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本书关注的是物体表面的科学，澳大利亚偏远的西北部看起来并不像一个理所当然的破题之处。但如果我们想探索人类与黏性物质的关系，没有比那里更好的地方了。金伯利地区以其陡峭的峡谷和原始水域的壮丽景观而闻名，土地辽阔——面积大约是爱尔兰国土面积的5倍，人口却不到3.7万人。
这片土地拥有极其古老的历史，形成于至少18亿年前，并且自那时起，它基本上就没有再受到构造作用力的影响。那里的土壤颜色繁多，从亮黄色到深浅不一的红色，偶尔还有深到发黑的紫色。
该地区日暮般的色彩源于岩石中不同形式的氢氧化铁——铁、氧和氢原子的每一种组合都产生了自己的色调。这些材料被统称为“赭石”，是人类的第一种颜料。几千年来，金伯利地区的原住民一直熟练地使用赭石来留下他们的印记：分享故事，纪念祖先，传达对周围世界的体验。今天的艺术家会在画布或木头上作画，这些作品构成了一条不间断的系谱，可以追溯到最早的艺术形式——岩画艺术。金伯利地区拥有世界上最精美、最古老的作品之一。
其中最著名的是格维翁（Gwion）风格的图案。在金伯利北部发现的这些图案“以精心描绘的人物像为主，他们身穿精致的礼服，戴着长长的头饰，旁边还有回旋镖、长矛等物质文化”。尽管蕴含着巨大的文化价值，但有许多格维翁遗址在当地大兴土木的过程中被毁坏。许多人都在指责文化遗产保护法存在漏洞，来自雅玛特吉·玛尔帕原住民团体的西蒙·霍金斯（Simon Hawkins）更是形容目前的保护措施“陈旧过时……像个笑话”。金伯利地区的人们对于分享他们祖先的知识一直都很谨慎，这是可以理解的。在加林恩族四位年迈长老共同撰写的《格维翁格维翁：好妈妈》（ Gwion Gwion: dulwan mamaa ）一书中，格维翁岩画被描述为“保护人类……血液……法律的秘密”。
不过近年来，许多原住民团体开始向西方科学家寻求帮助，以了解这种艺术是如何以及何时创造的。澳大利亚岩画的创作时间是出了名的难以鉴定，因为它的铁基颜料缺乏碳，而碳是用于放射性碳年代测定的必要元素。不过，2020年的一项研究发现了一种创造性的方法。与传统拥有者团体一起，墨尔本大学的科学家研究了来自14个秘密地点的格维翁艺术品。在每个地点，他们都提取了微量黄蜂巢样本，这些黄蜂巢要么位于用来绘制图像的颜料下面，要么在它上面。通过对这些蜂巢残留物进行碳年代测定，研究人员可以为每件作品划出大致的年代范围。他们的结论是，这些图案大多“绘制于12700年前至11500年前一个相对较短的时间内”。
虽然年代久远，但这还算不上澳大利亚最古老的岩画，“最古老的”这一头衔目前由人们于2012年在北领地周恩地区发现的一件样本保持。那件样本是一块石英岩，上面有用木炭描绘的各种形状，被认为是一幅巨型画作的碎片。经过测定，那块石头已有2.8万年的历史。还有很多考古证据表明，人类在这类遗址居住的历史极为漫长。
这个课题值得写一本书了。我真正迷恋的其实是赭石非凡的持久力。颜料怎么可以这么持久？要知道它被涂在岩壁上2.3万年之后，埃及人才开始建造他们古老的金字塔。另外，它与今天的高科技、分子控制涂料又有着怎样的联系？
