在 as 往期文章中，我們介紹了神奇的細菌如何充當" 文物修復師 "，讓歷經數百年風吹雨打的藝術作品枯木逢春，也讓大眾 " 穿越時空 "，飽覽作品剛誕生時的神采。本期文章，我們繼續(xù)前行，看看細菌如何以環(huán)保而高效的方式守護人類文化。

羅馬與佛羅倫薩同為意大利的文藝復興中心，現(xiàn)今仍保存相當豐富的文藝復興藝術作品與巴洛克風貌。歷史的濃縮和文化的熏陶 , 構筑了這座偉大而浪漫的" 永恒之城 "。

而如今，羅馬的藝術遺跡受到時間、污染、酸雨以及數百萬游客汗水和呼吸的摧殘，羅馬廣場上的塞普蒂米烏斯 · 塞維魯斯拱門（SeptimiusSeverus）就是其中之一。

羅馬的賽普蒂米烏斯 · 西弗勒斯拱門，來源：wiki

公元 203 年，為了紀念塞普蒂米烏斯 · 塞維魯皇帝在 194 或 195 年和 197-199 年兩次戰(zhàn)勝帕提亞，羅馬人民建造了塞普蒂米烏斯 · 塞維魯拱門。是一座白色大理石建筑，其三重凱旋門是同類中裝飾最華麗的拱門之一，影響力巨大，羅馬最知名的建筑康斯坦丁凱旋門（Arch of Constantine）的設計就受了塞維魯凱旋門的影響。

像許多其他古代建筑一樣，這座紀念碑在時間的洗禮中遭受了巨大的磨損。中世紀時期，幾場洪水沖刷掉了拱門下半部分的浮雕。它還一度被改建為堡壘，在原有的建筑結構中增加了塔樓，并設計與旁邊的教堂相連。甚至有雕塑家在其中一個通道內開設了商店，他雕刻在內墻上的痕跡直到今天仍然可見。直到公元 19 世紀，仍有商販在較小的拱門擺攤。盡管受損嚴重，它以頑強的生命力依舊矗立在羅馬廣場上。

賽普蒂米烏斯 · 西弗勒斯拱門上的浮雕受損，來源：parcocolosseo.it

然而，大理石的天然層理在日積月累中逐漸被鹽化、瓦解。石柱上的幾道垂直裂縫、雕刻花紋的碎裂 …… 都歸因于建造起初使用了劣質的大理石材料——它難以支撐 " 永恒的勝利 "。

文物修復專家亞歷山德羅 · 盧加里（Alessandro Lugari）和他的同事們提出一個建議：利用細菌挽救這件藝術品。as 前面的推文提到過在藝術品上使用" 以菌抗菌 "的修復方法，皆是以將細菌涂抹在其表面的" 外敷 "方式。像美第奇小圣堂博物館的修復團隊在對米開朗琪羅的雕塑作品《晝夜晨昏》進行修復時，就將選定好的施氏假單胞菌 CONC11 涂抹在雕塑的表面，任其 " 自由 " 地蠶食污漬。

數十億個細菌在數噸大理石塊的裂痕中不斷蠶食拱門本身，" 外敷 " 的方式便不再可行。于是，修復者創(chuàng)新地使用細菌進行了生物固結實驗。

科學家首先" 布下天羅地網 "，在拱門上覆蓋一層生物混合物，這種混合物包含酶和一種可刺激微生物生成鈣的化學產品 Mixostone。隨后，靜候 " 獵物落網 " ——存在于大理石裂縫中的細菌被酶吸引到表面，迅速與 Mixostone 產生化學反應，刺激生成的碳酸鈣填補了縫隙，將大理石固化。

羅馬的賽普蒂米烏斯 · 西弗勒斯拱門正被數十億個細菌強化，這些細菌被喂食酶以鈣化，來源：wiki

修復人員在拱門表面的一部分進行了測試。這種生物固結方法比其他同樣應用細菌的方法更容易、直接，完美利用拱門內部細菌的代謝潛力來進行修復。"

"從內到外 "的方法大獲成功，修復人員準備在修復紀念碑的整體上使用。" 小小的戰(zhàn)士 " 吹響號角，助力羅馬之城的勝利傳說不朽。

比薩，坎波桑托紀念堂，來源：wiki

坎波桑托（Camposanto）紀念堂位于意大利比薩市，于 13 世紀開始建造，15 世紀竣工。" 坎波桑托 " 意大利文原意為" 圣地 "，相傳，第三次東征的十字軍從耶穌受難地" 各各他山 "帶回了建造這座紀念堂的第一捧" 圣土 "。直至 1779 年，它一直作為比薩市杰出公民的墓地。

紀念堂的內部墻壁綿延著近兩千平方米的壁畫，最早的一批畫作在大堂的西南角，是意大利畫家弗朗切斯科 · 特雷尼（Francesco Traini）于 1336 年到 1341 年創(chuàng)作的作品：《受難》、《最后的審判》、《地獄、死亡的勝利》等等。

