中國早期冶金的本土化與區域互動

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域互動和東西方技術文化交流等問題，在國際學術界也頗受關注。隨著研究的不斷深入，中國西北地區的早期冶金與歐亞草原和中亞等地存在密切聯系已逐漸形成為一種共識[1]。冶金術與農作物（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，在關注外來技術影響的同時，嘗試從“本位視角”（em ic perspective）討論區域自然文化景觀和技術革新在中國早期冶金發展過程中的重要貢獻[4]，以及不同人群在技術本土化和傳播過程中發揮的不同作用[5]，令人耳目一新。本文擬在此基礎上簡要梳理相關資料和研究成果，并就中國早期冶金術的本土化過程和區域技術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

溝通新疆、中亞和中原腹地的河西走廊地帶，在中國冶金術早期發展和傳播中的關鍵作用已為學界所熟知。近期，該地區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開展了系統的田野考察，早期冶金生產是其中重要的工作內容。調查確認了與早期金屬生產與使用相關的遺址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現了爐渣、坩堝/爐壁殘片等冶鑄生產遺存[6]。在此基礎上，2010年啟動了對西城驛遺址的主動性考古發掘。

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，西城驛遺址發掘總面積1350平方米，發現房址、獨立墻體、灰坑、墓葬等數百處，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前后該地區與歐亞草原和中亞地區的交流互動，而自遺址第一期既開始出現的爐渣等遺物（cal. 2135-2035 BC），則使得西城驛成為河西走廊乃至整個東亞地區最早從事冶金生產活動的遺址之一[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“產業鏈”（Cha?ne opératoire）中的關鍵步驟[8]，為理解該地區早期本土化的冶金生產及使用提供了新的關鍵材料。

李延祥等近期發表了西城驛遺址出土冶鑄遺物的研究成果，經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。根據爐渣包裹金屬顆粒的性質，研究者將其分為“純銅渣”和“合金渣”兩類，前者（27件）的數量遠高于后者（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果也顯示出類似的趨勢，多數樣品顯示與純銅生產有關，而少量樣品顯示合金生產的跡象。據此推斷西城驛遺址的冶煉生產大體分為兩個步驟，首先是基于氧化銅礦直接還原生產純銅，其后在冶煉流程后期添加合金元素礦石煉制合金，其性質已經屬于有意識地“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。經分析的34件銅器的材質以紅銅為主（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、材質和加工技術之間的對應關系并不明確。整體而言，西城驛銅器顯示出與河西走廊地區其他早期銅器類似的技術特點。值得注意的是，從早到晚銅器的材質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]。銅器的材質特點與冶鑄遺物顯示的冶煉技術較為一致，體現了冶金生產技術演進的大體趨勢。

西城驛遺址的早期冶金生產并非偶然現象。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信是其金屬礦物的主要來源[13]。此外，對河西地區古代遺址沉積物的分析結果也顯示，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，銅冶金生產已在河西走廊地帶實現本土化，在此過程中，來自中亞和歐亞草原地帶的技術影響應發揮了重要作用，但當地人群的技術選擇、經濟生業背景和自然資源條件亦是其關鍵因素。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中心，對冶金技術的進一步發展和傳播產生了重要影響。

二、齊家文化銅器相關問題的再認識

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量眾多的銅器發現。據不完全統計，包括近期發掘的磨溝遺址在內，被歸于齊家文化的銅器數量已在500件以上[15]。雖然常與“早期冶金”的討論相聯系，但齊家文化年代跨度大、分布范圍廣，不同區域類型和發展階段的銅器也各有不同，有關齊家文化銅器性質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據，重新梳理了西北地區的早期銅器遺存，基本代表了目前關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）等遺址發現有冶金遺物[19]，顯示本土化的冶金生產已經出現。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），河西走廊地區的早期冶金活動逐漸繁榮，并開始顯現對外發生影響的趨勢。在走廊中西部的西城驛文化遺址中，冶金遺物的出現頻率和數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用銅跡象[20]。有學者認為，齊家文化銅器的出現是受西城驛文化影響的結果。至齊家文化晚期，其中心雖已轉移至洮、湟流域，但仍與河西地區的四壩文化保持密切聯系，獲取冶金產品和技術仍是其主要動因[21]。

