从兵马俑到中国紫研究，上科大用电镜技术揭示千年合成之谜

今年是秦兵马俑考古发掘50周年。高级军吏俑的发现再次引发社会对秦兵马俑的广泛关注。近年来，上海科技大学物质学院王竹君教授和刘志教授等科研人员从兵马俑中获取灵感，利用自主研发电子显微镜，并运用电子显微成像技术，在材料科学与文化遗产保护领域发挥科技助力作用，促进考古研究及自然科学与人文学科的融合。

中国紫的起源

与国内外相关研究

紫色在古代是自然界中是极难获得的一种色彩，历史上迄今未曾发现过天然的紫色颜料。刘志2003年在西安兵马俑参观时，看到1号坑外的大厅里正展出两个带颜色的俑人，其中跪射俑的裙子是紫色的。这一色彩引起了刘志教授极大的兴趣，于是由此着手，与团队一起在上科大开始了一系列关于中国紫的研究。

据王竹君介绍，中国蓝、中国紫、中国深蓝这3种材料都是由国外学者最早发现的，其中只有中国深蓝的发现有中国人夏寅（作为第二发现者）的参与。1997年，国外学者曾成功合成过中国紫，并发现这是最早的人工合成的量子材料。所谓量子材料，是指在特殊条件下表现出能量不连续性的材料。上海科技大学物质学院研究团队通过对兵马俑紫袍驭手中紫色颜料的分析发现，这种合成技术早在战国时期就已出现；而具有特殊结构的中国紫，则广泛存在于春秋至汉代，在东汉时期消失。其存在时间跨越了约900年，合成产品的质量因使用者社会地位的不同而有所差异。秦代时，中国人的服饰主要以黑色、紫色和红色为主，其中紫色主要来自于官方委托的烧制工艺。虽然秦代人并不了解紫色颜料的微观结构，但他们已经掌握了通过硝砾五石合成中国紫的技术。根据对秦汉墓葬中中国紫样本的检测，其纯度约为30%，而兵马俑中的紫色纯度则高达95%以上。值得一提的是，中国历史上正式烧制紫色的官窑工艺，直到宋代才开始出现。

2000年前后，国际上曾有一批关于中国紫的论文发表；但当时合成中国紫主要采用水热法，与中国秦代的合成方法不同。

上科大团队通过电镜

已能合成100%纯度中国紫