我曾经有幸拜访了受人尊敬的艺术家加布里埃尔·诺多（Gabriel Nodea），他对吉纳族人（Gija people）有着深刻的了解。加布里埃尔的绘画工艺融合了传统和现代材料。像他的祖先一样，他通过研磨色彩鲜艳的岩石来制造粉末状颜料。他将与水混合的聚乙烯醇胶水作为黏合剂，同颜料搅拌在一起，然后涂抹在岩壁表面。他的颜料很牢靠，可以在画布上维持几十年，但他说：“吉纳族人的颜料并不是粘在岩壁上的。我无法告诉你他们是如何做到的。因为我也仅知道皮毛，所以很难描述。我唯一知道的是，他们充分调动了自己的视觉和思维，从不同角度看问题。而且他们一定有什么秘密配方，因为仅靠水和赭石是行不通的。”
图3 吉纳艺术家加布里埃尔·诺多及其用赭石绘制的画作，这幅作品描述的是沃曼（Warmum）的故事
“长期以来，研究人员一直在试图弄清楚岩画中使用的黏合剂是什么，”格里姆瓦德文化材料保护中心的研究员、诺多的同事玛塞勒·斯科特（Marcelle Scott）博士说，“但最大的挑战是，我们能接触到的材料毕竟有限。另外，我们还需要留意岩画和岩石表面之间的化学相似性，因为这一点可能关系到它的适应性。”斯科特在墨尔本接受了我的电话采访，他说后者可以得出一些有趣的结论：“当人们在样本中看到氧化铁时，他们会很容易联想到‘血液’。但在大多数情况下，氧化铁来自赭石。”血液有时 确实 被当地的原住民用于艺术创作，比如2001年去世的著名吉纳艺术家杰克·布里滕（Jack Britten）就曾用桉树的汁液和少量袋鼠血来黏合赭石。但据我所知，截至目前，还没有人从澳大利亚传统的岩画中识别出任何一种材料。不过，人们对来自世界上其他遗址的岩画已经有所了解。例如，考古人员曾在南非桑族人的岩画中发现了芦荟汁液的痕迹。我们所掌握的关于这些古代画作的化学信息大多来自对其颜料的分析，比如过去就有一个专门针对格维翁岩画中使用的一种独特的桑树颜料的研究。通过使用便携式X射线荧光分析仪来分析赭石样本，研究人员揭示了其鲜艳的颜色源于黄钾铁矾——一种含有钾和硫酸盐的矿物。人们的研究还涉及其他诸多方面，从识别巧妙伪装的文物毁坏行为到精确定位特定赭石的开采地。
2011年，悲剧降临在东金伯利地区的一个小社区——沃曼艺术中心。这场悲剧再次让人们意识到赭石颜料与“这片土地”的密切联系。50多年来，沃曼艺术中心在当代原住民艺术界占据着特殊地位。它由吉纳族人拥有和管理，培养出了多位知名的澳大利亚艺术家，是文化知识和艺术作品的重要储存库。因此，当山洪暴发袭击该地，摧毁了艺术中心及其周围的房屋时，这场灾难对澳大利亚的艺术发展造成了深远的影响。“到处都是画，散布得很远，我们不得不骑着摩托车去找它们，”吉纳艺术家罗斯利恩·帕克（Roseleen Park）告诉《悉尼先驱晨报》的记者，“树上有，山上有，还有的缠在铁丝网上。我抢救回来大约100幅。”时任该艺术中心主席的诺多说：“最让我揪心的就是那里的藏品，看到我们的画作被冲走、被损坏，那感觉令人崩溃。对我们的人民来说，澳大利亚艺术的重要性是不言而喻的。它构建了我们与自身文化的关系，让我们与令人振奋的古老传说、乡土风情以及彼此紧紧相连。”
