中國早期冶金的本土化與區(qū)域互動

陳坤龍 梅建軍 ，2 王 璐 ，3

（1.北京科技大學冶金與材料史研究所；2.英國李約瑟研究所；3. 河南博物院）

中國冶金起源及其早期發(fā)展是中國考古學和金屬史研究中的熱點，因其涉及舊大陸早期區(qū)域互動和東西方技術(shù)文化交流等問題，在國際學術(shù)界也頗受關(guān)注。隨著研究的不斷深入，中國西北地區(qū)的早期冶金與歐亞草原和中亞等地存在密切聯(lián)系已逐漸形成為一種共識[1]。冶金術(shù)與農(nóng)作物（如大麥和小麥）和家畜（如山羊、綿陽、馬等）等組成了所謂“技術(shù)包裹”的概念[2]，在公元前2000年前后東亞大陸參與“史前全球化”過程的討論中被屢屢提及[3]。與此同時，有學者開始突破基于族群遷徙的傳播論敘事模式，在關(guān)注外來技術(shù)影響的同時，嘗試從“本位視角”（em ic perspective）討論區(qū)域自然文化景觀和技術(shù)革新在中國早期冶金發(fā)展過程中的重要貢獻[4]，以及不同人群在技術(shù)本土化和傳播過程中發(fā)揮的不同作用[5]，令人耳目一新。本文擬在此基礎(chǔ)上簡要梳理相關(guān)資料和研究成果，并就中國早期冶金術(shù)的本土化過程和區(qū)域技術(shù)文化交流等問題提出幾點粗淺認識，以求教于學界同仁。

一、河西走廊早期本土化冶金生產(chǎn)

溝通新疆、中亞和中原腹地的河西走廊地帶，在中國冶金術(shù)早期發(fā)展和傳播中的關(guān)鍵作用已為學界所熟知。近期，該地區(qū)的冶金考古工作又取得了重要進展。2007～2009年，甘肅省文物考古研究所、北京科技大學、北京大學等單位組成的研究團隊，在河西走廊及鄰近地區(qū)開展了系統(tǒng)的田野考察，早期冶金生產(chǎn)是其中重要的工作內(nèi)容。調(diào)查確認了與早期金屬生產(chǎn)與使用相關(guān)的遺址30余處，在敦煌西土溝、張掖西城驛（原稱“黑水國”）、金塔缸缸洼和火石梁等遺址發(fā)現(xiàn)了爐渣、坩堝/爐壁殘片等冶鑄生產(chǎn)遺存[6]。在此基礎(chǔ)上，2010年啟動了對西城驛遺址的主動性考古發(fā)掘。

張掖西城驛遺址地處河西走廊中部，東距黑水河中游河段10公里，總面積超過35萬平方米。該遺址自馬廠晚期（第一期，約2100-2000 BC）開始使用，其后為西城驛文化（第二期，約2000-1700 BC）和四壩文化（第三期，約1700-1500 BC）遺存。截止2013年，西城驛遺址發(fā)掘總面積1350平方米，發(fā)現(xiàn)房址、獨立墻體、灰坑、墓葬等數(shù)百處，出土大量陶器、石器、骨器、銅器和碳化作物等遺物。土坯建筑、碳化大麥和小麥顆粒的存在，顯示了2000 BC前后該地區(qū)與歐亞草原和中亞地區(qū)的交流互動，而自遺址第一期既開始出現(xiàn)的爐渣等遺物（cal. 2135-2035 BC），則使得西城驛成為河西走廊乃至整個東亞地區(qū)最早從事冶金生產(chǎn)活動的遺址之一[7]。自西城驛文化時期，出土的礦石、坩堝/爐壁殘片、鼓風嘴、爐渣、石范以及金屬器物，貫穿選礦、冶煉、制器等冶金“產(chǎn)業(yè)鏈”（Cha?ne opératoire）中的關(guān)鍵步驟[8]，為理解該地區(qū)早期本土化的冶金生產(chǎn)及使用提供了新的關(guān)鍵材料。