從技術的角度而言，以往檢測的齊家文化銅器（共23件）的材質以紅銅為主（18件），少量合金材質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；且銅器材質有隨年代變化的趨勢，早期為紅銅，晚期出現合金[22]。因此不少學者曾提出，齊家文化的銅器技術經歷了從紅銅而至青銅的發展過程，與鄰近的四壩文化以及中亞等地存在砷銅的技術面貌有所不同[23]。隨著研究工作的不斷展開，齊家文化銅器的分析數據更為豐富。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現[24]，使得我們有必要重新審視齊家及相關早期用銅文化的銅器的技術面貌及其發展歷程。

目前河西走廊及鄰近地區經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/四壩文化系統的多處遺址。根據陳國科、許宏等近期提出的年代框架，將現有的銅器材質分析數據略作總結即可發現，馬廠/西城驛/四壩文化和齊家文化兩個文化系統，同階段的銅器材質構成比較接近，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。但同時應該意識到，與其相對應的齊家文化銅器的分析數據主要來自磨溝遺址，事實上已處于齊家文化末期[25]，主體年代或許偏晚，這可能是導致材質構成差異的原因。其二，這種銅器材質整體變化的過程，也不宜簡單理解為技術的單線進化，本土化的冶金生產在其發展過程中也可能存在與歐亞草原等其他地區存在持續的技術交流。如錫青銅的出現并成為主要材質類型，就可能與塞伊瑪——圖比諾現象、安德羅諾沃文化系統等早期冶金傳統后續的影響不無關系[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]。根據前文的分析可以看出，除不同遺址的器物種類、所屬區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系的體現。從早期銅器的種類、制作工藝和材質等角度來看，河西走廊地區兩個早期使用銅器的文化系統之間的差異并不明顯，因而有學者提出了 “黑水河傳遞區”（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早期冶金的區域特點和發展脈絡，進而探討不同文化（人群）在其中發揮的作用，是很有意義的探索。將齊家文化銅器視作西北地區早期冶金整體發展過程中的一環，而不是基于文化類型的劃分而過于強調其特殊性，也與現有資料更為相符。

三、早期冶金術的重塑與技術傳播

有關中國冶金“本土起源”和“西方傳入”的討論由來已久。上世紀90年代，安志敏系統梳理了中國早期銅器的考古發現，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系[32]。東西方早期冶金技術的交流問題逐漸引起學界關注，相關討論也不斷深入[33]。

關于早期冶金技術的傳播路線，不少學者支持經新疆西北部、天山中段、哈密盆地、河西走廊而及河湟地區，最終至中原內地的觀點[34]。也有學者認為，早期冶金技術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，并經由中國北方地帶溝通中原地區[35]。近期黑水河流域早期冶金生產中心的確認，似乎支持了后者的說法[36]。需要指出的是，早期的區域文化交流是間接的、非連續的過程，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早期銅器所體現的多種文化因素共存的復雜現象，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：“區域互動與技術創新是理解中國早期銅器區域特征的兩把鑰匙”[38]。在此意義上而言，河西走廊地帶早期冶金生產遺存的意義遠不止強調了哪條傳播路線這么簡單，更重要是其為在當地生業、經濟和社會發展背景下，討論冶金技術的落地生根和進一步傳播奠定了基礎。

冶金生產是包含采礦、選礦、冶煉、制器（鑄造、鍛造）等技術環節的復雜過程，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[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，對早期區域社會的影響則要深遠得多。一方面，在文字出現之前的史前時代，冶金生產的技術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，冶金生產的產業鏈復雜、人力物力投入大，不可避免地會對原有的生業經濟和手工業體系產生影響[40]。即便是西城驛遺址這樣早期的“家戶”（household）規模的冶金生產[41]，冶金工匠（至少是在從事冶金生產期間）也需要所在社群提供必須的生活保障，并在原料獲取（如開采礦石、燒制木炭）和運輸、生產設施（如冶煉爐/坩堝）和工具制作、生產過程的人力投入（如鼓風）等方面給予支持和協助。

