胡春良
(山西宇達青銅文化藝術股份有限公司,山西 夏縣 044402)
鋸是生活中常見的工具,鋸有多種,按其主要用途可分為橫鋸(用于鋸斷木料)、豎鋸(主要用于順著木紋鋸開木料)和挖鋸(又叫線鋸,主要用于鋸割曲線形狀);按鋸齒的大小可分為粗鋸齒(適于鋸割較大較厚的木料)、中鋸齒(適于鋸割一般大小及厚度的木料)和細鋸齒(適于比較細致的鋸割);按其形狀分則有框鋸和板鋸。鋸子分大鋸、二鏈鋸、小鋸、魚肚鋸、圓盤鋸、手鋸、鋼鋸、刀鋸,最大的3-4米長。山西是古代科技發達的地區,早在春秋戰國時期就使用青銅鋸條,這是罕見的科技成就。山西博物館藏有太原趙卿墓出土的春秋青銅鋸條和永濟薛家崖出土的戰國青銅鋸條。本文予以簡單介紹。
商周時代是中國光耀世界的青銅時代,青銅鑄造工藝和技術也達到了巔峰。到了東周時期,隨著冶鐵技術的進步和鐵制工具的日漸普及,青銅器相對以前已經有所衰落,但青銅鑄造技術仍然有著很大的發展,處于相當高的水平。由于青銅鑄造技術的進步,山西在春秋戰國時期的青銅器制品品類十分豐富,應用到社會生產和生活的各個方面。1987年發掘的太原趙聊墓,出土青銅器大二1 402 件,大致可分為禮器(鼎、鬲、畓、豆、蕝、壺、鳥尊、鑒、袦、匜、舟、盤、格、勺、鉤、扒等)、樂器(如編镈)、兵器(如戈、戟、鉞、矛、劍、鏃、袞、桿、箍等)、車馬器(如苦、鐸、鈴、轅首飾、衡木飾、馬銜、當盧、帶扣、泡飾等)、生產工具(如斧、錛、環首刀、環首錐、削、鋸、鑿、針等)、生活用品(如灶、缽、釜、鏟、器蓋、鏡等)六大類。代表著公元前5 世紀晉國的青銅冶鑄技術,這是中國冶金技術史寶貴的資料。趙卿墓出土的青銅鋸條,收藏于山西省博物院,《山西科技史》上部圖版16 頁介紹:“是一項罕見的科技考古發現。說明在魯班之前,山西已經有了鋸的實物,而且可能有了相當的應用。”
關于趙卿墓出土銅鋸條的材質,據有關研究資料,趙卿墓出土的銅器物均為青銅鑄造,即銅錫鉛三元合金。青銅禮器、兵器、生活用具的含銅質量分數普遍在68%~78%之間,含錫質量分數大多在10%~17%之間,成分比較穩定。而鉛的含量普遍較高,除個別銹蝕嚴重外,均在7%~28%之間。說明銅鋸條的材質為青銅。
錫和鉛的加入銅中,改善了銅的鑄造性能。趙卿墓出土的青銅器不僅數量眾多,花紋精美,而且缺陷較少,玲瓏輕巧,充分說明當時的鑄造工藝技術已經十分成熟。由于錫的加入還可以提高銅的硬度和強度,因而兵器和工具的含錫量一般高于容器。這與《周禮.考工記》中的“六齊”的規定相近。這也是中國鑄造史重要的科技資料。
1954年秋天,黃河發大水,山西永濟縣薛家崖村村民謝純孝、謝伯孝的棉田被激流沖涮崩裂,他們在設法搶救棉花時,忽見棉田瀕河的邊沿有銅器露出,便進行發掘,共挖出銅器四百余斤。后經永樂宮古跡保護所進行堪察,將出土的銅器分批運回保管。