李延祥等近期發(fā)表了西城驛遺址出土冶鑄遺物的研究成果，經(jīng)分析的樣品包括爐渣、礦石坩堝/爐壁殘片，均來自西城驛遺址第二、三期遺存。根據(jù)爐渣包裹金屬顆粒的性質(zhì)，研究者將其分為“純銅渣”和“合金渣”兩類，前者（27件）的數(shù)量遠高于后者（5件）。合金渣的銅顆粒中常含有砷、銻、鉛、錫等元素，其中砷含量高者可達30%以上。坩堝/爐壁殘塊附渣和礦石的分析結(jié)果也顯示出類似的趨勢，多數(shù)樣品顯示與純銅生產(chǎn)有關(guān)，而少量樣品顯示合金生產(chǎn)的跡象。據(jù)此推斷西城驛遺址的冶煉生產(chǎn)大體分為兩個步驟，首先是基于氧化銅礦直接還原生產(chǎn)純銅，其后在冶煉流程后期添加合金元素礦石煉制合金，其性質(zhì)已經(jīng)屬于有意識地“合金化”工藝過程[9]。

銅器目前僅見于西城驛遺址二、三期，以小件工具、裝飾品為主。經(jīng)分析的34件銅器的材質(zhì)以紅銅為主（Cu，22件），其次為砷銅（Cu-As，9件），并有少量錫青銅（Cu-Sn，2件）和銻青銅（Cu-Sb，1件），銅器的類型、材質(zhì)和加工技術(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系并不明確。整體而言，西城驛銅器顯示出與河西走廊地區(qū)其他早期銅器類似的技術(shù)特點。值得注意的是，從早到晚銅器的材質(zhì)顯示出由紅銅向銅合金變化的趨勢：二期器物中（共21件）紅銅的比例在8成以上（17件），而三期的器物中（共13件）則不到40%（5件）。與之相對，以砷銅為主的合金材質(zhì)在二期占比不到20%（4件），三期器物中則增加至60%以上（8件）[10]。銅器的材質(zhì)特點與冶鑄遺物顯示的冶煉技術(shù)較為一致，體現(xiàn)了冶金生產(chǎn)技術(shù)演進的大體趨勢。

西城驛遺址的早期冶金生產(chǎn)并非偶然現(xiàn)象。走廊西部的酒泉高苜蓿地和照壁灘遺址曾出土馬廠晚期銅器[11]，至西城驛文化時期，包含冶鑄遺物的遺址基本遍布走廊中部的黑水河流域[12]，走廊北部的北山地帶據(jù)信是其金屬礦物的主要來源[13]。此外，對河西地區(qū)古代遺址沉積物的分析結(jié)果也顯示，在相當于西城驛文化、齊家文化時期的地層中，銅元素的含量有顯著增高[14]。不難看出，公元前第三千紀末期，銅冶金生產(chǎn)已在河西走廊地帶實現(xiàn)本土化，在此過程中，來自中亞和歐亞草原地帶的技術(shù)影響應(yīng)發(fā)揮了重要作用，但當?shù)厝巳旱募夹g(shù)選擇、經(jīng)濟生業(yè)背景和自然資源條件亦是其關(guān)鍵因素。至西城驛文化時期，河西走廊地帶已成為重要的早期冶金生產(chǎn)中心，對冶金技術(shù)的進一步發(fā)展和傳播產(chǎn)生了重要影響。

二、齊家文化銅器相關(guān)問題的再認識

齊家文化在中國早期冶金研究中占有重要地位，這主要緣于其相對較早的年代和數(shù)量眾多的銅器發(fā)現(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計，包括近期發(fā)掘的磨溝遺址在內(nèi)，被歸于齊家文化的銅器數(shù)量已在500件以上[15]。雖然常與“早期冶金”的討論相聯(lián)系，但齊家文化年代跨度大、分布范圍廣，不同區(qū)域類型和發(fā)展階段的銅器也各有不同，有關(guān)齊家文化銅器性質(zhì)事實上仍存在不同的見解[16]。隨著近年來對齊家文化的認識不斷深入，其銅器的年代和文化背景也逐漸清晰。陳國科以西城驛遺址的系列測年數(shù)據(jù)，重新梳理了西北地區(qū)的早期銅器遺存，基本代表了目前關(guān)于此問題的最新認識[17]。

