喬尚孝 潛 偉

(北京科技大學(xué) 科技史與文化遺產(chǎn)研究院，北京 100083)

灌鋼亦稱團(tuán)鋼，其核心在于合煉生鐵和熟鐵兩種原材料以制鋼，在中國古代獨(dú)特的生鐵及生鐵制鋼技術(shù)體系中具有重要地位。古文獻(xiàn)中關(guān)于灌鋼的記載較為豐富，前人在古文獻(xiàn)與文物考古資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行過多項(xiàng)研究，并得到了許多重要見解。當(dāng)下灌鋼以“勻碳制鋼”為核心的觀點(diǎn)得到了張子高[1]、華覺明([2]，387- 390頁)、韓汝玢([3]，627- 628頁)等學(xué)者的廣泛認(rèn)同。李約瑟[4](Joseph Needham)首次使用術(shù)語“co-fusion(1)學(xué)界往往將“co-fusion”工藝稱為共熔工藝或共熔生熟工藝。漢語中“熔”與“融”常被混用，以下加以辨析?！叭凇睉?yīng)當(dāng)指升溫過程中由固體向固液兩相區(qū)發(fā)生的相轉(zhuǎn)變，用“fuse”來翻譯較為合適；而“熔”則是由固液兩相區(qū)向液相發(fā)生的相轉(zhuǎn)變，可能用“melt”一詞更為恰當(dāng)。受古代爐溫條件及生鐵脫碳速率影響，相較于“熔”，用“融”來描述灌鋼中生鐵中的行為更為合適。以此論之，李約瑟用“co-fusion”來翻譯灌鋼其實(shí)是較為恰當(dāng)?shù)模肮踩酃に嚒彼坪醺姆Q為“共融工藝”更為合適。”翻譯中國古代灌鋼工藝，巧妙揭示了灌鋼合煉生熟鐵制鋼的本質(zhì)。華道安(Donald B. Wagner)[5]認(rèn)為按照冶煉溫度的高低，可以將灌鋼區(qū)分為“低溫灌鋼”(lower temperature co-fusion)與“高溫灌鋼”(higher temperature co-fusion)，而“低溫灌鋼”不需要熔融生鐵。何堂坤[6]認(rèn)為灌鋼的本質(zhì)并非是“勻碳鋼”而是“排渣鋼”，這與所用的熟鐵成分緊密相關(guān)。潛偉[7]在對(duì)鑌鐵的考證中推測灌鋼與大馬士革鋼之間存在重要關(guān)聯(lián)?？驴8]、苗長興[9]、陳建立[10]、賈瑩[11]、劉海峰[12]等曾對(duì)考古出土的疑似灌鋼樣品顯微組織特征進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)研究，并提出了各自的判斷依據(jù)。應(yīng)當(dāng)說，前人的研究對(duì)于理解灌鋼起到了很大的作用，但對(duì)灌鋼的技術(shù)細(xì)節(jié)與工藝內(nèi)涵認(rèn)識(shí)仍顯不足，對(duì)灌鋼制品的顯微結(jié)構(gòu)特征尚不夠了解，對(duì)灌鋼在古代鋼鐵冶金技術(shù)體系中地位的認(rèn)識(shí)尚不清晰。近年來，隨著古文獻(xiàn)不斷被挖掘與深入解讀，文物考古資料不斷豐富，模擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與進(jìn)行，冶金史研究的視野愈加寬廣，對(duì)目前研究尚不充分的灌鋼工藝進(jìn)行再探討很有必要。

1 古文獻(xiàn)中的灌鋼工藝

1.1 與刀劍相關(guān)的灌鋼工藝

從文獻(xiàn)上來看，早期可能為灌鋼的工藝常常與寶刀名劍聯(lián)系起來。鋼鐵制品中最早的“灌”字見于詠贊刀劍的詩歌之中。東漢王粲(177—217)《刀銘》云：

相時(shí)陰陽，制茲利兵。和諸色劑，考諸濁清。灌襞已數(shù)，質(zhì)象已呈。附反載穎，舒中錯(cuò)形。([13]，1084頁)

這段話已有不少學(xué)者進(jìn)行過解讀。何堂坤([14]，302- 303頁)認(rèn)為“襞”指鋼鐵料的多層積疊、多次折疊，“灌”指生鐵水向熟鐵料灌煉，“灌襞已數(shù)”意指整個(gè)灌煉工藝中積疊、折疊、灌煉已進(jìn)行了多次。這句闡明了灌鋼中灌入生鐵，折疊鍛打的操作工藝，是灌鋼工藝發(fā)明于東漢晚期的主要證據(jù)。

類似的，關(guān)于灌辟合煉的工藝，西晉張協(xié)(？—307)在《七命》中也有記載：

楚之陽劍，歐冶所營。邪溪之鋌，赤山之精。銷踰羊頭，鏷越鍛成。乃煉乃鑠，萬辟千灌。[15]

晉楊泉(生卒年不詳)《物理論》中關(guān)于阮師造刀的記載也有可能是一種灌鋼工藝，學(xué)界對(duì)其工藝有著不同解讀。其文曰：

古有阮師制刀，天下之所寶貴也……神教以水火之齊、五精之陶，用陰陽之候，取剛軟之和，行其術(shù)三年，作刀千七百七十口而喪其明。其刀平背狹刃，方口洪首，截輕微絕絲發(fā)之細(xì)，斫堅(jiān)而無變動(dòng)之異。世不惜百金精求不得也。([13]，1085頁)

這段話與章樵對(duì)王粲《刀銘》所作注最大的區(qū)別在于“水火之齊”后面有“五精之陶”這樣的說法，文中所記應(yīng)當(dāng)不是憑空捏造，這說明在灌鋼中“五精之陶”可能是非常重要的一步(2)章樵(生卒年不詳)對(duì)王粲《刀銘》中“相時(shí)陰陽，制茲利兵”一句作注，云：“吳喜志林，古人鑄刀以五月丙午，取純火精以協(xié)其數(shù)。楊泉《物理論》：阮師之作刀，七月庚辛見金神于冶監(jiān)之門，教以水火之齊，用陰陽之候，取剛?cè)嶂鸵??！庇袃商庮H為有趣：一是此段并未談及使用到“五精之陶”；二是“相時(shí)陰陽”與“用陰陽之候”相對(duì)應(yīng)，可能為氧化還原氣氛。；“用陰陽之候”可以理解為控制氧化還原氣氛；“取剛軟之和”應(yīng)當(dāng)指將“剛”的生鐵與“軟”的熟鐵混合制鋼。

