張萬奎，張 振

(湖南理工學(xué)院，岳陽414000)

人類10萬年前，用火驅(qū)走日落后的黑暗;6 000年前才出現(xiàn)用動(dòng)物油、植物油點(diǎn)燈的燈光照明;再后來，有了煤氣燈、煤油燈;直到130多年前，才發(fā)明了電燈。從人類學(xué)會(huì)鉆木取火以來，照明經(jīng)歷了從火、油到電的發(fā)展歷程。照明工具也不斷地推陳出新，火把、動(dòng)物油燈、植物油燈、蠟燭、煤氣燈、煤油燈到白熾燈、熒光燈，發(fā)展到現(xiàn)在的節(jié)能燈、高強(qiáng)度氣體放電燈、LED燈。照明科技的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用，必將引領(lǐng)未來城市照明步入低碳照明時(shí)代。

1 古代光源

火山爆發(fā)、電閃雷擊引發(fā)的森林火，對(duì)于原始人來說，是非常可怕的。在漫長的實(shí)踐中，人類逐漸掌握了打擊、磨、鉆等人工取火的方法，并且用火照明。那些用以固定照明火源的裝置，經(jīng)過不繼改進(jìn)和演變，就出現(xiàn)了專門用于照明的物品——燈具?？脊虐l(fā)現(xiàn)，中國在戰(zhàn)國墓葬中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)少量的燈具，漢代之后隨葬品中燈具多了起來。古燈材質(zhì)，早期有青銅燈、陶燈、石燈，隨后有鐵燈、木燈、竹燈、玉燈、錫燈、鍍金鍍銀的燈，秦漢有青銅燈，唐代有三彩燈，宋代有青瓷燈，明清的燈具則花樣翻新，近代有玻璃燈、景泰藍(lán)燈、合金馬燈。

遠(yuǎn)古的照明是從火開始的，最古老的光源就是自然界的火光，后來有了蠟燭和使用動(dòng)物油、植物油照明的燈具。

1．1 火光

天然火的來源應(yīng)該是閃電擊中干燥的樹木后引發(fā)的森林火。動(dòng)物在見到火時(shí)都會(huì)本能地逃跑，這也是原始人的本能。是什么原因讓人類的祖先決定使用火呢?具體的原因不得而知，但是我們可以猜測(cè)，或許是在某次閃電之后，人類的祖先發(fā)現(xiàn)在火中被燒熟的動(dòng)物更好吃，于是就設(shè)法將還未熄滅的火保存在所居住的山洞里。他們發(fā)現(xiàn)火能驅(qū)走寒冷與黑暗，因而古人對(duì)火十分敬畏，總想千方百計(jì)地保存火種。

最早的取火方式是人類在打制石器的時(shí)候偶然使燧石與石頭相碰，濺出的火星引燃了獸皮之類的易燃物。這即是最開始的擊石取火。

舊石器時(shí)代后期，人類掌握了人工取火的方法。在德國杜塞爾多夫附近的尼安德特人遺址中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了用敲擊燧石的方法進(jìn)行人工取火的遺跡，時(shí)間在12萬到3萬年前。目前中國已發(fā)現(xiàn)最早使用人工取火的是山頂洞人，在山頂洞遺址，發(fā)現(xiàn)兩件火石石器和待加工的燧石石片及其他一些石器，時(shí)間距今約2萬到1萬年。

自從人類發(fā)現(xiàn)火照明后，黑暗就不再可怕了。最初人類用來照明的只有一個(gè)火堆，不知是什么時(shí)候什么人，從火堆中抽出一根燃燒的樹枝，可以將火的光亮帶走，從此人類有意識(shí)地將樹枝做成火把，學(xué)會(huì)了用火把照明。再后來，也不知是什么時(shí)候什么人，在火把頂端蘸上動(dòng)物油或植物油，使火把燃燒得更好更長久。

