西藏博物馆藏普度明太祖长卷的调查和科学研究

徐文娟，褚 昊，裔传臻，周新光，蒋家丽，次仁央宗，周 旸

(1． 上海博物馆，上海 200003； 2． 西藏博物馆，西藏拉萨 850030； 3． 中国丝绸博物馆，浙江杭州 310002)

0 引 言

西藏博物馆藏普度明太祖长卷，一般又称哈立麻长卷(以下简称长卷)，绘制于明永乐时期，长4 968 cm，宽66 cm，是当前西藏保存最大型、最完整的绘画精品，也是现存最早的明代长幅画卷，为国家一级文物。题记和画幅构成画心主体，共计22个单元，描述了49天普度大斋期间的22个重要日子，其中二月十八和三月初三最为繁复细致。更加难得的是，22段题记由汉文、察合台文、傣文、藏文和回鹘式蒙古文5种文字书写[1-2]。长卷画面结构严谨，笔锋细腻，人物楼阁描绘栩栩如生，文字资料详实可靠。长卷反映了明朝中央政府与西藏地方政治、宗教关系，至今保存相对完好，具有丰富的历史、文化价值。

长卷的正面主体为纸张，背面用丝织品衬托装裱。长卷在入藏西藏博物馆(1999年)之前，曾在楚普寺和罗布林卡等处保存。历经六百余载的岁月洗礼和人为影响，且限于保存和陈列环境，长卷已经出现不同程度的病害，保存现状不容乐观，严重影响到陈列、保管和研究，亟需开展科学有效的保护修复。本工作旨在通过调查和无损(微损)检测手段对长卷进行价值认知、病害调查和材料分析研究，为保护修复技术方案的制定提供科学依据和思路。

1 长卷结构与病害调查

1．1 长卷结构

总体而言，长卷采用明清以来常见的手卷装裱格式[3]，从头至尾的结构是米贴、天头、隔水、画心、地头、轴杆，排列顺序按我国直行书法传统自右而左，这是中国书画装裱中横幅的一种体式，以能握在手中顺序展开阅览得名，因幅度特别长故又称“长卷”。长卷的装裱工艺质量要求较高，各时代的形制不尽相同。仔细考察该长卷的层次和结构，其装裱形制不同于常规的长卷装裱方法(图1)，画心后衬命纸，命纸后再用多层纸张覆背，边缘采用了纸张托裱的红色和绿色二层丝织品包边，背面又采用了五彩夹缬整体衬托(图2)，各层之间用浆糊粘结。长卷结构示意图见图3。因层次众多，长卷显得非常厚重硬挺。采用丝织品对书画进行整体托裱的样式极少。从文献和背衬五彩夹缬的纹样及其工艺来看，长卷绘制和装裱于公元1407年[4]，在收藏和使用过程中经历了多次藏地局部修复和重新装裱，即这些红色和绿色丝织品包边、修补贴条和背衬五彩夹缬等属于后期的藏地修复装裱，起到加固画心、减少断裂作用，同时具有一定的装饰效果。该长卷装裱形制是汉藏不同装裱工艺的实物见证。

图1 长卷局部Fig.1 Part of the scroll

图2 边缘磨损处Fig.2 Edge of the scroll

图3 层次结构示意图Fig.3 Sketch map of the scroll

1．2 典型病害

长卷正面和背面均受到不同程度的损害，保存状况差，主要病害有：磨损(图4)、虫蛀(图5)、断裂(图6)、折痕、污渍、字迹脱落、不当修复(图7)等。从现场调查来看，除文物本身材质的原因外，这些病害显然与后期使用和保护手段有很大关系。长卷体量巨大，由于经常进行陈列和使用，长卷前段出现的病害较为严重。背面托裱用五彩夹缬质地较为粗糙，在长期的收卷过程中，五彩夹缬直接和画心摩擦，造成颜料的大量脱落。上下采用红绿包边覆盖画心1.3 cm左右，边缘与中央部分层数不同，厚度不同。采用厚度仪测量，结果表明，长卷不同部位厚度相差较大，中央部分厚度平均1.03 mm，边缘采用红绿包边部分最厚处达1.67 mm，平均厚度为1.40 mm，厚度不均在卷曲过程中加剧磨损，这是长卷上下区域绘画材料磨损比中间更加严重的原因。另外，长卷多处可见直接采用布条修补加固画心，部分绘画内容被遮盖，采用与画心性能不一致的材料或手工技术不精加剧了长卷损坏。

