科學家們現在利用激光技術，能夠在不打開容器的情況下探查世界上一些最脆弱的科學珍品。研究人員開發了一種基於激光的掃描技術，能夠識別密封博物館標本瓶內的保存液體，其中一些標本的歷史可追溯至近 200 年。這項突破對於自然歷史博物館尤為重要，這些博物館在全球範圍內擁有超過 1 億個以液體保存的標本。這些標本瓶中許多含有未知或文獻記載不全的化學混合物，如果被擾動，可能對人類有毒或對標本本身造成傷害。
對於與查爾斯·達爾文有關的收藏，這一挑戰尤其重要。達爾文在 HMS Beagle 船上收集的標本在進化科學中持續發揮著核心作用，但許多標本的保存方法歷史悠久，其成分和安全性相差甚遠。直到現在，識別標本周圍的液體需要打開瓶子，這樣會面臨蒸發、污染和不可逆損壞的風險。而新方法則通過玻璃本身分析內容物，消除了這一危險。
這種方法依賴於空間偏移拉曼光譜技術（SORS），這是一種便攜式的激光技術，通過容器和液體後的光散射來閱讀信息。研究人員通過分析光能量的微妙變化，能夠在不直接接觸的情況下確定保存液體的化學組成。研究團隊在博物館儲藏室內使用手持設備分析了 46 個密封標本，包括達爾文收集的魚類、哺乳動物和各種無脊椎動物。這項技術在接近 80% 的案例中準確識別了保存液體，並在 95% 的情況下部分識別了。
不同物種之間出現了不同的保存模式。哺乳動物和爬行動物通常在儲存前用福爾馬林處理，而無脊椎動物則經常直接用甲醛或包含添加劑（如甘油或丙二醇）的混合溶液保存。這些發現為負責長期收藏管理的策展人提供了實際的好處。了解所含化學物質有助於博物館決定何時需要進行干預，並降低對保存工作人員的風險。
一些歷史保存劑含有有毒或不穩定的化合物，包括基於汞的溶液或隨著時間推移可能變得爆炸的苦味酸。當前標籤的準確性通常因為數十年的蒸發或污染而受到影響。直到現在，理解每個瓶子中的保存液意味著必須打開它們，這樣就會面臨蒸發、污染和將標本暴露於環境損害的風險。來自科學與技術設施委員會中央激光設施的 Sara Mosca 說：「這項技術使我們能夠監測和保護這些無價標本，而不會影響其完整性。」
高級保護專家 Chelsea McKibbin 強調了這項工作的更廣泛意義。她表示：「本研究中使用的標本代表了 200 年的科學採集歷史，包括達爾文的原始樣本，這些樣本幫助塑造了我們對進化的理解。能夠在不打開容器的情況下分析其保存狀態，讓我們能夠保持這些歷史材料的完整性，同時確保它們能夠為未來世代所用。」除了達爾文的收藏，這一方法還可以應用於全球的博物館，為管理老化的濕存藏品提供了一種更安全的方式，以保護不可替代的生物記錄。這項研究已發表於《ACS Omega》。
