化學(xué)通識課程“人文化學(xué)”中的文化自信培養(yǎng)
——中國陶瓷的魅力

王志宏

南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院，天津 300071

2016年12月和2018年9月，習(xí)總書記先后在全國高校思想政治工作會議和全國教育大會上對新時代下與教育發(fā)展相關(guān)的問題進(jìn)行了論述，強(qiáng)調(diào)了高校課程思政建設(shè)的重要意義，為教育改革做出了戰(zhàn)略規(guī)劃并指明了發(fā)展方向[1,2]。將思政建設(shè)貫穿于教育教學(xué)的各領(lǐng)域，實現(xiàn)全方位育人，是新時代高等教育中每一位教育工作者面臨的要求和挑戰(zhàn)。

新時代下高等教育的另一個重要發(fā)展趨勢，是通識教育受到越來越多的重視。通識教育是德智體美勞五育并舉的人才培養(yǎng)重要途徑，以培養(yǎng)健全的個人和自由社會中健全的公民為目標(biāo)，致力于造就具備遠(yuǎn)大眼光、通融識見、博雅精神和優(yōu)美情感的人才。通識教育給了廣大高校學(xué)子進(jìn)行多元化學(xué)習(xí)的機(jī)會，有助于補(bǔ)齊學(xué)生知識結(jié)構(gòu)方面的短板，提升學(xué)生的專業(yè)能力與綜合素質(zhì)。

化學(xué)作為一門與人類生產(chǎn)生活密切相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科，在通識課程教育體系中有著不可或缺的重要地位[3-5]，也是開展中華傳統(tǒng)文化教育，激發(fā)青年學(xué)生增強(qiáng)民族文化自信的有效陣地[6]。筆者在多年的高校教學(xué)工作中有一點比較深的感受，或者說遺憾，那就是經(jīng)過多年針對高考進(jìn)行的高強(qiáng)度學(xué)習(xí)之后，很多同學(xué)的知識架構(gòu)表現(xiàn)出令人擔(dān)憂的不完整性。以化學(xué)專業(yè)為例的理科學(xué)生中，有不少同學(xué)人文知識相當(dāng)貧乏，對于文史哲藝相關(guān)內(nèi)容既不了解也缺少興趣；與此同時，有不少文科專業(yè)的同學(xué)對物理、化學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容有明顯的畏懼和排斥心理。針對這一情況，筆者經(jīng)過精心準(zhǔn)備，開設(shè)了一門通識教育課程“人文化學(xué)”，將化學(xué)領(lǐng)域的有趣知識和研究方法融入到文學(xué)、藝術(shù)、考古、歷史等主題中，引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)的角度看人文，為文科專業(yè)的同學(xué)補(bǔ)充科學(xué)知識，為理科專業(yè)的同學(xué)拓展人文視野，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中體會到科學(xué)之美、文化之美、思維之美。與此同時，在課程中突出我國在傳統(tǒng)文化和技術(shù)領(lǐng)域的偉大成就，激勵學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識中華民族的勤勞智慧，深入體會中華文化的博大精深，增強(qiáng)民族文化自信和民族自豪感。

