臺灣化學教育
Chemistry Education in Taiwan化學與藝術的融合
林震煌
國立臺灣師範大學美術系教授、化學系合聘教授
最近藝文界最熱門的話題莫過於台灣本土第一位雕塑家黃土水與《甘露水》～百年尺度的遺產與見證。1921年黃土水的大理石雕塑《甘露水》入選了日本帝國美術展覽會。在那之後，作品歷經了戰亂、動盪、棄置、封存、追尋…，這次驚艷地又再次展現在世人之前（北師美術館展出中：2021.12.18 -2022.04.24）。這是刻劃一名面容充滿自信的女子，頭微微仰起，姿態挺直，是臺灣第一件女性裸體雕刻創作。精湛的雕刻技巧，使得這尊大理石作品被讚譽為「台灣的維納斯」。主持這次黃土水大理石雕塑修復的森純一教授，他目前是台師大美術系的客座教授。他與黃土水同為東京藝術大學畢業，這一齣學長雕刻、學弟修復的故事也成了一段台、日間的美談。試想在一百年前的那個年代(大正10年)，能獲得一塊巨大的、雕刻等級的義大利大理石並不容易。黃土水用的大理石是介於雕刻等級與建築等級之間的大理石。他非常巧妙的將大理石最好質地的部分，用在臉部的雕刻，完成一件等身高的現代大理石雕刻。這大理石雕像經過近半世紀躺在木箱的塵封時間已不如黑白照片中潔白，顏色泛黃並有多處髒汙。森教授修復大理石污漬時，我們經常討論墨漬的成因，例如可能是普魯士藍或鐵膽墨汁造成的影響…等。現代雕像修復除了靠經驗，其實也很仰賴科學，尤其是化學。修復用的素材、藥品也都非常講究。常用的有碳酸氫鈉、碳酸氫銨、氨水、EDTA、甲基纖維素、次氯酸鈉、過氧化氫、環氧樹脂、B72黏著劑…等。最後上蠟、拋光，還有防霉劑的選擇，例如常用的有苯扎氯銨，樣樣都是一門學問。
本期專題為「化學與藝術的融合」，共有七篇文章。內容包括數位科技藝術、版畫、書畫裝裱、顏料與染色及濕壁畫。首先，臺灣博物館典藏之「康熙臺灣輿圖」是描繪17、18世紀臺灣社會文化生活及清初對臺灣地理知識的一個縮影。該圖是臺灣西部由北到南的山川地形、兵備部署與城鄉生活等景觀最早的記載。它可能是在庚子之亂的時候，從北京流出到國外。當時的臺灣總督兒玉源太郎知道以後，設法取回後就放在臺灣總督府的博物館，當作鎮館之寶。台灣光復後，移放到歷史博物館長年展出。2003年原圖送至日本進行修護。費時兩年的時間，於2005年12月完成修護工作，得以更佳的面貌重現於國人眼前。2016年進行數位重建。本期專題特別邀請到了數位重建的計畫主持人台科大陳鴻興教授撰寫專文。文章將介紹影像編輯與影像修復方式，並介紹如何以多圖層架構完成輿圖內整體元素之數位重建工作。內容包含文字、竹叢、樹林、水田、旱田、石城、兵營、草屋、土屋、山脈、河川、人物、牛、馬、犬、兔、鹿與船等元素。此外，文章中將提及如何使用多頻譜LED光源光箱系統，用來重建並模擬臺灣博物館常設展展場之展示照明，並決定出最為適當的色彩重建展示版本。這些數位重建與複製品評價技術，都可能是未來博物館、美術館在展示古地圖、書畫等典藏作品的一項新技術。
X射線螢光分析是一種快速的、非破壞式的測量方法，廣泛用於元素分析和化學分析。特別是在地球化學、法醫學、考古學和藝術品，例如油畫、版畫和壁畫。本期邀請了台師大美術系臺師大文物保存維護研究發展中心王瓊霞撰文，以修復楊英風的金屬版畫「常新」為例，檢測分析該金屬版材質。科學檢測的結果可提供修復人員在進行修復前，掌握材質的特性，以便在進行修復時對移除鏽化物有所判斷與根據。該文將以此案例，探討並介紹修復方針與內容、展示與保存形式。