1．2 蠟燭

現(xiàn)在一般認(rèn)為蠟燭起源于原始時(shí)代的火把，原始人把脂肪或者蠟一類的東西涂在樹皮或木片上，捆扎在一起，做成了照明用的火把。也有傳說在先秦上古時(shí)期，有人把艾蒿和蘆葦扎成一束，然后蘸上一些油脂點(diǎn)燃作照明用，后來又有人把一根空心的蘆葦用布纏上，里面灌上蜜蠟點(diǎn)燃。

根據(jù)大英百科全書記載，在公元3000年前(距今5 100年)，埃及和希臘就有蠟燭的相關(guān)紀(jì)錄，蠟燭是人類古代最早的發(fā)明之一。人類使用最初的蠟燭是用蜂蠟來制造的。大約在公元前3世紀(jì)出現(xiàn)的蜜蠟可能是今日所見蠟燭的雛形，在西方，有一段時(shí)期，寺院中都養(yǎng)蜂，用來自制蜜蠟，供奉在教堂的祭壇上。從現(xiàn)存文獻(xiàn)看，蜜蠟在中國產(chǎn)生的時(shí)間大致與西方相同，日本是在奈良時(shí)代(公元710～784年)從中國傳入這種蠟燭的。

蠟燭的普及經(jīng)歷了一個(gè)很長的歷史時(shí)期，《西京雜記》中記載“南粵王獻(xiàn)高帝石蜜五斛，蜜燭二百枚”，漢朝時(shí)南越向高帝進(jìn)貢的貢品當(dāng)中有蠟燭。有說法認(rèn)為當(dāng)時(shí)在寒食節(jié)禁火的時(shí)候，君王賞賜給侯爵以上的官員以蠟燭，說明當(dāng)時(shí)的蠟燭極為稀少。到了南北朝時(shí)期蠟燭稍微應(yīng)用得普遍了一些，但也主要是在上層社會(huì)，而不是一般的百姓家照明用的。唐朝時(shí)也記載了在晉州上貢時(shí)的貢品當(dāng)中有蠟燭，那時(shí)所謂的蠟燭，又稱蜜蠟，古代蜜和蠟不能分解，所以稱作蜜燭。另外，唐朝還專門設(shè)置官員來管宮廷蠟燭。宋朝記載，當(dāng)時(shí)和西夏的邊境貿(mào)易中，交易用品中就有蠟燭。蠟燭作為對(duì)外交換的一種東西，說明雖然當(dāng)時(shí)比較普遍，但還是比較珍貴的。后來人們學(xué)會(huì)在臘樹上刮白膜制作蠟燭。李時(shí)珍在《本草綱目》里說:“臘樹四時(shí)不凋，五月開白花，其蟲打如蟣虱，延緣樹枝，食汁吐涎，剝?nèi)∑湓?，煉化成蠟?！毕灎T才漸漸地走入了尋常百姓家，人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫囊脖容^多了。

唐代詩人李商隱有“何當(dāng)共剪西窗燭”的詩句。詩人為什么要剪燭呢?當(dāng)時(shí)蠟燭燭心是用棉線搓成的，直立在火焰的中心，由于無法燒盡而炭化，所以必須不時(shí)地用剪刀將殘留的燭心末端剪掉。這無疑是一件麻煩的事，1820年，法國人強(qiáng)巴歇列發(fā)明了三根棉線編成的燭心，使?fàn)T心燃燒時(shí)自然松開，末端正好翹到火焰外側(cè)，因而可以完全燃燒。

魏晉南北朝至宋元時(shí)期，燈燭在作為照明用具的同時(shí)，也逐漸成為祭祀和喜慶等活動(dòng)不可缺少的必備用品。在唐宋兩代的繪畫特別是壁畫中，常見有侍女捧燭臺(tái)，或正在點(diǎn)燃蠟燭的場(chǎng)面。在宋元的一些磚室墓中，也常發(fā)現(xiàn)在墓室壁上砌出燈擎。

