中國國家博物館
摘 要:古代制陶包括工程和技術兩方面:陶窯是土木工程的一種特殊形式,它為燒制陶器提供了可以反覆使用的固定設施;技術為製作坯體和燒制陶器提供了工藝做法和工藝流程,二者相輔相成。古代制陶技術對瓷器的發明有直接影響,對冶金技術的發明、紅燒土建築技術的產生都有間接影響。研究古代制陶工程技術史的目標是創建中國特色制陶技術考古學。
關鍵詞:古代制陶工程技術史; 含義; 影響; 研究目標
《中國古代工程技術史大系》是由中國科學院自然科學史研究所策劃,組織全國力量協同完成的一套大型叢書,是中國科學院「九五」立項的重大科研課題,「十五」國家出版規劃重點圖書。全套叢書包括20卷,由前中國科學院院長路甬祥先生擔任主編。其中筆者所著的《中國古代制陶工程技術史》[1]一卷已於2017年出版(圖一)。古代制陶工程技術是中國古代工程技術的一個重要組成部分,本文略談其含義和影響,以及研究目標。
一、古代制陶工程技術的含義
路甬祥先生在《中國古代工程技術史大系》叢書的《總序》中談到:「工程技術是在人類利用和改造自然的實踐過程中逐漸產生並發展起來的。在古代,人們只有有限且不太系統的科學知識;科學與生產的聯繫也不像今天這樣直接和緊密。古代工程技術,主要表現為累積了世代經驗的生產手段和方法,這些手段和方法,有的經過了一定的總結和概括,有的就蘊含於生產過程之中。」[2]
具體到古代制陶工程技術,包括以下兩方面。
(一)古代制陶「工程」的含義
建造陶窯(也稱窯爐)是土木工程的一種特殊形式。特殊之處在於:從古至今陶窯都用土、石或磚構成,沒有用木材,這一點明顯不同於房屋建築工程,因為陶窯用於燒制陶瓷器,需要耐火,而木材怕火。現將古代陶窯舉例如下:
圖一《中國古代制陶工程技術史》
新石器時代中期,河南舞陽縣賈湖遺址出現了坑穴形窯和橫穴形窯,完成了由平地堆燒向有窯燒制的過渡;新石器時代晚期,陝西西安市半坡遺址的橫穴式升焰窯,燃燒室與燒成室已經分離;銅石並用時代早期,山西垣曲縣寧家坡遺址的豎穴式升焰窯,既可燒氧化焰,又可燒還原焰;銅石並用時代晚期,山西襄汾縣陶寺遺址出現了帶雙層窯箅的豎穴式升焰窯,提高了窯室空間的利用率;商代,江西清江縣(今樟樹市)吳城遺址出現了平焰窯(俗稱龍窯),容易維持還原氣氛,有利於提高陶器的質量;春秋中期,山西曲沃縣、翼城縣天馬—曲村居址的半倒焰式饅頭窯已基本定型,便於進行還原燒成;漢代,陝西西安市長安城的窯址有21座半地穴式半倒焰窯,在窯室內設有隔火牆和分火道隔牆,在窯壁與窯床相接處設有三個進煙口,使窯室內各部位的溫度分布均勻,提高了陶器的質量。如上所述,古代陶窯的規模由小變大,結構由簡單變複雜,窯室的容量逐漸變大,燒制陶器的質量越來越好。
另外,建造制坯作坊和晾坯棚,都屬於土木工程,這裡不再贅述。
(二)古代制陶「技術」的含義
「技術」是指人們利用現有事物形成新事物,或是改變現有事物性能、功能的方法,涉及原材料的輸入、設備、工具、工藝做法、設施、產品的輸出等。陶器是人類利用自然界的現有物質(陶土),使其產生物理變化和化學反應而製造出的第一種自然界不存在的新物質,是改造自然邁出的第一步,意義重大,影響深遠。
具體地說,古代制陶技術包括原料的製備工藝、坯體的成型工藝、坯體的修整工藝、坯體的裝飾工藝、陶器的燒制工藝、陶器燒制後的裝飾工藝等。在制陶過程中,輸入的原材料有陶土、羼和料等,所用的設備有慢輪裝置、快輪裝置等,所用的工具有拍子、圓棍、陶墊、刮板等,工藝做法有手製法、模製法、輪製法、氧化燒成、還原燒成、滲碳等,所用的設施有窯場、制坯作坊、晾坯棚、窯爐等,輸出的產品有居民的日常生活用具,死者隨葬用的明器(也稱冥器)、陶俑、三彩器等,建築用的磚、空心磚、瓦等。
