2006年9月號(hào)的《納米通信》，發(fā)表了一篇題為《古代染發(fā)配方中硫化鉛納米技術(shù)的早期使用》的文章。這項(xiàng)由法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心、歐萊雅研究院、美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家航空研究辦公室的研究人員共同完成的研究揭示了一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)：早在2000多年前，古希臘人和古羅馬人就已經(jīng)利用在纖維核心上形成黑色硫化鉛的納米晶體，來(lái)染黑白色的頭發(fā)和羊毛。

　　文章一發(fā)表，就引來(lái)了各界廣泛的關(guān)注。這是納米時(shí)代來(lái)臨之前的納米科技嗎？還是一種自然界里完美絕倫的生物礦物合成品？

　　———意外發(fā)現(xiàn)———
　　早在2000多年前，古人就用黑色納米晶體染黑白色的頭發(fā)和羊毛
　　據(jù)歐萊雅研發(fā)部的JeanLucLeveque先生介紹，這項(xiàng)研究始于10年前的一個(gè)合作項(xiàng)目，1996年，法國(guó)博物館修復(fù)和研究中心（C2RMF）與歐萊雅研發(fā)部共同發(fā)起，啟動(dòng)了一個(gè)旨在尋找和研究現(xiàn)代化妝品工業(yè)和科學(xué)起點(diǎn)的合作項(xiàng)目。關(guān)于古代的染發(fā)技術(shù)和染發(fā)配方的研究只是其中的一部分。
　　他認(rèn)為，當(dāng)時(shí)兩者合作是基于各自在不同領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)：法國(guó)博物館修復(fù)和研究中心，由于擔(dān)負(fù)許多的考古任務(wù)以及其擁有的豐富圖書(shū)資料，在對(duì)世界遺產(chǎn)樣品進(jìn)行取樣和分析方面已經(jīng)形成了獨(dú)特的專(zhuān)業(yè)技能；歐萊雅研究院則具備一個(gè)獨(dú)特的有關(guān)頭發(fā)、皮膚、色彩、美容配方及其效用的數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)項(xiàng)目的主要成果在2001年開(kāi)羅的古埃及化妝品和香水展覽上已經(jīng)向公眾展示了。
　　“起初，我們只是想通過(guò)研究考古挖掘及搜集到的文獻(xiàn)和對(duì)象，還原化妝品業(yè)的初創(chuàng)時(shí)代，并沒(méi)有想到會(huì)有現(xiàn)在這樣的成果。”作為這個(gè)項(xiàng)目的主要參與者和發(fā)起者，JeanLucLeveque先生談起來(lái)還是很驕傲的�！爱�(dāng)我們發(fā)現(xiàn)古代的染發(fā)配方有很神奇的效果時(shí)，就又開(kāi)始了進(jìn)一步的研究。而由于涉及到納米技術(shù)，我們又與法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心、美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家航空研究辦公室合作。這個(gè)成果的確是很出人意料又很有趣的。”

