从青铜到钢铁：冶金技术如何塑造了中华文明

　　■冯立昇

　　冶金技术在文明的形成和发展中具有十分重要的作用。何为文明？文字的创造、青铜冶铸的发明和城市的形成是文明社会的标志，这是全世界长期以来较受公认的标准。冶金技术对中华文明的形成和发展同样扮演了非常重要的角色，起到了不可替代的铸基和促进作用。因此，当中原出版传媒集团“中华文脉”丛书编辑部约稿并请我推荐作者时，我首先想到的是请科技史同行中的冶金史学者写一部关于冶金与中华文明的著作，而潜伟老师是我认为最合适的作者人选。我知道潜伟老师正在主持国家社科基金重大项目“中国冶金通史”的课题，因此与潜伟老师沟通并征得同意后，便推荐了他。我们商定的目标是撰写一部兼具学术性和普及性、全面论述冶金与中华文明关系的著作。如今，潜伟老师已非常圆满地完成了这项工作。这便是《大国铸基：冶金与中华文明》。

　　本书基于冶金考古与冶金史研究成果，兼顾文物考古资料与历史文献史料，系统梳理了冶金技术的产生、发展与中华文明演进的内在联系，全面探讨了青铜冶铸与商周文明的飞跃发展、生铁技术与秦汉帝国兴起、金属的广泛利用与大国形成与持久发展的关联等重大主题，同时也阐明了中国古代冶金技术的思想与文化内涵。

　　这部书有三大特点：一是系统性强，全面梳理了冶金技术的产生、发展与中华文明演进的关系，深入阐释了冶金技术在中华文明的形成和发展中所起的重要作用；二是从全球史的视域展开论述，视野宏阔，涵盖了不同时期和地区冶金活动及其技术成果，对中国古代在冶金领域的重要发明创造及其对中华文明的影响均有论述，同时也与世界其他地区冶金技术的发展进行了比较；三是集学术性与普及性于一体，书中对相关内容的阐述基于文物、文献史料及最新学术研究成果，论述十分严谨，同时深入浅出、图文并茂、引人入胜，堪称通俗性学术著作的典范。

　　作为治金史的权威专家，作者重点关注了中国古代冶金技术的创新在推动中华文明发展中所起的作用。中国冶金技术的发展，具有高度的自主创新性，是技术创造与古代社会经济及思想文化不断相互作用的历史过程。虽然最早的冶铜术和冶铁术并非出现在华夏大地，但中国的冶金技术后来居上，从青铜时代的陶范铸造到铁器时代的生铁冶炼，一系列原创性的重大技术突破，极大地促进了社会生产力的发展，为中华早期国家的形成、礼乐制度的建立与完善，乃至古代的农业与工商文明的持续发展，提供了不可或缺的物质基础与技术支撑。

　　特别是生铁冶炼技术的发明与规模化应用，对古代社会进步的作用尤为突出。世界其他地区，在相当长的历史时期内主要采用块炼铁工艺，即在固态下还原铁矿得到海绵状的熟铁，这种工艺效率低下且无法直接浇铸。中国最初使用的人工铁制品也是来自块炼法，但很早就发明了生铁冶铸技术，该技术随即占据主流地位。至迟在公元前6世纪，中国已取得技术突破，掌握了生铁的液态冶炼技术，并逐步形成了独特的中国古代生铁与制钢技术体系，技术上长期居于世界领先地位。春秋战国之交，中国进入铁器时代。钢铁被广泛应用于农具、手工工具、机械设备和兵器的制造，极大地推动了农业和手工业生产力的提升与军事技术的进步，奠定了秦汉的社会经济基础，助力隋唐宋元的扩张发展，促进了明清社会经济和工商业的繁荣，为中国文明的延绵不断和可持续发展提供了坚实的技术支撑与保障。

　　技术上突破的关键在于冶铁炉的革新和鼓风技术的进步。通过加高、增大竖炉容纳更多的铁矿石和燃料，改进鼓风设备提高鼓风效率，并使用助熔剂，可使炉温提升至足以使铁矿石熔炼的温度，从而直接得到液态生铁，浇注成器，并使冶炼效率大为提升。生铁液态冶炼生产效率远超块炼铁，并能铸造形状复杂的器具，进而制作可重复使用的铁质模具，实现了工具和产品制造的规模化生产。

