莱子侯刻石-金岷彬：秦汉的碑刻与钢铁冶金技术 ,对于想了解历史故事的朋友们来说，莱子侯刻石-金岷彬：秦汉的碑刻与钢铁冶金技术是一个非常想了解的问题，下面小编就带领大家看看这个问题。
原文标题：金岷彬：秦汉的碑刻与钢铁冶金技术
秦汉的碑刻与钢铁冶金技术
(首发)
金岷彬
题记：任何记载并传世的古典文献，都有其具体的形式与内容，都是形式与内容的统一体。对于古典文献的研究，多数学者是从文献的内容着手。笔者是学工程技术出身，个人的知识结构里历史知识和文学知识贫乏，这种知识结构却又帮助笔者用工程技术的思维方式从文献的形式着手，去探讨传世古典文献的具体形式及其生成技术，以及文献的表现形式对文献流传的影响。
在中国的碑石研究方面，对于周秦刻石和西汉时期的碑石制作起步，以及从东汉起逐步形成了刻碑的社会风气，最终成就了中国的碑石文化，许多研究者从不同的角度，作了研究和论述。这些研究和论述本身已成为中国碑石文化的有机部分。本文试图从另一个新的角度，就是攻石刻字的技术工具发展过程，来探讨碑石工具的变化和发展对碑石文化发展所起的作用。
历史学界公认，铁器工具的使用，促使了中国历史从奴隶制社会进步到了封建社会，铁器工具是中国封建社会的社会生产力标志。笔者接受学者们的这种观点，并进一步把社会生产工具的发展变化用来具体分析中国碑刻发展这种专门性领域，认为铁器工具技术的进步，是奠定了中国碑石文化根本性的形而下因素。有了形而下之器的铁器工具基础技术，才有了石头上普遍刻字的可能，也才发展出了石头刻字永世长存的意识和观念，才进一步发展成为系统性的中国碑石文化里的形而下之器与形而上之道。
1, 秦代及先秦时代的刻字石搜索
文物考古和碑刻史的专家们对秦代和先秦时代的刻字石做过专门的搜索，赵超先生在《石刻史话》[1]一书里记述道：“追寻起来，现存最早的文字石刻，可能要算在河南安阳殷墟侯家庄发现的一件商代晚期石簋（一种古代的食具）。在这件白石雕成的簋耳上刻有器主的名字，书体与当时的甲骨文相似。除此之外，现存的自商周至秦代以前的大型石刻，只有秦国的‘石鼓文’、‘诅楚文’，中山国的‘守丘刻石’等寥寥几种。”（P19）
依据金其桢先生的《中国碑文化》[2]考证，在秦始皇时代，一共立了九块纪功刻石，它们是：①②③④始皇二十八年（BC219）《峄山刻石》、《泰山刻石》、首块《芝罘刻石》、琅琊台刻石；⑤⑥始皇二十九年（BC218）《芝罘刻石》、《芝罘东观刻石》；⑦始皇三十二年（BC215）《碣石门刻石》；⑧始皇三十五年（BC212）《东海上朐界刻石》；⑨始皇三十七年（BC210）《会稽山刻石》（P40）。
此外，《史记·秦始皇本记》里还记录了秦始皇三十六年（BC211 ）天降陨石，黔首百姓在这块天石上刻字诅咒暴君而遭屠杀一事，后文还要论述这件刻石。
历史时代越久远，能完好遗存至今的文物就越少，这是由多种因素综合作用的结果。上古时代的石刻遗留极少的技术方面因素，就是那时还没有“像样”的有力的刻石工具，不能在石头上大量刻字。
2, 西汉时代的碑刻及石刻物
《中国碑文化》里记载，“据查考，现在所知的从全国各地所发掘出来的真正的西汉刻石仅有十余块：《群臣上寿刻石》、《鲁北陛石刻字》、《霍去病墓石刻题字》、《杨量买山地记》、《五凤刻石》、《麃孝禹碑》、《东安汉里刻石》、《吾摄两坟坛刻石》、《禳盗刻石》、《王陵塞石》、《甘泉山刻石残字》、《莱子侯刻石》、《通互山摩崖石刻》、《汉武帝泰山玉皇顶无字碑》。
