未解之谜：现代科技难以企及的古代工艺｜新知

原标题：未解之谜：现代科技难以企及的古代工艺｜新知

文博时空/文 文博时空 作者 徐之南

文物摄影｜杜广磊

重器凝万古之志，典籍汇千载之思。精工绝艺，融通中外。数千年来，中国工匠创造出了一系列精巧绝伦的艺术品。

在柔美的灯光下，这些精美文物闪烁着人类智慧的光芒。埋藏地下2000多年的铜车马，至今还能够灵活行驶；在古老的越王勾践剑面前，二十余层纸张竟一划可破；“五星出东方利中国”织锦的每平方厘米里居然容纳了220根经线和48根纬线……这些成果的实现方式，却至今无人知晓。即使在现代科技高度发达的当下，许多工艺仍然无法被解释和复制。

这些未解之谜存在于青铜器、玉器、织物等多个领域，展示了中国工匠的非凡智慧。鉴往知来，回顾中国传统工艺对当下亦有启示。

《考工记》可谓战国时代沉淀下的一份丰厚的工艺美术史记，周礼以器言礼、以器育人的传统，在一位巨匠的手笔中，摹记为木工、金工、皮革、染色、刮磨、陶瓷等六大类30个工种的工艺技法，是中国关于器物的最早著作。其篇幅并不长，但科技信息含量却相当大，涉及天文、生物、数学、物理、化学等自然科学知识。

《考工记》开宗明义，器物制造有整体的标准：“ 天有时，地有气，材有美， 工有巧。合此四者，然后可以为良。材美工巧 ，然而不良 ，则不时，不得地气也。”

天时、地利、人和的道理，在器物艺术中被发挥到淋漓尽致。在每年春天的第三个月，万物苏醒，生机勃勃，正是工匠制作器物的时候，“监工日号，无悖于时”。监工每日都要提醒一次，不要错过时辰。《考工记》中讲：“石有时以泐（音le，裂开），水有时以凝。”石头有的时候就会裂开，水有的时节就会凝固，把握时间，才能顺应自然，物尽其用。

对于时节的把握，在其后的历朝历代，都受到重视。唐代五月初五在扬州江心铜镜，不仅因为这一天是龙的节日，上贡朝廷的铜镜要匹配龙的节日，也是因为要合乎四时。端午这天太阳行至中天，达到最高点，事物处于最鼎盛状态，乃大吉大利之天象，所以端午节也被称为“天中节”。阳上加阳，古人把端午打上来的午时水视为大吉水。端午节午时具有三重之火，被认为是阳气最鼎盛的时候，在这个时候用火克金，是最好的熔金铸镜的时机，在此时铸造的铜镜有着别样的神力。

下面，让我们看看这些历史留下的奇迹。

01

商王武丁时期 “后母戊”青铜方鼎 中国国家博物馆藏

“后母戊”青铜方鼎重832.84千克，为目前已知中国古代最重的青铜器。

商王祖庚或祖甲为祭祀母亲（即商王武丁之妻）铸造此鼎，鼎腹内壁刻有“后母戊”三字，字体气势磅礴，形态丰满，笔画的起落之处多显露出锐利的锋芒，部分笔画粗壮有力。有学者认为，“母戊”是商王武丁的后妃妇妌的庙号，“司”应为“后”，代表她生前的地位。

鼎是古代的重要礼器。大鼎的外壁被精心雕刻着饕餮纹、牛头纹、夔纹和蝉纹，而中心部分则保持素净光滑，给人一种浑厚而庄重的感觉。人们将饕餮纹巧妙地装饰在青铜礼器上，使得这些礼器更显神秘与威严。在大鼎四面的交汇处，巧妙地装饰着扉棱。鼎耳的耳背上刻有鱼纹，而双耳外侧则呈现出双虎噬人头的生动图案。四只鼎足的纹饰同样独具匠心，弦纹之上饰有兽面纹，彰显出商代工艺的高超水平。

铸造这尊“后母戊”青铜方鼎，所需的金属原料超过了1000千克。在制作这样的大型器物时，从塑造泥模到翻制陶范，再到合范灌注，每一个环节都涉及复杂的技术挑战。这一铸造过程，充分展现了商代后期青铜铸造业不仅规模庞大，而且其组织结构严谨，分工细致入微。此外通过分析发现，“后母戊”青铜鼎铜锡比例与《考工记》记载基本一致，这进一步证明了中国古代青铜文明的持续传承与发展。

后母戊铜鼎是如何铸造成功的？商后母戊鼎是已知的中国古代最重的青铜器，器身与四足为整体铸造，鼎耳则是在鼎身铸成之后再装范浇铸而成。在塑造泥模、翻制陶范、合范灌注等环节中，存在一系列复杂的技术问题。

第一步：确定鼎的造型、尺寸、纹饰并设计陶范模型。对于后母戊鼎当时用了几块陶范，不同的专家有不同的见解，流传较广的是鼎腹四块（内嵌二十四块分范）、鼎范、芯、底及四块浇口范组成。