正如前文所述，約2300-2000 BC是西北地區(qū)早期冶金的肇始階段，永登蔣家坪、酒泉照壁灘和高苜蓿地曾出土小件銅器[18]，缸缸洼和西城驛（一期遺存）等遺址發(fā)現(xiàn)有冶金遺物[19]，顯示本土化的冶金生產(chǎn)已經(jīng)出現(xiàn)。這些遺址均屬馬廠文化，此階段齊家文化遺址基本不見用銅跡象。其后的西城驛文化與齊家文化中期年代大體相當（約2000-1700BC），河西走廊地區(qū)的早期冶金活動逐漸繁榮，并開始顯現(xiàn)對外發(fā)生影響的趨勢。在走廊中西部的西城驛文化遺址中，冶金遺物的出現(xiàn)頻率和數(shù)量都較前一階段有明顯提高。走廊東部的武威皇娘娘臺、海藏寺以及青海東部的宗日、金蟬口等地的齊家文化遺存開始出現(xiàn)用銅跡象[20]。有學者認為，齊家文化銅器的出現(xiàn)是受西城驛文化影響的結(jié)果。至齊家文化晚期，其中心雖已轉(zhuǎn)移至洮、湟流域，但仍與河西地區(qū)的四壩文化保持密切聯(lián)系，獲取冶金產(chǎn)品和技術(shù)仍是其主要動因[21]。

從技術(shù)的角度而言，以往檢測的齊家文化銅器（共23件）的材質(zhì)以紅銅為主（18件），少量合金材質(zhì)也以銅錫鉛體系為主（錫青銅3件、鉛青銅和鉛錫青銅各1件），不見砷銅；且銅器材質(zhì)有隨年代變化的趨勢，早期為紅銅，晚期出現(xiàn)合金[22]。因此不少學者曾提出，齊家文化的銅器技術(shù)經(jīng)歷了從紅銅而至青銅的發(fā)展過程，與鄰近的四壩文化以及中亞等地存在砷銅的技術(shù)面貌有所不同[23]。隨著研究工作的不斷展開，齊家文化銅器的分析數(shù)據(jù)更為豐富。尤其是砷銅器物在宗日、金蟬口、磨溝等齊家文化遺址中的發(fā)現(xiàn)[24]，使得我們有必要重新審視齊家及相關(guān)早期用銅文化的銅器的技術(shù)面貌及其發(fā)展歷程。

目前河西走廊及鄰近地區(qū)經(jīng)分析的早期銅器已有260余件，除齊家文化以外，還涉及馬廠/西城驛/四壩文化系統(tǒng)的多處遺址。根據(jù)陳國科、許宏等近期提出的年代框架，將現(xiàn)有的銅器材質(zhì)分析數(shù)據(jù)略作總結(jié)即可發(fā)現(xiàn)，馬廠/西城驛/四壩文化和齊家文化兩個文化系統(tǒng)，同階段的銅器材質(zhì)構(gòu)成比較接近，由紅銅、砷銅向錫青銅變化的趨勢是一致的（圖一）。有兩個問題需要注意：其一，在稍晚階段，四壩文化銅器中砷銅的比例似乎偏高。但同時應(yīng)該意識到，與其相對應(yīng)的齊家文化銅器的分析數(shù)據(jù)主要來自磨溝遺址，事實上已處于齊家文化末期[25]，主體年代或許偏晚，這可能是導致材質(zhì)構(gòu)成差異的原因。其二，這種銅器材質(zhì)整體變化的過程，也不宜簡單理解為技術(shù)的單線進化，本土化的冶金生產(chǎn)在其發(fā)展過程中也可能存在與歐亞草原等其他地區(qū)存在持續(xù)的技術(shù)交流。如錫青銅的出現(xiàn)并成為主要材質(zhì)類型，就可能與塞伊瑪——圖比諾現(xiàn)象、安德羅諾沃文化系統(tǒng)等早期冶金傳統(tǒng)后續(xù)的影響不無關(guān)系[26]。

