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    鋼鐵冶金與秦漢時(shí)期中華文明的發(fā)展

    2021-12-16 08:53:17李延祥
    新華月報(bào) 2021年24期
    關(guān)鍵詞:生鐵鋼鐵

    李延祥

    我們這個(gè)講座,主要是介紹戰(zhàn)國至秦漢時(shí)期我國鋼鐵冶金技術(shù)的發(fā)展,以及它對我國古代文明在這個(gè)時(shí)期的發(fā)展壯大的推動作用等問題。

    我們?yōu)槭裁匆v秦漢時(shí)期的鋼鐵冶金技術(shù)呢?主要是在這個(gè)時(shí)期,中國以生鐵為基礎(chǔ)的鋼鐵冶金技術(shù)體系基本形成,開始對中華文明的發(fā)展壯大產(chǎn)生重大作用,特別是在中原的漢王朝與邊疆新興的一些勢力的斗爭過程當(dāng)中,鋼鐵冶金技術(shù)起到了非常重要的作用。

    以前,由于各個(gè)學(xué)科的一些隔閡和研究的不充分,這個(gè)問題沒有得到應(yīng)有的闡釋,所以現(xiàn)在我們把它作為單獨(dú)的內(nèi)容來講解它,以便更好地總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

    說起鋼鐵,古代最早使用的鐵,是從天上掉下來的隕鐵。現(xiàn)在我們?nèi)祟惤?jīng)常能夠觀察到天空中的流星,流星就是隕星,它其中的一部分就是隕鐵。隕鐵在太空的飛行過程中,以大約每百萬年降低1-100攝氏度這么一個(gè)緩慢的速度來冷卻,因而形成了隕鐵非常獨(dú)特的粗大的晶格組織。晶格有時(shí)候能達(dá)到幾厘米,人類不需要用顯微鏡就能看得很清楚,而且隕鐵往往還有特別的成分,比如都含鎳,一般是5%-10%的鎳含量。隕鐵降落在地球表面的過程中,小一些的就在大氣層階段就燃燒沒了,但是那些大一點(diǎn)的會掉落在地表被人類所發(fā)現(xiàn)。目前世界上最大的隕鐵是在南非發(fā)現(xiàn)的“霍巴隕鐵”,重60噸,已經(jīng)入選世界自然文化遺產(chǎn)。我國有清代降落的全世界第三大的隕鐵,目前展示在新疆地質(zhì)博物館。

    在歷史上,人類很早就知道隕鐵是從天上來的,并對它加以利用。古代兩河流域文明的蘇美爾人就把隕鐵稱為“天上的銅”。曾經(jīng)生活在如今土耳其北部的古代赫梯人,也說這鐵是采自天上,古埃及紙草書中也有相關(guān)記錄。我國古代文獻(xiàn)記載了多次隕鐵降落事件,比如公元前368年(秦獻(xiàn)公十七年),公元1064年(北宋治平元年)等。截至20世紀(jì)80年代,全世界發(fā)現(xiàn)了許多隕鐵制品,其中在西亞一帶,年代在公元前1200年以前的隕鐵制品就有28件。我國到目前為止也發(fā)現(xiàn)了一些古代隕鐵制品,有名的包括1972年河北藁城出土的商代的鐵刃銅鉞和1977年北京出土的鐵刃銅鉞,以及河南三門峽出土的西周鐵援銅戈等。經(jīng)過科學(xué)檢測,這些鐵器的年代都是在歷史上正規(guī)鐵器出現(xiàn)之前,成分屬于隕鐵。名列世界三大名劍之一的克力士劍,因?yàn)楫a(chǎn)自馬來半島而被我國稱之為“馬來刃”,也是用隕鐵制造的。