　　———種種謎團(tuán)———謎團(tuán)一：古代人是如何染發(fā)的？

　　頭發(fā)是人的第二張臉，擁有一頭靚麗的頭發(fā)已成為愛(ài)美人士的共同追求，古代人也是如此的。
　　早在3000年前，古埃及人及古羅馬人就學(xué)會(huì)了用染料染發(fā)，我國(guó)古代也有類(lèi)似的記載。中國(guó)古代早在公元150年就曾用羽扇頭花、藏紅花、茜草、指甲花和發(fā)汗菊等植物，經(jīng)日光氧化后進(jìn)行染發(fā)。其中指甲花和發(fā)汗菊兩種流傳至今仍被采用。
　　幾千年來(lái)，礦物、油、石蠟或者脂肪以及水被用來(lái)制造化妝品。其中的成分大部分都是天然物品，也有一些成分是利用鉛化學(xué)的重要技術(shù)合成的。早些時(shí)候?qū)�古代埃及化妝品進(jìn)行的研究顯示，在4000年前，合成的白色化合物已經(jīng)被當(dāng)作眼影來(lái)使用，這些化合物主要是鉛化合物、角鉛礦和羥氯鉛礦。
　　謎團(tuán)二：神奇的古配方里有什么？
　　以前，人們使用指甲花來(lái)染發(fā)，但是在古希臘和古羅馬時(shí)期，可能由于指甲花染料由于顏色范圍有限、持續(xù)時(shí)間短等等原因，不能令人完全滿意，當(dāng)時(shí)的人們又研究發(fā)明了一些基于含鉛化合物的染發(fā)配方，這在古文獻(xiàn)中都有提及和記載，有些配方一直持續(xù)到了文藝復(fù)興時(shí)期。這些配方都是混合了氧化鋁和氫氧化鈣并加入少量的水形成一種膏狀染料，用來(lái)染頭發(fā)和羊毛。
　　“我們這次用來(lái)深入研究的配方是由著名的古希臘醫(yī)學(xué)家蓋倫（ClaudiusGalen）研制�！盝eanLucLeveque先生告訴記者。這個(gè)配方主要是針對(duì)天生的金色頭發(fā)，并推薦持續(xù)使用。研究人員使用蓋倫的配方處理金色的頭發(fā)，6到72小時(shí)后，金色頭發(fā)的顏色逐漸加深變?yōu)榱俗厣�，并一直持續(xù)，直至變?yōu)榱撕谏�。這是什么原因呢？
　　謎團(tuán)三：染發(fā)的原理是什么？
　　要想解開(kāi)古配方的神奇之謎，不了解頭發(fā)的原始結(jié)構(gòu)是不行的。而歐萊雅研究院長(zhǎng)久以來(lái)積累起來(lái)對(duì)于頭發(fā)的認(rèn)識(shí)這時(shí)就派上用場(chǎng)了。
　　頭發(fā)的顏色怎么來(lái)的？通過(guò)顯微鏡觀測(cè)的頭發(fā)的不同顏色，會(huì)發(fā)現(xiàn)僅僅幾個(gè)顆粒的黑色素就決定了整頭頭發(fā)的顏色。據(jù)介紹，在所有類(lèi)型的頭發(fā)中現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)共有兩種黑色素，它們?cè)陬^發(fā)中的比例也有差別。這些黑色素使得頭發(fā)有了不同的顏色———金色頭發(fā)、棕色頭發(fā)或紅色頭發(fā)。
黑色素顆粒的產(chǎn)生是黑素細(xì)胞的遺傳因素決定———黑素細(xì)胞存在于毛球中，這些黑素細(xì)胞才是真正的顏色“工廠”。這些黑素細(xì)胞將黑色素分配到周?chē)�的�?xì)胞中，這些細(xì)胞叫角化細(xì)胞，角化細(xì)胞構(gòu)成了頭發(fā)的主要部分———毛干。
　　那么頭發(fā)又是如何著色，即染發(fā)的呢？應(yīng)該說(shuō)頭發(fā)染色是一系列化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。當(dāng)進(jìn)行持久性染發(fā)或者說(shuō)是氧化上色時(shí)，產(chǎn)品中的氨水使頭發(fā)纖維膨脹，這樣著色和氧化劑就能輕松穿透發(fā)絲。這些藥劑將頭發(fā)天然的黑色素去除（或者部分去除，或者全都去除），這樣就把頭發(fā)的顏色去掉了，然后再給頭發(fā)染上新的顏色。當(dāng)然，淺色的頭發(fā)染成深色或黑色，只要遮蓋就好，并不需要去處原有色素。