第二步：制造陶范模型。先制作一个母范，在“母范”的基础上制造“外范”。在外范的基础上制作一个“内范（芯）”。内范与外范之间会有空腔，形成的空腔就是最终的铸件。

第三步：在内外范之间浇注铜液。后母戊鼎重达800多公斤，需要的铜液至少一吨，这么多的铜液在当时是如何一次性浇铸成功的，有多少人同时参与才能快速完成，目前还没有结论。

第四步：冷却、脱范修整。由于后母戊鼎的器壁比器足薄得多，所以，器壁冷却得快，这样器足与器身很容易出现断裂，所以，司母戊鼎的足在最末端有一段实心，也短一些，这样就可以一定程度上使内部的铜液同时冷却。冷却后，除去内外范，再打磨修整。

如此大量的铜液，古人如何掌握合适的铜锡配比？经光谱定性分析与化学分析，“后母戊”青铜鼎含铜84.77%、锡11.64%、铅2.79%，与战国时期成书的《考工记筑氏》所记鼎的铜锡比例基本相符（铸鼎的铜锡比例为6:1，即铜占85.71%，锡占14.29%），可见当时已有成熟的铸造规范。

02

西汉 矩形五钮龙纹铜镜 淄博市博物馆藏

矩形龙纹铜镜于1978年出土于淄博市临淄区的西汉齐王墓陪葬坑，是迄今为止我国出土的面积最大、最重的铜镜，堪称“中华第一铜镜”。它高115.1厘米、宽57.5厘米、厚1.2厘米，重达56.5千克，背部有五个环形弦纹钮，饰有夔龙纠结图案。

铜镜正面光滑平整，虽经历两千多年，局部仍光亮可鉴。铜镜背面主体饰浅浮雕龙纹图案，花纹凸起 0.1 厘米，四周边缘饰半圆形连弧纹。在铜镜背面的四角和中间有五个环形弦纹钮，钮长 5 厘米、宽3.5 厘米、高 3.2 厘米，每一环钮四周饰柿蒂形纹。由于铜镜体量巨大，使用时可能需要用柱子和底座加以支撑，因此镜背面和边上的钮可能是为了与柱子和底座固定而铸。

1.2厘米的厚度还算厚吗？中国出土的圆形铜镜较多，但方形铜镜非常少见，与常见的圆形铜镜相比属于异形，其铸造工艺难度更大，更需要依赖工匠丰富的铸造经验。单看这面铜镜的重量，不免把它和“厚重”一词挂钩，但再看它1.2厘米的厚度，可以说是“身量纤纤”了。如此大的镜子，能达到这个厚度，在当时的技术条件下几乎是无法想象的。

03

东汉 铜奔马 甘肃博物馆藏

铜奔马又名“马踏飞燕”，国宝级文物，为甘肃省博物馆镇馆之宝，奔马三足腾空、一足超掠飞鸟之上，是中国最具知名度的文物之一。

铜奔马是东汉青铜艺术的精品之作。东汉铜奔马的造型方式，沿用了当时通行的奔马的形象，并且创造性地加上了飞鸟，既起到了实际中的固定作用，又增加了马飞奔的气势。整体上看，它是汉代人勇武豪迈的气概、昂扬向上的精神面貌的表现，反映了汉王朝的强大与富足。

铜奔马通高34.5厘米，长45厘米，宽13.1厘米，重7.3千克，三足腾空，全身的着力点集中于超越飞鸟的一足之上，为何能2000年屹立不倒？可见铸造者准确地掌握了力学的平衡原理，具有卓越的工艺技术水平。

专家通过现代科学仪器进行金属探伤分析、观察表面铸造痕迹和马蹄底内残存的铁芯，再结合金属成分检测结果，确认铜奔马是用青铜陶范铸造法，分段铸造焊接而成，且工匠在马的右后腿内夹铸了卯榫状铁芯骨，可以增强马腿的强度和支撑力。

此外，制作者在腿根、踝关节、蹄足等受力部位也专门做了榫卯状特殊处理，使铜奔马得到了最佳强度和支撑效果，令这匹铜奔马一足掠踏飞燕之上历经2000年伫立不倒。不过，铜奔马的制作工艺至今还有许多未解之谜。

04

（立车）

（安车）

秦 铜车马 秦始皇帝陵博物院藏

秦陵的铜车马是迄今为止最大的青铜材质铸造的车马出土文物，总重量超过1200千克。虽然铜车马在秦陵地下埋了2200多年，但至今各种链条灵活可用，车门窗户开闭自如，牵动辕衡，带动轮轴转动，还能够载舆行驶。

秦铜车马的众多构件大多是铸造成型。在铸造方法上，根据构件的大小、薄厚以及不同的形状，采用了不同的铸造方法。大而薄的构件如拱形的车篷盖，采用了铸锻结合的工艺。一些大型厚壁或长杆型铸件，都采用空心铸造，这样既减轻重量节省了大量金属，又避免铸件疏松产生裂纹，还改善了材质性能。

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