- 壁虎、泳衣和飛行器:神奇的材料與黏性的秘密
- (愛爾蘭)勞麗·溫科萊斯
- 3950字
- 2025-06-05 14:17:38
第1章
黏與滑的奧秘
本書關注的是物體表面的科學,澳大利亞偏遠的西北部看起來并不像一個理所當然的破題之處。但如果我們想探索人類與黏性物質的關系,沒有比那里更好的地方了。金伯利地區以其陡峭的峽谷和原始水域的壯麗景觀而聞名,土地遼闊——面積大約是愛爾蘭國土面積的5倍,人口卻不到3.7萬人。[6]這片土地擁有極其古老的歷史,形成于至少18億年前,并且自那時起,它基本上就沒有再受到構造作用力的影響。那里的土壤顏色繁多,從亮黃色到深淺不一的紅色,偶爾還有深到發黑的紫色。
該地區日暮般的色彩源于巖石中不同形式的氫氧化鐵——鐵、氧和氫原子的每一種組合都產生了自己的色調。這些材料被統稱為“赭石”,是人類的第一種顏料。幾千年來,金伯利地區的原住民一直熟練地使用赭石來留下他們的印記:分享故事,紀念祖先,傳達對周圍世界的體驗。今天的藝術家會在畫布或木頭上作畫,這些作品構成了一條不間斷的系譜,可以追溯到最早的藝術形式——巖畫藝術。金伯利地區擁有世界上最精美、最古老的作品之一。
其中最著名的是格維翁(Gwion)風格的圖案。在金伯利北部發現的這些圖案“以精心描繪的人物像為主,他們身穿精致的禮服,戴著長長的頭飾,旁邊還有回旋鏢、長矛等物質文化”。盡管蘊含著巨大的文化價值,但有許多格維翁遺址在當地大興土木的過程中被毀壞。許多人都在指責文化遺產保護法存在漏洞,來自雅瑪特吉·瑪爾帕原住民團體的西蒙·霍金斯(Simon Hawkins)更是形容目前的保護措施“陳舊過時……像個笑話”。金伯利地區的人們對于分享他們祖先的知識一直都很謹慎,這是可以理解的。在加林恩族四位年邁長老共同撰寫的《格維翁格維翁:好媽媽》(Gwion Gwion: dulwan mamaa)一書中,格維翁巖畫被描述為“保護人類……血液……法律的秘密”。
不過近年來,許多原住民團體開始向西方科學家尋求幫助,以了解這種藝術是如何以及何時創造的。澳大利亞巖畫的創作時間是出了名的難以鑒定,因為它的鐵基顏料缺乏碳,而碳是用于放射性碳年代測定的必要元素。不過,2020年的一項研究發現了一種創造性的方法。與傳統擁有者團體一起,墨爾本大學的科學家研究了來自14個秘密地點的格維翁藝術品。在每個地點,他們都提取了微量黃蜂巢樣本,這些黃蜂巢要么位于用來繪制圖像的顏料下面,要么在它上面。通過對這些蜂巢殘留物進行碳年代測定,研究人員可以為每件作品劃出大致的年代范圍。他們的結論是,這些圖案大多“繪制于12700年前至11500年前一個相對較短的時間內”。
雖然年代久遠,但這還算不上澳大利亞最古老的巖畫,“最古老的”這一頭銜目前由人們于2012年在北領地周恩地區發現的一件樣本保持。那件樣本是一塊石英巖,上面有用木炭描繪的各種形狀,被認為是一幅巨型畫作的碎片。經過測定,那塊石頭已有2.8萬年的歷史。還有很多考古證據表明,人類在這類遺址居住的歷史極為漫長。[7]這個課題值得寫一本書了。我真正迷戀的其實是赭石非凡的持久力。顏料怎么可以這么持久?要知道它被涂在巖壁上2.3萬年之后,埃及人才開始建造他們古老的金字塔。另外,它與今天的高科技、分子控制涂料又有著怎樣的聯系?
