《Frontiers in Materials》：Adhesive coatings in naval archaeology: molecular and palynological investigations on materials from the Roman Republican wreck Ilovik–Par?ine 1 (Croatia)
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本研究针对古罗马共和国时期沉船伊洛维克-帕日内1号的防水涂层，采用分子（ATR-FTIR、GC-MS）与孢粉学相结合的前沿分析策略，不仅鉴定了涂层主要为松柏类焦油（pitch）及其中混合蜂蜡的zopissa，还通过孢粉组合揭示了涂层生产与施工地点的植被环境，为复原古代造船技术、贸易路线及生态环境提供了全新视角，开辟了海洋考古学多学科交叉研究的新路径。
论文解读
从远古的独木舟到今天的巨轮，船只的建造与维护始终面临一个核心挑战：如何让船体防水并抵御水流腐蚀、微生物及蛀虫的侵蚀？历史上，人们广泛使用树脂、沥青、植物焦油等天然粘合材料作为防水涂层。然而，这些古老的“胶水”究竟由什么制成？它们产自何方？又是否能透露出古代船坞环境或船只航行路线的蛛丝马迹？长久以来，考古学对非木质材料的关注相对不足，对涂层成分的精确鉴定及其背后环境信息的挖掘存在空白。
为了深入解答这些问题，一项发表于《Frontiers in Materials》的研究，对一艘约公元前2世纪中叶沉没于克罗地亚帕日内湾的罗马共和国时期沉船——伊洛维克-帕日内1号的防水涂层展开了开创性的探索。研究人员不再满足于传统的单一分析，而是创新性地将分子分析与孢粉学、统计学指标相结合，旨在不仅精确鉴定涂层材料的化学组成与工艺，更试图“解码”其中封存的花粉，以追溯涂层生产或施工时期的周边植被环境，从而为复原古代造船活动的地理位置与技术交流提供全新证据。
为开展这项研究，作者团队运用了几个关键技术方法：首先，利用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）和气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对涂层样品进行分子层面的结构分析与成分鉴定，获取其“分子指纹”。其次，对同一批样品进行孢粉学分析，通过复杂的化学处理提取其中封存的花粉颗粒，并在显微镜下进行鉴定与统计。最后，运用PAST软件对孢粉数据进行统计分折，包括聚类分析、主成分分析等，以识别不同的植被模式并据此对样品进行分组。样本全部来自伊洛维克-帕日内1号沉船船体不同部位（包括船首、船中、船尾）采集的十个防水涂层样品。
5.1 结构分析
通过ATR-FTIR光谱分析，绝大多数涂层样品的光谱特征与文献记载的松科植物焦油（pitch）相符，显示出富含氧基团（特别是酸性基团）和高芳香性的特点。唯一样本PA 101的光谱略有不同，在2850 cm-1处出现了一个肩峰，提示其中可能含有蜂蜡成分。
5.2 分子分析
GC-MS分析证实了结构分析的推断。七个样品的色谱图主要被松柏类二萜标志物主导，特别是脱氢松香酸，表明涂层的主要成分是松柏类衍生物（树脂或焦油）。关键的生物标志物比例（如松香酸/脱氢松香酸比值）以及某些芳香烃（如惹烯、甲基惹烯）的存在，共同指向这些材料经历了超过300°C的热处理，即它们是“焦油”而非未加热的树脂。所有样品都显示出显著降解的迹象，如存在未分辨复杂混合物背景。特别的是，样品PA 101中检测到了左旋葡聚糖（纤维素和木质素热解的产物）以及长链蜡酯（蜂蜡的特征标志物），明确其是由松柏焦油与蜂蜡混合而成的复合材料，这与老普林尼记载的、用于希腊船只的“zopissa”配方一致。
5.3 孢粉和统计分析
对十个涂层样品中提取的花粉进行详细分析和统计处理，揭示了丰富的信息。孢粉图谱显示，样品中封存的花粉组合反映了高度多样化的植被环境，包括地中海森林、灌木丛、桤木林、湿草地等多种类型。通过聚类分析和主成分分析，十个样品可被分为四到五个不同的组别。例如，PA 100的花粉组合以冬青栎、岩蔷薇等地中海森林成分为主；PA 101和102则以刺柏属为主；而船尾和中部的多个样品（如PA 103, 104, 111, 112等）则与草本植物比例高、与农业活动相关的植被模式更为接近。这种分组并非随机，而是呈现出一定的空间分布规律：船首区域的三个样本（PA 100, 101, 102）各自属于不同的组别，而船尾和中部区域的样本则显示出更高的内部同质性。这表明该船可能使用了来自不同批次的涂层材料，可能对应着建造初期使用了不同来源的材料，或在后续航行中于不同地点进行了多次维修和补涂。
研究结论与意义
本研究通过对伊洛维克-帕日内1号沉船防水涂层的综合分析，得出以下核心结论：首先，分子分析确证船体涂层的主要成分为松柏类焦油，且其中一个样本为焦油与蜂蜡的混合物（zopissa），这为古代文献记载提供了实物证据，并暗示了与意大利南部希腊殖民地的技术交流。其次，更为创新的是，孢粉学与统计分析显示，涂层中封存的花粉组合具有多样性，并能据此区分出不同的材料批次。这些花粉所反映的植被环境，部分与沉船发现地（东北亚得里亚海沿岸）的典型植被吻合，但另一部分，特别是船尾和中部多个样本所显示的高比例草本植物和橄榄等农业相关花粉组合，则与意大利阿普利亚地区（特别是布林迪西附近）的古代环境记录高度相似。这一发现与通过对船体压舱石进行沉积学分析后提出的、该船可能建造于布林迪西附近船厂的假说相互印证。
该研究的重要意义在于，它成功实践并展示了一种全新的、多学科融合的研究范式。它超越了单纯的材料鉴定，将分子考古学、孢粉学和统计学深度结合，使得一块古老的“胶泥”不仅能诉说其化学身世，还能揭示其地理来源，甚至映射出古代船只的生命历程——从建造、维修到航行的轨迹。这不仅极大深化了我们对古罗马时期造船材料、工艺与技术传播的理解，也为海洋考古学提供了通过微小有机物追溯古代人类活动、贸易路线及环境互动的强大工具，开辟了该领域研究的新前沿。