總之,古代陶器製造包括工程和技術兩方面,土木工程中的陶窯為燒制陶器提供了可以反覆使用的固定設施,技術為製作坯體和燒制陶器提供了操作方法和工藝流程,二者相輔相成。
二、古代制陶工程技術對其它工程技術的影響
影響可分直接和間接兩類。
(一)直接影響瓷器的發明
夏代出現了印紋硬陶,商代出現了原始瓷,從此制陶技術向制瓷技術過渡;東漢出現了成熟瓷器——越窯青瓷,從此進入了制瓷時代。瓷器是由陶器發展而來的,但是,瓷與陶之間有質的區別,瓷器誕生以後,制瓷技術與制陶技術成為兩個不同的系統。瓷器的發明經歷了陶器→原始瓷→成熟瓷器三個階段。原始瓷具備了三個要素:一是以瓷土或高嶺土為原料,二是器表有一層玻璃質釉,三是燒成溫度多在1100～1200攝氏度。這些要素都與陶器有質的區別。原始瓷與成熟瓷器相比,其原始性表現在三個方面:一是制胎的原料加工不細,並且含鐵量偏高;二是釉層厚薄不勻,並且釉與胎之間結合不牢,釉層容易脫落;三是燒成溫度不夠高,因此釉與胎結合不牢。
如上所述,陶器與瓷器是「直系血親」,但有質的區別。
(二)間接影響
有以下兩種。
1. 間接影響冶金技術的發明
冶金和制陶都是一種高溫物理化學過程,在人類早期生產技術中,這兩項技術間的關係是較為密切的,主要表現在如下三個方面:一是制陶技術的發展,使人們掌握了不少高溫技術,如燃料燃燒技術、通風技術,以及築爐技術;二是用於鑄造的泥型技術(也稱泥範技術)的產生和發展,無疑受到過陶器成型技術的許多影響;三是制陶過程發生的許多物理化學變化,以及高溫可創造新物質的事實,在思想上會給人們許多有益的啟示。但冶金和制陶畢竟是兩種不同的高溫物理化學過程,它們還是有著許多區別的,所以,冶金術與制陶術之間的關係多數還是間接的,啟發性的,技術上雖有承襲,但更多的還是一種思想上的影響和啟迪[3]。
2. 間接影響紅燒土建築技術的產生
紅燒土建築是土木建築的一種特殊形式,在大溪文化中延續千年之久。在湖北枝江關廟山遺址[4]的大溪文化遺存中,發現紅燒土房址25座,其中可以復原的有3座(第三期的F9、F22、F30)。紅燒土房屋建築技術當中有若干工藝是從制陶技術中移用過來的,具體表現如下:一部分紅燒土房屋構件以生稻殼和稻草截段作為羼和料,起筋骨拉力作用,這種原料製備工藝是從夾炭陶的原料製備工藝中移用過來的(不同點在於:夾炭陶是以炭化稻殼作為羼和料)。有些房屋在屋內(牆壁)的抹面上粉刷黃泥漿,這種粉刷牆壁的工藝是從陶器上塗刷紅陶衣的工藝中移用過來的(不同點在於:紅陶衣的含鐵量高於黃泥漿)。紅燒土房屋的牆壁和居住面及屋內設施的燒烤技術是關鍵性技術,它決定了紅燒土房屋能否建造成功,這種燒烤技術是從燒制陶器的技術中移用過來的(不同點在於:紅燒土都是露天燒烤而成,陶器一般都在陶窯內燒制而成)。關廟山遺址大溪文化第四期F24的居住面經過燒烤和滲碳成為黑色燒土居住面,其滲碳方法是從陶器的窯外滲碳工藝中移用過來的(不同點在於:黑色燒土是罕見現象)。
據此可以說:如果當時的建房者不熟悉制陶技術(或沒有制陶者參與建房),就難以建成紅燒土房屋,但是,移用制陶技術並不是死板的抄襲,而是根據房屋建築的實際情況靈活地運用。由此可見,制陶技術對紅燒土建築技術的影響也是間接的。
三、古代制陶工程技術史的研究目標