“至于其它还有一些相传为西汉刻石，如《广川令高峻残碑》、《君讳达残碑》、《水衡都尉边达碑》、《治三郡等字残石》、《曹白茅等字残石》、《朱博残碑》、《造署舍题记》、《殷微子墓四字体刻》等，经专家鉴定均为不可信的伪刻。”（P55）
本文的任务不是去鉴别古碑刻的真伪，或者讨论其文字内容，或者讨论碑刻形制；所以笔者只是客观地引用其他先行学者在这方面的研究结果。上述研究文献详列碑目表明，留存至今的西汉时代的石刻数量非常稀少。
也是在《中国碑文化》一书里，引用了旁的学者提出西汉碑刻遗存稀少的原因是，王莽篡汉之后，为了自己政权的利益而有意识地毁坏汉代碑石（P55）。这个观点指出了西汉碑石未能妥善流传后世的原因，其立论的出发点是碑石已经被刻了出来。而本文的主旨论点，则认为西汉时代的刻石工具还没有发展到可以方便大量刻碑的地步，西汉本身就没有刻出多少碑石。再加上王莽的政治毁碑，西汉时代的碑石能传留到今天的确实不多。
3, 东汉时代的碑刻及画像石
东汉时代的碑石多了起来，留存至今的东汉碑石数以百计；在后世也发生过类似“王莽毁汉碑”那样的恶意毁碑，显然只有当世时的碑石数量多，才能在历劫之后的幸存数量也多一些。
东汉时期的石刻，不但社会应用普遍，而且还发展成为了几个门类体系，有文字碑刻，有画像石刻，有石头雕刻作品，有摩崖刻石，还有建筑类的石阙等石头构筑物。
在《石刻史话》一书里，对东汉时代的石刻作过很形象的高度评价：“如果把中国古代的石刻发展过程比作一条源远流长的大江，那么，从上古三代至西汉这漫长的阶段中，各种零星的石刻只是一条条山涧的小溪，从四面八方汇入这条大江的源头，而到了东汉以后，这条江水才真正形成宽阔的水流，扬波激浪，滔滔一泻千里。”
那么，在中国碑刻风尚的初始形成历史时期里，刻碑的技术工具对碑刻形态究竟是什么样的影响和作用呢？
4, 古代中国的冶铁技术
生产工具的形态影响着社会生产力的水平，而各个历史时代制造生产工具的技术水平，则对该历史时代的生产工具有着直接的决定作用。秦汉时代中国的钢铁冶金技术无疑对秦汉时代的碑刻工具有着决定性的影响，由碑刻工具技术进而对秦汉时代的碑石状态有着重要的影响。
中国不是世界上最早使用铁器的国家，但中国是古代冶铁技术很先进，并且钢铁冶金技术长期领先的国家。《中国大百科全书·矿冶卷》[3]里，可以读到科普级的古代中国金技术史。在先秦时代，中国使用钢铁材料的具体形态，有：①块炼铁、②铸铁脱碳钢，铁器的使用促使中国在春秋到战国期间走向了封建社会。西汉发明了③炒钢技术，中国炒钢技术在世界范围内长期领先，直到明代16世纪中叶。
①块炼铁，是在低于矿石熔化的温度下，固体状态铁矿石经过很长时间的还原反应而得到的铁块，这是世界上不同的民族都最早的冶铁方法。由于矿石没有熔化，显然，矿石里的杂质不能在还原反应里完全排遣出铁块之外，冶得的铁块杂质含量较高。如果矿石的含铁量本身就比较低，在固态冶铁过程里铁不可能富集起来，这是块炼铁冶金质量不高的第二方面原因。偶尔能得到铁含量高、杂质低的矿石来炼铁，这可能就是民间传说里的“宝铁”，传说里吴国的欧冶子大师就是获得一块宝铁，冶铸出“干将”与“莫邪”两柄名宝剑；在关于沉香救母斧劈华山的神话故事里，也有“铁精”的形象出现。但是，由于块炼铁的冶炼温度比较低，在冶炼技术发展的初期阶段，较容易达到固态冶铁的温度和矿石还原的工艺条件，块炼铁的技术最先发明出来。块炼铁还必须经过进一步的锻打加工，排挤出铁块里的杂质，并把铁块锤打成形。块炼铁的冶金条件使得矿石还原时间拖得很长，这使得块炼铁长期处于还原性的火焰里，导致块炼铁里的含碳量很低（现代科技称为“低碳钢”）；块炼铁块是硬度低不能淬火的软铁，胜任不了做攻克石头的刀具刃具。