我曾經有幸拜訪了受人尊敬的藝術家加布里埃爾·諾多(Gabriel Nodea),他對吉納族人(Gija people)有著深刻的了解。加布里埃爾的繪畫工藝融合了傳統和現代材料。像他的祖先一樣,他通過研磨色彩鮮艷的巖石來制造粉末狀顏料。他將與水混合的聚乙烯醇膠水作為黏合劑,同顏料攪拌在一起,然后涂抹在巖壁表面。他的顏料很牢靠,可以在畫布上維持幾十年,但他說:“吉納族人的顏料并不是粘在巖壁上的。我無法告訴你他們是如何做到的。因為我也僅知道皮毛,所以很難描述。我唯一知道的是,他們充分調動了自己的視覺和思維,從不同角度看問題。而且他們一定有什么秘密配方,因為僅靠水和赭石是行不通的。”

圖3 吉納藝術家加布里埃爾·諾多及其用赭石繪制的畫作,這幅作品描述的是沃曼(Warmum)的故事
“長期以來,研究人員一直在試圖弄清楚巖畫中使用的黏合劑是什么,”格里姆瓦德文化材料保護中心的研究員、諾多的同事瑪塞勒·斯科特(Marcelle Scott)博士說,“但最大的挑戰是,我們能接觸到的材料畢竟有限。另外,我們還需要留意巖畫和巖石表面之間的化學相似性,因為這一點可能關系到它的適應性。”斯科特在墨爾本接受了我的電話采訪,他說后者可以得出一些有趣的結論:“當人們在樣本中看到氧化鐵時,他們會很容易聯想到‘血液’。但在大多數情況下,氧化鐵來自赭石。”血液有時確實被當地的原住民用于藝術創作,比如2001年去世的著名吉納藝術家杰克·布里滕(Jack Britten)就曾用桉樹的汁液和少量袋鼠血來黏合赭石。但據我所知,截至目前,還沒有人從澳大利亞傳統的巖畫中識別出任何一種材料。不過,人們對來自世界上其他遺址的巖畫已經有所了解。例如,考古人員曾在南非桑族人的巖畫中發現了蘆薈汁液的痕跡。我們所掌握的關于這些古代畫作的化學信息大多來自對其顏料的分析,比如過去就有一個專門針對格維翁巖畫中使用的一種獨特的桑樹顏料的研究。通過使用便攜式X射線熒光分析儀來分析赭石樣本,研究人員揭示了其鮮艷的顏色源于黃鉀鐵礬——一種含有鉀和硫酸鹽的礦物。人們的研究還涉及其他諸多方面,從識別巧妙偽裝的文物毀壞行為到精確定位特定赭石的開采地。
2011年,悲劇降臨在東金伯利地區的一個小社區——沃曼藝術中心。這場悲劇再次讓人們意識到赭石顏料與“這片土地”的密切聯系。50多年來,沃曼藝術中心在當代原住民藝術界占據著特殊地位。它由吉納族人擁有和管理,培養出了多位知名的澳大利亞藝術家,是文化知識和藝術作品的重要儲存庫。因此,當山洪暴發襲擊該地,摧毀了藝術中心及其周圍的房屋時,這場災難對澳大利亞的藝術發展造成了深遠的影響。“到處都是畫,散布得很遠,我們不得不騎著摩托車去找它們,”吉納藝術家羅斯利恩·帕克(Roseleen Park)告訴《悉尼先驅晨報》的記者,“樹上有,山上有,還有的纏在鐵絲網上。我搶救回來大約100幅。”時任該藝術中心主席的諾多說:“最讓我揪心的就是那里的藏品,看到我們的畫作被沖走、被損壞,那感覺令人崩潰。對我們的人民來說,澳大利亞藝術的重要性是不言而喻的。它構建了我們與自身文化的關系,讓我們與令人振奮的古老傳說、鄉土風情以及彼此緊緊相連。”