蠟燭的材料一般是動(dòng)物油脂，1809年6月至7月間，法國化學(xué)家米歇爾·歐仁·舍夫勒爾收到一家紡織廠的來信，請(qǐng)他分析寄來的一個(gè)軟皂樣品的成份。在儀器設(shè)備非常簡單、樸素的學(xué)校實(shí)驗(yàn)室，他研究了皂化過程中需要使用的各種油脂。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，他第一次發(fā)現(xiàn)了這樣的事實(shí):在一切油脂中，不論其來源如何，脂肪酸的含量均占95%，其余的5%則是皂化過程中生成的甘油。通過研究他明確了皂化過程的本質(zhì)，同時(shí)他還有一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn):當(dāng)時(shí)用油脂做成的蠟燭，由于里面有甘油，燃燒時(shí)火焰帶煙，氣味難聞;若改用硬脂酸做成蠟燭，燃燒時(shí)不僅火焰明亮，而且?guī)缀鯖]有黑煙，不污染空氣。舍夫勒爾把他的發(fā)現(xiàn)告訴蓋·呂薩克，并建議兩人共同研究如何具體解決這個(gè)問題。他們用強(qiáng)堿把油脂皂化，再把得到的肥皂用鹽酸分解，從中取出硬脂酸。這是一種白色物質(zhì)，觸摸時(shí)有油膩感，用它制成的蠟燭質(zhì)地很軟，價(jià)錢更加便宜。1825年，舍夫勒爾和蓋·呂薩克獲得了生產(chǎn)石蠟硬脂蠟燭的專利。石蠟硬脂蠟燭的出現(xiàn)，在人類照明史上開創(chuàng)了一個(gè)新時(shí)代。后來，有人在北美洲發(fā)現(xiàn)了大油田，于是可從石油中提煉大量的石蠟，較理想的蠟燭因此在全球得到了普及、推廣。

在高科技迅猛發(fā)展的今天，人們?cè)谌粘Ｉ钪幸呀?jīng)不再使用蠟燭了，蠟燭則更多地被賦予了感情色彩，例如情侶相約、生日晚餐、對(duì)亡靈的悼念、對(duì)未來的祈禱等，特別是在紀(jì)念日和喜慶的日子里，人們便會(huì)點(diǎn)起蠟燭。在古希臘，人們對(duì)月亮女神阿爾特彌斯十分崇拜，每年都要為她舉行生日慶典，在祭壇上，供放用面粉和蜂蜜做成的蛋糕，上面還插著很多點(diǎn)亮的蠟燭。他們將蠟燭發(fā)出的光亮，比作月亮的清輝，以表示對(duì)月亮女神特殊的崇拜之情。后來，古希臘人在慶賀自己孩子的生日時(shí)，也喜歡在桌子上擺上蛋糕，蛋糕上插入許多點(diǎn)亮的小蠟燭，而且還增加了吹滅蠟燭的內(nèi)容。他們相信，燃燒著的蠟燭具有某種神奇隱秘的力量，當(dāng)過生日的人在心中默默許下一個(gè)心愿時(shí)，一口氣吹滅所有的蠟燭，便可如愿以償。這一習(xí)俗一直流傳到現(xiàn)在，并且風(fēng)靡許多國家。

1．3 動(dòng)植物油燈

人類使用油燈照明的歷史特別長。在這期間，油燈經(jīng)過了多次改進(jìn)。油燈用油從動(dòng)物油改為植物油。燈心也經(jīng)歷了草、棉線、多股棉線的變化過程。為了防止風(fēng)把火吹滅，人們給油燈加上了罩。早期的罩是用紙糊的，很不安全。加了燈罩的油燈不怕風(fēng)吹，在戶外也照樣使用，而且燃燒充分，不冒黑煙。中國很多朝代的燈具主要是以植物油脂為燃料，延續(xù)了幾千年。圖1所示為古人使用的蠟燭與油燈。