先前的研究中不少學者注意到不同遺址出土銅器材質(zhì)的差異，如皇娘娘臺銅器以紅銅為主[27]，甘肅東部的金蟬口、宗日等多見砷銅[28]；四壩時期河西走廊東部遺址多見砷銅，而偏西的遺址錫青銅的比例則較高[29]。根據(jù)前文的分析可以看出，除不同遺址的器物種類、所屬區(qū)域文化類型等因素以外，這種差異很大程度上也是年代早晚關(guān)系的體現(xiàn)。從早期銅器的種類、制作工藝和材質(zhì)等角度來看，河西走廊地區(qū)兩個早期使用銅器的文化系統(tǒng)之間的差異并不明顯，因而有學者提出了 “黑水河傳遞區(qū)”（Ejin River Transfer Zone）、“西城驛——齊家冶金共同體”等概念[30]，嘗試跨越考古學文化，整體把握河西走廊地區(qū)早期冶金的區(qū)域特點和發(fā)展脈絡(luò)，進而探討不同文化（人群）在其中發(fā)揮的作用，是很有意義的探索。將齊家文化銅器視作西北地區(qū)早期冶金整體發(fā)展過程中的一環(huán)，而不是基于文化類型的劃分而過于強調(diào)其特殊性，也與現(xiàn)有資料更為相符。

三、早期冶金術(shù)的重塑與技術(shù)傳播

有關(guān)中國冶金“本土起源”和“西方傳入”的討論由來已久。上世紀90年代，安志敏系統(tǒng)梳理了中國早期銅器的考古發(fā)現(xiàn)，指出早期銅器“很可能是通過史前時期的‘絲綢之路’進入中國的”[31]。其后胡博（L. G. Fitzgerald-Huber）和戴寇琳（C. Debaine-Francfort）分別撰文指出齊家文化銅器與 “塞伊瑪——圖比諾現(xiàn)象”（Seima-Turbino Phenomenon）同類器物存在相似之處，討論了中國西北與歐亞草原地帶的早期文化聯(lián)系[32]。東西方早期冶金技術(shù)的交流問題逐漸引起學界關(guān)注，相關(guān)討論也不斷深入[33]。

關(guān)于早期冶金技術(shù)的傳播路線，不少學者支持經(jīng)新疆西北部、天山中段、哈密盆地、河西走廊而及河湟地區(qū)，最終至中原內(nèi)地的觀點[34]。也有學者認為，早期冶金技術(shù)從南西伯利亞穿越蒙古高原，通過黑水河流域抵達河西走廊，并經(jīng)由中國北方地帶溝通中原地區(qū)[35]。近期黑水河流域早期冶金生產(chǎn)中心的確認，似乎支持了后者的說法[36]。需要指出的是，早期的區(qū)域文化交流是間接的、非連續(xù)的過程，在不同時期可能是通過多種途徑進行的，正如中國西北和北方地區(qū)早期銅器所體現(xiàn)的多種文化因素共存的復雜現(xiàn)象，是無法通過某種文化的單獨影響或整體輸入來解釋的[37]。梅建軍曾指出：“區(qū)域互動與技術(shù)創(chuàng)新是理解中國早期銅器區(qū)域特征的兩把鑰匙”[38]。在此意義上而言，河西走廊地帶早期冶金生產(chǎn)遺存的意義遠不止強調(diào)了哪條傳播路線這么簡單，更重要是其為在當?shù)厣鷺I(yè)、經(jīng)濟和社會發(fā)展背景下，討論冶金技術(shù)的落地生根和進一步傳播奠定了基礎(chǔ)。

冶金生產(chǎn)是包含采礦、選礦、冶煉、制器（鑄造、鍛造）等技術(shù)環(huán)節(jié)的復雜過程，其間需要有嚴格的條件控制以使得一系列物理和化學變化過程得以實現(xiàn)[39]。相對于個別交流偶得的銅器而言，開始從事本土化的冶金生產(chǎn)，對早期區(qū)域社會的影響則要深遠得多。一方面，在文字出現(xiàn)之前的史前時代，冶金生產(chǎn)的技術(shù)知識需要通過個體之間的“學徒培訓”（apprenticeship）才有可能得以傳授；另一方面，冶金生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈復雜、人力物力投入大，不可避免地會對原有的生業(yè)經(jīng)濟和手工業(yè)體系產(chǎn)生影響[40]。即便是西城驛遺址這樣早期的“家戶”（household）規(guī)模的冶金生產(chǎn)[41]，冶金工匠（至少是在從事冶金生產(chǎn)期間）也需要所在社群提供必須的生活保障，并在原料獲?。ㄈ玳_采礦石、燒制木炭）和運輸、生產(chǎn)設(shè)施（如冶煉爐/坩堝）和工具制作、生產(chǎn)過程的人力投入（如鼓風）等方面給予支持和協(xié)助。