與之對應，為適應當地的自然資源和生業經濟體系，滿足當地區域社會的需求，冶金產業本身不可避免地會在本土化的生產實踐中做出相應改變。從河西走廊地區的早期冶金產品來看，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易是該地區早期冶金生產的動力[42]。這是非常有意義的推測，但仍待相關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，應代表了當地的區域“技術革新”[43]。又如與前文所述，西城驛遺址的砷銅冶煉技術[44]，顯示了本土冶金工匠對當地自然資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，卻似與中原地區青銅時代極具代表性的組合范鑄技術頗有淵源。

在有關中國早期冶金的討論中，西北地區常被賦予“過渡區”或“中轉站”角色[47]。考慮到其溝通中原和歐亞地帶的關鍵地理位置，這顯然是不辯的事實。但正如科爾（P. L.Kohl）曾經指出的那樣，重要的技術發展時常在所謂的“文化邊緣地帶”得以實現，進而對原有的區域交流格局產生深遠影響[48]。中國的西北地區在早期冶金發展的過程中可能就扮演了這樣的角色。外來的技術知識體系在此經歷改造，以適應新的自然資源、環境和生業經濟基礎，新的冶金生產中心得以形成并向周邊地區施加影響，其作用恐怕不止是中轉站那么簡單。相對于歐亞草原和中亞地區，無論在地緣關系還是文化傳統上，西北地區與中原地區的聯系都更為密切[49]。從一定意義上而言，西北地區更應該理解為冶金技術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展的趨勢。陳小三將其總結為南、北兩條路線，其中北線經黃河谷地聯絡內蒙古中南部，南線則由涇、渭河谷進入關中平原，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影響的結果[52]。也有學者根據石峁遺址的最新發現，提出經陜北高原、晉南盆地（陶寺）而與二里頭文化的核心地區相聯的觀點[53]，可視為北線的延伸。

從冶金技術的角度來看，二里頭遺址銅器已公布的結果以錫青銅體系為主，但早期仍有砷銅的存在[54]，冶鑄遺物中也發現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，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]。陜北地區石峁遺址銅器的分析結果尚未完整公布，有9件傳出自韓家疙旦墓地的銅鐲經便攜式熒光表面分析，大部分器物的砷含量在1%以上[59]。關中地區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[60]。考慮到該遺址早期“老牛坡類型”遺存與齊家文化關系密切[61]，同文化系統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和使用作為直接評判標準，但這些研究結果都或多或少地顯示出相似的技術特點，斷斷續續地勾勒出了中原與西北地區早期冶金的聯絡路線。

需要再次強調的是，早期冶金術的傳播和技術演進背后有著深刻的社會文化背景，中原地區早期冶金的產生顯然不是簡單的技術移植的結果。事實上，通過中原地區已有的制陶技術、社會經濟和審美傳統以及可支撐大規模生產的社會管理“軟技術”的改造[63]，整個冶金生產體系被再次重塑，在二里頭時期已發生了翻天覆地的變化。金屬冶煉在靠近礦產資源的文化核心區以外的山區進行[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，區別于歐亞草原和中國西北地區早期冶金傳統的“華夏風格”得以建立，并深刻影響了其后延續近千年的中國青銅時代的冶金生產格局。能有更多的跨學科深度合作，在關注技術層面細致分析的同時，從生業經濟、社會組織、精神文化等整體發展的框架下考察冶金生產，以進一步闡明早期冶金產業的發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、結語

早期冶金在中國的產生、發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影響以外，還需要充分重視不同地區的自然資源條件、社會經濟基礎以及本土化生產實踐過程中的技術改造的重要意義。河西走廊地區早期冶金中心的形成，標志著冶金術已成功融入中國新石器晚期生業經濟和社會文化傳統，正如李水城所指出的那樣：“中國西北地區對來自中亞及以遠地區的冶金術并非全盤被動地接受，而是主動加以改造和利用”[68]。這一本土化的技術改造和產業重塑，為冶金術得以落地生根并繼續發展傳播奠定了基礎。在今后的研究中，我們期待

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[68] 同[1] b.