圖1 古代蠟燭與油燈

古燈所用的燃料在不斷演進(jìn)，早前的火把、火燭，只是燃燒自身來照明，有了燈具才改變了這一狀況。燈除了照明的功能，附加的東西越來越多，最后變成了燈文化。

2 古代燈具

古燈雖然經(jīng)歷了漫長的發(fā)展演變過程，但燈具的基本結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，一般都由燈座、燈柱、燈碗幾部分組成，底座與燈盤由燈柱相連，都有儲(chǔ)油的容器，都有點(diǎn)燃的燈捻。

古燈有一個(gè)發(fā)展、演進(jìn)過程。總的趨勢(shì)是造型上越來越精巧，功能上越來越完善。有的古燈，不僅是藝術(shù)品，而且蘊(yùn)含著科學(xué)道理。有的古燈，根據(jù)生產(chǎn)、生活需要，變換了許多品種，作了許多改進(jìn)。

中國的燈具，在史書的記載中，最早見于傳說中的黃帝時(shí)期，燈起源于火的發(fā)現(xiàn)和人類照明的需要。據(jù)考古資料，在春秋時(shí)期就已經(jīng)有成型的燈具出現(xiàn)，《周禮》中亦有專司取火或照明的官職。

早期的燈，類似陶制的盛食器“豆”?！巴叨怪^之鐙”，上盤下座，中間以柱相連，雖然形制比較簡單，卻奠定了中國燈的基本造型。此后經(jīng)青銅文化的洗禮，燈和其他器物一樣，在造型上得到了重要的發(fā)展，創(chuàng)造了中國燈藝術(shù)的輝煌。

從春秋至兩漢，燈已經(jīng)脫離了實(shí)用的具體要求，成為特定時(shí)代的禮器，“蘭膏明燭，華燈錯(cuò)些”，折射了所在社會(huì)政治的規(guī)章法度。魏晉南北朝時(shí)期，青瓷燈開始取代了此前的青銅燈。由于青瓷燈造價(jià)低廉易于普及，具有一定造型和裝飾的油燈開始為民間廣為使用。這一時(shí)期的代表作有南京清涼山吳墓出土的三國青瓷熊燈，浙江瑞安出土的東晉青瓷牛形燈，山西太原出土的北齊瓷燈。此后直至隋末唐初，新材質(zhì)不斷運(yùn)用到油燈的制作中，銅、鐵、錫、銀、玉、石、木、玻璃等，品種繁多。由于唐代經(jīng)濟(jì)的繁榮，實(shí)用兼裝飾或純裝飾性質(zhì)的燈開始大量出現(xiàn)在宮廷和燈節(jié)之中，像燈樹、燈樓、燈籠、走馬燈、松脂燈、孔明燈、風(fēng)燈等。這些新的燈具或燈俗烘托了那個(gè)時(shí)代盛世，成為千古流傳的佳話。

2．1 古代燈具分類

古燈根據(jù)擺放方式分為:臺(tái)擺式、落地式、壁掛式、垂吊式、攜帶式等。

古燈根據(jù)使用功能分為:省油燈、防鼠燈、走馬燈、水動(dòng)燈、環(huán)保燈、長明燈等。有的古燈，不僅有燈捻，而且可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)亮度、風(fēng)向;有的古燈，有多種裝置，既可掛在空中，又可擺在臺(tái)上;有的古燈，外加透氣的金屬孔罩，可以保證燈油充分燃燒，防止燈煙直沖出來。有的古燈，只是表達(dá)某種信念、愿望、追求;有的古燈，用于祭祀、宗教活動(dòng)。在古代，人類抗御自然災(zāi)害的能力有限，希望通過制作、供奉古燈，表達(dá)某種愿望，在甘肅、寧夏部分石窟和寺廟中發(fā)現(xiàn)較多的古燈即可證明。

