曲、劈裂，还会沿着纹理发生裂纹、裂隙，这些破坏无法恢复。干燥过程威胁着饱水木质文物的完整性，因此，在发掘、运输和保护过程中，需要对饱水木材投入更多的关注并预先做出更多的筹划。
在一艘舟船打捞和保护的过程中，可能会遇到极大的困难。一艘船，哪怕仅仅是一艘小船或独木舟，体量都很大，比绝大多数考古发掘中提取到的器物都要大很多。舟船比较难于操控，要费很大力气才能移动。含水的木材很重，一些大型的木料或独木舟甚至都无法用手托举，必须在考古发掘现场配备起重设备和载重传动设备。同时饱水木材表面是软的，对压力非常敏感，绳索和捆扎带会勒进木材表面，边角也很容易折断。木材质量很大，在操作的时候脆性和低抗弯强度就成了问题。而船体木料的长径比则放大了这个问题：木材都是细长的，易于折断。
造船的理念是采用尽量少的材料承载尽量多的体量，这导致相对于船体的体积来说，船体本身更加脆弱。在考古发现的船只被提取之前，通常需要做好支撑，以抵抗提取和运输过程中产生的机械应力：包括压力、弯曲和拉力，震动和冲击，所有这些作用力都会拉扯木料及其连接处。造船的初始目的是抵挡四周水波所产生的压力，承载货物的重量。而当船置于陆地上时，机械应力就完全反转了，如果船体不完整，这种作用力则会更加明显，需要采取额外的预防措施去稳定和保护船体的剩余结构。
当需要运输船体的时候，尺寸就成为凸显的问题。很快你就会意识到，常规运输卡车的装载平台显得又短又窄，当这样大的载重穿过小城市或村庄的时候，往往需要大规模的后勤保障。
在项目组织和经费需求方面，考古发掘舟船的保护过程也有其自身的特殊性。保护场所需要一个巨大的空间，甚至是一个仓库去承载船体和保护装置，且可以连续多年使用。通常来说，找到并租用空置的仓库不那么容易。所有针对船的保护方法都需要用溶于水的填充试剂填充木材，以防止木材在随后的干燥过程中收缩。在大多数情况下，填充在浸泡槽中进行。然而，在某些情况下，根据木材状况的不同，需要采用喷淋的方法处理。用于保护船体的浸泡槽的尺寸，依据船体尺寸的不同会发生较大的变化。木材会吸收大量用于稳定的化学试剂，这些化学试剂很昂贵。弗里斯兰船（Friesland Ship）是一艘用于货物运输的小型船，仅有 12m 长，就需要一个体积为 100m3 的浸泡槽，大约10 万升的填充溶液。而浸泡槽本身也是非常昂贵的设备。
目前已经开发了一些用于饱水木质文物保护的方法。这些方法对于技术水平和经费的要求不同，对于实施人员能力的要求不同，最后可能实现的稳定效果不同，以及稳定效果实现的可能性也不同。要想得到好的结果，就需要花费更多的经费。然而，是不是在所有的情况下都要追求最佳效果？次优的结果是不是可以接受呢？在工作室规模的保护中，你永远会追求最好的结果，但是对于一艘船的保护而言，考虑到付出的努力、投入的资金和耗费的时间，我们有必要就这一问题展开讨论，并且在设计保护方案之前就做出决定。如何找到对一艘船来说足够适合的方法？这一方法必须是可操控的，在大规模实施的时候是安全的，既不危险又不引入有毒物质，实施过程能够在较长时段内保持稳定，且产生的结果能够落在可预见的范围内。
保护舟船是一项涉及多个方面的工作。始于考古发掘现场，止于博物馆，要延续很多年，花费很多钱。因此有必要设计一个具有连贯性的方案，对每一步进行详细的规划：提取和运输、保护、修复与展示。这些步骤在项目开展的初期就要协调一致，这样才可以预见并考虑后续工作的需求和程序，才有足够的时间去安排顺畅而有效的工序。保护一艘船要求与来自各个领域的、具有恒久耐力、不屈不挠的专业人员合作，这将会是一段弥足珍贵和受益良多的冒险经历。
三十年前，德国国家海事博物馆（DSM）要求我承担不来梅柯克船（Bremen Cog）的保护工作时，我参阅了B. 布罗尔松·克里斯滕森（B. Brorson Christensen）的著作——《丹麦国家博物馆饱水木材保护》。布罗尔松·克里斯滕森是一位生物学家，当时他需要开发一种方法，以保护在罗斯基勒峡湾发现的斯库勒莱乌维京船（Skuldelev Viking Ships），那是最早的几个重要舟船保护项目之一。这部著作记录了他大量的实验室实验，是他在实际工作中经验的总结，特别是报告了最终采用的处理几艘维京船的方法。我那时是汉堡大学的木材学家，对木材的各个方面都做过研究，但是对于饱水考古木材是什么、应该对其做什么、能够对其做什么却一无所知，是布罗尔松·克里斯滕森告诉我这一切。在德国国家海事博物馆（DSM），以及与其他同行、考古学家、工程师和非专业人员共同开展的一些联合保护项目中，我处理了将近二十艘舟船，与其他同行关于他们的舟船保护项目也开展过无数的讨论。希望通过本书，能将我从中获得的宝贵经验传递下去。