由這段話可知，阮師造刀所用的工藝應(yīng)當(dāng)是一種以制造高品質(zhì)刀劍為目的的生熟鐵混合的坩堝鋼工藝，相當(dāng)耗時(shí)耗力，制成刀劍“世不惜百金精求不得也”。

南北朝時(shí)期陶弘景(456—536)對(duì)灌鋼的記載見于宋代唐慎微的《重修政和經(jīng)史證類本草》中：

陶隱居云：鐵落是染皂鐵漿。生鐵是不破鑐、鎗釜之類。鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者。[16]

這條文獻(xiàn)詳細(xì)地說明了灌鋼工藝的原理，其要點(diǎn)是利用鍒即熟鐵和生鐵，按一定比例配合進(jìn)行合煉，雜煉生鍒而作刀鐮。這些都表明，至南北朝時(shí)期灌鋼一般用作刀劍或工具刃器。

東魏北齊間的綦毋懷文(生卒年不詳)以灌鋼造宿鐵刀，其工藝見于《北史》卷89中：

懷文造宿鐵刀，其法燒生鐵精以重柔鋌，數(shù)宿則成剛。以柔鐵為刀脊，浴以五牲之溺，淬以五牲之脂，斬甲過三十札。[17]

這段文獻(xiàn)中，“燒生鐵精以重柔鋌”點(diǎn)明了灌鋼合煉生熟鐵制鋼的本質(zhì)?！皵?shù)宿則成鋼”中“宿”一指生鐵與熟鐵聚合、合煉，其中生鐵精即為生鐵，柔鋌即為熟鐵料，這句話表明這項(xiàng)技術(shù)要經(jīng)過多次灌煉。也有學(xué)者認(rèn)為這里的“宿”即夜晚，數(shù)宿表明這種工藝所需時(shí)間相當(dāng)長。從原理上講，很難想象一般的灌鋼需要這么長的時(shí)間，因此有兩種合理解釋：一是爐溫條件所限，依靠固態(tài)滲碳；二是生熟鐵同置坩堝中冶煉出坩堝鋼[7]。

唐代詩歌中也有提及灌鋼所作刀劍。劉禹錫(772—842)在《砥石賦》中記載道：

彼屠者之刃兮，獵者之鋌；不灌不淬兮，糅錫銜鉛。[18]

此文獻(xiàn)表明灌鋼主要用以作刀劍刃器并且用到了淬火工藝。

由此可見，早期的灌鋼工藝與刀劍制作緊密相連。盡管上述記載中灌鋼的工藝細(xì)節(jié)較為模糊，但目的卻十分明確，即灌鋼往往以生產(chǎn)兵器或工具的刃器為目標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量相當(dāng)之高。

1.2 灌鋼工藝的詳細(xì)記載

過去學(xué)界通常認(rèn)為最早是北宋沈括(1031—1095)的《夢(mèng)溪筆談》使用了“灌鋼”、“團(tuán)鋼”的名稱。近來發(fā)現(xiàn)唐代蘇游(生卒年不詳)在其《三品頤神保命神丹方敘》中就首次將“灌”“剛”連用，并較為詳細(xì)地描述了此種工藝：

凡欲合鐵胤神丹者，必先辯諸鐵性，擇其善者乃為之。古方多以雅州百丈，建州東瞿為上，陵州都盧為次，并州五生為下。又牂牁及廣郴二州所出，并不煩灌煉，即堪打，用此即自然剛也。又嘉陵榮資四州所出，功力與廣郴相似，而灌剛之時(shí)，要須百丈者相參，乃堪服用……又灌剛之時(shí)，必須櫟栗等炭，余皆不堪用。調(diào)?；鹕毶苿e生熟，失宜即不任用。其方曰：剛鐵一百斤……[19]

文中所反映出的“灌剛”工藝主要有二：一是所用燃料必須用櫟木炭或是栗木炭，而其余木炭是不堪用以灌煉的(3)本條文獻(xiàn)表明時(shí)人已經(jīng)可以將不同冶煉工藝中所使用的木炭加以區(qū)分。清光緒《永嘉縣志》對(duì)此有更詳細(xì)的記載：“鐵砂，東甌雜俎，西山處處有之，在黃土中淘出色黑者，是以松炭煉之成鐵，以櫟炭煉之成鋼?！盵21]由此可見，根據(jù)用途不同，木炭的選用也很不一樣。早期青銅等材料的冶煉，往往對(duì)木炭的要求并沒有那么嚴(yán)格；用以煉鐵砂的木炭，則須是松炭這種硬度高、熱值高的木炭；而用以灌鋼的木炭，則必須是價(jià)值更高、燃燒性能更好的櫟炭或者栗炭。，這體現(xiàn)了時(shí)人對(duì)燃料、爐溫與冶煉工藝之間關(guān)系的深刻認(rèn)識(shí)；二是灌煉之時(shí)，工匠必須有足夠的經(jīng)驗(yàn)，善以觀察爐火顏色，進(jìn)而對(duì)爐中鐵料是否適宜鍛打加以判斷。

宋代文獻(xiàn)資料為研究灌鋼的工藝細(xì)節(jié)提供了重要證據(jù)。在沈括的《夢(mèng)溪筆談》中首次出現(xiàn)灌鋼的詳細(xì)工藝操作記載，這段文獻(xiàn)極為重要：

世間所謂鋼鐵者，用柔鐵盤屈之，乃以生鐵陷其間，泥封煉之，鍛令相入，謂之“團(tuán)鋼”，亦謂之“灌鋼”。此乃偽鋼也。真鋼是精鐵百煉，至斤兩不耗者，純鋼也。此乃鐵之精純，其色明瑩，磨之黯然，青且黑，與常鐵異。[20]

