兽类标本制作和修复的创新应用

摘 要：本文通过复制兽类标本的牙齿、爪等部分的模型并将其安装到标本上完成标本特殊姿态的制作和修复的方法，改良过去老式制作方法的缺点，将过去运用于文物和化石复制的现代模型复制技术运用到兽类标本的制作和修复上，在动物学研究的实验技术上实现了突破和创新。

关键词：模型复制技术；兽类标本；标本修复

中图分类号：Q95-3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150833005

19世纪50年代开始，西方近代生物学知识逐渐传入中国。而生物标本的采集和制作的方法也随着生物学研究与博物馆学的发展在中国得到延续，至今已有了150余年的历史。过去在制作一些特殊姿态的兽类标本的时候会展示其的牙齿、爪子或鹿类动物的角等部位，在此过程中，通常采用的方法有2种，在兽类动物标本剥制过程中，有的动物头骨经防腐处理后仍然要使用在制作的标本上。头骨，尤其是珍稀动物的头骨，是动物分类学及生物进化的研究上进行分类与鉴定的重要依据之一[1]，若将其用于制作剥制标本，对于动物学研究则是一种损失。若将头骨用于制作标本，在制作骨骼标本的时候，整副骨骼标本会不完整，缺少的骨骼部分必须要用复制的模型来代替；用油灰或陶土等捏制塑形后，进行上色。但是像张口形态的兽类标本的口部通常会使用这种方法，形态较容易失真，时间一长，材料还容易发生老化开裂，影响了标本的科学性与展示效果。如何来解决这一多年的难题呢？于是，我们想到了在文物和化石复制上运用的模型复制技术。

我国的模型复制技术最早可以追溯到商代晚期的“失蜡法”。而真正意义的现代模型技术开始在博物馆应用于古脊椎动物的复制是在19世纪30年代初，当时中国古人类学家胡承志先生在北京协和医学院，从美国科技人员那里学习和掌握了“北京人”化石的模制石膏型的技术，从此开始了我国古脊椎动物化石模型工作。[2]第一代模具是用石膏，石膏属于模具和成型的通用型材料，是刚性材料。完成一个头骨模型的模具要由大小20余块组成，相互要紧密结合，顺序有秩衔接稳妥摇而不脱，进入20世纪70年代后，一批新的化工原材料被引进来尤其是用于模具材料的硅橡胶，一些石膏翻制难度较高的模具的复制被解决。模具的耐用率也大大地提高了。如硫化硅橡胶。该胶在固化剂的作用下，于室温中黏度逐渐上升，直至完全固化。它具有良好的仿真性和强度以及极低的收缩率，是做模具的好材料。目前，市场上以RTV-948硅橡胶性能最佳，制模效果最好。

此外成型材料也大量引进现代有机聚合物，由于其较好的粘接性、防水性、抗酸碱性，以及其单体或聚体的良好的渗透性，已被广泛应用于文物的保护、加固和复制。例如，环氧树脂曾用于许多项目，如日本用于桂离宫和法隆寺的修复[3]。使用593环氧树脂作为模型材料可以体现出标本的动态、动势等关键环节。使用抗老化性更好的环氧树脂，还可以尽可能延缓其老化、返色的年限[4]。

动物标本是生物学研究和博物馆科普教育的重要资源，将模型复制技术运用到现代标本制作和修复技术中[3]，不仅可以提高它的观赏性，同时也有利于为动物学研究提供了更科学有效的第一手材料。

2010年上海科技馆生肖巡展的”华夏虎啸”东北虎标本的制作中技术人员就应用了这项工艺，在继承传统工艺的基础上，创新地拓展了这项技艺的应用领域，其工艺流程如下。

1 材料与工具

1.1 材料

新鲜剥取的东北虎头骨（带肌肉和舌头）、东北虎动物趾骨（爪）全副、RTV-948硅橡胶（配固化剂）、纱布、模型石膏、水、环氧树脂（593配固化剂）、滑石粉、油画颜料24色、钛白粉、雕塑用油泥、砂轮机、砂纸、AB环氧胶等。

1.2 工具

手术刀、医用剪刀、解剖盘、不锈钢调刀、油画笔、塑料小盆、电子秤等。

2 工艺流程

2.1 牙齿部分的翻制

用手术刀将新鲜剥去毛皮的成年东北虎头部上下颚分离。

将上颚与下颚连同舌头（带牙齿）均朝上放平，周围用雕塑油泥围边填塞，厚度以需要制作的模具的厚度为宜，露出需要翻制的部分。耐心将之油泥与之合缝并刮平。

制作硅橡胶软模：取一塑料小盆放在电子秤上，克数归零，倒入548硅橡胶300g并加入3%催化剂和5%固化剂。必须充分调制后用油画笔均匀地涂抹在需要翻制部分表面，要仔细不要遗漏。放置360min，让硅橡胶充分反应。