对于舟船的保护来说，不存在一个通用的解决方案。但是，在对很多项目做过评估之后，我认为，针对如何着手开展这样一项非常特殊的任务，我至少可以给出一些建议。
考古发掘舟船的保护
——躬行实践
佩尔·霍夫曼（Per Hoffmann）
合作者
波尔·延森（Poul Jensen）
戴维·格雷戈里（David Gregory）
克里斯缇娜·斯特拉克玟（Kristiane Strætkvern）
马库斯·维特科珀（Markus Wittköpper）
英厄·博伊森 - 考夫德（Inger Bojesen-Koefoed）
詹姆斯·A. 斯普里格斯（James A. Spriggs）
合作单位
Archetype Publications
本文摘编自《考古发掘舟船的保护——躬行实践 》一书。
〔德〕佩尔·霍夫曼 著
中国文化遗产研究院沈大娲 译
北京：科学出版社，2020.7
书名原文：Conservation of Archaeological Ships and Boats - personal experiences
ISBN 978-7-03-065738-1
责任编辑：雷英
《考古发掘舟船的保护——躬行实践 》是考古发掘饱水木船保护方面的专著。作者佩尔·霍夫曼是德国国家海事博物馆饱水考古木材保护部及研究实验室的创立者及负责人，曾完成十几条舟船的保护，本书即为其经验总结。全书11章分别介绍了考古发掘过程中大型木船保护的原则、方法及工程技术。通过多个北欧国家特别是德国考古发掘木船保护的实例，详细介绍了聚乙二醇法、蔗糖法、乳糖醇法、密胺树脂法、冷冻干燥法等加固、脱水干燥方法的科学研究、应用技术、优缺点、应用范围、选择依据等；并对木船的修复、展示及保存给出了可以参照的具体依据。本书适用于博物馆、历史、文物保护、航海、造船等方面的专业人员及对此感兴趣的普通读者.
本书目录
目录
译序
中文版序
英文版序
致谢
引言：一项特殊任务 1
1 从发掘到保护 5
1.1 船归何处？5
1.2 如何减少打捞和运输过程中的破坏 9
1.3 船体保护前的准备工作 15
2 考古学范畴的木材 19
2.1 健康材 19
2.2 饱水木材 26
3 舟船保护的两种途径 39
4 聚乙二醇法 43
4.1 木材方面令人惊喜的实验结果 43
4.2 按比例放大——浸泡槽中的船体 51
4.3 一步法还是两步法——浸泡法的应用范围 60
4.4 泵和喷嘴——喷淋法 73
4.5 浸泡法与喷淋法——两种方法的对比 81
5 蔗糖法 87
5.1 木材中的糖——实验室实验 87
5.2 蔗糖中的船——案例研究 90
6 乳糖醇法 99
6.1 木材中的乳糖醇——实验室实验 99
6.2 乳糖醇法处理大型器物 100
7 Kauramin方法 103
7.1 木材中的密胺——实验室实验 103
7.2 采用Kauramin法处理的两艘船——案例研究 106
8 饱水考古木材的冷冻干燥技术 113
8.1 冷冻干燥的理论 113
8.2 冷冻干燥过程 117
8.3 真空腔室中的船体 121
9 在PEG法、蔗糖法、糖醇法和Kauramin法中选择“最优”方案 129
9.1 基于多因素的方法评价 129
9.2 如何选择最合适的方法 143
10 从保护到展示 147
10.1 清洗和表面处理 147
10.2 修复与展示 151
10.3 展望未来 166
10.4 长期维护方案 170
11 付出是否终有回报？175
参考文献 179
索引 185
声明 191
译后记 193
框图列表
1 纤丝、间隙和水——木材细胞壁的复杂结构 23
2 木材中毛细结构和纤丝的尺寸 23
3 木材保护中涉及化学物质的分子直径和分子量 25
4 显微观察 31
5 考古木材的化学分析有多重要？33
6 最大含水率（umax）——表征木材孔隙率的有效手段 34
7 降解木材中细胞的塌陷 36
8 等温吸附曲线表征吸湿性 44
9 PEG——与木材保护相关的物理化学性质 45
10 木材中填充PEG的定量分析 58
11 制备目标浓度的混合溶液 59
12 附记：化石木的稳定 71
13 船只保护项目的稳定结果 142
缩略词列表
本期编辑：王芳
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