就工藝而言，“柔鐵屈盤之，乃以生鐵陷其間”重點(diǎn)指出了兩種原材料使用的狀態(tài)及方式，熟鐵的彎曲方式與間隙決定了生熟鐵之間量的比例，最終可以得到不同含碳量的灌鋼制品?！澳喾鉄捴眰鬟_(dá)出的工藝思路通常是指在完成上述工藝后，將其進(jìn)行完整的封泥；當(dāng)然存在第二種思路便是利用泥質(zhì)坩堝盛裝盤屈好的生熟鐵貼層，置入后將坩堝封泥(4)李約瑟[4]、華道安[5]等學(xué)者均曾提到這種工藝的可能性。。

經(jīng)封泥，有學(xué)者([14]，496頁)認(rèn)為此舉目的有三：一是減少碳的燒損；二可防止生鐵熔化后流失；三是使灌鋼封泥內(nèi)部均勻受熱。筆者認(rèn)為更重要的一點(diǎn)是，如果封泥水平較高，那么封泥內(nèi)部將形成相對(duì)獨(dú)立的氣氛，那么封泥的用途就與坩堝相近。“鍛令相入”便是將二者鍛合，從而成鋼。

至明代，有關(guān)灌鋼的記載變得更多更具體，并且與宋代沈括記載的灌鋼工藝有所差別。其中以宋應(yīng)星(1587—？)的記載最為詳細(xì)。《天工開物》中記載道：

凡鐵分生熟，出爐未炒則生，既炒則熟，生熟相和，煉成則鋼……凡鋼鐵煉法：用熟鐵打成薄片如指頭闊，長寸半許，以鐵片包(尖)[夾]緊，生鐵安置其上(廣南生鐵名墮子生鋼者妙)，又用破草履蓋(粘帶泥土者，故不速化)，泥涂其底下。烘爐鼓鞲，火力到時(shí)，生鋼先化，滲淋熟鐵之中，兩情相投。取出加錘，再煉再錘，不一而足。俗名團(tuán)鋼，亦曰灌鋼者是也。[22]

“用熟鐵打成薄片如指頭闊，長寸半許”首先指出熟鐵的加工方式，這里主要是將熟鐵片鍛打至薄片，“以鐵片束包夾緊”中應(yīng)當(dāng)是將熟鐵條彎折、夾緊，以此留下均勻的縫隙以便于生鐵可以淋滲其間。“生鐵安置其上”講到將生鐵放置于熟鐵之上，注中“墮子生鋼”以形容生鐵開始熔化后，鐵液熔滲滴落到熟鐵夾縫之中，比喻恰到好處，體現(xiàn)出了作者對(duì)該工藝認(rèn)識(shí)的深入。“又用破草履蓋，泥涂其底下”一句講到本工藝與沈括所在的一大差別，無法密封便是對(duì)灌煉過程中氣氛控制的變?nèi)?。而在熟鐵底部涂泥可能代表著兩種工藝思路，一是涂泥后避免了灌鋼直接和爐中木炭直接接觸，減緩了生熟鐵貼層間的升溫速率，令生鐵在其中不迅速熔化改善二者間的接觸條件；另一則是熟鐵貼層是否封底存疑，若是沒有則底部封泥應(yīng)當(dāng)是防止生鐵熔融后燒損最為簡單可行的工藝。“烘爐鼓鞲，火力到時(shí)，生鋼先化，滲淋熟鐵之中，兩情相投。取出加錘，再煉再錘，不一而足”則是說后續(xù)的灌鋼工藝需要多次反復(fù)多次灌煉，重復(fù)鍛打，提升灌鋼品質(zhì)。

自唐以降，灌鋼工藝的詳細(xì)記載屢有所見，且各個(gè)時(shí)代不同工藝的細(xì)節(jié)有所區(qū)別。唐代蘇游的記載側(cè)重于灌鋼所使用的燃料、工匠控制火候的經(jīng)驗(yàn)；宋代沈括的記載側(cè)重于原材料間的設(shè)計(jì)與配比，封泥的使用；明代宋應(yīng)星的記載表明了原材料間接觸方式的改進(jìn)，工藝上的簡化。以上線索表明，灌鋼經(jīng)過工藝改進(jìn)逐步成為古代社會(huì)一種相對(duì)主流的制鋼技術(shù)，被廣泛接受并使用。但也正因?yàn)槿绱耍髞淼墓噤摵茈y再像早期一樣與高品質(zhì)刀劍聯(lián)系起來。

2 從文物考古看灌鋼工藝

2.1 博物館館藏灌鋼刀劍

前文已經(jīng)談到，鋼鐵制品中最早的“灌”字見于詠贊刀劍的詩歌中，部分博物館館藏刀劍為理解這項(xiàng)工藝提供了實(shí)物證據(jù)。中國國家博物館對(duì)一件東漢永壽二年錯(cuò)金鋼刀(5)與此刀相近的是，中國社會(huì)科學(xué)院考古研究所曾對(duì)一把東漢永壽一年錯(cuò)金鋼刀進(jìn)行過分析，銘“五十灌二百五十劈”，遺憾的是未見專文發(fā)表。的分析中提到，該刀銘文字?jǐn)?shù)為我國迄今發(fā)現(xiàn)漢代鐵刀中最多的一件，內(nèi)容也極為重要，釋文如下：

關(guān)于銘文中的“廿雚(灌)百辟”，“灌”字的錯(cuò)金剝落，僅剩雚部，從后文的人名“灌宜”中可以推斷出是灌字?！柏雚](灌)百辟”所體現(xiàn)的便是一種灌辟合煉的工藝。首先對(duì)該工藝中的關(guān)鍵工序予以解讀。當(dāng)下學(xué)界已經(jīng)對(duì)“辟”、“灌”、“煉”等字眼有了一定認(rèn)識(shí)，即“辟，謂疊之”，當(dāng)折疊鍛打講；“灌，謂注之”，當(dāng)灌注講；“煉，鑠治金也”，當(dāng)入爐精煉講，每入爐加熱鍛打一次稱為一火或一煉。其次，此灌辟合用的工藝常與“廿”、“百”、“千”、“萬”等數(shù)詞連用，這些數(shù)詞當(dāng)是一種虛指，具體數(shù)目不足信；而二者之間操作次數(shù)的相對(duì)多寡則具有相當(dāng)?shù)目尚哦?，也即操作中“灌”比“辟”的次?shù)要進(jìn)行得少。

