近日，中國(guo)科學(xue)院上海高等研(yan)究院(yuan)研究人員(yuan)在Nature子刊《npj | heritage science》發(fā)(fa)表了題(ti)為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論(lun)文。在該論文中，研(yan)究人員利用上(shang)海騰拔Rapid TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構儀用(yong)于測定xiangya文物的抗壓強度。

從金沙(sha)遺址出土的飽(bao)水xiangya文物(wu)，因埋藏過(guo)程中(zhong)有機質(zhì)分解而(er)出現(xiàn)(xian)結構損(sun)傷和韌性下降(jiang)的情況。為此(ci)，本研究采(cai)用微生物誘(you)導碳酸鹽沉(chen)淀（MICP）技術，利用(yong)具有 59.5 U 脲(niao)酶活(huo)性和 0.34 U 碳酸酐酶(mei)活性的(de)巴氏芽孢桿菌(jun)，對飽(bao)水xiangya樣本(ben)進行處(chu)理。X 射線計算(suan)機斷層掃(sao)描（CT）分析表明，通(tong)過 MICP 生成的碳(tan)酸鈣晶體有(you)效填充了(le)孔隙(xi)，使總孔隙(xi)體積(ji)減少了 46.7%。具(ju)體而言，1–60 納米范(fan)圍內(nèi)孔(kong)隙的(de)微孔體積(ji)和比表(biao)面積分(fen)別減(jian)少了 50.9% 和(he) 57.6%。X 射線衍射（XRD）分析(xi)證實，MICP 產(chǎn)(chan)生的碳酸鈣晶(jing)體為方解(jie)石和球(qiu)霰石。此外，經(jīng)(jing) MICP 處理的xiangya抗(kang)壓強度達到(dao) 20.38 MPa，是未處理樣(yang)本的 3.3 倍。這些結(jie)果表明(ming)，MICP 技術(shu)能夠有效加固(gu)出土(tu)的飽水xiangya。

采用(yong)質(zhì)構(gou)儀對經(jīng)微生物(wu)誘導(dao)碳酸鹽沉(chen)淀（MICP）處理的xiangya樣本(ben)及對照(zhao)組樣本的抗(kang)壓強度(du)進行了測試(shi)，結果(guo)如圖 8a 所示。經(jīng) MICP 處(chu)理的xiangya樣本(ben)抗壓強(qiang)度為 20.38 MPa，是未(wei)處理xiangya樣本(ben)（6.20 MPa）的 3.3 倍(bei)。結果表(biao)明，MICP 處理后xiangya的(de)力學性能得到(dao)顯著改善。這(zhe)可能是(shi)因為 MICP 處理產(chǎn)生(sheng)的碳酸鈣(gai)沉淀(dian)填充了(le)出土xiangya中的(de)孔隙和裂縫，從(cong)而加固了(le)其結(jie)構并提高了抗(kang)壓強度。抗壓(ya)強度測試后(hou)樣本(ben)的狀態(tài)如圖(tu) 8b 和 8c 所示。未處(chu)理的xiangya樣本(ben)在測試后發(fā)(fa)生碎裂，這可(ke)能是由(you)于樣本內(nèi)(nei)部存在大量裂(lie)縫和孔隙，導致(zhi)結構完(wan)整性較(jiao)低。相(xiang)比之下，經(jīng) MICP 處理(li)的樣本在(zai)抗壓強(qiang)度測試(shi)后僅與(yu)壓頭(tou)接觸的部位發(fā)(fa)生碎裂(lie)，整體(ti)并未破碎。這(zhe)些結果表(biao)明，MICP 處理能(neng)有效(xiao)加固(gu)xiangya樣本并改善其(qi)整體力學性(xing)能。

參考文(wen)獻：Yijun Zou et al. Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation. npj | heritage science, 2025。