導語：

關於文明的起源的標準問題，東西方學者的劃分依據有所不同。西方學者一般認為，文明的標誌是城市的產生、文字的誕生、禮儀制度的產生、車馬器的使用、農業的發展、大型建築設施等。這一套標準房址西方世界固然形制有效，但不適合東方世界的文明誕生的實際狀況。一般來說，我們將冶金術的發明、城市的出現、文字的出現作為文明出現的三大要素。在史前社會的發展中，文明標誌出現的時間往往有先後之分。早在龍山時代晚期就開始出現了密集的城市建築，"

從紅銅、黃銅到青銅

根據研究發現，目前已知最早的冶金技術的產生是在古代的西亞地區，當時的冶金製品主要是對自然銅的冶煉，而後又逐漸產生了砷銅、紅銅和黃銅製品。根據史料記載：凡銅供世用，出山與出爐，止有赤銅。這裡的"赤銅"也就是紅銅，在紅銅的基礎上配比合適的銅和鋅就煉出了黃銅。

圖一 西亞地區

目前我國古代出現最早的冶金技術也是對於金屬銅的冶煉，因為發現較少，且沒有發現大規模的冶煉遺址，晚於已知西方最早的冶金髮現，所以一般來說認為我國的冶金技術是從西亞經由歐亞草原沿著河西地區傳入中原地區的。目前最早的銅器製品發現在甘肅、陝西、山西、山東等地，基本是沿著這一傳播路徑進行分佈的。

青銅的發明是冶金史上的一次巨大進步，青銅是一種銅錫鉛合金，在古代也被稱為"吉金"，它原本呈色應該是暗金色，所以有此稱呼。現今我們發現的傳世或地下出土的青銅製品大多經過空氣和溼氣條件的氧化作用下，表面會產生一層青色的鏽斑，所以也被稱為"青銅"。青銅器因為其延展性佳、鍛造性能高、礦料開採難度較小的特點在古代社會中一度起到了引領社會發展的作用。

圖二 青銅四羊方尊

在我國境內發現最早的銅器製品是黃銅和紅銅兩種，都出現在新石器時代晚期。而到了新石器時代末期的甘青地區齊家文化當中，開始大量出現了青銅製品，主要是一些青銅裝飾品和小型的青銅生產工具等。雖然當時仍舊以磨製石器作為主要生產工具，但是青銅器的多次發現似乎證明，在四千多年前的齊家文化就已經邁入了早期青銅時代。

青銅時代與早期採礦遺址

夏商周時期被稱為"青銅時代"，這一時期的突出特點就是以青銅器作為了主要的生產和生活用具。商代以青銅酒器作為常見的生活用具，包括尊、爵、彝、觴、壺等。周代則流行以各種帶長銘文的青銅容器，如鼎、盤、盉等。

圖三 有近500字銘文的毛公鼎

商周時期以南方地區作為重要的採礦地，這些銅礦地礦量大、採礦時間長，往往從商周時期一直延續到漢代甚至更久。如著名的大冶銅綠山遺址就是商代至漢代採銅和冶銅遺址，銅綠山乃銅綠色山丘之意。位於湖北省大冶縣西3公里處。這裡的主要遺存可分為前後兩期，前期屬春秋時期或稍早，後期年代為戰國至漢代。發現有地下采區、井巷、鍊銅遺址、冶煉爐、出土井巷構件、天然銅塊以及各類質料的採礦工具和生活用具等。在遺址中發現有豎井、平巷、盲井、斜巷等設施，礦井中出土不少與採礦有關的遺物，爐渣總量超過40萬噸。這一發現揭示了古代冶金技術發展狀況，同時也填補了關於冶金史發展的資料。

圖四 銅綠山

江西瑞昌銅嶺遺址也是商代至戰國時期採、冶遺址。分為採礦區和冶煉區兩部分，採礦區分佈面積7萬平米，冶煉區在礦山腳下，分佈範圍20萬平米。發現有井巷、露天採坑、工棚、選礦場、探礦槽坑、伐木場、圍柵設施等，還有各種工具和生活用具400多件。

商周時期大規模的採冶遺址的發現表明，至少早在商代就已經有國家直接參與管理和運作的大型冶煉場所。特別是在湖北黃陂一帶發現了商代早期的盤龍城，更是直接證明了商朝統治者將南方地區視為重要的戰略物資來源，並且專門設立轉運中心用以轉運礦料。

為何銅礦資源會在商代稱為國家的重要資源呢？首先這是由當時的生產力水平決定的，當時以青銅器作為最為堅韌的器物被製作成兵器、高規格容器等，是當時先進生產力的體現；其次銅礦資源開採和調運需要藉助國家統一手段運輸，必要時還會派遣軍隊和周圍的部落或小國家爭搶資源。並且因為銅礦資源長期為上層社會所壟斷，也成為了上層貴族彰顯身份和財力的體現。