将第3个步骤再重复1次，并将剪成小块的医用纱布均匀地贴在涂抹过硅橡胶的地方，每块纱布边缘必须要相互重叠，以免以后模具出现破裂。

待硅橡胶凝固后，再将第3个步骤重复1次。

待硅橡胶凝固后，再刷一遍硅橡胶，以光洁模具表面。

制作石膏硬模具：由于硅橡胶软模会发生变形，为防止其变形必须给软模穿加上硬质外套。取塑料小盆，装入约1升水，均匀撒入模型石膏粉至与水平面平齐，搅拌后等待至石膏开始黏稠，迅速在硅橡胶上面覆盖一层石膏，其厚度保持在约15mm。等待60min后，即可取出翻制的头骨。

浇铸：将模具放平，根部用油泥围堵。

称取环氧树100g，加入滑石粉、钛白粉。再加入少量土黄和褐色的油画颜料，可根据经验调制至接近于兽类牙齿的颜色，同时，加入25%固化剂。将环氧树脂灌入模具。浇筑时做细微的震动动作，目的是赶走内部产生的气泡，避免模型上产生空洞。模型厚度要根据制作需要而定，大约300min后固化。

2.2 爪的复制

爪根部用油泥延伸填平约1mm，而后，爪尖朝上放置（与放置面成90°），根部留做浇筑口，取宽度超过爪尖5mm厚度3mm的雕塑油泥条，沿离爪根部6mm处围边一圈，并压实以免泄漏。

参照2.1的方法调制一定量的硅橡胶倒入上述油泥围边内至满。等待待360min，硅橡胶凝固，取出虎爪待用。

称取环氧树脂20g加入滑石粉、钛白粉以及土黄和褐色油画颜料，同样根据经验调制至接近于兽类牙齿的颜色，同时，加入25%固化剂。将环氧树脂灌入模具。浇筑时同样进行细微的震动（为防止颜色偏差，可将老虎的18个爪子模具做好后同时浇筑），大约300min后固化。

2.3 模型在标本上的安装工艺

2.3.1 修模

以上下颚牙齿模型为例，小心打开模具，取出翻制好的模型，使用砂轮机把模型的拼缝修光，修平。还可以使用600目以上的砂纸进行细微的打磨。模具上如果有个别气泡产生，可将AB环氧胶（1：1调和）加入滑石粉调至可塑形不粘手，取这种材料对气泡进行修补。爪的修模方法亦在采取相同的步骤进行。

2.3.2 安装与上色

牙齿模型安装在已经基本制作完成的标本的口部，缝隙同样用加入滑石粉的AB环氧胶（1：1调和）进行黏合和修补。然后，标本唇部的皮肤对牙齿进行包裹后用大头针固定。最后，用少量油画颜料在细节处进行补色[6][7]。爪的安装方法只需用454胶水黏合即可。

3 模型技术在修复上的应用

标本在研究、展览等过程中由于各种原因，不可避免将地会造成一些损坏，特别是齿、爪、角等坚硬的部分外露易造成磕碰。因此，模型复制技术在标本的修复上也发挥着不小的作用，复制所用的模具可长期保留，如在修复的时候就可以翻制一些爪子模型，再使用454胶进行黏合，使标本修旧如新，也避免了因使用动物自身的骨骼部位而造成损坏后难以修复的遗憾。此方法还能反复使用，节约了标本的修复成本。翻制的模具可长久保存备用，有2块以上组合模具需用吊棕绳绑好保存，以免发生变形[8]。

4 结果与讨论

猫科动物的犬齿和爪是其日常生活生存中主要依赖的身体部分，也是动物标本制作中需要重点表现的部位。模型翻制的工艺手段制成的虎齿和爪尖利、刚硬，能栩栩如生地表现出猫科动物的行为特征。用此方法制作的这对东北虎标本成为上海科技馆2010年“华夏虎啸”生肖特展的两只“明星”，他们嬉斗打闹、活灵活现，对东北虎的形态和生活场景予以了真实再现。此后，该展览又在南京、曼谷等地巡展，均取得了较好的反响，而这也要归功于模型技术的运用在其中起到的画龙点睛的作用。如今，它们又被安放在新建成的上海自然博物馆的展厅，继续发挥着其科普教育的作用和研究价值。

动物标本的制作、保养、修复是自然博物馆重要的专业技术，在动物标本的制作和修复中结合了模型复制技术，也充分反映了现代生物标本制作技术不断发展的美好前景。

参考文献

[1] 王冠，梁玉实.动物标本制作中新技术的应用[J].特产研究，2006（4）：56-57.

[2] 张建军，张丽芬.脊椎动物化石模型材料的选择和应用[J].化石，1994（1）：24-25.

[3] 张秉坚，尹海燕，铁景沪.石质文物表面防护中的问题和新材料[J]文物保护与考古科学，2000，12（2）：1-4

[4] 卜卫民.安徽凤阳汤和墓出土一件元青花瓷的修复[J].文物保护与考古科学，2014，36（3）：99-103.

[5] 肖方.在动物标本制作中新技术、新材料的应用[J].生物学通报，1997，32（2）：30.

[6] 祝尧荣.动物剥制标本制作技术[J].绍兴文理学院学报，2000，20（6）：123-124.

[7] 鲁金波，王玉忠，毛景东.动物剥制标本制作技术的改进[J].内蒙古民族大学学报，2008，14（2）：87-88.

[8] 潘金文.玻璃钢制作兽类标本的新技术[J].生物学通报，1994，20（7）：42-44.