分析化学如何支持文物保护研究?

对Fenella G. France博士的采访，以介绍2019年Pittcon全会演讲背后的想法。

什么是文化遗产科学家?他们面临哪些挑战?

遗产科学是一个新术语，它涵盖了文化遗产的所有跨学科科学研究——所有不同类型的机构(博物馆、美术馆、图书馆、档案馆)和各种类型的遗产材料——从不可移动的雕塑、考古、建筑到书籍、绘画等。

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大多数时候，我们不知道一个特定的物体在过去发生了什么。我们的工作包括法医重新测绘和揭示可能发生在物体上的事情;从特定的分析中描述并定义特定材料的降解机制。由于我们通常无法从遗产对象中取样，所以我们创建了一个数据库和材料选择，用于创建参考样本来重新创建，预测特定处理或环境的变化，然后找到稳定该材料/对象的最佳方法，而不会给未来的科学家带来更多挑战。

这不仅仅是一种材料，而是我们需要有许多不同材料的专业知识和经验。这包括但不限于:纸张(纤维素)，蛋白质，羊皮纸，胶水，羊毛，玻璃，金属，颜料，墨水，录音，现代聚合物，陶瓷，纤维，现代存储材料-列表非常广泛和多样化。

另一个挑战是，通常有用的信息是从破坏性测试技术中获得的，所以在过去10多年里，我的实验室和该领域的大部分发展都是在扩展我们的非侵入性技术的能力，这些技术不会对藏品造成伤害。我们在展会上向制造商询问一些关于使用某些技术的新方法的奇怪问题，并且总是为了开放式结构的仪器，使我们能够从表面上，非侵入性地分析通常不小或不容易操作的物体。

文化遗产和保护科学是如何联系在一起的?我将在2019年匹兹堡大会的全体演讲中探讨我们的工作，在那里我将通过我们所做的工作和我们面临的挑战的例子来解释。通过在Pittcon分享我的故事，我希望能吸引并鼓励新同事与我们合作，并与我们分享他们的专业知识，以保护我们的文化遗产。

文化遗产涵盖了更广泛的活动、预防、管理以及相关领域之间的跨学科合作。保护科学传统上支持文物机构内的文物保护。这通常是为了描述物体的状态，处理如何影响它，或者如何稳定纸张/羊皮纸/玻璃等。因此，文化遗产和保护科学是完全联系在一起的，但遗产科学被认为是一个更广泛的、包罗万象的术语。

科学如何帮助历史学家揭示我们过去和历史事件的真相?

就我所见，这种限制往往只受到历史学家/研究者问题的限制。成像可以显示创造技术的证据。例如，一些成像技术可以识别物体中的着色剂，并告诉我们它是否来自预期的时间段。如果我们在不常见的地区看到颜料和着色剂，就可以收集到贸易路线。

什么是“文化遗产保护数据库”?如何用它来评估文物的恶化?

这是我一直在做的一项工作，让我们的数据和研究更容易与同事共享。

保存研究和测试部门(PRTD)开发了保存科学基础设施，用于收集保存数据，使用开源软件对材料、仪器和测试方法描述的元数据进行标准化。基础设施倡议-图书馆分析科学样本数字中心(CLASS-D)是一种变革性的方法，它将多个分析与一个样本或对象联系起来，并将一个项目中的多个样本与以前的纵向研究联系起来。

这项工作的一个关键组成部分是确保所使用的词汇表与现有术语相关联，以确保采用真正的关联开放数据(LOD)方法。PRTD目前正在研究来自CIDOC CRM的LOD选项，用于对保护、保存和遗产数据进行建模。

作为CLASS-D计划的一部分，数据可视化项目(DVP)为不同的受众提供了一个交互界面，以参与保护、保存和遗产数据。利用国际图像互操作性框架(IIIF)和Mirador查看器，对象的渲染带有保护、策展和保存科学数据的注释。这些链接注释的关键方面是能够浏览链接开放数据术语的术语和描述，例如来自Getty或IUPAC科学术语金书的术语。

现在就注册参加2019年的Pittcon

分析技术如何为子孙后代保护我们的文化遗产?

更好地理解了材料在不同情况下如何老化、变质和修改。我们越能在分子水平上描述材料的特性，以及它们如何受到环境参数的影响，我们就越能帮助保护这些有价值的材料，供后代使用。

每次我们处理一个物体或材料，我们都可以添加新的信息来延长它的寿命，这真的是基础科学。我们一直在寻找新的技术或应用，特别是在非侵入性分析技术领域。

请描述你在利用多光谱成像技术监测文物保护方面的研究。

我们使用多光谱成像来跟踪随着时间的变化，或评估展出物品的影响，所有这些方法都是无创的，看看我们如何最好地保护我们的遗产，并且不添加任何可能在未来成为挑战的新组件(来自治疗)。

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自从发现多光谱成像在文化遗产中的价值后，您是如何在工作中使用这种技术和其他分析技术的?

我们现在使用光谱成像作为第一个技术来“映射”材料在遗产材料表面的光谱响应。从这个映射中，我们可以使用这些信息来查看哪些材料是相似的或不同的。例如，我们可能会问，“蓝色是一样的吗?”然后，我们从这些信息中学习，以确定是否需要添加额外的分析技术来描述对象。这些进一步的分析技术包括-光纤反射光谱(FORS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、x射线荧光光谱(XRF)、拉曼光谱等。

通过使用这些创作技术，我们可以描述颜料、墨水和着色剂的特征，跟踪变化，并揭示隐藏和模糊的信息。

您认为文化遗产科学领域的未来如何?

尽管文化科学家已经出现多年，但这仍然是一个相对未知的领域。因此，提高我们工作的知名度，并在像Pittcon这样著名的分析化学活动上分享我们所做的固有的跨学科性质，总是很重要的。在应对气候变化的挑战时尤其如此，例如，研究高湿度对历史上没有经历过这种情况的特定材料/地区的影响。

关于Fenella G. France博士

弗朗斯博士是美国国会图书馆保存研究和测试部门的负责人，主要研究无损成像技术和防止藏品环境退化。她目前的工作重点是光谱成像和图像处理技术的发展，增加科学和学术数据之间的联系和访问，为保存专业人员开发和提供培训研讨会。她在新西兰奥塔哥大学获得博士学位。

在奥塔哥大学演讲后，她成为史密森学会星条旗项目的研究科学家。作为一名研究文物聚合物老化和环境恶化的国际专家，她专注于研究环境破坏和处理方案中机械性能和化学变化之间的联系。

弗朗斯博士参与的项目包括世界贸易中心文物、前哥伦布时期的木乃伊和纺织品、埃利斯岛移民博物馆，以及保护文化遗产的照明标准。她拥有近三十年的工作经验，在多个文化遗产保护标准和专业委员会任职，并与来自学术、文化、法医和联邦机构的同事保持着密切的联系和合作。2016年2月，french博士被任命为图书馆和信息资源委员会(CLIR)杰出总统研究员。