本文以課程中介紹中國陶瓷的部分為例，開展了在化學(xué)類通識課程中將科學(xué)知識、文化底蘊和思政建設(shè)相結(jié)合的探索。

1 陶瓷——中華文明的優(yōu)雅載體

在中國的傳統(tǒng)藝術(shù)中，可能沒有哪一種所承載的文化意義能夠像陶瓷這樣全面。陶瓷是產(chǎn)生最早、流傳最久遠(yuǎn)、體系最復(fù)雜的一種藝術(shù)形態(tài)，也是與歷代禮教、風(fēng)俗、生活、科技和經(jīng)濟(jì)都相關(guān)的一類藝術(shù)品。陶瓷里既寄托著陽春白雪的藝術(shù)之夢，也融匯著柴米油鹽的人間煙火氣。陶瓷這只浴火騰飛的鳳凰，從中國的古老大地上起飛，將技術(shù)與藝術(shù)的種子播撒到全球，在很長的歷史時期里，成為中國的“第五大發(fā)明”和“文明的徽章”。瓷器也是中國古代國際貿(mào)易中最重要的大宗外銷商品之一，中國絲綢、茶葉和瓷器帶動的古代東西方貿(mào)易，對人類各文明地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)文化聯(lián)系起到了極大的推動作用。中國陶瓷領(lǐng)先于世界的精湛技藝，不僅影響了東亞和東南亞的制瓷工業(yè)，對于世界其他各洲的制瓷工藝發(fā)展，都起過主導(dǎo)性的引領(lǐng)作用，因而成為中國文化在世界范圍內(nèi)的典型代表之一。

2 中國陶瓷的發(fā)展歷程和化學(xué)工藝

我們平時所說的陶瓷，是陶器和瓷器的總稱。如果說陶器是世界上許多古老文明共有的歷史遺產(chǎn)，瓷器則在很長一段時期里幾乎是為中華文明所獨有的技藝，而在其后的若干個世紀(jì)中，世界各地的制瓷工藝發(fā)展，都受到了中國陶瓷的深遠(yuǎn)影響。

陶器和瓷器有類似之處，同時也在很多方面存在差別，其中最根本的一點差別是所使用的基本原料有所不同。制造陶器使用的是陶土，而制造瓷器則需要使用瓷土。瓷土，又名高嶺土，因江西景德鎮(zhèn)高嶺村而得名，其漢語發(fā)音轉(zhuǎn)變而得的詞Kaolin，早已成為國際性的名詞。瓷土由云母和長石風(fēng)化變質(zhì)并水合沉積而來，其變化過程中鈉、鉀、鈣、鐵等元素基本流失，純凈的高嶺土的化學(xué)式為2SiO2·Al2O3·2H2O，顏色一般為白色或灰白色。而陶土主要由高嶺石、水白云母、蒙脫石、石英和長石組成，其化學(xué)成分相對復(fù)雜，除了二氧化硅和三氧化二鋁之外，還含有一定量的三氧化二鐵、氧化鈣和氧化鎂。其中三氧化二鐵的存在，使得陶土可能帶有黃褐色、紅紫色等色調(diào)，也正是因為這個原因，我們所看到的陶器最常見的顏色是黃褐色系。

2.1 華夏大地上史前陶藝的燦爛群星

世界上各種古老文明都不約而同地在某個階段發(fā)展出了陶器。在廣袤的華夏大地上，新石器時代晚期的代表性文明發(fā)展圈如仰韶文化、大汶口文化、河姆渡文化等，根據(jù)其所處區(qū)域內(nèi)陶土成分和燒制工藝特點，制作出了形態(tài)各異風(fēng)格多樣化的白陶(略帶淺棕色)、紅陶、灰陶、黑陶和彩陶。

白陶的出土相對較少，制作這類陶器需要使用鐵含量很低而氧化鎂或氧化鋁的含量較高的陶土。如果陶土中含鐵量較高，在露天燒制或采用敞口式的陶窯燒制，陶器就會顯現(xiàn)出三氧化二鐵的顏色，即燒制成紅陶。如果在燒制過程中通風(fēng)不足，或在燒制末期封閉窯頂，就會因為供氧不足產(chǎn)生還原氣氛，三氧化二鐵被還原為四氧化三鐵，陶器就會呈現(xiàn)出深灰色。如果在燒制即將結(jié)束時，封閉窯頂和窯門，并在窯頂滲水，使窯室內(nèi)產(chǎn)生濃煙，煙中的炭會滲入坯體的孔隙中，將陶器熏成黑陶。黑陶的制作也可以通過向陶土中加入植物的莖、葉、谷殼等，在燒制過程中植物組織發(fā)生炭化，使陶器呈現(xiàn)黑色。如果在素面的紅陶、灰陶的表面用天然顏料錳鐵礦、赭石、瓷土礦等進(jìn)行描繪，燒制后就會得到精美的彩陶(圖1)。

