澳門黑沙史前轆轤軸承石器發掘的歷史意義

馬天慧 （曲阜市文物保護中心，山東 曲阜 273100）

澳門位于中國南部珠江口西側，毗鄰廣東省，陸地面積約32.9平方公里，由澳門半島、路環島和氹仔島組成。澳門自古是中國的一部分，與中國大陸的傳統文化息息相關。澳門的考古工作與其他國家和地區相比，起步較晚。從1972年香港考古學會的一批業余考古愛好者首次在路環進行考古調查為起點，到現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行過多次。1999年澳門回歸祖國懷抱之后，澳門考古事業得到較大的發展。黑沙考古對還原澳門6 000年前的歷史及了解珠三角地區人類的活動具有重要意義。

一、黑沙遺址考古工作的發展歷程

1972年7月份，當時的澳門市政廳邀請了香港考古學會業余考古愛好者在路環進行了調查工作，在黑沙遺址發現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，也就是現在的黑沙公園，其范圍內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；黑沙的北部發現了一些環狀砥石等。1973年5月，香港考古學會在黑沙遺址嘗試挖掘調查，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探方內發現若干五銖錢幣。F探方內發現有較多陶片和石器。1977年調查發現，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，考古學者在澳門發現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，人們確認了環玦生產活動面的存在。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米半徑圓周范圍內發現環玦制品、工具等空間組合狀況，這成為證明軸承器功能最關鍵的考古證據。2006年考古人員在1995年的探方周圍，擴大發掘了100平方米，確認了1995年軸承器出土周圍區域就是旋轉機械使用的核心區域。

圖1 黑沙遺址考古發掘中出土的石英器具

二、圓形旋截法的實現

英國著名科學史專家李約瑟在《中華科學文明史》一書中曾經提到滾動軸承的概念，他說：“中國的機械工程技術在西方工程技術仍處于相對原始的狀態時，就已經達到了一個非常高的發展階段。”

圖2 1977年，澳門黑沙公園內考古發掘的彩陶碎片，并對其還原 澳門藝術博物館藏

圖3 1995年，香港中文大學與澳門大學考古團隊在黑沙遺址出土的環砥石，為玉石加工時使用的轆轤承軸器，并采用圓盤旋轉機械加工 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。有學者認為，當時的做法是把已經切割好的玉料固定，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

有些學者認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。他們認為，竹管的硬度不如玉料，如果完全靠竹管之內的解玉砂進行鉆孔不現實，在轉動過程中，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。另一個發現是，在玉璧的孔中發現了被鉆空的刀紋，如果是使用鉆空砂怎么能出現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）旋轉機械存在的可能性

旋轉機械這種東西是存在的，但是旋轉方法大體分為兩種：第一種的旋轉方法應該是把已經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動，從而讓沙粒摩擦鉆成圓孔。第二種認為轉動不是來回拉鋸式的轉動，而是往一個方向轉動的。當時人們制作出了簡易的木質結構旋轉機械，可以利用這個機械裝置旋轉竹管，并且施加壓力。還有一種辦法是將玉料固定在一個轉盤上，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技術。軸承技術的突破和發展，對古代生產技術如木工、陶工、玉工等影響深遠，對中華文明起源的發展起著關鍵作用。綜合澳門黑沙出土的轆轤軸承器，我們可以總結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。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，另一種是隨轉盤轉動的。被固定的軸承器只有一個旋轉面，另一面沒有進一步加工的痕跡。第三，手持鉆頭鉆空并非真正的旋轉運動①。

總之，隨著時代的發展，這種器物有四種變化：第一，原本有缺口的頸部向環形的凹槽狀轉化，這種情形一直斷斷續續地存在，晚期出現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的情況，至于環槽形應該出現在兩者發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的變化有關系。長體扁平形的石器有利于把握，但是對于機械旋轉不利，矮體近圓形正好相反，機械旋轉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矩、頸部和石器的身體之間呈弧面，從力學上看具備了旋轉的功能，但是還需要進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的技術指標。

四、歷史意義

（一）對進一步研究玉器的制作具有重大意義

輪盤是人類偉大的發明之一，雖然出土的一些古代發明結構看起來很簡單，但是它們卻影響深遠。中國一直把“玉”奉為美好的東西，玉文化中最重要的技術就是軸承的設計。近年來的考古發現表明，輪軸機械很可能在玉石文化起源之初就發揮了作用。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首次從軸承和環玦制品之間的關系來論證轆轤機械的存在。對進一步研究遠古時代玉器的制作方式，以及驗證以往的發現都有重大的意義。

（二）對澳門歷史文明研究的意義

澳門黑沙遺址的發現和再發掘，不僅將澳門海島上出現人類活動痕跡的歷史追溯到5 000～6 000年之前，還填補了文獻記載的空白。滾動軸承的發現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的發掘證明了澳門在七千年前就已經有人類居住，澳門這個地方自古以來就不是與世隔絕的荒蕪之地，石器展現了先民們的生活，人們已經會制作玉器，并且有制作玉器的作坊和配套的機械設備，這為人們構建一個宏大的圖景。這樣的研究對澳門人歷史歸屬感的弘揚和增進人們對澳門的了解很有意義。

（三）對澳門考古工作發展的推動作用

澳門地區的考古工作若以1972年于路環首次進行考古調查為起點，至今已走過50個年頭。“澳門回歸以來，隨著特區政府積極開展考古調查工作，澳門地區包括澳門半島、氹仔島及路環島相繼發現一些新的考古遺址，并進行了多個考古發掘工作。目前，澳門的考古工作正在蓬勃發展的階段，竭力保護屬于澳門本地珍貴的考古遺產，加強公眾對考古工作的認識，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。2014年3月1日，《文化遺產保護法》正式生效，其中“考古遺產”被正式納入法規保護范圍，為澳門考古工作提供了堅實的支持，同時標志著澳門文化遺產保護工作邁向了新的臺階。”②

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