其中一些受損作品由斯科特和她墨爾本大學的同事保管。“以已故藝術家作品為特色的沃曼社區收藏館對澳大利亞來說有著重要的歷史意義,能作為保護者參與其中,我們深感榮幸,”但她也直言了他們所面臨的巨大挑戰,“這些作品中有上百件上面黏附著泥土,而且許多都已經發霉。”保護小組還要應對一系列不同材料,如木材、帆布和水泥板等。正如我們在下面將要揭示的那樣,在決定顏料與物體表面結合緊密程度的因素中,黏附于何種材料與依賴何種成分達成黏附一樣重要。斯科特說,最終事實證明,這些顏料的表面非常牢固。“處理表面很困難,但這是我們工作的一部分,我擔心我們能否在不損害畫作的情況下清除掉上面的泥漿(實際上是濕赭石)。不過沃曼的藝術家很熟悉這些材料,在他們的幫助下,清理工作比我們預想的要順利。”這些經過精心修復的藝術品在2013年被送回沃曼,現被安置在沃曼藝術中心附近一個專門建造的存儲設施中。
與當代藝術作品不同,千百年來,裝飾著金伯利巖壁和洞穴的巖畫無法擺脫大自然的破壞性力量,而且這種破壞有時可能是極端的。該地區雨季潮濕悶熱,而旱季則是白天陽光明媚,夜間霜凍頻襲。劇烈的氣候變化使人們更加好奇這種古老的巖畫是如何保存下來的。但人們也發現,有一種天氣可能有助于它們的保存。
荒漠漆皮是一種深色的薄涂層(大于0.2毫米[8]),多形成于暴露的巖石表面。雖然荒漠漆皮最常見于干旱地區,但從冰島到夏威夷,到處都能發現它的蹤跡。它往往富含錳和鐵的氧化物,與其所附著巖石蘊含的化合物類似。將這一涂層與下面的巖石區分開來的是高度凝聚的二氧化硅、鋁及其他氧化物。這些礦物質將荒漠漆皮轉化為堅硬的玻璃狀表面,從而對巖石起到保護作用。根據科學家的說法,荒漠漆皮的擴散是靠風完成的。在橫掃沙漠的過程中,風會帶走灰塵顆粒,并將它們沉積在巖石表面。然而,一旦這些灰塵顆粒落地,后續會發生什么仍然是個謎。一些人提出了某種與微小真菌孢子有關的生物機制,就像二氧化硅在有水情況下會發生化學分解一樣。我們知道,荒漠漆皮的形成速度隨著時間和地點的不同而變化。澳大利亞的一項研究發現荒漠漆皮發生在至少1萬年前的“主要成漆”時期,并在隨后出現多個不同厚度層次的證據。
斯科特說,像這樣的自然過程就可以解釋為什么一些巖畫能保存這么久。“天氣肯定有影響,但其程度取決于荒漠漆皮形成的時間點——相對于巖畫的創作時間而言。假如它形成于繪畫完成后不久,那么一個潮濕時期就會對巖畫造成損害,但一個干燥時期可能會促使保護層形成。”即使形成了荒漠漆皮,這種保護層也并非刀槍不入。鹽霧和火都可以破壞它,而且在部分地區破壞速度甚至超過了形成速度。目前尚不清楚這對澳大利亞珍貴的巖畫遺址會有什么長期影響。考慮到氣候變化、采礦作業和人口增長等其他因素,澳大利亞巖石遺址的前景著實令人擔憂。
我一邊凝視著一塊向外伸展的巨大巖石,一邊思考著這一切。巖石上布滿了層層疊疊的手印和圖案——一片由橙色、白色和紅色組成的海洋,這里也因此得名“紅手洞”。紅手洞位于悉尼以西一小時車程的地方,被認為是藍山原住民藝術的最佳范例之一。這些圖案是年輕男孩將赭石涂抹在手掌上繪制的——作為他們成人儀式的一部分,其歷史可以追溯到大約1600年前。我看不到任何荒漠漆皮的痕跡,但顏料仍然鮮亮。我側身向前,把臉靠在保護遺址的金屬柵欄上,想盡可能地靠近這些巖畫。有好幾分鐘,唯一的聲音來自沙沙作響的桉樹。當我往回走的時候,和一些游客擦肩而過,我聽到一個幼小的聲音說:“爸爸,我們可以把手印摁在我床邊的墻上。那一定很酷!”這位爸爸很快回復:“也許吧,寶貝,但別指望它們能像這些手印一樣持久。”