　　———謎底揭曉———

　　謎底一：古配方的神奇之處源于硫化鉛納米晶體

　　了解了頭發(fā)的結(jié)構(gòu)和染發(fā)的原理，還需要高科技的分析手段和和成像方法，才可以對(duì)古配方的神奇之處做出解釋。4個(gè)小組的研究人員利用共聚焦顯微鏡、X-線熒光、X-線微衍射、高分辨率透射電子顯微鏡等工具進(jìn)行了深入的分析和研究。他們將頭發(fā)處理6個(gè)小時(shí)后，使用電子顯微鏡觀察其橫斷面，可以看到微小的鉛成分積聚在皮質(zhì)層和表皮層內(nèi)；再進(jìn)一步放大可以發(fā)現(xiàn)，微纖維內(nèi)聚集著硫化鉛晶體。因此得出的結(jié)論可以肯定，顏色來(lái)自于微纖維以及微纖維之間的表皮層和皮質(zhì)層內(nèi)聚集著的5納米大小硫化鉛納米晶體。
　　正常情況下，決定頭發(fā)顏色的黃色或者棕色、黑色素大約為300納米，而硫化鉛是如何使頭發(fā)著色的呢？事實(shí)上，制備而成的鉛離子和硫離子在包含著微纖維的富含硫成分的基質(zhì)中被原位釋放出來(lái)，晶體的大小由于受到原來(lái)纖維間空間大小的影響，致使用于修補(bǔ)頭發(fā)的角蛋白螺旋結(jié)構(gòu)不會(huì)因此退變。

　　謎底二：2000年前的古人對(duì)納米材料的使用可能是個(gè)偶然
　　古代染發(fā)配方的神奇之謎被解開(kāi)了，又有了一個(gè)疑團(tuán)出現(xiàn)了：5納米的硫化鉛結(jié)晶是如何獲得的，2000年前配制化妝品的化學(xué)家就已經(jīng)懂得應(yīng)用納米技術(shù)了么？
　　JeanLucLeveque先生笑著解答了眾人的疑惑：那個(gè)時(shí)代的化學(xué)家應(yīng)該還不知道我們現(xiàn)代意義上的納米科技，對(duì)納米材料的使用可能只是個(gè)偶然事件。但毫無(wú)疑問(wèn)，他們已經(jīng)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)上的積累，在織物染料中使用了生物礦化技術(shù)�！安贿^(guò)，整個(gè)事件依然是令人十分驚奇的，畢竟古人得到并應(yīng)用了從自然界中合成的納米結(jié)晶，從而獲得了一種永久性的、不會(huì)損傷頭發(fā)的染料�！�
　　不過(guò)，JeanLucLeveque先生也表示，對(duì)于這一發(fā)現(xiàn)，我們既應(yīng)該表示尊重也應(yīng)該看到不足。經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展，我們已經(jīng)將鉛從現(xiàn)代化妝品中剔除了出去，但是納米技術(shù)卻在各種領(lǐng)域中越來(lái)越多地應(yīng)用，并發(fā)展成為了應(yīng)用前景非常廣泛的一門(mén)新興學(xué)科。
　　■相關(guān)資料
　　頭發(fā)看得見(jiàn)的部分稱(chēng)作“發(fā)絲”。它的最表層由角蛋白鱗屑組成，這些角蛋白鱗屑像屋頂?shù)耐咂�一樣層層疊疊交錯(cuò)，這些角蛋白鱗屑使得頭發(fā)有力度和韌性。在層層角蛋白鱗屑后面的是毛發(fā)皮層，毛發(fā)皮層同樣是由充滿角蛋白的細(xì)胞組成。由于頭發(fā)具有這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和這些構(gòu)成成分的化學(xué)特性，所以頭發(fā)就具備了一些特性：非常有力度，即使用錘子也不可能將頭發(fā)碾碎；有彈性，干發(fā)可以被拉長(zhǎng)百分之二十至百分之三十，濕發(fā)能被拉長(zhǎng)百分之五十；有韌性，頭發(fā)能夠?qū)⑿伦龅陌l(fā)型保持一段時(shí)間；具有滲透性，頭發(fā)能根據(jù)空氣的濕度延長(zhǎng)或縮短。