图4 颜料磨损Fig.4 Pigment abrasion

图5 虫蛀Fig.5 Damage by worms

图6 断裂和字迹残缺Fig.6 Fracture and incomplete handwriting

图7 不当修复Fig.7 Improper restoration

2 样品检测

2.1 样品及检测区域

在长卷第一段题跋和“二月初六”边缘磨损处提取少量纤维进行纸张纤维种类检测分析。长卷多次出现人物、塔楼、蓝天和白云等主题，以“二月十八日”局部为代表(图8)，对红色、绿色、蓝色、土黄色、白色和灰色等共11处绘画颜料进行检测分析；对该段背面五彩夹缬黄、蓝、红、绿4种颜色及红色和绿色包边材料进行分析。

图8 检测区域Fig.8 Testing areas of the scroll

2.2 检测仪器及方法

2.2.1视频显微镜 日本Keyence公司VHX-5000型。将文物置于视频显微镜下，通过不同的放大倍数，观察文物的表观形貌，获得不同放大倍数的图片。

2．2．2便携式X射线荧光光谱仪(pXRF) 德国Bruker公司Tracer 5i型，测试电压40 kV，电流20 mA，测试时间30 s。

2．2．3便携式拉曼光谱仪 如海光电RMS1000型，激光波长785 nm，功率20～100 mW，积分时间100 ms，平均次数10次。

2．2．4纤维分析仪 珠海华伦XWY-VI型，将少量纤维润湿，用手指揉搓成小球，滴入少量水使纤维分散，采用赫兹伯格染色剂染色，通过纤维分析仪分析纸张植物纤维材料。

2．2．5推扫型高光谱成像仪 美国Themis Vision Systems公司THEMIS NUVNIR-350型，采集光谱范围350～1 000 nm，光谱分辨率1.5 nm，采用光谱角分类(SAM)法对光谱数据的处理。

2．2．6光纤光谱仪(FORS) 美国Ocean Insight公司QE65pro型，光谱范围350～1 000 nm，光源为HL-2000卤钨灯光源，QP600-2-UV-VIS光纤，采集时光纤与样品保持垂直，光斑大小为5 mm 左右。

3 结果和讨论

3．1 画心用纸纤维分析

长卷第一段题跋和“二月初六”边缘磨损处所提取纸张残片润湿后分成画心、命纸和覆背纸3层。最上层画心用纸表面平整，结构致密，有帘纹，在视频显微镜下放大200倍可见纸张表面进行了涂布处理(图9)；纸张纤维经赫兹伯格染色剂染色后呈蓝灰色，纤维中段较宽，两端变细，纤维端部刮刀形，纤维壁上有横节纹，胶衣不明显，可以推断画心纸张以结香[5]纤维为原料(图10)。结香为瑞香科结香属植物[6]，又名三桠皮，用其为原料所做纸张洁白细腻，纸质柔韧，多产于中国南方地区。画心背面命纸纤维染色后呈酒红色，较长，胶衣明显，杂细胞少，为桑皮纤维(图11)。中国传统书画装裱一般覆背纸两层，由于样品磨损，本样品仅分离出一层覆背纸，原料有构皮、竹和桑皮纤维(图12)，本层是混料纸还是受命纸和第二层覆背纸粘连纤维影响，需要在后续修复揭取时进一步研究。图10～12中有大量蓝色絮状物，为纸张间粘附的胶黏剂，根据淀粉遇碘变蓝特性，可以确定长卷是以淀粉类物质作为胶黏剂进行装裱。

图9 画心纸表面Fig.9 Surface of the painting paper

图10 画心纸纤维Fig.10 Fiber of the painting paper

图11 命纸纤维Fig.11 Fiber of the life paper

图12 覆背纸纤维Fig.12 Fiber of the mounting paper

3．2 画心颜料分析

由于年代久远，绘画层颜料出现了严重的磨损，局部区域脱落明显，若不及时采取保护措施，颜料有继续脱落的风险。文物颜料成分复杂，受样品限制，采用了多种无损检测技术综合分析[7]。