　　铁器的应用与推广引发了早期的农业革命和手工业变革，铁农具和铁制工具以其坚韧的锋芒和优良的机械性能改写了农耕文明和手工业的走向。铁器的广泛使用、耕犁的定型和牛耕的普及是秦汉以来社会生产力发展的重要标志。秦国在南阳设郡建铁官。汉承秦制，全国设铁官49处，冶铁业迅猛发展，对增强国力起到了巨大作用。

　　犁和耧是相关联的铁农具。汉代在耕犁上采用犁壁装置和推广耧车是农业文明史上的重大创举。壁又称鐴土、犁耳或犁镜等，装置于犁铧的上方，与犁铧配合使用，可使耕犁不仅进行松土、碎土作业，而且还能向一侧翻转土垡，把杂草埋在下面作肥料，同时还有灭虫的作用。因此，采用犁壁装置的犁是一种非常高效的农机具。山东安丘、河南中牟和陕西西安、咸阳、礼泉等地都有汉代铁犁壁出土。中国传统的铧式犁经唐代陆龟蒙的改进，结构更加完善，从而奠定了中国古代曲辕犁的基本形式。耧是汉代发明的播种农机具，它是按一定的农艺要求将作物的种子播种在土壤中的高效条播机具。它能同时完成开沟、下种、覆土三道工序，一次能播种三行，下种均匀，大大提高了播种效率。此后中国一直长期使用耧车并对其加以改进和完善，而西方直到18世纪才采用条播机播种。犁、耧等铁农具的发明与推广应用，奠定了中国农业长期持续发展的基础。正如潜伟老师在书中所指出的：“铁农具兴起之路，是技术革新的征途，是国家兴衰的隐秘脉络，更是百姓用双手谱写的奋斗史诗。它嵌入历史厚土，为中华民族的繁衍不息输送源源不断的养分。”

　　国际技术史学会（SHOT）前主席、英国技术史专家白馥兰（Francesca Bray）曾对中国犁、耧的重要价值及其在欧洲的传播进行过专题研究，论证了它们对欧洲农业革命的重要贡献。她在《中国对欧洲农业革命的贡献：技术的改革》一文中强调：“十八世纪欧洲农业技术改革的关键因素是引进或发展了曲面铁犁壁的犁、种子条播机和中耕机。而这以前，中国北方是把这三者结合使用的唯一地区。”她还进一步指出：“有强有力的证据说明，近代欧洲犁及其轻便框架和曲面铁犁壁是直接受中国犁的影响。”一般认为，欧洲农业革命是工业革命的重要基础，而工业革命导致英国和许多西方国家成为世界强国。因此，中国的这两项发明对世界文明的进步无疑也产生了重要影响。

　　中国古代冶金技术的持续发展，并非孤立的技术现象，而是技术与社会系统长期相互作用的结果，反映了技术实践、理论知识与文化理念之间的深度融合与协同演进。在理论层面，古代工匠很早就开始对实践经验进行了理论化总结。战国时期的《考工记》中记载的“金有六齐”，如“钟鼎之齐”“斧斤之齐”等，明确总结出了六类不同用途的青铜器所对应的铜锡比例，是世界上最早的关于合金配比与性能关系的科学概括，是高度理性化思维的体现。

　　该书还关注了冶金技术中蕴含的思想文化内涵和精神气质。技术活动也与广阔的文化观念交织融通。中国古代冶金技术的丰富多彩，也得益于以“和”为核心的技术思想。整体观、系统观渗透到从冶金到铸造的整个工艺流程，“和”的思想观念与冶金技术交相辉映。而“百炼成钢”“炉火纯青”等，是工艺术语演变为形容品德修养与学业精进的成语。

　　总之，该书通过对中国冶金技术的兴起和演进历程的系统阐述，为读者展现出一条清晰的自主创新与文化融合的轨迹。青铜时代建立的复合范铸体系，将精密铸造与礼制秩序构建相结合，构筑了早期文明的基础。古代中国在全球率先实现生铁冶炼并进而建立起完整钢铁技术体系，适应了多种产品性能和高效生产的需要，为农耕经济、手工业乃至社会经济的发展提供了重要支撑，成为中华文明持续发展的重要驱动力。其中一系列的科技创新体现了中国冶金技术文化突出的内生性、系统性与持续性特征，也为当代社会留下了丰厚的科技文化遗产。通过开展科学研究、工艺保护、精神传承与创新转化，这份厚重的遗产可以在新时代继续发挥作用，为科技发展和文化建设提供不竭的滋养与动力。

　　（作者为内蒙古师范大学科学技术史研究院院长、清华大学科技史暨古文献研究所原所长）