其中一些受损作品由斯科特和她墨尔本大学的同事保管。“以已故艺术家作品为特色的沃曼社区收藏馆对澳大利亚来说有着重要的历史意义，能作为保护者参与其中，我们深感荣幸，”但她也直言了他们所面临的巨大挑战，“这些作品中有上百件上面黏附着泥土，而且许多都已经发霉。”保护小组还要应对一系列不同材料，如木材、帆布和水泥板等。正如我们在下面将要揭示的那样，在决定颜料与物体表面结合紧密程度的因素中，黏附于何种材料与依赖何种成分达成黏附一样重要。斯科特说，最终事实证明，这些颜料的表面非常牢固。“处理表面很困难，但这是我们工作的一部分，我担心我们能否在不损害画作的情况下清除掉上面的泥浆（实际上是湿赭石）。不过沃曼的艺术家很熟悉这些材料，在他们的帮助下，清理工作比我们预想的要顺利。”这些经过精心修复的艺术品在2013年被送回沃曼，现被安置在沃曼艺术中心附近一个专门建造的存储设施中。
与当代艺术作品不同，千百年来，装饰着金伯利岩壁和洞穴的岩画无法摆脱大自然的破坏性力量，而且这种破坏有时可能是极端的。该地区雨季潮湿闷热，而旱季则是白天阳光明媚，夜间霜冻频袭。剧烈的气候变化使人们更加好奇这种古老的岩画是如何保存下来的。但人们也发现，有一种天气可能有助于它们的 保存 。
荒漠漆皮是一种深色的薄涂层（大于0.2毫米
），多形成于暴露的岩石表面。虽然荒漠漆皮最常见于干旱地区，但从冰岛到夏威夷，到处都能发现它的踪迹。它往往富含锰和铁的氧化物，与其所附着岩石蕴含的化合物类似。将这一涂层与下面的岩石区分开来的是高度凝聚的二氧化硅、铝及其他氧化物。这些矿物质将荒漠漆皮转化为坚硬的玻璃状表面，从而对岩石起到保护作用。根据科学家的说法，荒漠漆皮的扩散是靠风完成的。在横扫沙漠的过程中，风会带走灰尘颗粒，并将它们沉积在岩石表面。然而，一旦这些灰尘颗粒落地，后续会发生什么仍然是个谜。一些人提出了某种与微小真菌孢子有关的生物机制，就像二氧化硅在有水情况下会发生化学分解一样。我们知道，荒漠漆皮的形成速度随着时间和地点的不同而变化。澳大利亚的一项研究发现荒漠漆皮发生在至少1万年前的“主要成漆”时期，并在随后出现多个不同厚度层次的证据。
斯科特说，像这样的自然过程就可以解释为什么一些岩画能保存这么久。“天气肯定有影响，但其程度取决于荒漠漆皮形成的时间点——相对于岩画的创作时间而言。假如它形成于绘画完成后不久，那么一个潮湿时期就会对岩画造成损害，但一个干燥时期可能会促使保护层形成。”即使形成了荒漠漆皮，这种保护层也并非刀枪不入。盐雾和火都可以破坏它，而且在部分地区破坏速度甚至超过了形成速度。目前尚不清楚这对澳大利亚珍贵的岩画遗址会有什么长期影响。考虑到气候变化、采矿作业和人口增长等其他因素，澳大利亚岩石遗址的前景着实令人担忧。
我一边凝视着一块向外伸展的巨大岩石，一边思考着这一切。岩石上布满了层层叠叠的手印和图案——一片由橙色、白色和红色组成的海洋，这里也因此得名“红手洞”。红手洞位于悉尼以西一小时车程的地方，被认为是蓝山原住民艺术的最佳范例之一。这些图案是年轻男孩将赭石涂抹在手掌上绘制的——作为他们成人仪式的一部分，其历史可以追溯到大约1600年前。我看不到任何荒漠漆皮的痕迹，但颜料仍然鲜亮。我侧身向前，把脸靠在保护遗址的金属栅栏上，想尽可能地靠近这些岩画。有好几分钟，唯一的声音来自沙沙作响的桉树。当我往回走的时候，和一些游客擦肩而过，我听到一个幼小的声音说：“爸爸，我们可以把手印摁在我床边的墙上。那一定很酷！”这位爸爸很快回复：“也许吧，宝贝，但别指望它们能像这些手印一样持久。”