3．2．1红色系绘画材料 长卷红色系包括大红、橙色和粉色3种。

XRF检测结果表明，红色衣服④和塔楼门边框⑩颜料主要元素为Hg和Pb(表1)；放大观察可见颜料层厚重，有颗粒感(图13)；拉曼特征峰为250 cm-1、341 cm-1(图14)，与拉曼标准谱对比，为朱砂特征峰。结合3种检测方法的分析结果，可以确定主要颜料为朱砂[8-9]。

表1 XRF检测结果

图13 大红色颜料显微照片Fig.13 Micrograph of the red pigment

图14 大红色颜料拉曼光谱图Fig.14 Raman spectrum of the red pigment

橙色衣服⑦和塔楼橙色底座⑩-1主要颜料元素为Pb(表1)；⑦拉曼特征峰为389 cm-1、543 cm-1(图15)，⑩-1拉曼特征峰为222 cm-1、310 cm-1、387 cm-1、645 cm-1和1 047 cm-1(图16)，与拉曼标准谱对比，221 cm-1、311 cm-1、387 cm-1、546 cm-1为铅丹拉曼特征峰，1 049 cm-1为碳酸铅特征峰，碳酸铅即传统绘画颜料铅白主要成分。结合实际画面色彩及显微照片(图17)，推测橙色衣服主要颜料为铅丹，塔楼橙色底座用铅白和铅丹混合呈色。

粉色②颜料经XRF检测，主要元素为Pb(表1)；拉曼特征峰在1 050 cm-1(图18)；结合显微镜放大观察(图19)，可以推测该处的粉红色以铅白打底，可能是植物颜料呈色，受样品限制，未能检测出植物颜料种类。

综合分析可以看出，长卷红色系绘画材料主要是朱砂、铅丹，粉色则是以铅白加其他色料调色而成。

图15 ⑦橙色颜料拉曼光谱图Fig.15 Raman spectrum of the orange pigment at ⑦

图16 ⑩-1橙色颜料拉曼光谱图Fig.16 Raman spectrum of the orange pigment at ⑩-1

图17 橙色颜料显微照片Fig.17 Micrograph of the orange pigment

图18 粉色颜料拉曼光谱图Fig.18 Raman spectrum of the pink pigment

图19 粉色颜料显微照片Fig.19 Micrograph of the pink pigment

3．2．2蓝色和绿色系绘画材料 蓝色衣服③和天空⑨颜料在视频显微镜下观察具有相似的蓝色矿物颗粒(图20)；XRF检测结果表明主要元素为Cu(表1)；在785 nm激发波长下无拉曼特征信号。为进一步确定颜料成分，采用光纤光谱进行检测分析。如图21所示，其反射波峰在480 nm左右，波谷在640 nm左右，和标准石青图谱一致。

绿色⑥颜料在100倍下放大观察(图22)，颗粒明显；主要成分为Cu(表1)；在785 nm激发波长下无拉曼特征信号；光纤光谱的反射波峰在510 nm左右(图23)，与石绿标准样品一致。

图20 蓝色颜料显微照片Fig.20 Micrograph of the blue pigment

图21 蓝色颜料光纤光谱图Fig.21 Fiber optic spectrum of the blue pigment

图22 绿色颜料显微照片Fig.22 Micrograph of the green pigment

图23 绿色颜料光纤光谱图Fig.23 Fiber optic spectrum of the green pigment

结合几种检测结果，可以确定蓝色和绿色绘画材料分别为石青和石绿，这是我国古代常用的绘画矿物颜料。

3．2．3土黄色绘画材料 土黄色①颜料处在785 nm激发波长下的拉曼特征峰不明显；光纤光谱的反射光谱波峰分别在540 nm、700 nm附近(图24)；XRF检测结果表明主要元素为Fe(表1)。结合上述结果，以及文献[10]中赭石反射光谱曲线，推测该处以赭石为主。赭石又分为红赭石和黄赭石两种，根据颜色判断绘画材料中含有黄赭石。在中国古代壁画中，黄赭石作为黄色颜料大量使用[11]。

图24 土黄色颜料光纤光谱图Fig.24 Fiber optic spectrum of the yellow pigment

3．2．4白色和灰色绘画材料 白云⑧在200倍下进行显微形貌观察(图25)，可见绘画处颜料厚重，纸张纤维基本被覆盖；XRF检测结果表明主要元素为Pb；拉曼光谱特征峰在1 048 cm-1，与碳酸铅一致。因此可以确定该处颜料主要成分为铅白。