古燈根據(jù)使用材料分為:青銅燈、陶瓷燈、鐵燈、石燈、玻璃燈、琺瑯燈等。兩漢時(shí)期，燈具制造工藝又有了新的發(fā)展，對(duì)戰(zhàn)國和秦代的燈具既有繼承又有創(chuàng)新。青銅燈繼續(xù)盛行，陶質(zhì)燈具以新的姿態(tài)逐漸成為主流，另外還出現(xiàn)了鐵燈和石燈。明清兩代是中國古代燈具發(fā)展最輝煌的時(shí)期，最突出的表現(xiàn)是燈具和燭臺(tái)的質(zhì)地和種類更加豐富多彩。在質(zhì)地上，除原有的金屬、陶瓷、玉石燈具的燭臺(tái)外，又出現(xiàn)了玻璃和琺瑯等材料的燈具。

古燈根據(jù)造型分為:座燈、行燈、吊燈和宮燈等。種類繁多、花樣不斷翻新的宮燈的興起，開辟了燈具史上的新天地。宮燈，顧名思義是皇宮中使用的燈。在清代，宮燈由于珍貴，竟然成為皇帝獎(jiǎng)賞王公大臣的賜物。明清時(shí)代的宮燈，是以細(xì)木為框架，雕刻花紋，或以雕漆為架，鑲以紗絹、玻璃或琉璃絲，并在外面繪以各種圖案的彩繪燈。作為中國手工業(yè)制作的特種工藝品，宮燈在世界上享有盛名。直到今天，在一些豪華殿堂和住宅里仍能發(fā)現(xiàn)宮燈造型的裝飾。

2．2 各具特色的古燈

1)人魚膏

秦始皇陵是中國古代規(guī)模最大的皇陵。據(jù)《史記·秦始皇本紀(jì)》記載，秦始皇陵地宮內(nèi)“以人魚膏為燭，度不滅者久之”?！叭唆~膏”，顧名思義是用人魚熬制成的油膏，放在地宮中供照明之用。但人魚是指什么魚呢?至今仍是一個(gè)謎?！妒酚浖狻芬鞆V語云:“人魚似鲇，四腳?！薄懂愇镏尽份d:“人魚似人形，長尺余。不堪食。皮利于鮫魚(即鯊魚)。項(xiàng)上有小穿，氣從中出。秦始皇家中以人魚膏為燭，即此魚也。出東海中，今臺(tái)州有之?！备鶕?jù)上述記載的描述，有人以為“人魚”就是俗稱的“娃娃魚”，學(xué)名為“大鯢”。

據(jù)《太平御覽》引《三秦記》載:“始皇家燃鯨魚膏為燈?！庇谑?，有人認(rèn)為，所謂的人魚膏，或?qū)崬轹L魚膏。由此推測(cè)，秦始皇陵地宮中照明所用的是以鯨魚腦油制成的蠟燭。以鯨魚腦油制成的蠟燭，其能量每小時(shí)可燃7．78克，每立方米的鯨魚腦油可燃5 000天，足夠保證地宮中“不滅者久之”的需要。加之《異物志》所云人魚“不堪食，皮利于鮫魚，鋸材本人，項(xiàng)上有小穿，氣從中出”等特征，人魚似乎就是鯨魚。

“人魚”究竟是娃娃魚，還是鯨魚?人魚膏到底是由娃娃魚提煉的，還是以鯨魚腦油制成的?實(shí)難斷定。但不管是什么魚提煉的，可以確定是一種動(dòng)物油了。

2)孔明燈

“孔明燈”，相傳是三國時(shí)期諸葛亮發(fā)明的，算起來已有1 800多年的歷史了。最早孔明燈的作法是:用很細(xì)的竹篾做成燈籠架，四周和頂上都用薄紙糊嚴(yán)，只在底部留個(gè)圓口。在燈籠下面掛上松脂，點(diǎn)燃松脂后，燈籠就會(huì)升上空中。

