黃全勝 周文麗

[摘 要]鋅是一種很特別的金屬，在冶煉還原過程極易揮發(fā)，它的生產(chǎn)需要復(fù)雜的還原和冷凝裝置。在古代8種主要金屬中，金屬鋅出現(xiàn)最晚。公元18世紀工業(yè)化煉鋅以前，只有古代印度和中國可以大規(guī)模生產(chǎn)單質(zhì)金屬鋅。從20世紀20年代起，科技史界主要依據(jù)古代文獻資料、黃銅文物的科學分析和傳統(tǒng)工藝調(diào)查來研究中國古代煉鋅技術(shù)及發(fā)展情況。21世紀初以來，中國科技史界的專家學者在重慶、廣西和湖南等發(fā)現(xiàn)了大量明清時期煉鋅遺址，對這些遺址的考古調(diào)查、發(fā)掘及對冶煉遺物的科技分析，為中國古代煉鋅技術(shù)研究帶來了新的契機。文章回顧近年來作者參與煉鋅遺址的考古工作和研究情況，并對未來的研究進行展望。

[關(guān)鍵詞]南方地區(qū)；明清時期；冶金史；古代煉鋅；冶金考古

[中圖分類號]K876.41；K878.5 [文獻標識碼]C [文章編號]1008-7656（2017）06-0005-06

[編者按]2017年8月8日，中國科學院院士、北京科技大學教授柯俊先生逝世，柯俊先生（1917-2017），1938年畢業(yè)于武漢大學化學系，1948年在英國伯明翰大學畢業(yè)獲自然哲學博士，后擔任該校理論金屬學系高級講師。1953年回國報效祖國，先后任北京鋼鐵學院教授、物理化學系主任和副院長、北京科技大學校長顧問等職務(wù)。1980年當選中國科學院技術(shù)科學部學部委員，并擔任學部常委。1951年他在鋼中首次發(fā)現(xiàn)了貝茵體切變機制，是貝茵體切變理論的創(chuàng)始人，國際上稱之為“貝茵體先生”（Mr.Bain），回國后創(chuàng)立了中國第一個金屬物理專業(yè)，參與創(chuàng)辦了第一個冶金物理化學專業(yè)；1974年起，他親自參與并領(lǐng)導(dǎo)中國冶金史的研究，闡明中國生鐵技術(shù)的發(fā)明與發(fā)展對人類文明的作用，取得突破性進展，創(chuàng)辦了中國第一個科學技術(shù)史（工學）博士點；20世紀90年代后，組建了被譽為“大材料”的教育改革試點班，為我國新世紀工程教育改革探索了寶貴經(jīng)驗，產(chǎn)生重要影響。根據(jù)柯俊先生生前遺愿，他的遺體捐獻給武漢大學醫(yī)學部用于教學和科學研究，為國家的教育科學事業(yè)做出最后的貢獻。為了緬懷中國冶金材料史學科奠基人柯俊先生，介紹中國古代煉鋅技術(shù)的考古工作和研究情況，本刊特邀請了廣西廣播電視大學理工學院院長黃全勝博士和中國科學院自然科學史研究所副研究員周文麗博士進行訪談，通過他們談話的形式，以榮獲2016年全國十大考古新發(fā)現(xiàn)的湖南郴州桂陽桐木嶺冶煉遺址為切入點，話說中國古代煉鋅技術(shù)研究的大致脈絡(luò)和主要歷程，結(jié)合作者近年來參與煉鋅遺址考古的體會，展望煉鋅考古未來，弘揚中華文化自信。

周文麗：黃師兄，2017年4月湖南桂陽桐木嶺礦冶遺址榮獲“2016年全國十大考古新發(fā)現(xiàn)”，之后又受《廣西廣播電視大學學報》主編王興輝校長的委托，讓我們來談?wù)勍┠編X遺址發(fā)現(xiàn)的重要意義及中國古代煉鋅技術(shù)研究的情況。由于田野考察和實驗室研究等各種原因，我們斷斷續(xù)續(xù)地聊著，遲遲不能談完，今天終于交上作業(yè)了。2017年8月8日早晨，我們的師祖，中國科學院院士、北京科技大學教授柯俊先生仙逝了，這是世界科學界、教育界的巨大損失，國內(nèi)外專家學者都非常悲痛。作為后學，我們就以這次煉鋅考古談話，來緬懷中國冶金材料史學科奠基人柯先生吧。

