艺术大师

英国宁静的空气国家美术馆是伦敦特拉法加广场繁忙的休憩之所。美术馆收藏了2300多件13世纪至19世纪在西欧创作的艺术品，每年都吸引数百万游客参观莫奈等杰作睡莲的池塘，梵高的向日葵和警察的玉米田．但大多数参观者看不到的是，在每个场景背后，忙碌的文物保护人员、策展人和科学家团队正在为后代保护这些画作。在欣赏完莫奈等人的作品后，被带到楼上，发现自己被分析化学实验室的玻璃器皿、化学制品和仪器包围着，感觉很茫然。

国家美术馆的六人科学部门由Marika Spring领导。她解释说，画作被带到她的团队有各种各样的原因，但他们的主要角色之一是支持画廊的保护计划。为了清理一幅画，保护人员需要知道它是如何制作的，使用了什么材料，而分析化学可以回答这些问题。

层层剥开

美术馆的许多参观者会欣赏其艺术作品的美学特征，但斯普林和她的团队享受着更深刻的理解。他们知道这些画是多层的3D物体。通常，一幅画由木框上的帆布组成，涂上准备层(或研磨层)，然后是几层油漆(包含颜料和粘合剂)，然后是保护性清漆。

斯普林在光学显微镜下检查画作的微小样本(比针头还小)，观察图层结构，然后开始识别颜料。支持证据是通过扫描电子显微镜和能量色散x射线显微分析获得的——以确定存在的元素——傅里叶变换红外光谱揭示了颜料的分子结构。液相色谱法也可用于在某些颜料中鉴别植物或动物的染料。

检测颜料有机成分的工作落到了大卫·佩吉的头上，为此他还使用了GC-MS(气相色谱-质谱法)——一种可以识别油漆粘合剂的技术。他解释说:“在我们的画作中，这通常是基于蛋黄、某种植物油或有时是胶水。”气相色谱-质谱还可以帮助鉴定一幅画的保护性清漆，如果文物保护人员希望移除它，他们需要知道这一点。

广谱

斯普林和佩吉都有化学本科学位——斯普林毕业于剑桥大学，佩吉毕业于爱丁堡大学。但他们走上了不同的道路进入国家美术馆:斯普林接受了绘画保管员的培训，佩吉则是一名分析化学家。佩吉解释说:“保护科学是利用各种技能的学科之一。”“我们部门里没有一个人走的是和其他人一样的路线。“但他们都有一个共同点:对艺术和科学都有热情。

春天的灵光一现是作为一名A-level学生出现的。她正在学习科学，但也喜欢绘画，所以当她听到一个关于艺术保护的广播节目时，她解释说:“我觉得这非常适合我。”本科毕业后，斯普林继续留在剑桥大学，攻读架上绘画保护专业的三年研究生文凭汉密尔顿·科尔研究所．随后是两次为期六个月的带薪实习，第一次是在国家美术馆的科学部，第二次是在一家私人保护工作室。之后，她回到国家美术馆担任无机分析人员，在接下来的22年里，她升任该部门的主管。

佩吉在化学上也喜欢一点艺术，他在大学二年级花了一部分时间学习艺术史。他在阿斯利康分析研究实验室度过了他的第四年，主要工作是高效液相色谱。当他回到爱丁堡读最后一年的时候，佩吉开始攻读博士学位，寻找一个可以将两者结合起来的项目。在学生酒吧喝酒时，他了解到爱丁堡大学和苏格兰国家博物馆之间的合作。更好的是，团队中的一名学生即将完成她的博士学位，需要一个替代者。他说，我简直不敢相信自己的运气。

在攻读博士学位期间，Peggie开发并应用了分析技术，主要是液相色谱和质谱法，以鉴定挂毯中的染料。他解释说:“这很像我在这里做的工作，但用的是挂毯而不是绘画。”博士毕业后，当他在工业界寻找分析化学工作时，他看到了国家美术馆招聘有机分析师的广告，剩下的，就像他们说的，就是历史了。

色彩在

美术馆的科学家们还参与整理这些杰作的信息以进行编目。Spring解释说:“这些技术信息成为许多其他用途的资源。”他们还协助美术馆的一些展览。例如，今年夏天有一个关于“使颜色”。

斯普林说:“我们也有自己的研究，这些研究通常来自于其他项目。”“我们可能会注意到一幅画上的某种特定类型的颜料退化，然后决定进行更详细的科学研究来了解这一点。”

该团队利用广泛的媒体传播他们的结果。斯普林说，这是一个非常多学科的领域。“我们正在努力接触到不同的受众，所以我们会用很多不同的方式来描述我们的作品。其中包括画廊的网站和展览目录，以及艺术史或科学会议上的演讲，以及科学期刊上的论文。

保护和保存

国家美术馆内部的环境被精心控制，以保护其无价的画作，这些画作将不可避免地随着时间的推移而发生变化。例如，画廊科学团队的另一位成员约瑟夫·帕德菲尔德(Joseph Padfield)解释说，艺术品中使用的许多材料在暴露在光线下时会降解。“但如果你把它们放在黑暗的地方，它们显然就看不见了。”

理论上，这些画作可以保存在低温、无氧的环境中，以阻止或延缓化学反应，但这也是不现实的。帕德菲尔德继续说道:“我帮助决定可以采取哪些切实可行的措施来最大限度地减少自然老化过程，同时仍然能最大限度地展示我们的画作。”

帕德菲尔德也是爱丁堡化学学院的校友。在他的本科学习期间，一项职业测试将他的个性和兴趣与艺术保护相匹配，在他学位的最后一个暑假，帕德菲尔德前往美国科德角的普罗文斯敦，开始了他的第一份保护工作。他说:“我当时在一家小型私人博物馆工作，那里保存着从海底打捞上来的文物。”第二年春天，帕德菲尔德一直在创作的展览来到爱丁堡，他一边获得更多的工作经验，一边完成他的学位。“这段经历帮助我申请了自然保护的(研究生)课程。他在纽卡斯尔的诺森比亚大学(Northumbria University)完成了为期18个月的美术保护硕士学位，并在剑桥的架上绘画保护研究生实习，斯普林在同一所大学学习。

在帕德菲尔德的研究生课程中，使用数字成像来评估艺术品是很重要的，这让他有了2000年作为惠普成像研究员加入国家美术馆所需的经验。他现在是一名正式员工，仍然使用数字成像来编目和记录绘画保护过程。他还参与了大型国际合作项目，研究如何最好地共享保护数据。

帕德菲尔德说:“我工作中最喜欢的部分是没有一天是相同的。”这种多样性，以及他对艺术品的热情，让帕德菲尔德在过去的14年里一直呆在国家美术馆。与此同时，佩吉透露，最大的吸引力之一是他每天出去吃午饭时可以在画廊里漫步。当我跟着他走出实验室回到画廊时，我完全同意他的观点:我们中没有多少人喜欢这样风景如画的午餐漫步。

阅读更多来自我们的化学和艺术主题