《地獄、死亡的勝利》，來源：wiki

早在 15 世紀，人們就開始嘗試用化學方法對壁畫進行清潔和修復，到了 18 世紀，過度頻繁的修復工作導致壁畫上大部分油漆溶解，原作的輪廓變得模糊不清，這些以修復和清潔為目的的化學試劑，好心卻辦了壞事，對壁畫造成了悲劇一般的" 毀容 "；二戰(zhàn)期間的大火讓這些壁畫再臨不幸，造成了災難性的損毀。

由于化學修復方式的" 得不償失"，意大利莫利塞大學（University of Molise）微生物學家 Giancarlo Ranalli 決定劍走偏鋒，嘗試以一種生命激發(fā)另一種生命，用微生物讓古老的壁畫藝術" 重獲新生 "。

他利用了施氏假單胞菌，一種棒狀生物，經常在土壤以及沉積物中發(fā)現(xiàn)，主要以氮為食，具備降解有害污染物四氯乙烯的能力。

施氏假單胞菌菌株在原子力顯微鏡下顯示其形貌，來源：businessinsider.com

將細菌涂抹在壁畫表面，靜置約三個小時，不僅畫作的原色沒有任何褪色，其表面附著的污漬、霉點和其他有機化合物也被全部降解。

薛定諤的貓 by ADA&Neagoe，來源：wiki

有趣的是：最初，是那一捧" 圣土 "為紀念堂賦予了生命；而幾百年后，來自于土壤中的細菌，又讓紀念堂涅槃重生。這是命運的巧合還是自然的緣分呢？

桑托斯胡安斯教堂是一座位于西班牙的瓦倫西亞市的羅馬天主教堂。17 世紀，巴洛克時期的西班牙畫家安東尼奧 · 帕洛米諾 ( Antonio Palomino ) 為教堂的天花板創(chuàng)作了壁畫。

西班牙巴倫西亞桑托斯胡安斯教堂，來源：wiki

1936 年，一場大火燒毀桑托斯胡安斯教堂，教堂拱頂的壁畫遭到嚴重破壞。在修復過程中，命運多舛的穹頂壁畫可謂是被" 雪上加霜 "。1960 年，當時的修復者使用膠水補畫了脫落的部分，隨著時間推移，膠水風干后變硬，留下了一層不溶于水的膠質。如今，壁畫如同月球的表面一樣" 坑坑洼洼 "，它真實的顏色已經被堆積在表面的膠質和污垢所掩蓋。

巴倫西亞桑托斯胡安斯教堂中央拱頂的壁畫圖像，來源：wiki

一開始，文物修復所的研究人員試圖使用數字印刷技術來填補油漆的裂縫，卻發(fā)現(xiàn)，裂縫中存在著膠水殘留物，以及因風化、火災后結晶鹽的積聚而形成的白色結殼。

解決這個問題的傳統(tǒng)方法有兩種：一是使用化學物質與污漬發(fā)生反應，然而，這些化學物質可能會腐蝕污漬以外的畫布和顏料；二是使用物理刮擦，這種方式不但耗時，且可能會對油漆層造成進一步的損壞。

微生物學教授 Rosa Maria Montes Estellés 和生物學家 Pilar Bosch 希望找到合適的解決方案。剛才我們提到了，微生物學家團隊使用細菌清潔了比薩坎波桑托紀念堂中的壁畫，正是這種創(chuàng)新技術給他們提供了靈感。他們前往意大利，向剛剛完成坎波桑托壁畫修復的同事學習新的細菌修復技術，了解到一種可以吞噬鹽化和膠水殘留物的假單胞菌菌株。

傳統(tǒng)的方式是直接用棉球沾取細菌涂抹在畫作上，而這次，科學家們對傳統(tǒng)方法進行了創(chuàng)新：將假單胞菌放入凝膠中，再將凝膠均勻地覆蓋在其表面。它比棉球涂抹的方式更快、更均勻，并且可以用肉眼確認涂抹的位置。

隨后，給細菌九十分鐘的時間，耐心等待它們" 享受美味 "——細菌吞噬掉表面風化的鹽層。最后，小心地用水將壁畫表面沖洗干凈，凝膠有效地避免水分滲入壁畫。

處理完成后，凝膠和細菌被清除，畫作表面迅速干燥，毀壞的壁畫重新煥發(fā)生機。對于使用一次就被清除的細菌來說，每一場藝術品的修復，都是它們" 最后的晚餐 "。

目前，修復專家們和微生物學家正在努力改進這項技術，以便它可以適用于各種畫作清潔。

運用細菌的生物清洗技術開展文物保護修復必將成為未來新趨勢。細菌還原了更古老、更純粹的人類文化，那些在漫長歷史中藝術品的未知過往，那些藝術作品在遙遠年代曾閃耀的光芒，那些人類文明被締造時的欣喜，都因為小小的細菌而得以重現(xiàn)。