黃全勝：柯先生的豐功偉績，對中國乃至世界冶金科學研究、中國高等教育發(fā)展的巨大貢獻，在柯先生的生前和生后，中央領(lǐng)導(dǎo)人、國內(nèi)外科學界等就已經(jīng)有了非常高的評價和肯定了。沒有柯先生的奠基，不會有中國冶金史和冶金考古研究今天的蓬勃發(fā)展。這次教育部公布的世界一流學科建設(shè)里面，北京科技大學入選了4個學科，其中科學技術(shù)史還排在第一位，這些成績都離不開柯先生打造的良好傳統(tǒng)和堅實基礎(chǔ)?？孪壬诒笨拼蟮膱F隊在中國古代煉鋅史研究上有重要的地位，如韓汝玢、孫淑云、梅建軍教授研究過早期黃銅冶煉技術(shù)，調(diào)查過傳統(tǒng)煉鋅工藝等？譹。這張照片是2004年3月9日在北京科技大學拍的，當時柯先生與韓汝玢、孫淑云、李曉岑、李延祥和陳建立等教授在仔細觀察和討論來自重慶豐都的煉鋅蒸餾罐（見圖1）。

周文麗：黃師兄，很榮幸我們成為研究中國古代煉鋅技術(shù)史的同行。鋅是一種很特別的金屬，在古代8種主要金屬（銅、鐵、金、銀、汞、鉛、錫、鋅）中，金屬鋅出現(xiàn)最晚。這是因為金屬鋅非常容易揮發(fā)（沸點為907℃），而其冶煉溫度高于1000℃，也就是說當金屬鋅從鋅礦石中還原出來時立即就會揮發(fā)，形成的鋅蒸汽接觸空氣后馬上重新氧化。因此，生產(chǎn)金屬鋅不能使用普通的冶煉爐，而需要復(fù)雜的還原和冷凝裝置，即“蒸餾罐”。

黃全勝：是的，我也覺得煉鋅技術(shù)研究非常有意思。中國古代煉鋅技術(shù)在世界冶金史上有非常重要的地位，要知道在歐洲18世紀工業(yè)化煉鋅以前，只有印度和中國可以大規(guī)模生產(chǎn)單質(zhì)金屬鋅。印度煉鋅主要在印度西北的扎瓦爾（Zawar）地區(qū)，采用的是“上火下凝”法；而中國煉鋅基于“下火上凝”的原理，與印度法完全不同。明清時期金屬鋅主要用于制作黃銅錢幣和其他黃銅制品，部分鋅被歐洲商人出口到世界各地。直到20世紀后期，云貴地區(qū)還在使用傳統(tǒng)法煉鋅。

周文麗：由于缺乏考古證據(jù)，科技史界從20世紀20年代起主要依據(jù)古代文獻資料、黃銅文物的科學分析和傳統(tǒng)工藝調(diào)查，來研究中國古代煉鋅技術(shù)及發(fā)展情況，尤其是煉鋅技術(shù)的起源問題。其中最為系統(tǒng)的工作是中國錢幣博物館的周衛(wèi)榮館長對中國鋅和黃銅冶鑄技術(shù)史的研究，已出版兩本論文集和一本專著？譺。我們對中國古代煉鋅技術(shù)的認識的主要局限，在于缺少基于古代冶煉遺物研究的詳細的技術(shù)重建。自21世紀初以來，在重慶、廣西和湖南發(fā)現(xiàn)了大量明清時期煉鋅遺址，對這些遺址的考古調(diào)查、發(fā)掘及對冶煉遺物的科技分析，為中國古代煉鋅技術(shù)研究帶來了新的契機。我們有幸參與了這些煉鋅遺址的工作。

黃全勝：我也很早就關(guān)注了重慶煉鋅遺址的工作。2000年以來，在重慶三峽庫區(qū)發(fā)現(xiàn)了多處煉鋅遺址，2003年河南省文物考古研究所的劉海旺研究員主持發(fā)掘了豐都廟背后遺址，我的導(dǎo)師李延祥教授和你的導(dǎo)師陳建立教授多次去重慶豐都、石柱等地考察煉鋅遺址和鉛鋅礦區(qū)。2005年，陳建立教授與多家單位一起申請了國家文物局文物保護科學和技術(shù)研究課題《重慶豐都煉鋅遺址群的綜合研究》（編號為20050201）。2007年，他們在英國發(fā)表了重慶煉鋅遺址發(fā)掘和冶煉遺物分析的初步成果？譻，引起了世界各國學者廣泛關(guān)注。你應(yīng)該是在此之后開始古代煉鋅技術(shù)研究吧？