圖1 新石器時期陶器類型

2.2 原始瓷器的誕生與青釉的發(fā)展

考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)中國瓷器的出現(xiàn)至少可以上溯到商代的中期，大約相當(dāng)于公元前16世紀(jì)，距今已經(jīng)有三千五百多年了。商代、西周時產(chǎn)生了原始瓷器——青釉器；從商代、西周，經(jīng)春秋戰(zhàn)國到東漢，是中國瓷器從不成熟到成熟的發(fā)展過程；在魏晉南北朝時期進(jìn)入完全的瓷器階段。目前考古發(fā)現(xiàn)的歷史最久遠(yuǎn)的瓷器，是20世紀(jì)五六十年代在河南的商代墓葬中發(fā)現(xiàn)的兩件較為完整的青釉瓷尊。瓷尊由高嶺土制成，里外都涂有一層較薄的透明青色釉，燒成溫度在1200 °C以上，出土?xí)r叩擊有金石之聲，化學(xué)分析表明完全具備瓷器的特點。

那么，原始瓷器，或者說青釉器，與陶器的化學(xué)成分有什么不同呢？其中最顯著的是氧化鐵及氧化鈣/鎂的含量變化。在陶器中，氧化鈣/鎂的含量通常大于3%，而氧化鐵的含量大于6%；而在原始瓷器中，氧化鈣/鎂的含量降至1%以下，而氧化鐵的含量低于3%[7]。從外觀上講，最突出的變化是原始瓷器的表面有一層光滑致密的釉層。這時使用的釉，是一種氧化鈣含量16%-20%的堿性長石釉，以2%左右的鐵作為著色劑。由于早期窯工在控制火焰方面還不十分穩(wěn)定，在窯溫上升到1000 °C以上后，會有時是氧化氣氛，有時是還原氣氛。在氧化氣氛下，主要生成三氧化二鐵，釉色發(fā)黃；而還原氣氛下存在的主要是二價鐵，因此釉色偏青綠。

青釉是我國使用最早、延用時間最久、分布最廣的一個釉種，它的發(fā)明是與我國瓷土礦大都含有一定量的鐵礦的現(xiàn)象相一致的。青色也符合我國人民的傳統(tǒng)審美情趣，青色與碧玉相似，被認(rèn)為穩(wěn)重而高雅。自商代以降，青釉瓷器經(jīng)歷了穩(wěn)步發(fā)展，到兩晉時期完全成熟(圖2)。

圖2 青釉器與青瓷

2.3 低溫鉛釉的發(fā)展與唐三彩

中華民族自古以來就有著令人嘆服的勤勞和智慧，在實踐中不斷有新的發(fā)現(xiàn)。我國古代的工匠們在青銅冶煉的過程中意識到把鉛加入銅錫合金中會降低青銅的熔點，增強(qiáng)青銅的流動性，進(jìn)而觸類旁通，發(fā)展出了可以在相對低的溫度下施用在陶器表面的低溫鉛釉。鉛釉始于漢代，并且從一開始就具有相當(dāng)成熟的形式和技法。漢代鉛釉是用石英和鉛以大約1: 3的比例混合而成，從色彩上講主要有銅發(fā)色的深綠色-綠色-草綠色冷色系，以及用鐵發(fā)色的土黃-淺棕-深褐色暖色系。