2.2 疑似灌鋼樣品的分析檢測

目前學(xué)界已經(jīng)對(duì)灌鋼樣品的顯微特征有了初步認(rèn)識(shí)，主要結(jié)合顯微組織與夾雜物兩方面進(jìn)行判定。

從顯微組織上看，經(jīng)判定為疑似灌鋼的樣品主要體現(xiàn)為分層的特征，此分層可能連續(xù)也可能不連續(xù)，且在高低碳層間存在較為明顯的碳擴(kuò)散現(xiàn)象；從夾雜物特征上來看，不同分層區(qū)域內(nèi)夾雜物存在一定差異，通常原生鐵層內(nèi)基體純凈，鮮見夾雜物，原熟鐵層內(nèi)有夾雜較多，類型也不盡相同。盡管各樣品狀態(tài)有所區(qū)別，但大體上均體現(xiàn)出了這樣的規(guī)律。幾件被學(xué)界判定為疑似灌鋼樣品的情況如下：

河南唐河窖藏鐵器[8]中，樣品編號(hào)分別為4142、4143、4144、4172的4件六朝鐵刀可能為灌鋼制品。這幾柄鐵刀組織特征相似，高碳層含碳量相對(duì)較高，基體純凈；低碳層內(nèi)夾雜很多，分層排布且沿加工方向排列；高低碳層間有明顯的碳擴(kuò)散現(xiàn)象。這些樣品的組織特點(diǎn)與后續(xù)進(jìn)行的灌鋼模擬試驗(yàn)樣品的組織相同[9]。遼寧北票喇嘛洞[10]出土鐵器中，樣品編號(hào)為7121的鐵矛可能為灌鋼制品。該樣品組織不均勻，高碳一側(cè)為球狀珠光體，低碳一側(cè)為鐵素體+珠光體，且有細(xì)長條亞復(fù)相、單相夾雜物變形拉長；樣品截面基體純凈，夾雜物處有高碳組織(如圖1a)。遼寧五女山城[11]V區(qū)T504探方內(nèi)出土的鐵器中，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)樣品編號(hào)為03HWJ2的鐵塊，可能為灌鋼制品。樣品含碳量從邊緣向中心由高到低呈梯度分布，且組織上高低碳層重疊分布(如圖1b)。河北徐水東黑山遺址[12]出土的鐵器中，對(duì)編號(hào)為T1319⑥∶3的鑿疑似采用了灌鋼工藝，其組織上呈現(xiàn)出了明顯的分層現(xiàn)象，不論是橫剖面還是縱剖面，它都有著高碳層與低碳層交替排布的規(guī)律，高碳區(qū)域與生鐵有關(guān)，基體純凈未見夾雜物(如圖1c)。在受古代中國生鐵及生鐵制鋼技術(shù)影響體系之下的高句麗王國中，今韓國漢江流域峨嵯山軍事要塞遺址[24]出土的編號(hào)為S3E1∶2與S3E1∶4的兩件鐵塊(約公元5世紀(jì))懷疑采用了生鐵與塊煉鐵混合制鋼的工藝，可能為灌鋼制品。該樣品整體含碳量較高，顯微組織上高碳層與低碳層交替分布，高碳區(qū)域內(nèi)基體純凈，高低碳層間存在明顯的碳擴(kuò)散現(xiàn)象(如圖1d)。

圖1 疑似灌鋼樣品的顯微組織

以上樣品大致可分為兩類，一類為中間產(chǎn)品即鐵塊，另一類為最終產(chǎn)品即鐵刀、鐵矛、鐵鑿等兵器或工具。兩類樣品在顯微特征上存在一定的差異。鐵塊的高碳區(qū)域內(nèi)通常存在生鐵的殘余組織，且高低碳層間的碳擴(kuò)散現(xiàn)象較為明顯。加工為成品的樣品高碳區(qū)域仍可能存有少量殘余生鐵的信息，但碳擴(kuò)散的現(xiàn)象相比鐵塊要弱很多，高低碳層間的分布也更加均勻?？梢韵胂箅S著進(jìn)一步的鍛打及熱處理的進(jìn)行，這種現(xiàn)象將更加模糊。柯俊[8]在對(duì)河南新鄭出土的一件明代鐵刀的分析中指出，該刀刃部組織有明顯分層，一種為馬氏體+點(diǎn)狀殘余奧氏體轉(zhuǎn)變的珠光體，另一種也為馬氏體，二者馬氏體點(diǎn)不同且有分界氧化夾雜。無法判斷該刀究竟為灌鋼還是兩種鋼鍛打在一起的。

由此可知，目前學(xué)界暫時(shí)判定為灌鋼的樣品，顯微結(jié)構(gòu)上往往體現(xiàn)出不均勻的特點(diǎn)，這類制品顯然不屬于性能優(yōu)良的灌鋼制品的范疇。而經(jīng)過反復(fù)鍛打的灌鋼產(chǎn)品，當(dāng)下學(xué)界對(duì)灌鋼判斷的標(biāo)準(zhǔn)又很難對(duì)其予以判定。模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可能為解決此問題提供重要依據(jù)。

3 灌鋼工藝模擬實(shí)驗(yàn)

3.1 前人的灌鋼模擬實(shí)驗(yàn)

模擬實(shí)驗(yàn)是灌鋼工藝研究的重要手段，旨在以古文獻(xiàn)及文物考古資料為依據(jù)，盡量在古人的工作條件下復(fù)原灌鋼工藝，進(jìn)而探討完整工藝流程中灌鋼樣品的顯微結(jié)構(gòu)變化。

李約瑟與惠特克[4]曾進(jìn)行過灌鋼模擬實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)在通一氧化碳(CO)的還原性氣氛爐中置入生熟鐵貼層，手工鍛打成鋼條，該樣品顯微組織上存在明顯的高碳區(qū)域與高低碳層間的碳擴(kuò)散現(xiàn)象。更為重要的是，在900℃的還原氣氛下經(jīng)8小時(shí)的勻制滲碳，該樣品顯微組織為珠光體基體上具有排狀分布的碳化物，排間距為初始置入生鐵片的間距，原高低碳層間明顯的擴(kuò)散現(xiàn)象消失。李約瑟認(rèn)為該顯微組織體現(xiàn)出了大馬士革鋼(6)在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室條件下復(fù)制出具有大馬士革鋼特征的模擬灌鋼樣品，李約瑟認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人難以置信。的特征。苗長興[9]等進(jìn)行過多組控制條件下的灌鋼實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明不同生熟鐵原材料在不同條件下可以進(jìn)行灌煉，且有著與前文提到的唐河窖藏鐵刀4144號(hào)相似的顯微組織特征。不同的是后續(xù)采取的均勻化退火工序中，結(jié)合實(shí)際情況采用了將鋼錠埋于含碳量0.45 %鋼屑中的長時(shí)間退火工藝，結(jié)果為樣品脫碳較為嚴(yán)重，缺乏典型特征。何堂坤還進(jìn)行過北平折花鋼的模擬實(shí)驗(yàn)([14]，698- 703頁)。