为了克服块炼铁因为含碳量过低而铁质太软的缺陷，出现了块炼铁渗碳钢，就是把块炼铁放在具有渗碳气氛的环境里加热，让碳分渗入钢铁基体里。这种渗碳的工艺，不可能获得很厚的渗层，可以在块炼铁锻成的（切）刀坯上渗碳使刀口增碳然后淬火硬化使用；但是，对于要用来开凿石头的锤子、凿子则不能用软心薄硬皮的渗碳钢来制造。
在掌握块炼铁技术不久，春秋早期，中国出现了熔化炼铁技术，获得了生铁；这是在青铜冶炼技术的基础上发展起来的生铁熔化型冶炼。生铁含碳量很高，是由于燃料燃气里的碳分渗溶到铁水里。这种含碳量很高的生铁硬度非常高（高得来在现代的切削加工条件下也不易加工），只能像青铜器那样铸造成形来使用。而且这种高硬度的生铁非常脆，容易折断或开裂。生铁的这种性质限制了对它的大量直接使用，用作犁铧（高硬耐磨）和铁锅，这大概是生铁直接铸造使用的不多的实例。在后世的两步炼钢法里，生铁成为了重要的炼钢原料。古代把生铁放在炉内长时间高温退火能得到脱碳的铁块，这是铸铁脱碳钢。此外，随着生铁冶炼技术的发展，中国出现了铸铁，铸铁与生铁的不同点在于，铸铁里过高的碳分形成了游离的石墨相，因而降低了硬度可以经进一步加工，成为不同的应用铁器。但铸铁与生铁一样脆性，不适合当作开山凿石的工具。
②铸铁脱碳钢，是古代中国在战国时代的又一种炼钢技术。就是通过熔炼得到铸铁之后，把铸铁长时间高温退火，得到铸铁脱碳钢。甚至发展到把矿石熔炼得到铁水，浇铸成铸铁板再退火成为钢板，作为进一步加工和使用的钢质原材料。这种钢的使用性能不好，所以在出现了新的炒钢技术后，铸铁脱碳钢不再采用和制造。
③炒钢，是西汉时代新出现的一种炼钢技术，它把生铁加热到半熔融状态，大力搅动（所谓的“炒”），让粥状生铁脱碳，最后得到比上述钢类性能要优秀得多的钢材。正是炒钢技术的发展，从汉代开始，钢制的工具和兵器大量增加，促使汉代的社会生产力得到很大发展，造就了中国历史上一个繁荣辉煌的汉朝。一直到近代炼钢技术在中国出现之后，炒钢方法在中国还有大量的民间应用；甚至，在1958年的大炼钢铁潮里，笔者当时是初中二年级学生，所在班级也建了一个“炒钢炉”（一种火焰反射式加热炉，木风箱，烧媒），用收集来的废铁炒出了一炉“钢（渣）”（没有达到工艺要求的温度，初二的学生也并不懂炼钢——这是笔者学了金相热处理在专业之后对自己早年经历的回顾分析）。炒钢技术，是一种先进的用生铁炼钢的两步炼钢法；两步炼钢法直到现代的炼钢技术，都是先从铁矿石里冶炼出生铁，再把生铁炼成钢。世界上任何一种新的发明创造从其最初出现雏形到逐渐完善，发展成为普遍使用的技术，都有一个或短或长的历时过程，西汉发明的炒钢技术，到东汉时代成熟起来获得了普遍的应用。
有了炒钢这种先进的工艺技术，在东汉时期才进一步普遍有了“百炼成钢”的精炼、锻造工艺技术，才出现了大刀这种能团队性使用的强力兵器（青铜剑不可能普及到基层的一般士兵）。而且，也是在东汉年代，中国的碑刻出现了划时代的发展和繁荣。
5, 秦汉时代碑刻的状况与铁器工具的对应关系探讨