三國魏晉時期，由于長期戰(zhàn)亂導(dǎo)致鉛釉陶的生產(chǎn)十分低迷。到南北朝時期，釉色從單一色向多色轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)了白地綠彩、黃地綠彩以及黃、綠、白三色共用等施釉技法，這些都為唐三彩在大唐盛世里大放異彩打下了基礎(chǔ)。唐三彩的釉色主要有黃、綠、藍(lán)、褐、白、黑等，其中又以黃、綠、褐這三種最為常見，所謂三彩是一種泛稱。唐三彩采用低溫鉛釉，以金屬氧化物或金屬鹽作為發(fā)色物質(zhì)。其中綠色常選用以堿式碳酸銅為主要成分的孔雀石和藍(lán)銅礦，黃色和褐色延用了三氧化二鐵，黑色部分采用鐵錳礦，而藍(lán)色一般選用氧化鈷。唐三彩作品中所呈現(xiàn)的雍容華貴的仕女，神情各異的胡人，雄偉矯健的駿馬，喜氣歡騰的樂舞，都為大唐盛世留下了生動真實的寫照(圖3)。

圖3 漢鉛釉陶器與唐三彩

2.4 雨過天青云破處——宋代陶瓷的創(chuàng)作高峰

發(fā)端于商代青釉器而成熟于兩晉時期的青瓷，在唐宋時期繼續(xù)發(fā)展并逐漸臻于完美。唐代除唐三彩之外，其他類型的陶瓷形成了“南青北白”的基本格局，南方以越窯為代表的青瓷，以“千峰翠色”的秘色瓷為天下稱道，而北方以邢窯為代表的白瓷，因瓷土中鐵含量極低，而具有幾近純白的顏色，二者以“邢瓷類銀，越瓷類玉；邢瓷類雪，越瓷類冰”并稱。

到了宋代，邢窯白瓷逐漸被定窯白瓷所取代，而在青瓷方面出現(xiàn)了汝、官、哥、鈞、定五大名窯各具特色異彩紛呈的局面，其中以汝窯的天青釉瓷器最為人所魂牽夢縈。汝窯瓷器名貴的原因之一，是其傳世作品很少，物以稀為貴。另一個重要原因，是汝窯在用釉方面的獨到之處。汝窯的天青釉，是一種還原氣氛下燒成的高溫長石二液相分相釉，以瑪瑙入釉，在乳濁釉中存在著相當(dāng)多的石英玻璃聚合小點，由于這些石英顆粒的存在，導(dǎo)致一種獨特的散射作用，使汝窯瓷器表面平滑但毫無浮光[8]。加上釉本身鐵含量不高，在高溫還原氣氛下燒成，釉色青白，使瓷器展現(xiàn)出一種溫潤如玉的素雅清逸。

宋代瓷器中還有一類由特殊化學(xué)變化帶來的傳世精品，那就是鈞窯的窯變作品。鈞窯的釉料中含有銅、錫、鈦、磷等多種元素，為復(fù)色窯變的形成提供了內(nèi)在條件。其中0.5%左右的氧化銅在1200 °C以上高溫中，還原成膠體銅粒子，這些粒子在釉中會形成紅色釉，或青色、紅色以及其他顏色的混合，打破青釉單一的色調(diào)，形成天藍(lán)、月白、玫瑰紫、海棠紅、灰青、灰藍(lán)、墨綠、正紅、茄皮紫等釉色。因為瓷器在燒制過程中，會發(fā)生一系列非常復(fù)雜的變化，呈現(xiàn)出無法預(yù)知的色彩組合，故而有“鈞瓷無對，窯變無雙”，“入窯一色，出窯萬彩”之說(圖4)。

圖4 色彩紛呈的宋代瓷器

2.5 天青色等煙雨——享譽世界的青花瓷

中國的陶瓷藝術(shù)品中，有兩大類在世界范圍內(nèi)最具影響力并且被很多國家效仿，除了前面談到的唐三彩，還有始于唐，盛于元明，且至今仍深受歡迎的青花瓷。考古研究表明，青花瓷最早出現(xiàn)于唐初，歷經(jīng)唐、五代、兩宋，直到宋元之際，大江南北均有試作，元代開始，青花瓷迎來了其全盛期。元青花燒制的成功，是建立于青白瓷燒制的基礎(chǔ)之上的，尤其是宋代景德鎮(zhèn)影青的制作技術(shù)，而釉料成分的選擇，也使不同時期不同區(qū)域的青花瓷展現(xiàn)出色彩和風(fēng)格方面細(xì)膩的差異，或濃郁奔放，或淡雅柔和。