李約瑟與苗長興進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)前期均可以得到高低碳層交替重疊分布、具有明顯碳擴(kuò)散現(xiàn)象的樣品，區(qū)別在于長時(shí)間退火后的組織特征有很大不同。李約瑟的實(shí)驗(yàn)中采用現(xiàn)代工藝控制爐內(nèi)為還原性氣氛(CO)，因此得到的樣品含碳量較高，組織特征也清楚；苗長興的均勻化處理實(shí)驗(yàn)在氧化性氣氛(空氣)中進(jìn)行，樣品最終組織特征不清楚。由兩組試驗(yàn)對(duì)比可知，控制氣氛在灌鋼均勻化退火過程中極為重要。而在缺乏可以嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛條件的古代，最直接有效的方法便是利用坩堝做容器，在其內(nèi)部形成相對(duì)于爐子獨(dú)立的氣氛。

以上模擬實(shí)驗(yàn)為灌鋼工藝的研究提供了重要證據(jù)，但研究尚不充分。筆者分別對(duì)灌鋼過程中可能發(fā)生的生熟鐵貼層發(fā)生粘連、發(fā)生明顯碳擴(kuò)散、折疊鍛打均勻化、均勻化退火等不同工序取樣，分析其成分、顯微組織、物理性能、夾雜物分布等信息，初步總結(jié)出灌鋼樣品的形貌特征及夾雜物分布情況。

3.2 對(duì)灌辟合煉工藝的解讀

古文獻(xiàn)及文物考古中的證據(jù)表明，灌辟合煉的工藝常用以制高品質(zhì)刀劍。筆者曾于浙江省龍泉市一處刀劍作坊進(jìn)行過灌鋼的現(xiàn)場模擬實(shí)驗(yàn)研究，現(xiàn)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)灌辟合煉的流程進(jìn)行分析以解釋其科學(xué)道理。

鋼錠在熱鍛前需要先入爐加熱升溫，鐵匠憑借經(jīng)驗(yàn)判斷適宜鍛打的火候。出爐后即馬上鍛打鋼錠，所謂“趁熱打鐵”便是此理。鍛打過程中常常會(huì)將鋼錠拔長后折疊，即“辟”。折疊的方式可能有多種，或是多層鋼料折疊，或是一塊鋼料多次折疊，以對(duì)折的方式最為常見。折疊鍛打數(shù)次后，鋼錠往往會(huì)產(chǎn)生明顯的脫碳現(xiàn)象。孫機(jī)[25]認(rèn)為鋼材折疊鍛打的次數(shù)必須適可而止，華覺明([2]，383- 387頁)認(rèn)為鋼質(zhì)刀劍的鍛打并非越多越好，需要合理和適度，其中道理便是鍛打過多導(dǎo)致鋼錠脫碳嚴(yán)重，另一方面均勻化程度過高則會(huì)導(dǎo)致刀劍表面花紋不夠清楚。面對(duì)此種情況，工匠自然會(huì)想到“灌”生鐵以補(bǔ)救，“灌”生鐵的方式也可能有多種，最直接的便是在坩堝內(nèi)將生鐵化成鐵水再進(jìn)行灌注，也有可能會(huì)用到生鐵粉或生鐵塊。由此而論，“灌”比“辟”的次數(shù)少是合乎邏輯的。例如在實(shí)踐中將60號(hào)鋼(含碳量0.57%—0.65%)折疊鍛打數(shù)次，鋼錠便會(huì)出現(xiàn)變軟的現(xiàn)象，這顯然是其脫碳至低碳鋼的水平造成的，此時(shí)便適宜將一定量的生鐵補(bǔ)入到鋼錠中。生熟鐵的配比也相當(dāng)講究，灌鋼常常以制中、高碳鋼(含碳量約0.5%—0.8%)為目標(biāo)，將含碳量很高的生鐵(含碳量約3.5%—4.5%)與含碳量很低的熟鐵進(jìn)行配比，此生鐵量與熟鐵量之比例理論上應(yīng)在1∶5到1∶10之間。因此“灌”比“辟”少、“廿雚(灌)百辟”、“萬辟千灌”相當(dāng)合理。

由以上分析可知，在灌辟結(jié)合的工藝中“煉”、“灌”、“辟”均是其中的重要工序。這項(xiàng)工藝以灌鋼所制的中、高碳鋼為原料，反復(fù)辟煉以使組織均勻、擠出夾雜。鍛打次數(shù)過多后鋼錠脫碳嚴(yán)重，則需要繼續(xù)灌煉再鍛打，反復(fù)進(jìn)行此操作以制得高品質(zhì)刀劍。結(jié)合古文獻(xiàn)與文物考古資料來看，這項(xiàng)灌辟結(jié)合制高品質(zhì)刀劍的工藝至晚在東漢已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)成熟的階段。

3.3 灌鋼模擬實(shí)驗(yàn)樣品顯微結(jié)構(gòu)的初步分析

筆者在模擬實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，將模擬灌鋼制品按照灌辟合煉的工藝反復(fù)折疊鍛打后，殘余生鐵的信息基本消除，很難按照前人的判定方法將該樣品判斷為灌鋼。這個(gè)問題較為復(fù)雜，本文不展開討論。