    在歷史上,人類在使用隕鐵之后,漸漸就認(rèn)識到,還存在著這樣一種與銅不一樣的金屬,于是人類就開始想辦法冶煉并獲得隕鐵這樣的金屬。

    接下來我們簡單介紹一下鋼鐵的種類和它的基本知識。簡單來說,鋼和鐵不是一回事,不過鋼鐵的最基本特征是它是碳和鐵這兩種元素的合金。鋼鐵的最基本組織或者按照化合物角度來說,主要包含鐵素體和滲碳體,有的時(shí)候還有石墨碳,這三個(gè)要素的互相組合搭配,形成不同的組織,最終形成不同性能的鋼或者鐵。我們通常以4.3%含碳量為界,再以2.14%含碳量為界來劃分鋼鐵組織。不含碳或者含碳非常少,在0.022%以下的,稱之為熟鐵。含碳量在2.14%-4.3%這附近的叫生鐵或者鑄鐵。在0.05%-2.14%區(qū)間的稱之為鋼。生鐵分為三種,其中的共精白口鐵,含碳量正好是4.3%這個(gè)位置,低于這個(gè)含量的叫做亞共晶白口鐵,高于這個(gè)含量的叫做過共晶白口鐵,它們有不同的組織。

    處于含碳量中間位置的鋼,又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼等等。我們平時(shí)常用的鋼基本停留在0.76%含碳量這個(gè)位置附近,含碳量1%以上、0.8%以上的使用都比較少。鋼在不同的溫度下處理就會有不同的組織。這些組織在鋼鐵冶金里又分成許多的體,比如奧氏體、珠光體等等。鋼鐵的熱處理包括淬火、退火、回火、正火,都是在一定的條件下通過緩慢或者快速冷凝,然后再加熱,目的是獲得更好的組織,然后讓里邊出現(xiàn)一些應(yīng)力釋放,使鋼鐵的產(chǎn)品具備良好的機(jī)械性能,能夠經(jīng)久耐用。

    從鋼鐵的分類來看,最好用的是鋼,但是鋼是不能直接提煉出來的,人類必須通過鐵來煉鋼,相應(yīng)的就有兩種煉鐵方法,一個(gè)是從含碳量低的地方開煉,即所謂的塊煉鐵技術(shù)。這個(gè)技術(shù)在歷史上也發(fā)明得比較早,根據(jù)學(xué)者的研究,最早可能出現(xiàn)在距今三千四五百年前的西亞一帶。塊煉鐵技術(shù)是在較低溫度下,在碗式爐中冶煉熟鐵,它能夠排除液態(tài)的爐渣,但是這個(gè)方法不能把鐵徹底融化,只能形成一種半融化的海綿狀態(tài)的鐵,叫做海綿鐵。在古代,這種方法是在中國文明圈以外的國家通行的。這種技術(shù)的爐子不會很大,外形像碗一樣,直徑通常在七八十厘米左右,直徑達(dá)到一米的就算比較大的了,爐的高度也就是1米到1米5左右。我國也發(fā)現(xiàn)過一些早期的塊煉鐵法制品,比如陜西寶雞益門出土的春秋時(shí)期金柄鐵劍,以及河南三門峽虢國墓地出土的玉柄鐵劍,還有內(nèi)蒙古鄂爾多斯出土的春秋鐵器等等。

    那么另一種冶煉的方法就是從碳高的那邊煉,即生鐵冶煉技術(shù)。這個(gè)方法在古代是中國所獨(dú)有的,生鐵冶煉技術(shù)是在幾米高的高爐中形成一定的溫度、氣氛、物料分布帶,讓生成的鐵吸收足夠的碳,降低它的熔點(diǎn),最后在爐底下形成液態(tài)的生鐵,同時(shí)上邊會形成含鈣高的爐渣,它的基本原理和現(xiàn)在的高爐煉鐵是一樣的。

