澳門黑沙史前轆轤軸承石器發(fā)掘的歷史意義

馬天慧 （曲阜市文物保護(hù)中心，山東 曲阜 273100）

澳門位于中國南部珠江口西側(cè)，毗鄰廣東省，陸地面積約32.9平方公里，由澳門半島、路環(huán)島和氹仔島組成。澳門自古是中國的一部分，與中國大陸的傳統(tǒng)文化息息相關(guān)。澳門的考古工作與其他國家和地區(qū)相比，起步較晚。從1972年香港考古學(xué)會的一批業(yè)余考古愛好者首次在路環(huán)進(jìn)行考古調(diào)查為起點，到現(xiàn)在澳門的考古研究已有50年的歷史。其中，澳門黑沙遺址考古工作進(jìn)行過多次。1999年澳門回歸祖國懷抱之后，澳門考古事業(yè)得到較大的發(fā)展。黑沙考古對還原澳門6 000年前的歷史及了解珠三角地區(qū)人類的活動具有重要意義。

一、黑沙遺址考古工作的發(fā)展歷程

1972年7月份，當(dāng)時的澳門市政廳邀請了香港考古學(xué)會業(yè)余考古愛好者在路環(huán)進(jìn)行了調(diào)查工作，在黑沙遺址發(fā)現(xiàn)了史前及唐宋時期的文物。黑沙分為南北兩個部分。南部的黑沙，也就是現(xiàn)在的黑沙公園，其范圍內(nèi)留存有較為豐富的歷史遺物，如素面陶片、石紡輪及刻畫殘紋底座等；黑沙的北部發(fā)現(xiàn)了一些環(huán)狀砥石等。1973年5月，香港考古學(xué)會在黑沙遺址嘗試挖掘調(diào)查，共在沙堤上布置了6個小探方。B探方出土了若干件可能屬于唐代的陶瓷，在E探方內(nèi)發(fā)現(xiàn)若干五銖錢幣。F探方內(nèi)發(fā)現(xiàn)有較多陶片和石器。1977年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，自表土以下20到30厘米有少量清朝時期的陶瓷破片和錢幣等。1985年，考古學(xué)者在澳門發(fā)現(xiàn)了一些新石器時代的遺物。1995年在新石器時代晚期文化層中，人們確認(rèn)了環(huán)玦生產(chǎn)活動面的存在。探方的中心點，就是輪軸機械轆轤軸承器的出土位置，以此為圓心3米半徑圓周范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)環(huán)玦制品、工具等空間組合狀況，這成為證明軸承器功能最關(guān)鍵的考古證據(jù)。2006年考古人員在1995年的探方周圍，擴大發(fā)掘了100平方米，確認(rèn)了1995年軸承器出土周圍區(qū)域就是旋轉(zhuǎn)機械使用的核心區(qū)域。

圖1 黑沙遺址考古發(fā)掘中出土的石英器具

二、圓形旋截法的實現(xiàn)

英國著名科學(xué)史專家李約瑟在《中華科學(xué)文明史》一書中曾經(jīng)提到滾動軸承的概念，他說：“中國的機械工程技術(shù)在西方工程技術(shù)仍處于相對原始的狀態(tài)時，就已經(jīng)達(dá)到了一個非常高的發(fā)展階段?！?/p>

圖2 1977年，澳門黑沙公園內(nèi)考古發(fā)掘的彩陶碎片，并對其還原 澳門藝術(shù)博物館藏

圖3 1995年，香港中文大學(xué)與澳門大學(xué)考古團(tuán)隊在黑沙遺址出土的環(huán)砥石，為玉石加工時使用的轆轤承軸器，并采用圓盤旋轉(zhuǎn)機械加工 澳門博物館藏

（一）竹管加解玉砂直接管鉆

支持這種看法的人占大多數(shù)。有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)時的做法是把已經(jīng)切割好的玉料固定，確定好圓心，把竹管開槽之后放在圓心上面，有一個人固定竹管不讓它移動，并且不斷往槽內(nèi)加水和砂。在充分了解水的運動速度和溫度、砂的硬度的前提下才能完成玉器的切割與穿孔。