青花瓷色彩的差異，主要取決于所用的藍(lán)色發(fā)色物質(zhì)——鈷的化合物類型，以及釉料中其他金屬氧化物的參與。燒制青花瓷最常用的發(fā)色劑是氧化鈷，它是最穩(wěn)定的一種呈色劑，不但著色力強(qiáng)，而且成熟火溫很寬，在任何的釉料下，它都呈現(xiàn)穩(wěn)定的藍(lán)色。0.25%的氧化鈷在釉中呈現(xiàn)出艷麗的藍(lán)色，1%的氧化鈷在釉中呈現(xiàn)出非常深的藍(lán)色，氧化鈷稍高于1%時，則會呈現(xiàn)藍(lán)黑或黑色。除鈷之外，錳和鐵的含量也會直接影響釉料燒成后的顏色，錳在鈉釉中顯紅紫色，在鉀釉中則顯藍(lán)紫色，而鐵顯茶黑色?？傮w而言，進(jìn)口青料中含鐵量較高，而國產(chǎn)青料中錳的含量較高。因此，當(dāng)燒制青花瓷時主要選用以蘇麻離青為代表的進(jìn)口青料時，例如元代及明代永樂、宣德年間，青花色彩濃烈；當(dāng)燒制主要選用平等青、回青等國產(chǎn)青料時，例如明成化、嘉靖年間，青花色彩淡雅。

在青花瓷這朵名揚世界的陶瓷之花盛開的同時，還有一枝藝苑奇葩綻放于元代至清代這段時期，那就是珍貴稀少的陶瓷名品——釉里紅。釉里紅與青花的燒制工藝大體相似，區(qū)別主要在于所使用的發(fā)色物質(zhì)不同，青花瓷使用鈷元素發(fā)色，而釉里紅采用銅元素發(fā)色。但銅元素價態(tài)相當(dāng)不穩(wěn)定，尤其是在1250度以上，很容易游離而燒失。如果燒制過程中所需要的還原氣氛壓力不夠，銅就可能與碳、氧以不同的價位結(jié)合，生成單質(zhì)銅、氧化亞銅、氧化銅或碳酸銅，而其中只有氧化亞銅是燒制釉里紅所期望的紅色[8]。由于這些變數(shù)的存在，釉里紅的燒成率很低，傳世作品稀少，使之愈發(fā)珍貴(圖5)。

圖5 元明青花和釉里紅

2.6 絢麗的明清五彩瓷

明、清兩代是中國彩瓷高度發(fā)展繁榮的鼎盛時期。明清彩瓷是景德鎮(zhèn)窯在宋、遼低溫釉的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，基本色調(diào)以紅、黃、綠、藍(lán)、紫5種彩料為主，既有色彩濃郁的單色釉瓷，又有多種色彩交相輝映的五彩瓷，按照花紋的需要在釉上施彩，再在700-900 °C的爐中二次焙燒而成。單色釉瓷中最負(fù)盛名的有“弘治澆黃”“永樂甜白”和“宣德祭紅”。其中的弘治澆黃采用低溫鉛釉，以國畫顏料赭石為著色劑，由于赭石中的鐵是以化合物三氧化二鐵的方式帶入釉中的，有效地避免了唐宋低溫釉以鐵粉入釉時造成的咖啡色污斑，使?jié)颤S釉格外清亮透明[8]。永樂甜白和宣德祭紅均使用長石高溫釉，宣德祭紅以銅離子著色，而永樂甜白則是一種純凈不含鐵質(zhì)的透明釉。除此之外，還常見以鈷藍(lán)呈色的藍(lán)色“霽青釉”，以及以碳酸銅為著色劑的綠色“法翠釉”。