    比較來看,生鐵冶煉技術(shù)和塊煉鐵冶煉技術(shù)顯然是不同的體系。塊煉鐵是幾個(gè)人進(jìn)行的小規(guī)模操作,生產(chǎn)時(shí)間短,生產(chǎn)效率低,而且生產(chǎn)出來的鐵塊,如果體積太大的話,由于古代沒有充分的切割條件,古人對這種大塊鐵甚至都處理不了,這些限制導(dǎo)致了塊煉鐵法不能煉出太大的鐵塊,產(chǎn)量也就是幾公斤至上百公斤,就算相當(dāng)不錯(cuò)了。而古代中國采用的生鐵冶煉技術(shù),爐子弄個(gè)五六米或者七八米高(這都是我國古代采用過的高度),那么一天可以生產(chǎn)出一兩噸的生鐵,因此生鐵冶煉技術(shù)的產(chǎn)量優(yōu)勢很明顯。另外生鐵冶煉技術(shù)的效率也比較高,對鐵礦石的利用率比較高,其爐渣里的殘留鐵大約是3%-6%,相比之下塊煉鐵法的爐渣里邊含鐵量高達(dá)70%-80%。另外生鐵冶煉的燃料利用率也是很高的。

    不過,古代的生鐵冶煉技術(shù)在優(yōu)點(diǎn)突出的同時(shí),也有自己的局限。所用的爐子的高度在古代都屬于比較高的,一兩個(gè)人是無法完成全部操作的,一般來說需要十幾個(gè)人才能操作好一個(gè)爐子,再加上給冶煉加工配套等等的人力,計(jì)算下來,一個(gè)爐子的運(yùn)轉(zhuǎn)恐怕需要幾十個(gè)人。所以生鐵冶煉技術(shù)的人力物力消耗也是比較大的。另外它生產(chǎn)出來的生鐵制品是可以直接使用的,做生活中所需要的鍋碗瓢盆都是可以的,但是生鐵的性能還不足以支持做精良的兵器或者耐用的工具,生鐵要想做這些還需要后處理,需要一整套的后處理工藝跟著,它才能夠得到廣泛利用。

    所以,與塊煉鐵冶煉技術(shù)相比,生鐵冶煉技術(shù)是不同的體系,技術(shù)上非常先進(jìn),相對而言更適合于大型工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

    古代中國之所以出現(xiàn)了生鐵冶煉技術(shù),是有很多技術(shù)原因和社會需求因素的。第一個(gè)因素是,我國的青銅時(shí)代留下了出色的遺產(chǎn)之一,青銅時(shí)代的中國先民就擁有很好的冶煉爐子,這種爐子可以直接拿來煉鐵。湖北大冶銅綠山古銅礦遺址出土的煉銅爐,經(jīng)過整體復(fù)原之后將近4米高,考察它的結(jié)構(gòu),證明其完全符合現(xiàn)在高爐冶煉的要求。所以古人把鐵礦石裝到這種爐子里面冶煉是能出生鐵的。長江中下游的遺址中也多次出現(xiàn)古人所煉的半銅半鐵金屬錠,也證明當(dāng)時(shí)古人使用的爐子還原能力很強(qiáng)。因?yàn)殂~礦石天然伴生鐵礦石,所以古人在煉銅的時(shí)候也會把鐵煉出來。這種金屬錠煉出來之后還需要再處理才能得到銅,不過如果礦里邊含銅很少,可能直接煉出來鐵了。

    第二個(gè)因素仍舊來自青銅時(shí)代留下的優(yōu)秀遺產(chǎn)。我國先民在青銅時(shí)代發(fā)明了一整套的陶范鑄造技術(shù),古人用這套技術(shù)平移過來之后就能夠迅速擁有鑄鐵能力。秦漢時(shí)期古人把這些陶范技術(shù)直接平移過來鑄鐵,能鑄成各種鍋碗瓢盆、鐵罐之類的鐵器。目前我國發(fā)現(xiàn)的最早的生鐵制品,是公元前8世紀(jì)在山西曲沃天馬—曲村遺址發(fā)現(xiàn)的兩件鑄鐵器殘片,以及江蘇六合程橋出土的鐵丸(公元前6世紀(jì)—5世紀(jì))。到了春秋末年戰(zhàn)國初期,更多的生鐵冶煉制品出現(xiàn)了,分布的地點(diǎn)則是中原以及中原周邊地區(qū)。