圖1 太原趙卿墓出土的春秋時期銅鋸條
這批出土銅器十分豐富,包括生活用具、裝飾品、貨幣、兵器、車馬飾、工具、機械、熔銅塊等八類,有素面、鑲嵌、金銀錯、鉚嵌等四種,材質大部分為青銅及少數青銅與鐵合用。其中比較特殊的是類似于機械部件,有四、五種不同形式的齒輪,和幾件同現代汽車輪上滾珠一樣的東西。它是一種銅質的環形槽子,內分四或八格,格中都冇鐵粒的殘存。另外還有工具-大小齒的銅鋸,單面小齒,雙面的作大小齒。薛家崖出土的銅器斷代為戰國時期。
1954年薛家崖發現的銅鋸條,材質為青銅,1959年入藏山西博物院,是國家一級文物。其之一長7.5 厘米,寬3.6 厘米;其之二長4.7 厘米,寬1.2厘。薛家崖銅器的發現,特別是銅齒輪和銅鋸條的發現,說明當時的機械制造技術已經達到很高的水平,而且鑄造技術相當高。
鋸作為人們日常生活中重要的工具,有著悠久的歷史。最早可以追溯到石器時代。石器時代的人們用燧石刀和燧石斧能切割種種物品。但很早時他們就發現,用一種齒狀的或者說帶有鋸齒的刀口,更容易把堅硬的材料切割開來。考古學家們發現了至少已達1 萬年之久的帶有鋸齒刀口的燧石刀身。但這些帶鋸齒的刀子卻割不了木頭。因此,一種鋒利的薄金屬鋸子就是必需的了。古代埃及人大概早在公元前4000年時,就已擁有了鋸子。這些鋸子有著細長的、刀劍似的刀身,連著木制把手。使用最初的鋸子時,切割是拉動式的,不像大多數的現代鋸子那樣是推動式的。古希臘人和古羅馬人繼承了埃及人的刀劍式鋸子。羅馬人還研制了一種“框鋸”,一個長的金屬刀身插在一個三面有框的木制。這類鋸子一般用于粗加工。框鋸可做成挺大的,常常是由兩個人操作,木料的兩邊各站一個人。

圖2 永濟薛家崖出土的戰國時期銅鋸條之一

圖3 永濟薛家崖出土的戰國時期銅鋸條之二
在中國歷史上,史書和傳說都以為是魯班(戰國初年的發明家)發明了鋸子,但是,考古發現早在夏朝時期中國人就已經發明了鋸子,和古埃及人同時。春秋戰國時期青銅鋸條的考古發現,說明當時鋸已經采用堅硬耐用的合金青銅了,取得了明顯的進步。
那么歷史上流傳的魯班發明了鋸,又是怎么回事呢?
魯班大約生于公元前507年,本名公輸般,因為“般”與“班”同音,是春秋戰國時代魯國人,所以稱之為魯班。他主要是從事木工工作。那時人們要使樹木成為既平又光滑的木板,還沒有什么好辦法。魯班在實踐中留心觀察,模仿生物形態,發明了許多木工工具。有關魯班發明鋸主要是流傳有這樣的一個傳說:相傳有一次魯班進深山砍樹木時,一不小心,腳下一滑,手被一種野草的葉子劃破了,滲出血來,他摘下葉片輕輕一摸,原來葉子兩邊長著鋒利的齒,他用這些密密的小齒在手背上輕輕一劃,居然割開了一道口子。他的手就是被這些小齒劃破的,他還看到在一棵野草上有條大蝗蟲,兩個大板牙上也排列著許多小齒,所以能很快地磨碎葉片。魯班就從這兩件事上得到了啟發。他想,要是這樣齒狀的工具,不是也能很快地鋸斷樹木了嗎!于是,他經過多次試驗,終于發明了鋒利的鋸子,大大提高了工效。
從春秋戰國時期山西出土的銅鋸條來看,由魯班發明鋸這種工具是不科學的,最有可能的是魯班根據自然現象改進了這種工具,或者給“鋸”起了個名字,而由于他的廣泛影響,鋸廣為人知,人們誤傳鋸是魯班發明的了。
山西出土的春秋戰國青銅鋸條,不僅是山西古代發達的青桐冶鑄業的珍貴物證,也是重要的工具制造科技成果,從一個側面反映了的山西在春秋戰國時期在機械制造技術(特別是車、弓等)有了長足的進步,從而推動了社會生產力的發展。