與之對應(yīng)，為適應(yīng)當?shù)氐淖匀毁Y源和生業(yè)經(jīng)濟體系，滿足當?shù)貐^(qū)域社會的需求，冶金產(chǎn)業(yè)本身不可避免地會在本土化的生產(chǎn)實踐中做出相應(yīng)改變。從河西走廊地區(qū)的早期冶金產(chǎn)品來看，確實與歐亞草原存在頗多相似之處，以至于有學者認為與草原地帶的貿(mào)易是該地區(qū)早期冶金生產(chǎn)的動力[42]。這是非常有意義的推測，但仍待相關(guān)物料溯源研究予以驗證。與此同時，有學者注意到中國西北地區(qū)出土的幾何紋銅鏡、帶援銅刀、牌飾等少見或不見于歐亞草原地帶，應(yīng)代表了當?shù)氐膮^(qū)域“技術(shù)革新”[43]。又如與前文所述，西城驛遺址的砷銅冶煉技術(shù)[44]，顯示了本土冶金工匠對當?shù)刈匀毁Y源已有充分了解并加以合理利用。更為耐人尋味的是，火燒溝遺址出土的權(quán)杖頭雖然有著明顯的西方文化因素[45]，但卻采用了分鑄的方式鑄接四個羊首裝飾[46]，這種工藝在歐亞草原的早期銅器中尚未見報道，卻似與中原地區(qū)青銅時代極具代表性的組合范鑄技術(shù)頗有淵源。

在有關(guān)中國早期冶金的討論中，西北地區(qū)常被賦予“過渡區(qū)”或“中轉(zhuǎn)站”角色[47]。考慮到其溝通中原和歐亞地帶的關(guān)鍵地理位置，這顯然是不辯的事實。但正如科爾（P. L.Kohl）曾經(jīng)指出的那樣，重要的技術(shù)發(fā)展時常在所謂的“文化邊緣地帶”得以實現(xiàn)，進而對原有的區(qū)域交流格局產(chǎn)生深遠影響[48]。中國的西北地區(qū)在早期冶金發(fā)展的過程中可能就扮演了這樣的角色。外來的技術(shù)知識體系在此經(jīng)歷改造，以適應(yīng)新的自然資源、環(huán)境和生業(yè)經(jīng)濟基礎(chǔ)，新的冶金生產(chǎn)中心得以形成并向周邊地區(qū)施加影響，其作用恐怕不止是中轉(zhuǎn)站那么簡單。相對于歐亞草原和中亞地區(qū)，無論在地緣關(guān)系還是文化傳統(tǒng)上，西北地區(qū)與中原地區(qū)的聯(lián)系都更為密切[49]。從一定意義上而言，西北地區(qū)更應(yīng)該理解為冶金技術(shù)進一步傳播的策源地。

公元前第二千紀前期，齊家文化顯示出明顯的向東發(fā)展的趨勢。陳小三將其總結(jié)為南、北兩條路線，其中北線經(jīng)黃河谷地聯(lián)絡(luò)內(nèi)蒙古中南部，南線則由涇、渭河谷進入關(guān)中平原，進而抵達中原腹地[50]。在銅器方面，林沄曾注意到二里頭出土銅刀與“北方系青銅器”的聯(lián)系[51]，近期又有學者指出，二里頭綠松石牌飾亦是受西北地區(qū)影響的結(jié)果[52]。也有學者根據(jù)石峁遺址的最新發(fā)現(xiàn)，提出經(jīng)陜北高原、晉南盆地（陶寺）而與二里頭文化的核心地區(qū)相聯(lián)的觀點[53]，可視為北線的延伸。