    第三個(gè)因素屬于社會因素,在古代,以生鐵為基礎(chǔ)的鋼鐵冶金技術(shù)體系工藝復(fù)雜,規(guī)模宏大,必須有強(qiáng)大的社會組織才能支撐,只有戰(zhàn)國至秦漢時(shí)期開始形成并不斷強(qiáng)化的大一統(tǒng)中央集權(quán)才能為這一技術(shù)體系提供充足的保障。

    在生鐵基礎(chǔ)上古人后來建立了一整套早期的技術(shù)體系。古人制鋼有兩種方法,一種是從豎爐出來生鐵之后,直接鑄造成型,取其鑄造的高效率,然后把鑄造的東西脫碳成鋼,再后來就發(fā)展成把出爐的生鐵直接炒煉,就像炒菜一樣,使它脫碳成鋼。生鐵制品或鑄鐵制品有一種韌化技術(shù),就是使里邊的滲碳體發(fā)生一定的分解,從而改善產(chǎn)品的性能,這都是在鑄造基礎(chǔ)上進(jìn)行處理的,所以鑄造這個(gè)東西要比鍛造成型效率高,做好了陶范,一爐鐵水下來,一天就能夠一次澆成幾百個(gè)甚至幾千把錘子之類的工具,而要使用手工鍛造的話,可能一天也就只能打造一把錘子,效率的差距非常大。

    從戰(zhàn)國時(shí)期開始到東漢時(shí)期,中原地區(qū)以生鐵為基礎(chǔ)的鋼鐵冶金技術(shù)體系基本成形了。

    接下來我們看一看一些特別的產(chǎn)品。生鐵韌化也叫展性鑄鐵,它是在900攝氏度的稍高溫度下較長時(shí)間的退火處理,生鐵中的滲碳體分解成的石墨聚集成團(tuán)絮狀,得到了韌性鑄鐵。根據(jù)分解不同的形狀又有不同的稱呼,對鑄件性能有所改變,不會像以前生鐵鑄件那么脆。這個(gè)技術(shù)是我國先民在公元前5世紀(jì)發(fā)明的,一直使用到公元9世紀(jì)以后,延續(xù)了1300多年,之后這個(gè)方法在中國就不太用了,采用了其他的制鋼技術(shù)。而到了工業(yè)革命前后,西方又重新發(fā)明了這個(gè)技術(shù)。關(guān)于這個(gè)技術(shù),現(xiàn)在也有一些出土文物,比如有出土的戰(zhàn)國時(shí)代鐵鋤經(jīng)過檢測,里面石墨成球狀,不過古人確實(shí)不知道這里邊石墨變成了球狀。

    另一個(gè)技術(shù)是生鐵固體脫碳,雖然生鐵含碳量高,太脆,質(zhì)量不好,但是生鐵易于鑄造。于是在生鐵鑄造成型之后,在高溫下氧化氣氛爐中退火,只要時(shí)間和溫度控制合適,能夠避免里邊的石墨析出,使鑄件脫碳成為鋼或熟鐵制品。比如洛陽水泥廠出土的鐵錛,它里邊還是原來生鐵的組織,而表面已經(jīng)脫碳成鋼了,這個(gè)鐵錛就具有某些鋼的質(zhì)量,用起來就非常好用了。所以鑄造成型,用這個(gè)方法脫碳,既取鑄造的高效率,又取脫碳方法的高質(zhì)量,這個(gè)非常巧妙的方法,也是古代中國獨(dú)有的。