周文麗：我是2008年開始研究煉鋅技術(shù)的。當時，我從北京大學考古文博學院碩士畢業(yè)，到英國倫敦大學學院考古研究所攻讀博士學位，博士論文課題就是李延祥、陳建立教授的前期工作基礎(chǔ)上對重慶明清煉鋅技術(shù)的研究，導(dǎo)師是Marcos Martinón-Torres教授，Thilo Rehren教授，陳建立教授和大英博物館的Paul Craddock教授。我對重慶豐都廟背后、鋪子河和木屑溪三處明代煉鋅遺址和石柱大風門清代煉鋅遺址的各類冶煉遺物進行了系統(tǒng)的分析研究，這是第一次通過古代冶煉遺物的分析詳細重建了中國古代煉鋅技術(shù)，并討論了兩組遺址技術(shù)的差別及其背后的社會原因。另外，我還考察了金屬鋅用于明清時期錢幣鑄造的情況，比較中國、印度和歐洲的鋅和黃銅生產(chǎn)技術(shù)，還評價中國鋅在全球海上貿(mào)易的影響，闡述了中國古代煉鋅技術(shù)的重要性。這些工作已在Journal of Archaeologcial Sciences上發(fā)表？譼，2016年底我的博士論文在英國BAR Publishing公司出版？譽（見圖2）。在此，我要特別感謝重慶市文化遺產(chǎn)研究院給我這個機會參與重慶煉鋅技術(shù)的研究，這些年來他們一直在重慶做煉鋅遺址的考古工作和研究？譾。

黃全勝：恭喜！你是世界第一個古代煉鋅博士，你在北京大學和倫敦大學學院接受了嚴格的科技考古訓(xùn)練，煉鋅研究方面你是比我系統(tǒng)和深入的。我是起了個大早，趕了一個晚圩，中間停滯了一段時間。

周文麗：黃師兄，您是什么時候開始古代煉鋅遺址考察和研究的？

黃全勝：大約是2004年冬季至2005年春季期間吧，那是剛剛在北科大讀博不久。先是在覃尚文、陳國清主編的《壯族科學技術(shù)史》中發(fā)現(xiàn)了廣西河池市環(huán)江縣紅山冶煉遺址的線索，李延祥教授建議我到河池跑一跑，這也是我獨立開展田野調(diào)查的開始。我先是通過廣西民族大學的萬輔彬教授與覃尚文主編取得電話聯(lián)系，核實了提供環(huán)江紅山冶煉遺址文獻的作者是廣西煤炭廳王同良先生（當年紅茂礦務(wù)局的總工）。隨后我拜訪了王同良先生，了解了當年發(fā)現(xiàn)冶煉遺址的具體過程。李延祥教授上世紀80年代到河池南丹做過田野調(diào)查，和河池所的梁富林老師是好朋友。后來我就聯(lián)系了河池所的梁富林所長，一起到遺址考察和取樣。應(yīng)該是2005年春節(jié)前，考察的第一個遺址是環(huán)江縣上朝的紅山鉛鋅銀冶煉遺址。根據(jù)王同良先生提供的信息和線索，我和梁富林所長又到了貴州省荔波縣紅茂礦區(qū)開展了調(diào)查。在荔波縣我還有了一些人類民族學、民族語言學方面的新發(fā)現(xiàn)、新驚奇。到了河池之后聽梁富林老師介紹，羅城也有很多明清時期的煉鋅遺址遺存，接著我們就開始著手開展羅城的四把鎮(zhèn)、東門鎮(zhèn)、黃金鎮(zhèn)、龍岸鎮(zhèn)等遺址的考察工作。

周文麗：中間怎么停滯了一段時間呢？

黃全勝：主要原因是尋找紅山遺址發(fā)現(xiàn)出土的“南十一號”和“東林”鋅銀錠沒有結(jié)果。2005年以后的近半年時間，我一直多次尋訪當年的目擊人和當事人，包括當年紅茂礦務(wù)局的領(lǐng)導(dǎo)王同良和令魯杰先生，也拜訪了廣西各地各級的博物館、文管所，現(xiàn)今紅茂礦區(qū)的相關(guān)部門，甚至追尋到廣州地區(qū)。可惜還是沒找到那兩塊鋅銀錠的蹤影，沒有樣品來探索“加鋅除銀法”技術(shù)將很難往下走。只好先放下煉鋅技術(shù)研究，改做煉鐵遺址研究。我們在廣西貴港地區(qū)發(fā)現(xiàn)了古代塊煉鐵冶煉遺址，在玉林地區(qū)又發(fā)現(xiàn)了古代高錳渣生鐵冶煉技術(shù)，這兩處遺址群都獲得了國家自然科學基金項目的資助。