（二）竹管的一端嵌入尖石片

有些學(xué)者認(rèn)為上述在竹管中加解玉砂的做法并不可行，在竹管的一端加上尖石片更可行。他們認(rèn)為，竹管的硬度不如玉料，如果完全靠竹管之內(nèi)的解玉砂進(jìn)行鉆孔不現(xiàn)實，在轉(zhuǎn)動過程中，砂會亂動，不太可能在玉上鉆成孔，反而可能會讓竹管破損。他們舉出了反例，在良渚文化出土的玉器中，有些獸狀玉器的眼睛是非常窄小的空間，這顯然是不可能用解玉砂鉆出來的。另一個發(fā)現(xiàn)是，在玉璧的孔中發(fā)現(xiàn)了被鉆空的刀紋，如果是使用鉆空砂怎么能出現(xiàn)這些螺旋狀的刀紋呢？這樣就反映了之前的說法存在問題。

（三）旋轉(zhuǎn)機械存在的可能性

旋轉(zhuǎn)機械這種東西是存在的，但是旋轉(zhuǎn)方法大體分為兩種：第一種的旋轉(zhuǎn)方法應(yīng)該是把已經(jīng)割好的玉料固定圓心，竹管開槽之后放在圓心上，竹管的上端用木板或者石塊加一定的壓力。另外一個人或者兩個人用繩索或者皮條在竹管上纏繞幾圈，然后拉住皮條讓管子轉(zhuǎn)動，從而讓沙粒摩擦鉆成圓孔。第二種認(rèn)為轉(zhuǎn)動不是來回拉鋸式的轉(zhuǎn)動，而是往一個方向轉(zhuǎn)動的。當(dāng)時人們制作出了簡易的木質(zhì)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)機械，可以利用這個機械裝置旋轉(zhuǎn)竹管，并且施加壓力。還有一種辦法是將玉料固定在一個轉(zhuǎn)盤上，然后把固定好的鉆刀慢慢加大壓力來鉆孔。這種方法不能更換石刀，必須在玉料的兩面先后對鉆，根據(jù)所要鉆的孔大小來選擇不同直徑的竹管。

三、轆轤軸承石器的歷史變化趨勢

軸承起源于舊石器時代，是人類控制摩擦的科學(xué)技術(shù)。軸承技術(shù)的突破和發(fā)展，對古代生產(chǎn)技術(shù)如木工、陶工、玉工等影響深遠(yuǎn)，對中華文明起源的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。綜合澳門黑沙出土的轆轤軸承器，我們可以總結(jié)出一些機械運動的特點。第一，軸承器在使用前，往往會被雕刻成一定的形態(tài)。第二，軸承器在運動的過程中存在兩種情況。一種是固定不動的，另一種是隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的。被固定的軸承器只有一個旋轉(zhuǎn)面，另一面沒有進(jìn)一步加工的痕跡。第三，手持鉆頭鉆空并非真正的旋轉(zhuǎn)運動①。

總之，隨著時代的發(fā)展，這種器物有四種變化：第一，原本有缺口的頸部向環(huán)形的凹槽狀轉(zhuǎn)化，這種情形一直斷斷續(xù)續(xù)地存在，晚期出現(xiàn)的頸部弧狀特征越來越明顯。第二，長體扁平形主要和缺口型相匹配，頸部是弧形的主要和矮體近圓形相匹配，但是偶爾也有交叉出現(xiàn)的情況，至于環(huán)槽形應(yīng)該出現(xiàn)在兩者發(fā)展過程中的過渡階段。第三，距今五千年左右，長體扁平形漸漸被淘汰或者演變成長體近圓形，最終被矮體近圓形淘汰。第四，石器整體的高度是不斷降低的，最終主流是矮體近圓形。這樣的變化過程與技術(shù)的變化有關(guān)系。長體扁平形的石器有利于把握，但是對于機械旋轉(zhuǎn)不利，矮體近圓形正好相反，機械旋轉(zhuǎn)比較容易但是不利于把握。縱觀這些變化，五千年前的石器外形規(guī)矩、頸部和石器的身體之間呈弧面，從力學(xué)上看具備了旋轉(zhuǎn)的功能，但是還需要進(jìn)一步驗證和觀察能否滿足實際需要；距今約四千年的澳門黑沙石器基本上具備了可以旋轉(zhuǎn)的技術(shù)指標(biāo)。

