三星堆象牙地下三千年如何老化 中国团队研制光谱仪无损解析

三星堆遗址，这片古老的土地不仅见证了中华文明的辉煌，还蕴藏着无数秘密等待揭晓。除了众多精美的青铜器，这里还出土了大量象牙遗存，它们作为古蜀文明的重要载体，见证了历史的沧桑变迁。这些象牙在地下经历了长达三千余年的时光洗礼，其老化过程究竟如何？这一问题引发了学界广泛关注。

中国科学院空天信息创新研究院近日取得了一项重要突破。该院王振友研究员团队成功研发了一种显微时间门控拉曼光谱仪，并成功将其应用于三星堆象牙考古的无损分析研究中。这一技术揭示了象牙在长时间地质作用下的老化过程，相关成果已发表在《美国化学会-应用材料与界面》上。

王振友研究员介绍，这些象牙在地下埋藏了三千多年，期间受到了地下水、可溶盐及微生物等因素的侵蚀。虽然外观上看起来仍然保持完好，但内部结构已经变得十分脆弱。为了解这些象牙的成分和微结构信息，研究团队采用了显微时间门控拉曼光谱仪进行无损检测。这项技术的优势在于可以在无损条件下获取样品的成分和微结构信息，并且具备微米级分辨率，可以应对锈蚀和腐蚀分布不均的问题。

拉曼光谱技术是一种理想的研究象牙微观结构的手段，具有无损、可识别分子结构及微米级空间分辨的优势。在实际应用中，由于象牙会产生高强度荧光信号，容易掩盖微弱的拉曼信号，给研究工作带来了挑战。

针对这一难题，王振友团队研发的时间门控拉曼光谱技术利用拉曼信号与荧光信号寿命的差异，有效采集拉曼信号并抑制荧光背景。这一技术的突破性强，能够在强荧光背景下进行检测，有效提升了拉曼信噪比。在三星堆象牙的研究中，该技术成功揭示了象牙内部成分的差异以及老化过程的主要原因。

在这次研究中，还面临了时间分辨率要求极高、核心探测器依赖进口等挑战。研究团队通过硬件与算法创新，实现了强荧光的高效抑制，完成了核心部件的国产化，并降低了成本。这一技术的突破不仅为文物保护修复提供了分子层面的科学依据，也为古蜀文明及其埋藏环境提供了新的方法。

专家们表示，时间门控拉曼光谱技术具有广泛的应用潜力，可以推广至其他强荧光样品的分析，并在文物保护、材料科学及环境研究等领域发挥重要作用。这一技术的突破性成果已经在国际舞台上获得了广泛关注。未来，希望这一技术能够加快市场化推广，助力全球更多研究团队开展考古科学研究。

这项研究不仅揭示了三星堆遗址中象牙的老化过程，还为古文明研究提供了新的视角和方法。随着研究的深入，我们有望更加深入地了解古蜀文明的辉煌历史。而这一技术的推广应用，将为文物保护和历史文化传承注入新的活力。