生物是文物劣化最重要的影响因素之一，而有关研究起步较晚，目前生物方向文物保护人才十分缺乏。
2019年6月3日，浙江大学张秉坚教授和胡瑜兰副教授联合指导的博士生李天晓顺利通过了博士学位论文答辩，题目为“飞来峰造像典型微生物病害认知与防治研究”。论文综合运用现场调查、环境信息分析、分子生物学、微生物学等多种方法，分析了飞来峰造像典型微生物组成、微生物侵蚀石质文物的机理以及防治微生物病害的措施，得到如下创新性研究结果：1）首次对飞来峰造像表面苔藓、藻类进行鉴定，明确了主要类群。2）阐明了飞来峰造像表面“白斑”病害是微生物诱导产生的碳酸钙在岩石表面沉积所形成的矿物结壳，首次鉴定出刺盘孢属真菌具有诱导碳酸钙沉淀的能力。3）通过筛选发现异噻唑啉酮类抗菌剂对飞来峰微生物病害治理效果最佳。4）为减少南方多雨环境对抗菌剂的影响，筛选出一类水性加固剂可改善这一问题。论文成果为病害微生物控制、微生物病害预防、生物诱导矿化加固材料制备等提供了科学基础。该论文得到国家自然科学基金“野外石质文物及其保护材料的微生物侵蚀机理研究”的资助。
李天晓同学硕士毕业于哈尔滨医科大学基础医学专业，由于对文化遗产的兴趣，于2016年报考浙江大学文博系攻读博士学位，他是浙大文物保护材料实验室培养的第二位生物学背景的博士生。
在此之前，硕士毕业于南开大学微生物学系，随后在浙大化学系攻读博士学位的李强（导师为张秉坚教授）已在文物保护微生物学方向开展了前瞻性的研究工作。他博士学位论文题目为：“西湖文化景观遗产不可移动石质文物典型微生物腐蚀机制研究”。该论文首次对西湖周边文物表面微生物病害及文保材料的生物老化问题进行了研究探索，主要运用分子生物学、化学和物理学等多学科交叉手段研究了不可移动石质文物的病害微生物群落组成及变化趋势，阐明了碳酸钙质文物本体的细菌矿化过程以及有机保护材料的生物老化机理。
文物生物防治领域技术需求迫切。李强在攻读博士期间，应相关文博单位邀请，已对山东青州博物馆、山西多处泥塑彩绘遗址、北京故宫燕喜堂、浙江河姆渡遗址、杭州跨湖桥遗址、金华太平天国侍王府、柬埔寨吴哥窟馆、西湖世界遗产等多处文物本体进行微生物病害调查和研究。他的一系列研究为控制危害性微生物的生长、预防严重微生物病害发生、选择高分子保护材料和生物诱导矿化加固材料等提供了方法和科学基础。在这期间，李强还作为主要参与人员之一，因“高句丽墓葬壁画微生物病害防治研究”项目获得国家文物局“十二五”文物保护科学和技术创新奖二等奖。
李强博士已于2018年5月入职浙江大学化学系博士后工作站，继续在浙大文物保护材料实验室作为生物方向带头人从事文物微生物病害防治的相关研究。
同时，我们欢迎生物及相关专业同学加盟本团队。
团队生物方向领军人物胡瑜兰副教授于2015年以分子生物学博士背景从浙大药学院调入文博系，加盟张秉坚教授团队，专门从事与文物保护相关的生物学研究，已获得文物保护生物方向国家自然科学基金一项、浙江省文物局文物保护专项基金两项，有力增强了团队生物方向的科研实力。
由此，浙江大学文物保护材料实验室逐渐形成了一支创新、进取的文物保护生物方向专业研究队伍。整个团队由教授-副教授-博士后-博士生-硕士生构成，以“博观约取、厚积薄发”为理念，以培养“丁”字型研究人才为目标，在文物保护的生物方向做了大量开拓性研究。在团队师生的努力下，形成了以生物为重点方向，以石质文物和壁画彩绘等文物为主要研究对象的“认知-预防-治理”三位一体的文物保护研究队伍。
在认知方面，主要研究包括采用生物学的酶联免疫和免疫荧光方法，利用抗原-抗体特异性结合原理，高度灵敏地检测壁画和各种文物遗存中的有机胶结材料(陈尔新等，2018; 刘璐瑶等，2018; Liu, et al, 2016A; Liu,et al, 2016B; Meng wu, et al, 2017; Meng wu, et al, 2018)；采用DNA二代测序等分子生物学方法，检测石质文物和古代壁画表面的微生物病害并研究其破坏机理(Li, et al, 2018A; Li, Hu,Zhang, 2018; Li, et al, 2018B; Qiang li, et al, 2018)；以及通过斑马鱼等动物实验，对文物保护材料的安全性进行检测(Lu zhang, et al, 2018)。
在预防方面，应用微生物学方法，结合天然抗菌材料，对木质文物加固保护材料进行筛选(Luqi liu, et al, 2019)；研究包括有机、无机和纳米材料等多种抗菌剂对石质文物和壁画表面微生物的抑制效果。在治理方面，对石质文物表面微生物病害进行多种抗菌剂的现场治理实验等，取得了一系列成果。仅近两年多来，已在文物保护生物方向申请国家发明专利，并已发表SCI/SSCI/AHCI收录论文十多篇。
文化遗产保护是一门交叉学科，需要各学科的合作。研究团队将本着实事求是、积极进取的态度，加强与文博单位的合作，努力培养一批具有广阔视野、前瞻眼光、专业专注的一流文物保护科研人才，促进文化遗产保护科技发展。
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