鎳白銅是世界上最早出現並得到廣泛應用的含鎳銅合金,是中國古代科技史上的一項重要發明。鎳白銅西傳和仿製的歷史是一個為人關注已久的問題。
鎳白銅是世界上最早出現並得到廣泛應用的含鎳銅合金,是中國古代科技史上的一項重要發明。早在1919年,美國學者Berthold Laufer在《中國—伊蘭:中國對古代伊朗文明史的貢獻》一書中就已論及鎳白銅:「眾所周知,中國有一種特別的銅合金,內含銅40.4、鋅25.4、鎳31.6、鐵2.6,有時含一點銀和砷,色白如銀,故稱之為白銅。」1924年,英國學者Alfred Bonnin出版了世界上第一部研究白銅史的專著《鋅與白銅:附十八世紀其它家用合金的注釋》,對中國白銅輸入歐洲及歐洲仿製白銅的歷史作了詳盡的考證和評述。
中國學者有關鎳白銅歷史研究的第一篇論文,是1929年我國化學史家王璡在《科學》上發表的《中國銅合金中之鎳》一文。該文首次注意到中國古代鎳白銅的存在,指出:「惟中國用白銅,則由來已久。《唐書·輿服志》言及白銅,視為貴品。但白銅之種類頗多,有因銅參鉛錫過多而白者,新莽及隋唐時之白銅皆以此類為多。有因含鎳而白者。古代雖未能煉得純粹之鎳,惟鎳之合金,則確已有之。」該文不僅認識到中國古代所謂「白銅」並非單指銅鎳合金,還首次提出鎳白銅是用砒鎳礦煉成的。
1938年,英國學者W. W. Tarn在《希臘人在大夏和印度》一書中,根據分析大夏白銅幣的結果,首次推斷古代大夏白銅錢幣中的鎳應來自中國,此即 「大夏白銅華源論」的由來。1957年,C. F. Cheng 和C. M. Schwitter在《美國考古雜誌》上撰文再倡「大夏白銅華源論」,認為中國白銅在漢代即已開始西傳,經西南絲綢之路先輸入印度,而後再轉到大夏帝國。這一見解隨即遭到Schuyler V. R. Cammann的強烈反駁,認為「大夏白銅華源論」的證據不足,難以立論。大夏白銅幣的原料來源問題遂成為白銅史研究的一樁懸案。
1954年,袁翰青在《我國古代的煉銅技術》一文中,指出了有關古代白銅的兩條新史料:其一是東晉常璩所著《華陽國志》,其中載有:「螳螂縣因山名也,出銀、鉛、白銅、雜藥」;其二是宋代何薳所著《春渚紀聞》,其中有「化銅為爛銀」的記載,袁氏認為書中所描述的應是用鎳礦來制煉白銅。同年,章鴻釗遺著《古礦錄》出版,其中包含一些明清時期白銅產地的重要信息,如《明一統志》載:「寧番衛(今冕寧縣治)出白銅」;《清一統志》載:「海溪山在州南一百二十裡,附黎溪站,出白銅」;以及《清通典》載:「定遠縣(今牟定縣治)媽泰、茂密二廠白銅,歲無定額」。
1957年,張資珙發表了《略論中國的鎳質白銅和它在歷史上與歐亞各國的關係》一文,探討了中國古代白銅的種類、名稱和冶煉技術起源,並首次就中國白銅西傳歐洲的歷史進行了介紹和討論。1964年,張子高在《中國化學史稿(古代之部)》中引用《續雲南通志》、《事物紺珠》和《滇海虞衡志》等史志資料,指出:「白銅產於雲南,由來已久,而在清代康、雍、乾三朝為尤盛。」
1974年,李約瑟在《中國科學技術史》第五卷第二分冊中對白銅的歷史作了詳盡的討論,他敏銳地注意到四川、雲南等地的鎳礦多為與黃銅礦(CuFeS2)共生的鎳鐵礦(NiFeS),由此推斷這一地區的白銅應該是混合銅、鎳硫化礦冶煉而成,並指出四川會理是清代後期鎳白銅生產的一個主要中心。
1978年,北京鋼鐵學院編寫的《中國冶金簡史》出版,首次明確指出使用砷鎳礦不可能煉得鎳白銅,中國古代實際存在兩種白銅,即鎳白銅和砷白銅。1983年,趙匡華等人在《我國金丹術中砷白銅的源流與驗證》一文中,不僅肯定了中國古代存在兩種白銅,而且通過追溯砷白銅的源流,揭示出了古代文獻記載易將其與鎳白銅混淆的原因。
1989年,梅建軍和柯俊合作發表《中國古代鎳白銅冶煉技術的研究》一文,對四川會理地區的鎳白銅冶煉技術進行了深入討論,首次指出鎳白銅是使用兩種礦混合煉成的,而「雲南白銅」是在銅鎳合金基礎上配鋅、銅或黃銅以調整成分與色澤而製成的。1995年,梅建軍在日本《金屬博物館館刊》上發表《鎳白銅的歷史、冶金及傳播》一文,對鎳白銅冶煉技術及其西傳的過程進行了進一步的討論,文中引用了礦冶遺址的調查資料和鎳白銅傳世實物的分析結果,全面探討了鎳白銅的歷史和科學內涵。
