基于國外對文物出土現場保護移動實驗室的研究探索，結合當前我國田野考古的需求，2006年10月，敦煌研究院聯合中國國家博物館、中國社會科學院考古研究所和清華大學共同申報了國家科技支撐計劃課題“文物出土現場移動保護實驗室研發”，經過三年時間，研發出集成多種便攜設備、實現多種功能組合、基本可以滿足考古發掘現場信息提取和保護需求的車載平臺，并進行了相關的現場應用研究，由此初步建立了我國首個針對考古發掘現場研究和保護的移動實驗室。

在此基礎上，以敦煌研究院為主體，聯合國內高校、科研院所、文物研究機構的研究團隊繼續開展基于移動實驗室平臺的應用支撐研究，通過對我國山東、山西、陜西、湖南、湖北、浙江等省的10處考古發掘現場的技術支撐和示范研究，不斷優化和完善移動實驗室相關技術單元，建立和完善了移動實驗室的工作流程和工作模式，從技術和應用層面上實現了針對考古發掘現場的五個單元技術體系的構建，即發掘現場空間信息提取技術、發掘現場環境動態監測技術、文物出土狀況和評估調查分析技術、發掘現場脆弱質文物和遺跡現場提取與保護技術、考古預探測技術。應用研究證明，基于文物出土現場保護移動實驗室平臺構建的技術體系和應用方法，對解決我國田野考古發掘中的一些實際問題、提升考古發掘工作的科技水平、文物保護研究、揭示相關考古學問題等方面有較好的技術支撐作用。文物出土狀況和病害評估技術是移動實驗室整個技術體系中重要的技術單元，涉及了多種分析方法的應用，本文就該單元分析體系的構建進行詳細的闡述。

文物出土現場保護移動實驗室分析體系研究的主要內容

考古發掘出土文物長期處于封閉的埋藏環境中，在一定的時期內，在多種因素的作用下，文物處在一種腐蝕和劣化的過程中，腐蝕和劣化的程度因文物和埋藏環境的不同存在較大差異。在較長的時間范圍內，埋藏環境逐步穩定，導致文物腐蝕和劣化的因素得到抑制，反應速度緩慢甚至停止，埋藏文物與引起腐蝕及劣化的因素處于脆弱的平衡之中。隨著考古發掘工作的進行，埋藏環境的驟變打破了文物保存相對的平衡狀態，由此造成許多文物不可逆轉的損失。由于文物出土時的狀態最接近埋藏中的狀態，這一時刻也是新環境下劣化的初始階段，時效性較強的分析調查對于文物出土狀況和病害評估至關重要，移動實驗室現場的實時分析體系可以較好地解決這一問題。

長期以來，出土文物的保護研究工作多數是在文物出土很長時間后在文物庫房或實驗室進行的，這種習慣模式忽略了最佳研究時機，造成了大量文物信息的缺失，也割裂了文物本體和埋藏環境之間的聯系。文物出土現場保護移動實驗室的出土文物現狀和評估技術結合近年來相關的研究成果和文物保護研究的客觀規律，將文物埋藏環境研究和文物本體現狀、病害調查方法研究作為本技術單元的研究方向，通過兩個方面的調查分析結果綜合評價文物的保存狀況和病害成因。

埋藏環境的現場分析包括：針對文化層土壤的分析，確定主要調查指標為土壤的含水率、酸堿度、可溶鹽含量以及粒度；發掘過程中如存在水，對其酸堿度和可溶鹽進行分析；空氣及埋藏環境中微生物的培養和初步鑒定。埋藏環境的調查和分析不涉及文物本體，均采用現場取樣、即時分析的方式進行。

針對文物本體現狀和病害的調查分析涵蓋了文物表面形貌、元素組成、物相以及文物本體的組成結構和探傷，采用的分析手段為顯微分析、X熒光分析、各種光譜分析以及X光探傷調查。常規情況下均采用無損的分析方法，根據實際情況在發掘現場或移動實驗室內開展相關調查和分析。出土文物現狀和病害評估的分析方法是基于移動實驗室平臺構建的，多數相關分析緊密圍繞考古現場即時進行，立足于快速分析。對于一些復雜問題和特殊需求，如有機質分析、年代測定、土壤的物相分析、稀有元素分析等，在不影響文物本體、對分析的時效性要求不高、能夠獲得分析樣品的情況下，可在專業實驗室進行延伸分析和深入研究，更好地為考古發掘提供技術支撐。

文物出土現場保護移動實驗室分析體系的構建

基于移動實驗室平臺的文物病害分析體系構建為兩個方面，即和文物埋藏環境相關的土壤、水、微生物的取樣分析，文物本體的原位無損分析。兩個方面在分析手段上雖然不同，但相互聯系，共同構成了文物的出土狀況和病害分析體系。

1.儀器及性能

（1）埋藏環境分析儀器

含水率測定采用日本KettFD-720型紅外水分測定儀，量程35g；可讀性0.01％；傳感器精度1mg；重復性初始樣品重量≥1g時±0.2％，初始樣品重量≥5g時±0.05％；紅外暗場熱管（金屬加熱器）加熱源，全自動分析模式。酸堿度測定采用雷磁PHSJ-5型pH計，儀器級別為0.001級，溫度補償。可溶鹽分析采用戴安ICS-2500研究型離子色譜儀，陽離子分析條件:分析柱CS12A，淋洗液20mmMSA(甲烷磺酸)，淋洗液流速1.0ml/min，系統壓力1320psi，抑制器電流65mA；陰離子分析條件分析柱AS14，淋洗液Na2CO3(3.5mm)/NaHCO3(1.0mm)，淋洗液流速1.2ml/min，系統壓力1219psi，抑制器電流24mA。粒度分析采用微納Winner2308A型激光粒度儀，可對小于2mm直徑的土壤進行分析，可進行干濕一體全量程測量，干法測量范圍為1-2000μm，濕法測量范圍為0.05-2000μm，準確性/重復性小于3%，激光波長為632.8nm。微生物鑒定采用常規的實體顯微鏡。

（2）便攜式原位無損分析儀器

便攜式數碼顯微鏡為KEYENCEVHX-600K數碼顯微鏡，配備可拆卸式鏡頭和長距離延長線纜，放大倍率十至五千倍。便攜式X射線熒光儀為NitonXL3t型手持式熒光儀，金陽極射線管激發源，最大50kV，50μA，Peltier半導體致冷高分辨率SI-PINX射線檢測器，分辨率195eV，帶高性能6濾光片系統。便攜式拉曼光譜儀采用OceanOpticsQE65000科研性光譜儀，量子效率90％，具有較高的信噪比和快速的信號處理能力，附帶的RIP-PA-SH型探頭可以濾掉瑞利線。便攜式近紅外光譜儀采用LabSpec5000光譜儀，在50nm-2500nm的可見光和近紅外光譜范圍內對樣品進行無損分析，秒掃描時間0.1秒的快速分析接近于實時監測。便攜式可見光譜分析采用荷蘭AvaSpec2048FT光譜儀，該儀器配置有300線/mm光柵，可測光譜范圍200-1100nm，分辨率4.3nm，對稱式光學平臺設計，配置光電二極管陣列探測器，可以對整個光譜進行快速掃描而不必移動光柵。X光探傷采用德國K-200型便攜X射線探傷及數字掃描系統，可對不同材質文物的內部結構，腐蝕及保存狀況進行調查。多光譜攝影系統和OURSTEX100FA型高性能便攜式能量色散型X射線熒光分析系統為研究團隊搭建的系統。