在人类文明进程中,“陶”是人类有史以来发明的第一种人造材料,由此掀起一场文明进化革命。之后,人类掌握了冶金术,制造出了更优秀的人造材料——金属,让人类可以使用人造的更坚硬的工具改造世界,推动人类文明跳跃性发展。
问题在于:中国冶金术到底起源何处,是源于西方,还是本土独立起源?其实,这个问题早有答案,但因为与青铜技术起源混淆,以至于长期以来中国冶金术也被误以为源于西方。接下来,笔者谈一谈世界上最早的冶金术,以及纯铜(红铜)、黄铜、砷青铜、锡青铜区别。
欲要谈论本文话题,先了解一下上述四种铜的不同。
首先:红铜
红铜即纯铜,因其具有玫瑰红色,表面形成氧化膜后呈紫色,所以又称为紫铜。这种铜熔点高达1100°,新石器早期人类肯定没办法将之融化。但自然界中有红铜,居住在自然红铜周围的古人,可以直接拿来打磨使用,由此出现上大几千、上万年的红铜器。
因此,在新石器早期,虽然如西亚地区出现了铜器,但人类依然没有掌握冶金术,只是对自然红铜的使用而已。
其次,黄铜
黄铜是铜、锌元素为主的合金,在自然界中不存在。因此,想要获得黄铜,那么就要将铜矿与锌矿放在一起冶炼。
上文谈到,铜的熔点高达1100°,5000年前全世界的炉温都达不到,但加入锌(熔点不到500°)之后,熔点却会下降到900—1000摄氏度,具体熔点会因锌含量的不同而有所变化。
上个世纪,位于西安临潼的姜寨遗址,距今大约6700年,其中出土了两件黄铜器,分别是一件半圆残片及一根断裂的铜管。这是中国最早、也是世界最早的合金。
不过,古代黄铜硬度比较低、容易变形,整体性价比较低,很难得到先民欢迎。因此,史前考古虽然还发现一些黄铜,但显然没有流行起来。
第三,砷青铜
所谓“砷青铜”,就是在铜中加入砷元素,由此熔点就降低到800°。
按照西方历史表述,西亚最早的青铜器就是砷铜,距今大概6000年。在距今3500年前,西方主要还是砷青铜。中国在距今4000年前,主要已是锡青铜,5000年前后的马家窑锡是锡青铜刀,石峁文化的锡青铜占比约50%,陶寺遗址有不少砷青铜,夏商周时期是锡青铜的天下。
之所以锡青铜会取代砷青铜,一方面锡青铜硬度和强度都远比砷铜更好,生产更方便,一方面砷有毒,对生产者严重不友好(早期冶金工匠地位很高,二里头、殷墟考古可证)。
第四,锡青铜
所谓“锡青铜”,就是铜中加入锡元素,熔点范围在800℃到930℃之间,具体数值取决于锡含量。中国发现的最早青铜器是马家窑青铜刀,距今5000多年,采用的是锡铜合金。
相比黄铜、砷青铜,锡青铜有诸般好处,但不利的地方在于:锡是一种很昂贵的矿物,在地壳中锡很稀少,只占地壳的百万分之二。因此,除非铜矿、锡矿恰好在周边,否则早期人类很难发展出锡青铜。
商周时期,之所以高度重视南方,或重视南方向北运输的通道,就与进口南方锡矿有关。历史学家翦伯赞认为:殷代商人最主要的贸易是从长江上游一带输入锡,因为中国黄河流域不产锡。
通过上述可见,红铜虽然是金属,但史前根本无法真正冶炼,自然也就不会产生冶金术,只有黄铜、青铜才代表冶金术的出现,而中国姜寨黄铜出现时间早于西亚砷青铜,故而中国最早掌握“冶金术”。
2012年,《光明日报》发表了一篇报道,标题为《中国冶金工艺起源本土》,讲述中国科学院研究生院王昌燧教授研究姜寨黄铜与西亚砷铜,得出的结论是:姜寨黄铜“与西南亚砷铜的冶炼工艺相似”,但两者冶炼产物完全不同,且姜寨黄铜早于西亚砷铜,因此“中国的冶金工艺与西南亚没有继承关系,应该是独立起源。”
其实,既然西方认为冶金术源于西亚,而且只有单一起源,那么姜寨黄铜早于西亚砷铜,如此为何不是西亚青铜冶炼技术源于中国冶炼黄铜的技术呢?毕竟,姜寨黄铜开启人类冶金史,更是融合两种矿石、得到一种新的金属,这种冶金思路更为重要,未必不是西亚冶炼砷铜的灵感来源。
除此之外,王昌燧还有一句话引人思考,即“我们发现,不少外国科学家们都没有充分重视和利用中国的考古资料,在这些研究中都忽略了中国最早的一批人工制备合金——黄铜。”如此无视中国考古发现,那么西方构建的欧亚历史体系,自然也就缺乏可信度,自然就会被中国人质疑。因此,如今很多国人质疑西方历史叙事是有道理的。
最后,既然最早的冶金术出现在中国,那么中国青铜技术是本土起源,还是源于西亚呢?这个问题如今还没有定论,但西方普遍认为中国青铜技术源于西亚,国内也有很多学者这么认为。对此,笔者提供几个考古发现,提供大家参考:
首先,如果中国青铜技术源于西亚,那么西边冶炼年代应更早,但考古发现反常现象。甘肃西城驿遗址(上限距今4200年)、黄河中下游陶寺遗址等,冶炼年代早于西邻的南草原炼铜遗址。
其次,按照“西来说”的逻辑,越靠近西边,得到的传承理应更为完善、工艺相对更为先进,但西城驿的却不如长江中下游的冶炼工艺,这无疑极不符合常理。
第三,湖北屈家岭文化中,最早的冶金遗存不晚于公元前3800年,后来形成了专业化的锡铜冶铸技术。该冶炼遗址相距姜寨黄铜不到千年,且该遗址的黑釉陶炉温要求900至1000度。
可见,从姜寨黄铜、到屈家岭冶金、再到马家窑锡青铜刀、最后到夏商周青铜盛行,是有一条“冶金本土进化”路线的,因此中国青铜技术西来说未必正确。当然,其中受到西亚一些技术影响,这是可能的,但反过来说,西亚冶金未必没有受到中国技术的影响。
参考资料:《光明日报——中国冶金工艺起源本土》等