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晚清椅垫的绿竟然不是“绿”：故宫博物院揭开故宫染料秘史 | 前沿用户报道
时间：2025-2-27
“绛色罗裙，彩绣绸衫”展现了古代纺织品的绚烂与精湛工艺，故宫博物院珍藏众多此类珍品，彰显中华传统植物染的魅力。对这些珍品染料的研究不仅有助于加深我们对中国古代历史文化和科技的认知，更为现代纺织业提供灵感。
然而，传统染料分析方法，如表面增强拉曼散射光谱和光纤反射光谱，均难以满足无损全色彩分析的要求，这在一定程度上阻碍了我国古代染料研究的突破性进展。
近日，故宫博物院文保科技部谷岸课题组创新性地利用三维荧光光谱(Excitation Emission Matrix Spectra，简称 EEM)技术，成功对清道光时期黄色缂丝方凳垫进行无损原位分析，揭示了其染料及工艺，实现了"让文物开口说话"。相关研究成果已发表于《Archaeometry》。
图1：黄缂丝勾莲纹方凳垫局部图
EEM 识别染料基础：构建数据库
谷岸团队首先制作了一系列中国古代常用染料的染色样品，同时也制作了一批经过套染、发酵染等复杂工艺处理过的样品。随后，研究团队使用三维荧光光谱技术对这些样品进行检测。实验结果显示，不同染料(如图2 所示)及工艺(如图3 所示)染色的样品均展现出独特的 EEM 光谱。(图2、图3 展示了部分染料样品的特征光谱图。若您对其他染料的荧光特性光谱感兴趣，可点击文末阅读原文获取详细信息。)
图2：(a)黄檗的 EEM 荧光特征谱；(b)苏木的 EEM 荧光特征谱；(c)蓼蓝的 EEM 荧光特征谱
图3：发酵染工艺处理前(d)后(e)槐米的特征光谱对比，充分说明 EEM 技术能够准确捕捉到工艺处理所带来的光谱变化
基于这些数据，课题组成功构建了一个包含 18 种中国古代染料样本的 EEM 光谱数据库，为后续中国古代染料识别奠定了重要基础。今后当考古人员再次面对未知染料与工艺的文物样本，仅需将其 EEM 光谱与标准数据库进行匹配，即可快速识别该染料的成分及工艺信息。
故宫藏品验证 EEM 数据库， 揭示皇家染色工艺
为了进一步验证上文中 EEM 数据库的可靠性，课题组同时使用 EEM 与液相色谱-质谱法(LC-MS)进行染料分析。由于 LC-MS 是有损检测，因此课题组选择有磨损痕迹的黄缂丝勾莲纹方凳垫作为检测对象。实验结果表明，LC-MS 的检测结果与 EEM 一致。
图4 展示了 EEM 检测结果，方凳垫中的黄色、蓝色、绿色和红色均在数据库中找到了相匹配的特征光谱。有趣的是，EEM 结果发现，方凳垫正反两面的黄色染料是由不同的天然染料制成，方凳垫中的绿色也并非是绿色染料染制，而是由蓝色与黄色套染而成！
图4：黄缂丝勾莲纹方凳垫及其 EEM 荧光特征光谱
据《紫禁城里的宫廷色谱》一文中介绍，清代染色技术成熟稳定，丰富的色彩仅用 9 种染料通过相互配合、添加助剂、变化工艺染得，十分巧妙！看来，这个小小的凳垫，也是极为用心染制出来的。
一个小小的凳垫，正反两面选用不同的黄色染料出于什么样的思路？蓝黄套染的工艺与直接使用绿色染料相比，在视觉上又会呈现出怎样的差异？那就需要一睹实物，体会古人将天地万物的感知印染在衣食住行、绘画器物上的那份智慧与审美了。
荧光技术突破表征难点， 染料识别拨云见日
HORIBA Aqualog 同步吸收-三维荧光光谱仪在本次研究中提供了不可或缺的技术支持。研究人员表示：“本研究利用 EEM 技术的‘荧光指纹’特性，显著提高了对同色系天然染料鉴别的准确性和可靠性。与传统二维光谱相比，EEM 技术通过捕捉不同波长下的激发和发射光谱，提供了更为丰富的数据信息，使得同色系天然染料的鉴别成为可能。此外，团队使用仪器配备的外置光纤和固体样品支架，实现对纺织品文物非侵入性、无损、原位的检测分析。“
HORIBA Aqualog 同步吸收-三维荧光光谱仪
虽然古代织物染料中仍存在诸多未解之谜，但谷岸团队通过 EEM 技术已为我们打开了探索之门。此研究系统性地构建了首个中国古代染料 EEM 光谱数据库，为全球研究者提供了宝贵的科学参照。随着传统技艺与前沿光谱技术的融合，我们期待中华色彩文明在数字时代绽放出更加璀璨的光彩。