张柏春：由《天工开物》看中国独特的发明创造（3）

第六，陶埏。这一篇主要记载了瓷器的烧制技术。我们知道，瓷器是中国人的发明。在陶器烧制技术的基础上，我国先民在商代早期就发明了原始瓷，东汉时期烧制出成熟的瓷器。此后，瓷器技术不断发展，形成白釉瓷、青釉瓷、青花瓷、五彩瓷等绚丽多姿的品种。从唐代起，中国瓷器逐渐外销到亚洲以外其他地区，如欧洲、非洲和美洲等。

第七，冶铸、锤锻、五金。这三篇主要记载了冶金、炼钢等技术及机械。

冶铸，主要是冶炼和铸造工艺。《天工开物》中详细描绘了古人把生铁炼成熟铁的工艺流程。其中，风箱是中国人的一个独特发明。早期是人力鼓风、水力鼓风，之后发展成上图中这种往复式的鼓风装置——风箱。可以说，这是近代鼓风机出现之前鼓风效率最高的装置，同时也是中国古代冶金技术发展的一个重要条件。

锤锻，主要是锤锚、锻造工艺。如上图，几位工匠一起锻造一个大铁锚，体现了中国锻造工艺的发达。

五金，主要是炼锌。

以生铁为本的钢铁冶炼技术。欧洲钢铁技术的发展，有两个关键的时间节点：一是18世纪，英国人亚伯拉罕·达比通过将焦炭引入炼铁技术，冶炼出了硬度较高的“达比铁”；二是19世纪中叶，欧洲发明了转炉炼钢法和平炉炼钢法，奠定了现代炼钢法工艺。也就是说，在由铁变成钢的技术路线上，欧洲是从纯铁出发，通过增加纯铁中的含碳量得到钢。而中国与之不同，是从铸铁出发，想办法降低铸铁的含碳量得到钢。实际上，春秋时期，我国就发明了生铁冶炼技术，并以此为基础，发展出一整套独特而且先进的钢铁冶炼和加工工艺。至迟于战国时期，发明了将白口铁加热获得可锻铸铁的铸铁柔化技术、将白口铁退火脱碳获得铸铁脱碳钢的制钢技术。至迟于西汉，出现了在半熔融状态下将生铁炒炼脱碳成熟铁或钢的炒铁、炒钢技术；至东汉已经掌握了将钢铁制品进行多次折叠锻打的百炼钢技术，还出现了将生铁和熟铁合炼成钢的制钢技术，之后发展成为灌钢、夹钢、贴钢、生铁淋口、焖钢等多种制钢技术。

第八，杀青。这一篇主要记载了造纸技术。造纸术发明于西汉时期，其工艺以图文方式记录下来，是在明代《天工开物》中。

第九，佳兵。这一篇主要记载了火药料、硫黄及火器等生产技术及机械。中国人最早发明火药，起初是为了炼丹。炼丹家在炼丹过程中偶然发现把硝石、硫黄和木炭三种原料放在一起合炼会引发爆炸，之后就发明了火药。唐代，不仅有了火药的配方，而且还开始用于军事。宋代，火药用于娱乐，被制成焰火，当时比较有名的叫“地老鼠”，同时在军事上，被制成火器，用于战争之中。比如，重庆市合川区钓鱼城范家堰遗址出土的南宋球形火雷残片，可以说是中国乃至世界火器史上发现最早类型的炸弹残片，是目前国内乃至国际上较为罕见的初级火器实物资料。13世纪宋蒙（元）战争中，蒙军通过掘地道进攻钓鱼城，而宋军则以铁火雷御敌。当时，宋军的防御效果还是不错的，最后失守也是因为弹尽粮绝。

如图，这是火铳的铜管。火铳，发明于元代，是中国古代最早的金属管形射击火器，也是世界最早的金属射击火器。它的出现，使热兵器的发展进入一个新的阶段。之后明清时期，中国火器发展日渐缓慢，最终落后于欧洲。《天工开物》中不仅记载了中国本土的火器，而且还介绍了欧洲的，比如来自葡萄牙的火绳枪，明朝人称其为“鸟铳”。

第十，曲蘖。这一篇主要记载了酿酒工艺。酿酒起源于中国。考古发现，世界最早的含酒精饮品的证据出自我国河南省贾湖遗址，距今约9000—7500年，此时我国先民就掌握了含酒精饮品的酿造技术。从出土的文物来看，当时的陶器盛放过一种由大米、蜂蜜和水果（山楂或葡萄）混合成的含酒精的发酵饮品。商周时期，我国先民可能已懂得利用曲蘖发酵技术酿造谷物酒。《天工开物》中，宋应星就详细记载了这一工艺。