在單色釉發(fā)展的同時，明代彩瓷中還逐漸出現(xiàn)了斗彩瓷和五彩瓷。明代瓷工在唐宋低溫鉛釉的基礎(chǔ)上加入氧化鉀，發(fā)展出了PbO-K2O-SiO2的三元系統(tǒng)釉上彩[7]，其中釉下青花釉上彩繪的品類稱為斗彩，而采用白瓷進(jìn)行釉上彩繪燒制的稱為五彩瓷。明清五彩瓷中的紅色，主要有礬紅和金紅兩類，其中礬紅是以青礬煅燒得到的氧化鐵為著色劑，而金紅則是以0.5%左右的膠體金為著色劑。黃彩常見鐵黃和銻黃兩種，其中鐵黃的主要成分是硫酸鐵，銻黃的主要成分是氧化銻。綠彩由銅綠鉛釉發(fā)展而來，其著色劑為二價銅離子。藍(lán)彩則延用了由鈷藍(lán)鉛釉發(fā)展而來的氧化鈷著色劑。五彩瓷，與向外借鑒的琺瑯瓷，融合變通的粉彩瓷一起，在中國陶瓷的發(fā)展中書寫出了一段絢麗華美的篇章(圖6)。

圖6 絢麗的明清彩瓷

3 中國陶瓷的域外傳播與文化影響

瓷器，作為中國古代國際貿(mào)易中最重要的大宗外銷商品之一，也作為中華文化的象征之一，很早就傳播到世界許多地區(qū)，對人類各文明地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)文化聯(lián)系起到了極大的推動作用。

考古發(fā)掘證明了早在1世紀(jì)前后，我國秦漢時期的陶瓷器皿，就已經(jīng)流傳到現(xiàn)在的馬來半島，到了唐代，更是遠(yuǎn)銷到了西亞和東非的很多地區(qū)[9]。不止中國周圍的朝鮮半島、日本、中南半島等地區(qū)陶瓷工藝的發(fā)展明顯受到了中國陶瓷技術(shù)的影響，就連西亞地區(qū)和后來的歐洲，也在制瓷方面大量學(xué)習(xí)了中國的精湛技藝。唐三彩在大唐盛世的歷史背景之下，成為了世界很多地區(qū)效仿學(xué)習(xí)的對象，在不同地域綻放出了各具特色的異域姊妹花，向東培育了奈良三彩和新羅三彩，向西發(fā)展出了波斯三彩(圖7)。11世紀(jì)的高麗青瓷、13世紀(jì)的日本“瀨戶燒”，都帶有顯著的宋代陶瓷的風(fēng)格。而18、19世紀(jì)歐洲制作的瓷器，大多是從模仿青花瓷開始的。

圖7 唐三彩的異域姐妹花

陶瓷，這只從華夏大地飛出的火鳳凰，向全世界展現(xiàn)了中華民族的勤勞與智慧，是中國的，也是全世界的技術(shù)與藝術(shù)瑰寶。

4 結(jié)語

三全教育背景下的高等教育，愈來愈要求高校學(xué)生建立起完整全面的知識架構(gòu)，也愈來愈要求高校課程達(dá)成知識、文化和思想政治培育的有機(jī)融合，實現(xiàn)全方位育人。在“人文化學(xué)”這樣的化學(xué)類通識課程的教學(xué)實踐中，將拓展化學(xué)知識與提高文化素養(yǎng)相結(jié)合，突出我國在傳統(tǒng)文化和技術(shù)領(lǐng)域的偉大成就，激勵學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識中華民族的勤勞智慧，深入體會中華文化的博大精深，增強(qiáng)民族文化自信和民族自豪感，既受到了學(xué)生的廣泛歡迎，也是新時代教育背景下我們化學(xué)教育工作者的職責(zé)所在。