1999年,英國學者Keith Pinn出版《白銅:中國合金在歐洲(1680—1820)》一書,是迄今為止有關白銅歷史的第二部專著,其最大貢獻是發現了英國18世紀後期著名工業家Matthew Boulton(1728— 1809)的檔案資料,涉及白銅原料的進口、白銅器物的生產和銷售以及中國白銅的仿製活動等,非常珍貴。不僅如此,該書還提供了上百件鎳白銅實物的科學分析資料,為鑑別中國白銅及其仿製品「德國銀」提供了重要的科學依據。同年,韓琦在《中國科學技術的西傳及其影響》一書中,也論及了鎳白銅傳入歐洲的過程。
2004年,李曉岑在《雲南民族民間工藝技術》一書中,報告了先後兩次前往雲南牟定縣戍街鄉白銅廠村調查古代鎳白銅礦冶遺址的結果,在該遺址採集到的2塊白銅錠經分析均為銅鎳合金。2009年,法國學者Francois Widemann依據南亞地區的考古新發現,撰文再次探討了大夏白銅幣的來源問題,認為在漢代之前的確存在由中國西南地區進入印度的貿易通道。
縱觀近百年來有關鎳白銅的學術史,早期關於鎳白銅的研究為數不多,主要是依據古代文獻的記載來勾畫白銅的演進歷程,研究重點是鎳白銅的起源和產地、大夏白銅幣的來源、鎳白銅西傳及其影響等。近30年的研究可視為一個新階段,其特點是強調多種研究方法的結合,即從單純的史料研究轉變為結合文獻調查、實地考察和實驗分析的綜合性研究,研究內容主要包括鎳白銅礦冶遺址的考察、鎳白銅冶煉技術和產品以及鎳白銅實物的科學分析等。
總起來看,歷年來的研究主要集中在以下5個方面:一是中國古代鎳白銅的起源,主要是通過對中國古代文獻的梳理,來追溯鎳白銅最早出現和使用的時間;二是古代鎳白銅的產地,主要是通過查閱地方史志和實地考察,來確定古代鎳白銅的生產遺址;三是鎳白銅冶煉遺物和傳世鎳白銅實物,主要是通過實驗室的檢測分析,來揭示古代鎳白銅的冶煉工藝及其產品的技術特徵;四是鎳白銅的西傳及其影響,主要是通過查閱檔案資料和對傳世白銅器物的研究,來重建鎳白銅傳入歐洲並引起各國競相仿製的過程;五是關於大夏白銅幣的來源,主要是依據大夏錢幣的化學成分推斷其與中國鎳白銅的聯繫,從而引發「大夏白銅華源論」的爭議。
有關鎳白銅的研究在上述5個方面已經取得了不少學術成果,但也存在不少有待解決的問題,歸納起來有如下4個。
第一,早期含鎳銅合金的發現及意義。近年來,在研究陝西漢中地區出土的商代青銅器中,發現了少量的含鎳銅合金。這種合金的來源尚不清楚,與後來在中國西南地區出現的鎳白銅相比,化學成分也有差異;另外,在新疆的塔裡木盆地也曾發現過含鎳銅合金。再聯想到大夏白銅幣的出現和持續使用,可以看出,早期含鎳銅合金的出現和使用無疑是值得深入探討的問題。
第二,鎳白銅的產地問題。20世紀80年代的研究確認了四川會理是明清時期重要的鎳白銅產地之一,但對文獻已有記載的雲南地區的鎳白銅生產遺址尚缺乏系統的調查研究。即便是就已發現的四川會理的鎳白銅礦冶遺址而言,80年代的調查相當粗略,採集的礦冶遺物也為數有限,還有很多技術細節有待進一步的研究予以澄清。只有在全面調查雲南、四川兩地的鎳白銅礦冶遺址和遺物的基礎上,才有可能全面揭示明清時期鎳白銅的產地來源,以及不同地區間在工藝技術上的聯繫和差異,從而進一步闡明鎳白銅冶煉和製作工藝的科學內涵。
第三,鎳白銅傳世文物的收藏和研究。到目前為止,國外公私收藏者手中鎳白銅實物已有數百件之多,其中有的是由中國直接輸入到歐洲,而有的則是用中國的原料在歐洲生產製作。國內博物館和收藏界尚未有意識地開展鎳白銅文物的收藏活動,而相關的科學分析研究更是少有所聞。要讓公眾認識到鎳白銅技術發明及其鎳白銅文物所蘊涵的科學和歷史價值,需要有針對性地開展對鎳白銅實物資料的搜集、整理和分析檢測,並與國外已有的分析檢測資料進行對比研究,以便從多方面揭示鎳白銅的技術與文化遺產特徵。
第四,鎳白銅的西傳問題。鎳白銅西傳和仿製的歷史是一個為人關注已久的問題,已有不少學者作過非常深入的研究,但目前的研究大多集中在英國的檔案材料上,而不太涉及其他歐洲國家的資料。有學者注意到,作為仿製中國鎳白銅的成功產品「德國銀」,其化學成分其實與中國白銅存在差異,至於「德國銀」究竟是如何被仿製出來的,又是如何取代中國白銅的,這些問題都值得進一步研究和探討。
(作者梅建軍 北京科技大學冶金與材料史研究所所長)