從冶金技術(shù)的角度來看，二里頭遺址銅器已公布的結(jié)果以錫青銅體系為主，但早期仍有砷銅的存在[54]，冶鑄遺物中也發(fā)現(xiàn)有冶煉或熔煉銅砷合金的跡象[55]。鄭州新砦遺址的5件樣品中，有1件砷銅，另有2件含砷的紅銅[56]。在晉南地區(qū)，陶寺遺址出土的4件銅器中，純銅和砷銅各2件[57]；夏縣東下馮遺址出土13件熔銅過程漏濺的小銅塊，均有顯著的砷含量[58]。陜北地區(qū)石峁遺址銅器的分析結(jié)果尚未完整公布，有9件傳出自韓家疙旦墓地的銅鐲經(jīng)便攜式熒光表面分析，大部分器物的砷含量在1%以上[59]。關(guān)中地區(qū)的老牛坡遺址冶煉遺物年代初步定在商代早中期，但卻顯示了與西城驛遺址類似的砷銅冶煉技術(shù)[60]?？紤]到該遺址早期“老牛坡類型”遺存與齊家文化關(guān)系密切[61]，同文化系統(tǒng)的商洛東龍山遺址也有出土爐渣的報導[62]，這不失為值得注意的跡象。雖然不能簡單地以砷銅的生產(chǎn)和使用作為直接評判標準，但這些研究結(jié)果都或多或少地顯示出相似的技術(shù)特點，斷斷續(xù)續(xù)地勾勒出了中原與西北地區(qū)早期冶金的聯(lián)絡(luò)路線。

需要再次強調(diào)的是，早期冶金術(shù)的傳播和技術(shù)演進背后有著深刻的社會文化背景，中原地區(qū)早期冶金的產(chǎn)生顯然不是簡單的技術(shù)移植的結(jié)果。事實上，通過中原地區(qū)已有的制陶技術(shù)、社會經(jīng)濟和審美傳統(tǒng)以及可支撐大規(guī)模生產(chǎn)的社會管理“軟技術(shù)”的改造[63]，整個冶金生產(chǎn)體系被再次重塑，在二里頭時期已發(fā)生了翻天覆地的變化。金屬冶煉在靠近礦產(chǎn)資源的文化核心區(qū)以外的山區(qū)進行[64]，金屬原料則被集中至王都或中心聚落[65]，使用組合陶范工藝加工成器[66]，最終產(chǎn)品則極具政治禮儀意義，并在等級化明顯的“貢賦模式”下分配和使用[67]。至此，區(qū)別于歐亞草原和中國西北地區(qū)早期冶金傳統(tǒng)的“華夏風格”得以建立，并深刻影響了其后延續(xù)近千年的中國青銅時代的冶金生產(chǎn)格局。能有更多的跨學科深度合作，在關(guān)注技術(shù)層面細致分析的同時，從生業(yè)經(jīng)濟、社會組織、精神文化等整體發(fā)展的框架下考察冶金生產(chǎn)，以進一步闡明早期冶金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡及其社會意義。

致謝：本文的研究和寫作得到了陳國科、李延祥、王輝、李水城、潛偉、韓建業(yè)和溫成浩等師友的幫助和鼓勵。國家文物局（2014220）、國家自然科學基金（51474029）和國家社會科學基金（12&ZD151）提供了經(jīng)費資助。本文完成于英國倫敦大學考古學院（UCL Institute of Archaeology），此次出訪得到了英國學術(shù)院（British Academy）“牛頓國際獎學金”（New ton International Fellowship，NIF160456）的資助，劍橋李約瑟研究所（Needham Research Institute）在資料查閱等方面提供了許多幫助。在此一并致謝！

四、結(jié)語

早期冶金在中國的產(chǎn)生、發(fā)展和傳播是長期復雜的過程，在認識到不同時期、通過多種渠道的交流互動所帶來的技術(shù)影響以外，還需要充分重視不同地區(qū)的自然資源條件、社會經(jīng)濟基礎(chǔ)以及本土化生產(chǎn)實踐過程中的技術(shù)改造的重要意義。河西走廊地區(qū)早期冶金中心的形成，標志著冶金術(shù)已成功融入中國新石器晚期生業(yè)經(jīng)濟和社會文化傳統(tǒng)，正如李水城所指出的那樣：“中國西北地區(qū)對來自中亞及以遠地區(qū)的冶金術(shù)并非全盤被動地接受，而是主動加以改造和利用”[68]。這一本土化的技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)重塑，為冶金術(shù)得以落地生根并繼續(xù)發(fā)展傳播奠定了基礎(chǔ)。在今后的研究中，我們期待

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