四、歷史意義

（一）對進(jìn)一步研究玉器的制作具有重大意義

輪盤是人類偉大的發(fā)明之一，雖然出土的一些古代發(fā)明結(jié)構(gòu)看起來很簡單，但是它們卻影響深遠(yuǎn)。中國一直把“玉”奉為美好的東西，玉文化中最重要的技術(shù)就是軸承的設(shè)計。近年來的考古發(fā)現(xiàn)表明，輪軸機械很可能在玉石文化起源之初就發(fā)揮了作用。輪軸本身并沒有什么可研究的，輪軸背后所蘊含的運動原理卻十分有價值，但是研究這個是非常不容易的。因為遠(yuǎn)古時代的機械多是用木材制成的，不容易保存。僅從遺物和遺跡去研究滾動機械的是非常困難的。澳門黑沙是東南亞地區(qū)首次從軸承和環(huán)玦制品之間的關(guān)系來論證轆轤機械的存在。對進(jìn)一步研究遠(yuǎn)古時代玉器的制作方式，以及驗證以往的發(fā)現(xiàn)都有重大的意義。

（二）對澳門歷史文明研究的意義

澳門黑沙遺址的發(fā)現(xiàn)和再發(fā)掘，不僅將澳門海島上出現(xiàn)人類活動痕跡的歷史追溯到5 000～6 000年之前，還填補了文獻(xiàn)記載的空白。滾動軸承的發(fā)現(xiàn)有力地證明了澳門海島的史前文化，是珠江三角洲史前文化的重要組成部分。

一直以來，很多非澳門人認(rèn)為澳門只是“東方拉斯維加斯”，略微了解澳門歷史的人知道澳門在四百年前是“東西交匯第一門戶”。但是再往前的澳門是什么樣的呢？這些在澳門黑沙地區(qū)的發(fā)掘證明了澳門在七千年前就已經(jīng)有人類居住，澳門這個地方自古以來就不是與世隔絕的荒蕪之地，石器展現(xiàn)了先民們的生活，人們已經(jīng)會制作玉器，并且有制作玉器的作坊和配套的機械設(shè)備，這為人們構(gòu)建一個宏大的圖景。這樣的研究對澳門人歷史歸屬感的弘揚和增進(jìn)人們對澳門的了解很有意義。

（三）對澳門考古工作發(fā)展的推動作用

澳門地區(qū)的考古工作若以1972年于路環(huán)首次進(jìn)行考古調(diào)查為起點，至今已走過50個年頭?！鞍拈T回歸以來，隨著特區(qū)政府積極開展考古調(diào)查工作，澳門地區(qū)包括澳門半島、氹仔島及路環(huán)島相繼發(fā)現(xiàn)一些新的考古遺址，并進(jìn)行了多個考古發(fā)掘工作。目前，澳門的考古工作正在蓬勃發(fā)展的階段，竭力保護(hù)屬于澳門本地珍貴的考古遺產(chǎn)，加強公眾對考古工作的認(rèn)識，讓本地市民能夠了解自己居住地的歷史文化傳承，是澳門考古工作的重要任務(wù)。2014年3月1日，《文化遺產(chǎn)保護(hù)法》正式生效，其中“考古遺產(chǎn)”被正式納入法規(guī)保護(hù)范圍，為澳門考古工作提供了堅實的支持，同時標(biāo)志著澳門文化遺產(chǎn)保護(hù)工作邁向了新的臺階?！雹?/p>

注釋

①鄧聰：《澳門黑沙玉石作坊》，澳門民政總署文化康體部，2013年第286-337頁。

②澳門文化遺產(chǎn)官網(wǎng)：《澳門的考古工作》，https://www.culturalheritage.mo/detail/101766。