周文麗：塞翁失馬，焉知非福。那您什么時候又撿回煉鋅遺址研究？

黃全勝：大約是2010年以后吧。當時廣西教育廳給了一個重點科研項目，我又到廣西河池與環(huán)江所的譚家樂、羅城所的梁興權(quán)一起，在河池地區(qū)和貴州荔波開展了冶煉遺址的考察復(fù)查詳查取樣工作。2011年我申請到英國劍橋李約瑟研究所的梅隆研究基金，在劍橋期間我才有時間靜下心來開始著手整理煉鋅遺址田野考察資料，撰寫了2篇有關(guān)煉鋅遺址考察的文章？譿。2013年李延祥教授和我寫了一篇《倭鉛勾金考》？讀。2013年9月，在日本奈良舉辦的第八屆世界冶金史大會，我也報道了廣西地區(qū)明清時期的煉鋅遺址調(diào)查的主要情況，文章還被遴選入《日本鋼鐵協(xié)會學報（國際版）》出版？讁。記得當時在日本奈良，整個大會就只有你和我作了有關(guān)煉鋅遺址調(diào)查和研究的報告；其他國家學者就沒有煉鋅這方面的資料可做，這是非常寶貴的科學研究資源。后來，我?guī)业膶W生張雨桐繼續(xù)深入河池地區(qū)開展煉鋅遺址的考察工作，對遺址遺存的坩堝、爐渣、鐵蓋等遺物也開展了實驗室研究，檢測出了一批科學實驗數(shù)據(jù)，積累了一些有益經(jīng)驗。期間我也是經(jīng)常電話騷擾你、李延祥教授和陳建立教授，共同探討一些新問題。去年小張碩士畢業(yè)了，但實驗研究結(jié)果還沒有在刊物公開發(fā)表。

周文麗：廣西的工作非常重要！可惜還未能進一步發(fā)掘。湖南的考古工作進展非?？欤?015年9月，湖南省文物考古研究所聯(lián)合北京大學等多家單位對桂陽處煉鋅遺址進行了調(diào)查，并于2016年8月發(fā)掘了桐木嶺和陡嶺下兩處遺址，考古領(lǐng)隊是莫林恒老師。

黃全勝：2016年8月，陳建立教授就邀請我與你們一起參與考古工作，由于恰巧那時家里有急事未能成行，直到11月才有機會與你們一起到遺址考察。2017年4月湖南桂陽桐木嶺礦冶遺址評為“2016年全國十大考古新發(fā)現(xiàn)”。專家對湖南桂陽桐木嶺礦冶遺址的點評是“該遺址出土了國內(nèi)迄今發(fā)現(xiàn)保存最為完整的古代煉鋅槽形爐及相關(guān)遺跡遺物，可復(fù)原當時煉鋅工藝流程；工匠將礦石焙燒、分選，再和煤炭混合，置于陶罐，陶罐放在槽形爐之上，陶罐內(nèi)部有冷凝器等裝置，鋅蒸氣上升后再冷卻。多金屬一體冶煉是中國礦冶考古的首次發(fā)現(xiàn)，凸顯了中國古代科學技術(shù)的先進水平。”專家點評是中肯的，榮獲全國十大考古新發(fā)現(xiàn)是實至名歸的。桂陽煉鋅遺址群的發(fā)現(xiàn)與發(fā)掘，有重要的科學價值和歷史文化價值，對我國冶金史、鑄幣史和賦稅史等研究都是很重要的科學資料。

周文麗：桐木嶺遺址的發(fā)掘?qū)χ袊糯鸁掍\史研究有著重要的意義。發(fā)掘的1號煉鋅爐是目前發(fā)現(xiàn)保存最為完整的清代煉鋅爐，發(fā)現(xiàn)了處于原位的煤餅、托墊和蒸餾罐，可以完整的復(fù)原出煉鋅爐的結(jié)構(gòu)、構(gòu)建方式及內(nèi)部燃料和蒸餾罐的擺放方式。該遺址還發(fā)現(xiàn)了焙燒爐，結(jié)合對礦石和爐渣的分析，可以判斷該遺址使用了無法直接冶煉的硫化鋅礦，先焙燒成氧化鋅后才能冶煉，這個焙燒工藝系中國古代煉鋅史上的一大技術(shù)進步，也是湖南煉鋅技術(shù)的特色。