    還有一項(xiàng)重大的技術(shù)就是炒鋼技術(shù)。我們通過做的文物檢測和分析一些文獻(xiàn),認(rèn)為這個(gè)技術(shù)至遲在公元前2世紀(jì)就出現(xiàn)了,不過我們懷疑這個(gè)技術(shù)可能出現(xiàn)得更早。因?yàn)楝F(xiàn)在還有一些文獻(xiàn)和文物的線索。這種技術(shù)是以液態(tài)生鐵為原料在炒煉爐中進(jìn)行攪拌翻炒,在這個(gè)過程中空氣里的氧把鐵水表面上的碳氧化成二氧化碳而脫除,碳含量逐漸減少,生鐵就向鋼的方向轉(zhuǎn)移了。這樣生產(chǎn)出來的鋼就叫做炒鋼,如果脫碳脫得多了那么出來的產(chǎn)品就是低碳鋼甚至熟鐵,再對其進(jìn)行鍛造,就能用來制作精良的兵器或者農(nóng)具、工具。這個(gè)技術(shù)發(fā)展到后來,發(fā)展成聯(lián)合化生產(chǎn),也就是這邊高爐剛煉出鐵水,那邊就直接進(jìn)行炒鋼了,不用再把生鐵拿到別處去重新融化、浪費(fèi)燃料和時(shí)間。這套工藝在明代宋英星的記載里就有了。不過文獻(xiàn)記載我們還可以追溯更早,東漢于吉在《太平經(jīng)》里有一段描寫鑄名劍莫邪的記載,其中就提到鐵燒冶成水,然后就是良工萬鍛之。我們推測,這中間有個(gè)環(huán)節(jié),如果不進(jìn)行炒鋼的話,后面的良工萬鍛是無法進(jìn)行的。雖然這是一個(gè)間接記載,但是我們還可以通過出土文物來判斷,炒鋼技術(shù)是很早就出現(xiàn)了的,比如我們在臨淄故城遺址中就發(fā)現(xiàn)了炒鋼渣等等。

    炒鋼技術(shù)的出現(xiàn),在世界歷史上都是很重要的一件事情。英國17世紀(jì)開始發(fā)明了用生鐵冶煉熟鐵,后來用反射爐來炒,一直用到1930年左右,炒鋼被稱為是“震撼大地”的發(fā)明,近代工業(yè)革命中的一些基礎(chǔ)內(nèi)容,比如制鋼等都是來源于此。炒鋼中有一種非常有名的制品叫百煉鋼,百煉鋼不是一個(gè)單獨(dú)的鋼種,它最早出現(xiàn)于公元前2世紀(jì),是用炒鋼甚至用熟鐵折疊鍛打形成的一種“寶刀”,百煉鋼鍛打之后,會成一層高碳一層低碳的結(jié)構(gòu),既有一定的柔韌度又非常鋒利,是我國古代鋼鐵材料中質(zhì)量最高的產(chǎn)品。文物方面,有山東臨沂出土的東漢三十煉環(huán)首鋼刀,以及江蘇徐州出土的東漢五十煉鋼劍。關(guān)于這類產(chǎn)品的記載在三國以后就逐漸減少了,文獻(xiàn)記載中曹操曾經(jīng)在建安年間命有司制作“百辟鋼刀”,其子曹植曾寫《寶刀賦》。值得注意的是,百煉鋼工藝對我國古代文化也產(chǎn)生了一定影響,比如成語中的千錘百煉、百煉成鋼等等。百煉鋼也曾傳到國外,公元1世紀(jì)的羅馬博物學(xué)家普林尼在其名著《自然史》中提到,雖然鐵的種類很多,但沒有一種能和中國的鋼相媲美。

    剛才我們給大家介紹了中國古代建立在生鐵之上的鋼鐵冶金技術(shù)體系,以及一些重要發(fā)明的實(shí)物及文獻(xiàn)記載。這套鋼鐵冶金技術(shù)在戰(zhàn)國至漢代這一時(shí)期起到過重大作用,促進(jìn)了我國在這一時(shí)期的文明大發(fā)展。