筆者于刀劍作坊按照《夢(mèng)溪筆談》中灌鋼工藝的相關(guān)記載進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，并依據(jù)現(xiàn)場條件加以一定改進(jìn)。模擬實(shí)驗(yàn)主要利用敞開式炭火爐進(jìn)行冶煉，鍛造設(shè)備為手錘與魯南一鍛生產(chǎn)的C41- 45 kg型空氣錘，利用雷泰(Raytek)公司生產(chǎn)的手持式紅外測溫儀3i2ML3U實(shí)時(shí)測溫。鍛造主要由胡小軍高級(jí)工藝美術(shù)師操作，筆者輔助配合。模擬實(shí)驗(yàn)首先在1300℃的溫度條件下灌入生鐵，后將鍛溫區(qū)間控制在850℃—1150℃的范圍內(nèi)，采用手工鍛與機(jī)鍛結(jié)合的方式折疊鍛打鋼錠9次，每灌煉、鍛造一次均取樣，最終鍛成刀型。不同工序現(xiàn)場取樣情況如圖2所示。

圖2 模擬鍛制灌鋼刀并取樣

在此實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)灌辟合煉樣品進(jìn)行分析。筆者分別對(duì)灌入生鐵、折疊3次、折疊6次、折疊9次進(jìn)行取樣，折疊方式為三折。對(duì)顯微結(jié)構(gòu)的變化予以觀察，結(jié)果如圖3所示。

圖3 模擬實(shí)驗(yàn)灌鋼樣品顯微組織，放大50倍

從金相組織上可以清楚地看到灌鋼樣品顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化。灌入生鐵(如圖3a)樣品殘留有較為明顯的殘余生鐵信息，自心部向外部樣品組織大致可分為四層，分別為：珠光體+二次滲碳體+變態(tài)萊氏體；珠光體+針狀滲碳體；珠光體；鐵素體+少量珠光體。以上各層有明顯的碳擴(kuò)散現(xiàn)象。折疊鍛打3次(如圖3b)樣品基本可分為高碳層與低碳層，高碳層每層厚約20—30μm，以珠光體+網(wǎng)狀碳化物為主；低碳層每層厚約50—70μm，以鐵素體+珠光體為主。折疊鍛打6次(如圖3c)樣品分層更加細(xì)密，同樣可分為高碳層與低碳層，高碳層每層厚約1—3μm，以珠光體組織為主；低碳層每層厚約10μm，以鐵素體+珠光體為主。經(jīng)反復(fù)折疊鍛打9次(如圖3d)，樣品分層現(xiàn)象基本消失，組織均勻，以珠光體+鐵素體為主，存在少量魏氏組織。

由圖3可知，灌鋼樣品在反復(fù)折疊鍛打過程中的組織變化明顯，圖3a所顯示的組織按照學(xué)界以往對(duì)灌鋼的判定標(biāo)準(zhǔn)尚且說得通，但后三圖所示組織卻很難將其判定為灌鋼。這說明以往學(xué)界對(duì)灌鋼制品的判定標(biāo)準(zhǔn)是有問題的。模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，性能優(yōu)良的灌鋼制品具有均勻分層及均勻化的顯微結(jié)構(gòu)，學(xué)界對(duì)此類產(chǎn)品認(rèn)識(shí)尚不足，需要進(jìn)行重新分析與再探討。結(jié)合成分、組織與夾雜物三方面的結(jié)果，依托夾雜物輔助鐵質(zhì)文物加工工藝判別方法可能對(duì)均勻化程度高灌鋼樣品的討論提供重要依據(jù)。

4 灌鋼工藝的技術(shù)思想與地位

4.1 “和”的技術(shù)思想與灌鋼工藝

以“和”為核心，以“和而不同”、“和實(shí)生物”為本質(zhì)的哲學(xué)思想，是中國古代哲學(xué)思想體系中的重要組成部分。華覺明指出，“和”的思想經(jīng)流變([2]，634- 647頁)，由感官拓展到物性、人性等諸多層次，至技術(shù)領(lǐng)域最終形成以“和”為核心的技術(shù)觀?？v觀古代金屬的使用，不論是由純銅到青銅，由塊煉鐵到鋼鐵，均體現(xiàn)出由使用金屬單質(zhì)到合金的轉(zhuǎn)變。這一合金化的過程，便是“和實(shí)生物”的過程，便是“和”的技術(shù)思想在古代冶金領(lǐng)域的融匯。就古代制鋼技術(shù)而言，以“和”為核心最典型的工藝便是灌鋼。

前文已經(jīng)談到，古文獻(xiàn)中灌鋼工藝常提到兩組與“和”相關(guān)的重要概念，一為“陰陽之和”，一為“剛?cè)嶂汀?。華覺明[26]在對(duì)和的流變中分析到，就所追求的“太和”而言，“陰陽之和”所達(dá)到的為“氣之和”，“剛?cè)嶂汀彼_(dá)到的為“物之和”。

“陰陽之和”這一組概念，在先哲眼中常常與氣相聯(lián)系，即陰陽二氣。就灌鋼而言，此“陰陽”則可能與氧化還原氣氛密切相關(guān)。楊泉《物理論》中關(guān)于阮師制刀的記載中所謂“用陰陽之候”，王粲《刀銘》所言“相時(shí)陰陽”結(jié)合章樵的注釋來看均有這層意思。在古代工藝條件下，利用坩堝控制氣氛最有可能達(dá)到“陰陽之和”。“剛?cè)嶂汀陛^為易于理解。生鐵與熟鐵兩種原材料盡管均由鐵礦石冶煉加工而來，但卻有著不同的物理化學(xué)性質(zhì)。生鐵所含碳分多，硬度高、韌性差，這與中國古代“剛”的哲學(xué)思想具有相通之處；熟鐵中幾乎不含碳，其硬度低、韌性好，這又與中國古代“柔”的哲學(xué)思想等密切相關(guān)。如西漢《鹽鐵論》中記載“剛?cè)岷汀?，阮師制刀中“取剛?cè)嶂汀钡恼f法，均是此理。

由此觀之，以“和”的技術(shù)觀為本質(zhì)，以“陰陽相和”、“剛?cè)岵?jì)”、“和實(shí)生物”為內(nèi)涵的技術(shù)思想指導(dǎo)著技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)著灌鋼這一項(xiàng)合煉生熟制鋼技術(shù)的發(fā)明。灌鋼之“和”，便是“陰陽之和”、“剛?cè)嶂汀薄?/p>