由于燈籠里有火光，古代戰(zhàn)爭(zhēng)中，曾經(jīng)把它作為夜間軍事行動(dòng)的信號(hào)，如同現(xiàn)代所用的信號(hào)彈一樣。

18世紀(jì)時(shí)，法國才有人發(fā)明了熱氣球，就是用比較結(jié)實(shí)的材料，做成一個(gè)特大的氣球，在氣球下面加熱，使熱氣充入氣球，氣球就能升到高空。如果在氣球下面掛個(gè)吊籃，里面便可以乘坐人。熱氣球的原理與孔明燈的原理是一樣的。

3)內(nèi)藏式燈

元代的“氣死貓”燈具，是為防老鼠偷吃油而設(shè)計(jì)的內(nèi)藏式燈。為了防止老鼠偷吃油，元代設(shè)計(jì)了內(nèi)藏式燈。

2．3 古代節(jié)能燈

節(jié)能燈和節(jié)能的觀念自古有之。我們的先人在使用動(dòng)植物油燈的同時(shí)，創(chuàng)造發(fā)明的省油燈就是最好的證明。

生活中有一句俗語“不是省油的燈”，便是來源于唐代邛窯創(chuàng)造發(fā)明的省油燈。唐、五代時(shí)期，全國不少名窯的產(chǎn)品都具有實(shí)用性與藝術(shù)性統(tǒng)一的風(fēng)格，但邛窯的一些作品，卻有很高的科技含量，體現(xiàn)了實(shí)用性、藝術(shù)性、科學(xué)性三者的統(tǒng)一。最典型的就是享譽(yù)古今中外的“省油燈”。四川大學(xué)博物館研究員陳德富先生在《邛窯省油燈研究》一文中指出:“邛窯省油燈所依據(jù)和運(yùn)用的物理學(xué)理論，在南宋初年，就已是相當(dāng)普及的了。同樣的物理學(xué)理論，在西方是19世紀(jì)中葉才被普遍認(rèn)識(shí)，形成定律的。”

《中國陶瓷史》關(guān)于唐代邛崍窯的記載全文不過800多字，但對(duì)“省油燈”的描述卻用了100多個(gè)字。不僅對(duì)“省油燈”的形狀作了具體描繪，而且對(duì)其節(jié)省燃油的科學(xué)原理和社會(huì)影響作了表述。英國著名學(xué)者李約瑟在《中國科學(xué)技術(shù)史》中認(rèn)為，唐宋時(shí)期的省油瓷燈，預(yù)示了蒸餾冷凝水與蒸汽循環(huán)系統(tǒng)的現(xiàn)代技術(shù)。

宋代的一個(gè)石燈有個(gè)夾層，中間注油，夾層注水，水起降溫作用，可節(jié)右，是典型的“節(jié)油燈”。

不少相關(guān)史料都有記載，例如，《陸放翁全集齋居紀(jì)事》曰:“照書燭必令粗而短，勿過一尺。粗則耐，短則近。書燈勿用銅盞，惟瓷盞最省油。”載于《宋史》的《老學(xué)庵筆記》曰:“宋文安公集中，有省油燈盞詩。今漢嘉有之，蓋夾燈盞也?！眻D2所示就是古代省油燈之一種。

圖2 一種古代省油燈

［1］ 張萬奎．城市道路照明節(jié)電技術(shù)［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010

［2］ 甘子光．中國照明工程年鑒2011［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011

［3］ 高豐，孫建君．中國燈具簡史［M］．北京:北京工藝美術(shù)出版社，1991

［4］ 祝志強(qiáng)，詹慶施．中國古代照明燈具放置方式及相關(guān)構(gòu)造研究［J］．光源與照明，2004(4):13～17

［5］ 莊電一．走近古燈世界［M］．光明日?qǐng)?bào)，2011-09-06(5)