    戰(zhàn)國時(shí)期冶鐵技術(shù)已經(jīng)非常發(fā)達(dá),文獻(xiàn)中有關(guān)于當(dāng)時(shí)幾大冶鐵富豪的記載。當(dāng)時(shí)各諸侯國諸如齊國、燕國、趙國、楚國、韓國等都有自己的煉鐵中心,秦國在商鞅變法之后就開始設(shè)鐵官,司馬遷的先祖就擔(dān)任過這個(gè)職務(wù)。陜西韓城至今還留有當(dāng)年秦國冶鐵的遺跡。

    到了西漢武帝統(tǒng)治時(shí)期,文獻(xiàn)記載全國設(shè)置了49處鐵官,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的是漢代冶鐵遺址有36處,分布于中原內(nèi)地及邊疆地區(qū),簡而言之,我們現(xiàn)在有大鋼鐵廠的地方,其附近幾乎都會有秦漢時(shí)期的鋼鐵冶煉遺跡,比如說邯鋼、舞鋼、萊鋼等等附近都有,東北的鞍鋼附近也有漢代的冶鐵遺跡。從考古發(fā)現(xiàn)來看,漢代鐵官實(shí)際上不止49家,我們后來發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古長城沿線還有大片的冶鐵遺址,這些可能是當(dāng)年在當(dāng)?shù)赝蛪ǖ臐h軍搞的,司馬遷可能沒看過相關(guān)記錄,或者這些地方是在司馬遷去世之后形成的。河南鄭州發(fā)現(xiàn)的河南郡第一冶鐵作坊,面積12萬平方米,包括爐基2座,豎爐有效高度6米,容積50立方米,根據(jù)估算,日產(chǎn)生鐵約1噸。另外漢代史料還記載了兩次高爐事故。比如《漢書·五行志》就記載:“成帝河平二年(公元前27年)正月,沛郡鐵官鑄鐵,鐵不下,隆隆如雷聲,又如鼓音,工十三人驚走,音止還,視地,地陷數(shù)尺,爐分為十,一爐中銷鐵散如流星,皆上去,與征和二年(公元前91年)同象。”這個(gè)記載是說當(dāng)時(shí)化鐵的高爐發(fā)生爆炸,13個(gè)伺候爐子的工人嚇跑了。這也側(cè)面證明當(dāng)時(shí)高爐的運(yùn)行是需要很多人力的。

    在這個(gè)時(shí)期鋼鐵技術(shù)的第一個(gè)作用,就是推動農(nóng)業(yè)手工業(yè)的全面鐵器化。當(dāng)時(shí)各地都開始出現(xiàn)鐵農(nóng)工具取代木石工具的現(xiàn)象。成書于戰(zhàn)國時(shí)期的《管子》一書記載:“一農(nóng)之事,必有一耜、一銚、一鐮、一耨、一椎、一铚,然后成為農(nóng)。一車必有一斤、一鋸、一釭、一鉆、一鑿、一銶、一軻,然后成為車。一女必有一刀、一錐、一箴、一鉥,然后成為女。”這些生產(chǎn)工具指的全是鐵工具。當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)——牛耕,用牛拉著鐵制大犁鏵進(jìn)行耕地,大大提高了農(nóng)業(yè)效率。很多漢代畫像石表現(xiàn)了這樣的牛耕方式,遼寧遼陽出土的漢代鐵質(zhì)犁鏵達(dá)到40厘米寬。鐵制工具的推廣還推動了當(dāng)時(shí)的水利工程建設(shè)。戰(zhàn)國至秦漢時(shí)期出現(xiàn)的眾多著名工程,比如都江堰、鄭國渠、靈渠、鴻溝等等,其背后都有鐵工具的貢獻(xiàn)。

