從「 ”還原焰”的使用說起，談談我國古代治金術發明與制陶術的關系

冶金和制陶都是壹種高溫物理化學過程，在人類早期生產技術中，這兩項技術間的關系是較為密切的，古人也早就註意到了這壹點，我國古籍中所謂「 ”陶鑄”、「 ”陶冶”之說，便是這壹認識的壹種反映。如《墨子?耕柱》：「 ”昔者夏後開使蜚廉折金於山川，而陶鑄之於昆吾。”《荀子?王制》：「 ”農夫不斫削，不陶冶而足械用。”此「 ”陶冶”和「 ”陶鑄”之意大體相近，也即以陶範鑄造。 壹、冶金與制陶之間的關系 從現代技術原理上看，古代冶金與制陶之間的關系當主要表現在如下三個方面： （1）由於制陶技術的發展，使人們掌握了不少高溫技術，如燃料燃燒技術、通風技術，以及築爐技術。 （2）用於鑄造的泥型技術的產生和發展，無疑受到過陶器成型技術的許多影響。此應即是「 ”陶冶”和「 ”陶鑄”所反映的原意。 （3）制陶過程發生的許多物理化學變化，以及高溫可創造新型物質的事實，在思想上會給人們許多有益的啟示。 但冶金和制離畢竟是兩種不同的高溫物理化學過程，它們還是有著許多區別的，所以，冶金術與制陶術之間的關系，多數還是間接的，啟發性的，技術上雖有承襲，但更多的還是壹種思想上的影響和啟迪。 從技術上看，制陶的必要條件只有壹個，即足夠高的溫度和足夠大的高溫空間，而治金的必要條件卻有兩個，壹是足夠高的溫度和足夠大的高溫空間，二是足夠濃度的和持續的還原性氣氛。 對於冶金來說，第二點尤為重要，沒有足夠濃度的還原性氣氛，無論怎樣的高溫也是於事無補的。成陶則不然，它完全可以在氧化性氣氛中進行。 二、冶金術的發明是否受到過制陶技術的影響？ 現今不少學者認為，冶金術的發明，不管在高溫技術，還是還原焰技術上，都受到過制陶技術的影響。竊以為此話只說對了壹半，冶金術受到過制陶高溫技術的影響是明顯的，但是否受到過其還原焰技術的影響，則值得商榷。 這包括兩方面的問題：壹是我國治金技術發明於仰韶文化時期，那麽，當時的窯爐是否有了還原焰？二是在陶窯(灰陶)的還原性氣氛中，是否能夠還原出銅來？ 從現有考古資料看，我國古代的灰陶約出現於裴李崗文化時期，但數量非常之少。在整個仰韶文化時期，我國陶窯大體上都是采用氧化性氣氛的。 仰韶文化中的彩陶，其紅彩的主要著色劑是Fe203，黑彩的主要著色劑是MnO和Fe203，都是在氧化焰中燒成的。及至龍山文化時期，陶窯才以還原焰為主的，這可由廟底溝和三裏橋各文化層中，陶器色的變化情況得到很好的說明。 廟底溝仰韶文化灰坑(5號、10號、363號、387號)能分辦飾紋的陶片總數為16082件，其中紅陶，包括細泥紅陶和夾砂粗紅陶，計14415件，占此期陶片總數的89.63％;灰陶只有泥質陶壹種，計1663件，只占陶片總數的10.34％;黑陶只有細泥質壹種計4件，只占陶片總數的0.03％。 到了龍山文化期，就發生了明顯的變化，在灰坑551號、568號、576號中，能分辦紋飾的陶片總數為3941片，其中灰陶(包括夾砂灰陶和泥質灰陶)計3825件，占陶片總數的97.07％;黑陶只有細泥質壹種，計35件，占陶片總數的0.8％;紅陶也只有泥質的壹種，計81件，占總數的2.05％。 三裏橋也有類似的情況，其仰韶文化灰坑(6號)的紅陶，包括細泥紅陶和夾砂紅陶，計455件，占陶片總數的93.44％:灰陶，只有泥質壹種，計25件，占陶片總數的5.14％;黑陶只有細泥質壹種，計7件，只占1.4％。 到了龍山文化就發生了較大的變化，在能分辨飾紋的陶片中，灰陶(包括夾砂灰陶和泥質灰陶兩種)計2739件，占去此期陶片總數的81.5％;黑陶(只有泥質壹種)計271件，增至總數的8.08％;紅陶(包括泥質和夾砂質兩種)計351件，只占10.45％。其他遺址也有類似情況，如西安半坡，粗砂陶(約占陶片總數的60％)主要為紅色和紅褐色，此外還有淺灰、灰黑、灰褐、暗褐、淡黃、橙黃等；細泥陶(約占陶片總數的35％)也以紅色為主，次為黑色(約占15％)、灰色、褐色、黃色、乳白色；細泥硬陶(約占陶片總數的5％)主要為紅色、橙黃色，少數為紅褐色和灰色。 因紅陶為氧化焰燒成，這便充分表明，仰韶陶窯主要是燒氧化焰的，龍山文化後才以還原焰為主。所以說人們在仰韶文化時期便得到還原焰的啟示，這是值得懷疑的。 三、冶金術的誕生 從制陶工藝研究來看，灰陶雖使用了還原焰，但那是不連續、不穩定的，並非燒造灰陶時，整個燒造過程都是還原焰，而是到了燒成後期，才通過封閉窯頂等方式來創造還原焰的。而金屬還原則需要壹個相對穩定的、持續高溫的還原性氣氛，這個條件在陶窯中是不易得到的。要人們從封閉窯頂的悶燒中得到「 ”還原焰”的啟示，以冶煉金屬，這是十分困難的。金屬冶煉皆需高溫，皆需鼓風以加強空氣流通，與「 ”悶燒”相去甚遠。而悶燒後溫度馬上就會下降，還原溫度就很難保證，故陶窯的還原性氣氛是很難保證煉出銅來的。 總的來看，冶金術應是在新石器時代晚期之後，在多項生產技術都有了發展，人們的認識能力和操作水平都有了較大提高的基礎上發明出來的。它不是某個單項生產技術發展的結果，而是整個社會生產和人類自身認識水平發展的結果。 ?冶金術的發明，既是社會的壹種需要，也是歷史發展的壹種必然。新石器時代之後，人們有了對新產品、新技術的追求，有了壹定的高溫技術，從制陶工藝中獲得了「 ”高溫可以創造新物質”的信念，冶金術總要發明出來的。至於冶金術發明的具體過程，其說不壹，有說它可能與篝火有關，也有說它可能是森林失火造成等，但有壹點可以肯定的是，最早的金屬應是偶然煉制的，在大量的偶然事件後，人們才找到了其中的必然性。 參考文獻： 嚴文明：《論中國的銅石並用時代》 中國科學院古研究所：《廟底溝與三裏橋》 孫淑雲等：《甘肅早期銅器的發現與冶煉、制造技術的研究》 安誌敏：《中國早期銅器的幾個問題》 張萬鐘：《泥型鑄造發展史》 河北省文物管理委員會：《河北唐山市大城山遺址發掘報告》