4.2 灌鋼在中國古代鋼鐵冶金技術(shù)體系中的地位

生鐵及生鐵制鋼技術(shù)是中國古代鋼鐵冶金技術(shù)體系的基礎(chǔ)，是中國古代最重要的發(fā)明之一。依托于生鐵這一重要的原材料，中國在一定時(shí)間范圍內(nèi)建立起了領(lǐng)先于世界的農(nóng)耕經(jīng)濟(jì)文明。關(guān)于中國古代鋼鐵冶金技術(shù)體系，柯俊([3]，6- 10頁)指出其為中華民族的民族融合統(tǒng)一和國家的鞏固、保證文明的連續(xù)性奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。華覺明([2]，416頁)將該體系凝練為“最終形成以蒸石取鐵，炒生為熟，生熟相和，煉成則剛為主干，輔以滲碳制鋼、夾鋼、貼鋼等冶煉工藝的傳統(tǒng)鋼鐵技術(shù)體系，其后被長期沿用，成為定式”。對(duì)中國古代鋼鐵冶金技術(shù)體系的研究是一個(gè)系統(tǒng)、完整的過程，灌鋼作為本體系中的一項(xiàng)重要技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行研究需要依托于前人的諸多研究成果。研究表明，中國在17世紀(jì)前至少有十項(xiàng)鋼鐵技術(shù)居于世界領(lǐng)先地位，灌鋼便是其中之一([3]，6- 10頁)。

在灌鋼未發(fā)明之前，古代鋼鐵冶金技術(shù)體系雖然已經(jīng)基本成型，但如何高效制備中、高碳鋼一直是一大難題。此前的制鋼技術(shù)主要包括塊煉滲碳鋼、鑄鐵脫碳鋼、炒鋼、百煉鋼等，這些工藝雖各有其適用范圍：塊煉滲碳鋼屬于塊煉鐵體系，以反復(fù)在炭火中滲碳并鍛打的方式成鋼，生產(chǎn)效率自然不會(huì)高；鑄鐵脫碳鋼需要在合適的溫度、氣氛下經(jīng)過長時(shí)間退火才能得到目標(biāo)成分的碳鋼；炒鋼的碳分控制極為困難，華覺明結(jié)合實(shí)踐指出有相當(dāng)豐富經(jīng)驗(yàn)的匠師也不易得到所希求的鋼料([2]，385頁)；百煉鋼雖然品質(zhì)極高，但這是以消耗相當(dāng)?shù)娜肆ξ锪榇鷥r(jià)的?？傊陨现其摷夹g(shù)各有所用，但在高效制備中、高碳鋼方面存在相當(dāng)?shù)娜毕?，灌鋼的發(fā)明很大程度上彌補(bǔ)了以上工藝的不足。

灌鋼在中國古代鋼鐵冶金技術(shù)體系中的地位與其解決了古代高效制備中、高碳鋼的難題有著密不可分的聯(lián)系。相較于為極少數(shù)人提供高品質(zhì)鋼鐵材料，改良后的灌鋼工藝為古代社會(huì)提供了足量的刃鋼，極大程度上提升了古代工具刃器的數(shù)量與質(zhì)量。灌鋼工藝的改良與普及或許正是唐宋以后產(chǎn)生工具、農(nóng)具由鑄改鍛趨勢(shì)的一個(gè)重要原因。自灌鋼被發(fā)明并形成自己獨(dú)特的技術(shù)體系后，中國古代鋼鐵冶金技術(shù)體系基本形成，此后的各項(xiàng)技術(shù)均是在此框架內(nèi)的改良而再難有開創(chuàng)性質(zhì)的突破。

4.3 灌鋼在世界鋼鐵冶金技術(shù)中的地位

結(jié)合前文所談，早期的灌鋼工藝雖未明確提及使用坩堝，但卻可能存在多處線索將二者聯(lián)系起來。從古文獻(xiàn)來看，楊泉《物理論》中關(guān)于阮師制刀的記載中就有“五精之陶、用陰陽之候”這樣的記載；王粲《刀銘》所言“相時(shí)陰陽”結(jié)合章樵的注釋來看應(yīng)該也有這層意思；綦毋懷文造宿鐵刀的工藝也很難想象需要用如此長的時(shí)間，有可能便是利用坩堝進(jìn)行冶煉[7]；從考古文物資料來看，洛陽吉利工匠墓出土的坩堝附著鋼也有可能將坩堝與灌鋼聯(lián)系起來；從模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看，物料的配比、氣氛的控制在灌鋼工藝中極為重要，要達(dá)成此目標(biāo)在古代最直接有效的方法便是利用坩堝。

從原理上講，灌鋼的實(shí)質(zhì)在于將高碳低碳的物質(zhì)向一個(gè)平衡的中間碳含量發(fā)展，這需要溫度、氣氛、環(huán)境等多重因素的配合。在古代，坩堝便是其最重要的載體。將精確配比的生鐵料與熟鐵料置入坩堝，保證坩堝內(nèi)溫度、氣氛、環(huán)境等條件的合適，進(jìn)而冶煉得到質(zhì)地優(yōu)良的鋼材，這便是坩堝鋼共融工藝(7)古代世界坩堝鋼通常經(jīng)由兩種不同工藝冶煉得到，即流行于中亞地區(qū)的“布拉特鋼”與南印度——斯里蘭卡地區(qū)的“烏茲鋼”。布拉特鋼便可能以共融工藝為核心，而烏茲鋼以在相對(duì)還原的氣氛下熔融塊煉鐵滲碳為核心。。

坩堝鋼共融工藝目前在學(xué)界存在很大的爭議，爭論主要集中于物料的使用上。從文獻(xiàn)上看，阿拉伯學(xué)者比魯尼(al-Biruni，973—1048)[27]曾有“利用坩堝將熟鐵片與生鐵共同加熱”這樣的記載；金迪(al-Kindi，801—866)[27]在其著作中也有關(guān)于混合生鐵與塊煉鐵制鋼的相關(guān)記載；霍蘭德(Robert G. Hoyland)[28]、威廉姆斯(Alan Williams)[29]等曾對(duì)相關(guān)工藝進(jìn)行過梳理總結(jié)。從考古文物證據(jù)來看，科拉道克(Paul T. Craddock)[30]認(rèn)為阿克希凱特(Acksiket)遺址的坩堝鋼工藝使用了用石英作摻合料的耐火材料制作坩堝，主要物料很可能有生熟鐵存在。費(fèi)爾巴哈(Ann Feuerbach)[31]、梅克爾(John F. Merkel)[32]等也認(rèn)為梅爾夫(Merv)遺址實(shí)際上采用的便是混合生鐵與塊煉鐵制坩堝鋼的工藝。