    鐵制農(nóng)具的廣泛使用和水利工程的修建,促使戰(zhàn)國中晚期以后農(nóng)業(yè)發(fā)生了重要變革。戰(zhàn)國時(shí)期魏國李悝估計(jì),一個(gè)農(nóng)民耕種產(chǎn)出的糧食可夠五人食用?!盾髯印芬粫舱劦?,“中農(nóng)食七人”,《戰(zhàn)國策》記載當(dāng)時(shí)耕作的收獲量大約是種子的10倍,而歐洲到了13世紀(jì)時(shí)候平均也只有3到5倍。

    這個(gè)時(shí)期鋼鐵技術(shù)的第二個(gè)作用,就是推動兵器的全面鐵器化。以往青銅時(shí)代主要是青銅兵器,鐵器時(shí)代到來后就開始全面地鐵器化。戰(zhàn)國時(shí)代出土的鐵兵器總量已經(jīng)達(dá)到了同時(shí)期總兵器數(shù)量的52%,鐵兵器的推廣在戰(zhàn)國時(shí)代的諸侯爭霸以及秦統(tǒng)一戰(zhàn)爭中都發(fā)揮了重要作用。比如說當(dāng)時(shí)的一種兵器“鑲”,屬于用優(yōu)質(zhì)鋼鐵制造的可攻可守的兵器,長度超過一米的鋼制環(huán)首刀、劍更是威力強(qiáng)大的兵器。

    鋼鐵技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢,在西漢武帝與匈奴的戰(zhàn)爭中充分表現(xiàn)。經(jīng)過西漢初年60多年的休養(yǎng)生息,到了漢武帝時(shí)期經(jīng)濟(jì)和軍事實(shí)力大大提升,漢武帝開始對匈奴展開大規(guī)模反擊。當(dāng)時(shí)漢軍與匈奴交戰(zhàn),打仗的優(yōu)勢之一就是兵器。漢武帝之后的漢元帝時(shí)期,漢將陳湯率領(lǐng)部下千里奔襲北匈奴成功,斬殺郅支單于,陳湯回來之后向皇帝報(bào)告說,“夫胡兵五而當(dāng)漢兵一,何者?兵刃樸鈍,弓弩不利。今聞?lì)H得漢巧,然猶三而當(dāng)一”。陳湯說匈奴兵5人才能匹敵漢軍1人,后來獲得了一些漢朝技術(shù)得以改進(jìn),但是仍舊需要3人才能匹敵漢軍1人。從考古發(fā)現(xiàn)來看,最初匈奴的刀劍大約是以鄂爾多斯青銅劍為代表的青銅兵器,最多不能超過60厘米上下,如果再想鑄長,因?yàn)橘|(zhì)地和工藝問題,就要折斷了。后來匈奴也學(xué)會了冶鐵制兵,但是效果也不是很好,刀劍的長度最多也就是60-70厘米,對比漢代鐵制兵器還是有劣勢的。

    所以我們總結(jié)戰(zhàn)國到漢代這一時(shí)期,我國出現(xiàn)的當(dāng)時(shí)世界上獨(dú)一無二的生鐵冶煉技術(shù),以及建立在其基礎(chǔ)之上的鋼鐵技術(shù)體系,可以說是中華民族歷史上最偉大的發(fā)明之一。這套鋼鐵冶金技術(shù),以其相對較高的生產(chǎn)效率,為我國古代先民在農(nóng)業(yè)、手工業(yè)、軍事等等方面的發(fā)展都提供了充分的技術(shù)保障。

    (摘自9月11日《光明日報(bào)》。演講者為北京科技大學(xué)科技史與文化遺產(chǎn)研究院教授,現(xiàn)任國家文物局金屬與礦冶文化遺產(chǎn)研究重點(diǎn)科研基地主任、中國考古學(xué)會理事、中國科技史學(xué)會理事)

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