隕鐵、塊鍊鐵和生鐵技術

早在商代就已經出現有最早的冶鐵製品，不過這時候的冶鐵製品應該是作為冶銅條件下的產物。隕鐵製品性能並不佳，含有較高的鎳和鈷，質地鬆脆易折斷，和當時蛀牙的青銅製品比起來，非常不適合投入使用。商代的重要聚落河北藁城臺西遺址中就發現有局部使用鐵器的銅鉞鐵刃。值得注意的是這一時期多見的隕鐵是作為局部使用的，多數僅裝飾在刃部，可能是當時的人們意識到鐵在切割使用上的優越性。不過因為隕鐵物理性能並不能優良以及隕鐵礦石獲得難度大，所以隕鐵使用並不廣泛。

圖五 隕鐵礦石

大約在西周時期出現了塊鍊鐵製品，又稱低溫固態還原法，也是最早的人工冶鐵製品。它是在在800-1000度較低的溫度下用木炭還原鐵礦石，得到純淨且疏鬆的鐵塊。再經過鍛打，製成適用的器物，這種技術也被稱為塊鍊鐵滲碳鋼技術。典型的塊鍊鐵製品是三門峽虢國墓地2001號大墓中發現的玉柄鐵劍，劍身朽斷，只有局部和玉質的劍柄連接在一起，玉柄鐵劍也是公認的古代最早的人工冶鐵製品。

圖六 玉柄鐵劍

到了春秋時期，在塊鍊鐵的基礎上新發明了生鐵技術。生鐵冶煉技術，也被稱為高溫液態還原法，是指在較高的溫度下——大約1146度，由木炭還原鐵礦石得到含碳量超過2%的液態鐵。比如長沙楊家山65號墓中出土有一件春秋時期的鼎形器幾倍認為是較早的生鐵製品。

圖七 越王勾踐劍

戰國時期是鐵器廣泛應用時期，主要表現在鐵礦大規模地開發，鐵器大批量生產，鐵兵器取代銅兵器。並且這一時期在技術上也有一定革新：即塊鍊鐵滲碳鋼技術和鑄鐵柔化退火工藝的推廣，展性鑄鐵，鐵鑄範開始使用。戰國時代開始也被稱為"早期鐵器時代"，幾乎是從這一時期開始，鐵器開會取代銅器稱為主要生產和生活工具。

炒鋼、百鍊鋼和灌鋼技術

漢代是冶鐵技術發展的一個重要時期。這一時期有關於冶鐵的政策和發明層出不窮，如漢武帝時期的"鹽鐵官營"、鼓風技術的發明等。漢代還出現一種名為炒鋼的冶金技術，基本原理是將生鐵加熱為半液體狀態，加以不斷的攪拌，利用空氣中的氧使之脫碳，以獲得不同含碳量的鋼。這樣製作的鐵器因為脫碳，在韌性方面比之前有更大的進步。

圖八 漢代冶鐵場景

漢代晚期又開始流行一種百鍊鋼技術，主要是以炒鐵為原料，反覆疊打和控制碳分為工藝特徵的一種鋼質材料，也指製作這一材料的工藝過程。百鍊鋼的生產有一個發展過程，西漢前期的滲碳鋼因增加鍛打次數，質量明顯提高，是早期的百鍊鋼。西漢發明炒鐵技術後，制鋼以炒鐵為原料，摺疊和鍛打的次數逐漸增加。

大約在東漢時期開始形成一種新的冶金技術——灌鋼，這種技術也被稱作團鋼，是一種生鐵鍊鋼的方法。其基本原理是將含碳高的生鐵和含碳低的熟鐵按照一定比例配合，共同加熱至生鐵融化而灌入到熟鐵裡面去，熟鐵因為生鐵浸入而增碳，即所謂的"雜煉生鍒"的做法。然後繼續鍛打使組織均勻，並擠出夾雜而最後成形。灌鋼的產生，是百鍊鋼工藝和炒鋼技術發展的結果。雖然這種技術形成於東漢，但是到了南北朝時期才真正成熟並且大規模使用。

結語

冶金技術的產生、發展和古代人們的生產生活密不可分，只有在社會複雜化到一定程度才會大規模興起冶金技術，這也是為什麼大多數學者都將冶金術視作文明形成的條件之一的緣由。商周時期的大型銅礦遺址的開採和冶煉反映出封建專制集權下的高水平運作。

青銅器在商代使用最廣的領域除了貴族禮器之外，就是各種攻防性質的武器，這和當時的動盪的社會環境有很大關係。秦漢時期作為封建大一統國家，除了出現大型的官營冶金工場外，還在漢政府的重視下實現了封建社會冶金技術的重大突破。炒鋼、百鍊鋼、灌鋼等技術的相繼發明體現出漢代社會人們對實現生產技術突破的不懈探索。正如西晉著名文學家劉琨所言："何意百鍊鋼，化為繞指柔"，這句話不僅反映出文學心境，更深刻的是，當時人們對這種技術進步產生的強烈認同感。

參考文獻：

夏鼐 《中國文明的起源》

呂不韋 《呂氏春秋》

宋應星 《天工開物》

社科院考古研究所 《大百科全書·考古卷》

王巍 《考古學大辭典》

劉琨 《重贈盧諶》

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