書畫裝裱是項傳統的工藝技術，而漿糊是裝裱時主要的黏著劑。漿糊會與材質介面有著緊密地接觸，因此被認為是影響書畫保存的重要因素。書畫裝裱用的漿糊跟一般文具紙張用的漿糊是完全不一樣的層次。裝裱必須使用完全無筋的麵粉（又稱澄粉或淀麵）。這是一種從小麥提取澱粉所製成的一種不含麵筋(蛋白質)的麵粉。除了漿糊之外，布海苔及甲基纖維素也是現代書畫修護時會使用的黏著劑。黏著劑的老化程度可由儀器設定溫濕度、紫外光照射時數等環境條件來檢驗。在修護材料及文物的劣化現象上，透過現今科學的分析及實驗，可讓修復師獲得許多知識並指引正確的解決方向。本期邀請了故宮國寶裝裱修復師許兆宏撰文，介紹黏著劑的耐久性，並參酌相關文獻來思考後續的研究方向。
108課綱開始實施迄今已三年，各個學校紛紛開展出屬於自己學校特色的探究與實作課程。本期邀請建中王慶豪老師撰文，介紹教師在課堂如何引導學生進行植物色素萃取與染布。染色的效果會受到染色材料的好壞、媒染劑、染色時的溫度、時間等因素而產生細微的差別。因此每次染色都可以創造出不同的藝術效果。故須設計相關的課程加以引導，讓學生探究的方向能稍微收斂不至於太過發散以減輕實驗室準備藥品器材的壓力。文中介紹了「紫草」、「芡草根」、「紅花」、「蘇木」及「黃梔子」等植物染材料，讓同學學習不同萃取植物染料的技術、探討金屬媒染劑所造成染液變化，並可利用手機辨色應用程式或RGB配色表定義顏色種類的不同，練習以色碼做為描述顏色的工具。
探究與實作改變了高中的實驗教學。學生學習的知識不再侷限於課本內容，而是向外延伸，擴及到更多素養、能力與態度的養成。這樣的訓練之下，可以使學生具備解決問題的能力來面對生活及未來的挑戰。在化學學科領域中，動手做實驗一直是學生最感興趣的部分，尤其是具有「變化」現象的實驗，例如顏色變化或是產生氣體、沉澱、爆鳴聲等，在在都能引起學生熱烈的討論與嘗試。本期邀請北一女江慧玉老師撰文，就以『藍色』為主軸，分述顏料或染料的獲得及製作。同樣在「追藍」系列中，另外邀請了台師大美術系郭雅倢撰文，敘述如何使用陽明山的藍染顏料，製作類似於彩色墨條的繪畫用具：「棒繪具」。在台灣，「棒繪具」常被應用於膠彩創作的打底色層，以及文物保存修復上。由於台灣並沒有生產「棒繪具」，所需品必須自日本購入。日本產的「棒繪具」，藍色系以本藍、美藍、日本發酵藍為常見。其中，陳年日本發酵藍棒最為珍稀而價高。台灣過往曾有輝煌的陽明山藍染歷史文化，若能夠研發出陽明山藍染「棒繪具」，一定可以促進文化的活化，發展具有台灣特有色相之顏料。
文末特別要介紹的是「濕壁畫」。國內最早的「濕壁畫」畫家是師大美術系陳景容名譽教授。他是台灣當代一位極具才華的藝術家，不論在藝術、學術、社會的回饋和奉獻等成就斐然。陳景容教授在師大美術系畢業後赴日留學，畢業於國立東京藝術大學壁畫研究所，因此擅長油畫、素描、版畫、嵌畫、濕壁畫。中正文化中心國家音樂廳壁畫「樂滿人間」就是他的作品。他也是最早引進繪畫正統修復觀念的專家。我本身是理工科背景，在師大化學系任教多年，去年因緣際會跨領域轉聘到師大美術系文物保存科技組。在一次偶遇的機會中，陳教授邀我到他的個人畫室畫畫，於是我就這樣竟然也拿起了畫筆！本期邀請同一畫室的畫友許惠媛撰文，描述我們跟著大師學習「濕壁畫」的過程。
最後，非常感謝邱美虹教授邀請我擔任這一期的客座主編，也非常感謝編輯群的協助。歡迎本期刊讀者的你們，跟我們一起進行一趟化學與藝術的融合之旅！