灰色衣服⑤的XRF和拉曼光谱检测未获得有效信息，根据显微照片(图26)推测是淡墨或植物上色。

图25 白色颜料显微照片Fig.25 Micrograph of the white pigment

图26 灰色颜料显微照片Fig.26 Micrograph of the gray pigment

3．2．5高光谱分析 采用高光谱图像分析系统对长卷的颜料进行光谱采集和特征分类，共采集了①、②、③、④、⑤、⑥六种衣服颜色在350～1 000 nm的高光谱信息。图27和图28分别为图像采集原图及各种颜料的光谱曲线，各颜料清晰且区分明显，作为长卷指纹信息为缺失或褪色部分的修复提供了参考依据。

以光谱角方法(SAM)对长卷的部分内容进行颜料分区，对土黄色、绿色和红色实现了有效的分类和识别，结果如图29所示。值得注意的是绿色部分，画中人物的耳朵、面部轮廓和衣服线条出现了肉眼看不到的部分，可以推测人物轮廓采用了同种绘画材料进行了描边，然后再使用其他材料进行上色处理。

图27 高光谱检测区域原图Fig.27 Original map

图28 颜料高光谱曲线Fig.28 Hyperspectral curves of pigments

图29 高光谱SAM处理结果图Fig.29 Hyperspectral post-processing synthesis map (SAM)

3．3 五彩夹缬及包边染料分析

长卷背面由多幅五彩夹缬托裱，五彩夹缬具有典型的地域特征，多见于西藏唐卡的“搭帘”[12]，用来保护唐卡，防止沾上尘埃，但之前没有出现过用于书画托裱。五彩夹缬以明黄色作地，之上再用红色、蓝色、绿色印五彩吉祥纹(图30)。

图30 五彩夹缬及红绿边Fig.30 Picture of the colorful silk

古代丝织品上大部分使用植物染料，鉴别植物染料的方法主要有薄层色谱法、高效液相色谱法、紫外/荧光光谱法等，这些方法能够提供染料的各种信息，但是需要消耗样品；因此采用原位无损的光纤光谱检测手段，直接检测五彩夹缬黄、蓝、红、绿4种颜色及长卷上下红绿两种颜色包边，检测结果如图31所示。经和文献[13]对照，五彩夹缬黄色染料与槐米吸收峰位置364 nm接近，可以判断黄色底色由槐米染色；五彩夹缬蓝色染料与靛蓝吸收峰位置340 nm、621 nm接近；五彩夹缬红色染料和红色包边曲线相似，吸收峰位置在523 nm附近，与苏木一致；五彩夹缬绿色染料和绿色包边主要吸收峰在364 nm和621 nm， 可以判断绿色是靛青和槐米套染的结果。

图31 五彩夹缬及红绿边光纤光谱图Fig.31 Fiber optic spectra of the colorful silk

槐米、靛蓝、苏木均为植物染料，遇水容易晕色，而传统书画装裱揭取和清洗中都需要用到水，如何减少水的应用以及选择合适的固色材料避免对五彩夹缬影响等问题需要深入研究。

4 结 论

普度明太祖长卷正面主体为纸张，背面用五彩夹缬衬托装裱。长卷正面和背面均受到不同程度的损害，保存状况差，出现了断裂、折痕、磨损、虫蛀、污渍、字迹脱落、不当修复等病害。长卷的装裱形制不同于常规的长卷装裱方法，层次繁多，厚度不均，断裂和颜料脱落等主要病害与长卷过厚以及背面材料有关。

多种分析方法的综合运用为长卷保护修复中材料的选择提供了参考依据。经检测分析可知：长卷画心用纸为以结香为原料的传统中国手工纸，表面经过了涂布加工处理；画心背面覆背纸原料有桑皮、构皮和竹3种；长卷人物轮廓采用同种绘画材料进行描边，再使用其他颜料进行上色，绘画材料以传统绘画矿物颜料石青、石绿、朱砂、铅白、铅丹等为主；托裱和加固使用的五彩夹缬、红色和绿包边采用槐米、苏木、靛蓝等植物染料染色。

长卷尺寸大，材质多，工艺复杂，病害严重。后续保护修复中存在保留原装裱形式长卷厚度不均、画面颜料易掉色和五彩夹缬遇水晕色等难题。长卷的揭取、清洗和固色方法，以及保存及展陈设施等有待进一步深入研究。