黃全勝：你們的工作很重要，揭示了遺址的冶煉技術(shù)特征及其豐富內(nèi)涵，從而才能闡釋遺址的科學價值和歷史文化意義。這些研究成果，是獲得全國十大考古新發(fā)現(xiàn)的重要科學依據(jù)。

周文麗：謝謝！最后我想再問您幾個問題。中國古代煉鋅技術(shù)的研究從一開始就在追尋“起源問題”，您是如何看待這個問題的？

黃全勝：探索冶金技術(shù)的時空框架是冶金考古研究的重要課題之一，也是我們探討人類文明特別是技術(shù)文化的傳播和交流的前提和基礎(chǔ)，由此看來要追尋“起源問題”是有必要的。柯先生、韓汝玢先生等老一輩科學家的研究就揭示了中國是最早使用黃銅的國家之一，在銅器時代就開始使用黃銅合金等基本特征，為世界冶金史研究提供了重要的科學證據(jù)，也為探索我國煉鋅技術(shù)的發(fā)展歷程奠定了堅實的基礎(chǔ)。但如果僅僅為追尋“起源問題”而追尋，我想可能是很不夠的。煉鋅技術(shù)的發(fā)明、發(fā)展演變都與當時的政治、經(jīng)濟、社會、文化的需要息息相關(guān)，與當?shù)氐淖匀毁Y源稟賦、歷史文化傳統(tǒng)也有緊密的聯(lián)系，我們在今后的工作應(yīng)該是關(guān)注技術(shù)、工藝的同時，更加注意運用多學科交叉研究的方法手段及其多元成果。

周文麗：未來我們該如何繼續(xù)研究中國古代煉鋅技術(shù)？

黃全勝：一是發(fā)揮現(xiàn)代科學技術(shù)優(yōu)勢和我們的團隊優(yōu)勢，加強與文博考古業(yè)界的合作，繼續(xù)在冶煉遺址調(diào)查和遺物實驗室研究方面開展深入研究，應(yīng)該是現(xiàn)階段和未來一段時期的主要的研究路徑。遺址研究是相對復(fù)雜的，挑戰(zhàn)相對較多，但容易有新東西出現(xiàn)的一種研究路徑。多年來的實踐經(jīng)驗顯示，每個遺址研究都會有喜人的成果，甚至是新發(fā)現(xiàn)。

二是你不久前提出過一個新思路，就是采用逆查法從清代的奏折及相關(guān)文獻等開始做起，慢慢往前查閱歷朝歷代的各種歷史文獻，再綜合冶煉遺址調(diào)查、考察的情況，也是厘清中國煉鋅技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)的好辦法。你的想法很好，也有可行性，就是要花費很多的時間和精力。當然，在這個過程肯定還會有更多的驚喜和收獲。

三是如果條件允許，樣品充分，可以繼續(xù)開展出土、館藏金屬材質(zhì)（特別是黃銅、白銅）文物的科技分析，也是研究中國古代煉鋅技術(shù)的一個方向。

這只是個人拙見，不見得正確，僅供參考，擇其善者而從之吧！

周文麗：最后，您能談?wù)劦胤秸绾螌ΦV冶遺址進行保護和利用，如何使研究成果為經(jīng)濟社會和文化建設(shè)服務(wù)嗎？

黃全勝：這是一個很大的課題，也是很重要的課題。國內(nèi)外古代礦冶遺址的保護和利用有一些成功的案例，比如國內(nèi)有湖南郴州的礦冶遺址公園、鄭州冶鐵遺址博物館等，國外的有日本煉銀遺址公園，還有歐洲的一些礦冶遺址公園等，都是比較好的范例。在理論研究方面呢，目前有陳建立、李延祥教授等對國內(nèi)外的礦冶遺址的保護及利用的理念和經(jīng)驗進行了初步的梳理，為這方面工作的研究和推動奠定了基礎(chǔ)，這是一個良好的開端。

你提出的這個問題，應(yīng)該是中國文化事業(yè)面臨的亟需解決的新工程、新課題，需要廣大科技工作者、文化部門的共同努力去探索，任重而道遠啊！我們還是在科學研究實踐中，盡我們的綿薄之力吧！

附記：承蒙北京科技大學韓汝玢教授提供了柯俊先生的照片，北京大學陳建立教授幫助審閱了文章并提出修改建議。謹此一并致以衷心感謝。

注釋：

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