然而并非所有學(xué)者都認(rèn)可此觀點(diǎn)，任天洛(Thilo Rehren)[33]、阿里波爾(Rahil Alipour)[34]等學(xué)者認(rèn)為該種中亞坩堝鋼工藝的實(shí)質(zhì)仍是一種熟鐵滲碳工藝。

以上爭論的焦點(diǎn)中，生鐵在該工藝中居于怎樣的地位是其核心所在。生鐵及生鐵制鋼技術(shù)體系在公元14世紀(jì)前僅在中國及周邊國家地區(qū)被規(guī)模化生產(chǎn)使用，是中國古代最重要的發(fā)明創(chuàng)造之一。怎樣判斷共融生熟工藝中作為物料加入的生鐵經(jīng)坩堝冶煉、鍛造后的顯微特征，當(dāng)是解決此問題的關(guān)鍵。部分存有較明顯生鐵信息的樣品可能具有一定說服力。例如前文提到的韓國峨嵯山軍事要塞遺址出土鐵鋌[24]，蒙古哈拉和林(Karakorum)遺址出土樣品[35- 36]均體現(xiàn)出了此技術(shù)特點(diǎn)。部分大馬士革刀實(shí)物亦是如此，例如史密斯(Cyril S. Smith)[37]對(duì)大英博物館收藏的一把大馬士革短刀的組織進(jìn)行分析后，認(rèn)為這種片層組織很可能是共融生熟鐵，高碳鑄鐵先融化然后碳滲入熟鐵的結(jié)果。

作為古代世界所能得到的最高品質(zhì)鋼種之一，以坩堝鋼為原料鍛造的刀劍曾在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生過深遠(yuǎn)影響。盡管坩堝鋼共融工藝仍存在比較大的爭議，但相信隨著學(xué)界對(duì)新的文物考古資料的深入研究，將會(huì)對(duì)此問題有更加明確、系統(tǒng)的認(rèn)知。研究表明，坩堝鋼共融工藝與生鐵及生鐵制鋼技術(shù)體系密切相關(guān)，生鐵是其重要物料。就工藝內(nèi)涵來看，朝鮮半島南部、蒙古、中亞及北印度等地區(qū)(8)在第九屆世界冶金史大會(huì)(BUMA-IX)上，樸長植對(duì)比了韓國、蒙古和印度的早期冶鐵技術(shù)，認(rèn)為韓國的鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)系由中國傳播而來；而基于塊煉鐵冶煉的鐵器生產(chǎn)并非中國傳統(tǒng)，在蒙古、印度和朝鮮半島南部具有相似的技術(shù)特點(diǎn)，其間的聯(lián)系值得深入分析。可能存在的共融工藝并無差別，與國內(nèi)的灌鋼工藝也無不同，“和”的技術(shù)思想在其中處于核心地位。更為有趣的是，以上各地區(qū)在很大的歷史跨度內(nèi)可以通過古代絲綢之路上的冶金技術(shù)交流聯(lián)系起來。或許正是古代不同民族、文化間的貿(mào)易往來促進(jìn)著共融工藝的交流與傳播，而其與當(dāng)?shù)匾苯鸺夹g(shù)傳統(tǒng)的融合又推動(dòng)著該技術(shù)的演變與創(chuàng)新。

從中國古代的灌鋼工藝，到中亞地區(qū)的坩堝鋼共融工藝，再到近世的平爐煉鋼工藝，一脈相承的合煉生熟以制鋼的思想閃爍著源自于“和”的智慧光芒。直至今日，鋼鐵材料早已不再局限于碳鋼，但精確配比爐料仍然是煉鋼工藝中應(yīng)當(dāng)首先考慮的問題，這便是灌鋼這一項(xiàng)看似古老的技術(shù)在世界鋼鐵冶金技術(shù)中的地位所在。

5 結(jié) 語

自古至今，一項(xiàng)煉鋼技術(shù)的興衰均與當(dāng)時(shí)的社會(huì)背景有著密不可分的關(guān)聯(lián)。灌鋼工藝源起于中國古代鋼鐵冶金技術(shù)體系在生產(chǎn)中、高碳鋼方面的不足，興盛于古代社會(huì)對(duì)刃鋼在數(shù)量與質(zhì)量方面的需求，衰落于整個(gè)體系在近代所受到的來自西方鋼鐵業(yè)的沖擊。值得重視的是，盡管工藝操作已不合時(shí)宜，但“和”、合煉生熟的內(nèi)涵仍啟迪著近現(xiàn)代乃至當(dāng)代鋼鐵技術(shù)的創(chuàng)新。李約瑟曾盛贊灌鋼為19世紀(jì)中葉發(fā)明的“西門子-馬丁爐”式平爐煉鋼工藝之理論先驅(qū)，因該工藝以合煉廢鋼與調(diào)配碳分所用生鐵的本質(zhì)與灌鋼有著異曲同工之妙。平爐煉鋼曾于20世紀(jì)50年代前被廣泛使用，但在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)的沖擊下迅即淘汰。在當(dāng)代，氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)大行其道，但不少學(xué)者已經(jīng)將精力投入到關(guān)于電弧爐煉鋼等新的煉鋼工藝的研究中去。電弧爐煉鋼對(duì)爐料的適應(yīng)性很強(qiáng)，廢鋼、調(diào)配碳含量的生鐵、合金料、直接還原鐵等均可應(yīng)用到冶煉中。未來煉鋼技術(shù)將流向何處，“和”的技術(shù)思想又將在其中起到怎樣的作用，其中道理引人深思。

致 謝本文得到了韓汝玢教授、李延祥教授、陳坤龍教授、李秀輝副教授的親切指導(dǎo)，審稿專家、鄒大海研究員、黃興副研究員提供了寶貴的修改意見，模擬實(shí)驗(yàn)部分得到了胡小軍高級(jí)工藝美術(shù)師的協(xié)助，謹(jǐn)對(duì)他們致以誠摯的謝意。