早在1989年,筆者在《大溪文化的制陶工藝》一文中就已指出:「研究制陶工藝首先要熟悉和掌握陶器的外貌特徵,然後要了解這些特徵的成因,還要闡明當時的工藝在客觀上符合哪些科學原理,如果停留在外貌特徵的認識上,往往知其然而不知其所以然。」[5]換句話說,首先要運用考古地層學和類型學知識,熟悉和掌握陶器的出土層位和陶質、陶色、器形、紋飾等外貌特徵,然後再運用制陶技術考古學知識,去解讀外貌特徵的成因及其原理。
時隔30年,北京大學考古文博學院的趙輝教授在《當今考古學的陶器研究》一文中提出疑問:「我很奇怪,既然陶器研究這麼重要,而且我們這麼多年來積累了那麼多心得,但為什麼我們沒有一本《陶器考古學》?搞環境研究的沒有幾個人,但人家寫出了《環境考古學》,還有搞動物、植物研究的,怎麼也比搞陶器研究的人少,但人家也寫出了《動物考古學》《植物考古學》。我們各位在座的專家學者們什麼時候能夠寫出一兩本這樣體系性的東西出來?我覺得這個事情值得做。我說的意思是,我們現在有必要來討論一下研究陶器的工作體系了。」[6]
心得是指陶器研究中的體驗和領悟到的東西。筆者認為,若干研究者的心得還停留在原有水平上,只熟悉考古地層學和類型學,不太了解古代制陶技術,往往知其然而不知其所以然,難以寫出「陶器考古學」。趙輝先生的文章啟發了我們:既要檢查當今陶器研究中的不足之處,又要規劃未來的陶器考古學。
筆者研究古代制陶工程技術史,「目標是創建中國特色制陶技術考古學」[7]。1996年出版的《中國古代制陶工藝研究》[8]是筆者多年研究中國古代制陶技術的論文合集,以文化或遺址為單位,由多篇獨立的文章聚集而成,處於創建制陶技術考古學的初級階段。《中國古代制陶工程技術史》將豐富的研究成果進行梳理和整合,達到系統化、規範化的程度,形成真正意義上的專著,以時代先後分章,以工藝流程分節加以論述,處於創建制陶技術考古學的高級階段。由初級發展到高級,合乎科學研究規律。兩個階段的共同點在於:研究對象都是中國古代陶器,研究方法都是從中國國情出發,在中國理論指導下進行研究,土生土長,充滿中國特色[7]。
筆者認為,制陶技術考古學已經打開了陶器考古學的大門,解決了關鍵問題,為研究者的下一個目標——撰寫《陶器考古學》奠定了基礎。如果採用考古地層學+考古類型學+制陶技術考古學的模式,陶器研究就會面貌一新,在不久的將來,可以寫出體系性的《陶器考古學》。
參考文獻:
[1]李文杰.中國古代制陶工程技術史[M].太原:山西教育出版社,2017.
[2]路甬祥.《中國古代工程技術史大系》總序[M]//李文杰.中國古代制陶工程技術史.太原:山西教育出版社,2017.
[3]何堂坤.中國古代金屬冶煉和加工工程技術史[M].太原:山西教育出版社,2009:37-38.
[4]中國社會科學院考古研究所.枝江關廟山[M].北京:文物出版社,2017:828-829.
[5]李文杰,黃素英.大溪文化的制陶工藝[M]//田昌五,石興邦.中國原始文化論集:紀念尹達八十誕辰.北京:文物出版社,1989:400.
[6]趙輝.當今考古學的陶器研究[J].江漢考古,2019(1).
[7] 荼荼,李文杰,喬玉.如何創建制陶技術考古學:訪考古學家李文杰先生[EB/OL].(2019-09-20)[2018-10-09].http://kaogu.cssn.cn/zwb/kgrw/rwzf/201810/t20181009_4666584.shtml.
[8]李文杰.中國古代制陶工藝研究[M].北京:科學出版社,1996.