从本文第4节关于秦汉时代的钢铁冶炼技术与钢铁工具状况的简要追溯，并与1~3节的碑刻历史状况结合起来可以看到，秦汉时代的碑刻状况与秦汉时代的石头加工工具水平，是密切相关的。在铁器工具出现之前的青铜器时代，先民已经面对了开凿石头的劳作，而且也有青铜时代的石作遗址和遗物，但是青铜时代的文字石刻毕竟是凤毛麟角般的稀少；中国的碑石文化，是建立在铁器工具广泛使用这种社会生产力的基础上。铜铁工具时代的变迁，也伴生了中国碑石状况的历史变迁。
要雕刻碑石，首先得要有碑坯石材。从现代还能看到的人工开山破石的情景可知，首先要在山岩体（或者较大的独立石体）上凿出一组小孔洞，往孔洞里塞进金属的楔子，然后不断用重锤撞击那些楔子去撑胀小洞，直到在小洞之间因撑胀而形成裂缝，裂缝使得一块石头从岩体上被凿离了下来，较为规则的石块就作为后续加工使用的坯料。如果想获得尺寸大一些的石头坯料，则是尽可能选择尺寸相当的独立石体，用斧凿一类工具逐次剔除表面不规则的凹凸，修整成为形状规矩的石料。一个极限的实例是，北京故宫保和殿后阶上那块巨型的蟠龙石头，其说明牌表明取自京郊房山县里的“石窝”。
显然，要能制作凿小孔洞的凿子、撑胀石孔洞的楔子，提供撞击力的重锤，都需要高的整体硬度（不能在受力时自己首先变形）和较大的韧性（不能在反复锤击时，用几下就轻易破裂折断）。依据克石工具的服役条件，可以分别来讨论西汉炒钢技术之前的若干种金属工具的服役状态。
①用来克服岩石的青铜工具，其硬度和韧性都较低。
②块炼铁工具硬度低韧性好，若做成凿子或者楔子却很快就卷刃或者被挤瘦变形，挤不进孔里去。
在块炼铁阶段，祖先们也发明了冷作硬化的技术，就是把有韧性（低碳钢）的铁块在不加热的状态下锤打，让其冷变形。比如把一段平头的铁棍冷打成尖头的凿子。铁块在冷变形的同时，自己变硬也变脆，称作“ 冷作硬化”；今天如果要冷折断一截铁丝，在反复弯折的过程里，就可以实践和体会到这种冷作硬化，直到铁丝被弯断。科学考古出土的西汉诸侯王陵里，就有冷锻的凿子。这种低碳钢冷作硬化的效果，不如后世中碳钢淬火硬化的效果好；冷作硬化的凿子尖头，脆性也比钢淬火回火之后的脆性大，尖头很容易折断为钝头。
③铸铁脱碳钢，需要把铸铁作繁难的高温扩散退火才能得到，视铁基里的含碳量，中碳钢基体的铸铁可以淬硬，低碳量的淬不上火；含碳量适中并且锻打得好的铸铁脱碳钢制凿子、楔子、锤子，可以在开山破石的工程里发挥作用。但是铸铁脱碳钢如果要获得一套优质的锤子、凿子、楔子工具，在战国和西汉可能并不容易。因为它牵涉到冶炼技术的波动、退火脱碳的热处理技术的波动、锻打技术的波动、锻后淬火的波动；以至于优质的凿子、楔子和锤子能否恰好完美地巧遇在一起；这些众多因素里的有利方面全部汇集在一起的概率太小了。于是，具体表现出来的社会性现象是，有这些技术的出现，但却还不是普遍应用。
④生铁直接做成攻石的工具咋样？这种材料高硬高脆，可以做较粗壮的楔子、锤子，但是不能做凿洞的细长凿子，更不能做钎子（一种长杆的凿子，凿深孔，比如今天打孔装药炸石）。生铁的凿子一旦打折了尖头，要重新磨出尖来，很不容易。
⑤只有炒钢技术成熟普及之后，才获得了含碳量能人工方便控制的钢铁，才较容易地得到可以锻打成形可以淬火硬化的钢制工具，才获得了攻克岩石的较强大的社会生产力。特别是（后来碑刻里铲刀和刻刀的）含碳量较高的工具钢，只能是在第一次冶炼获得高碳的生铁之后，再第二次炼钢才好控制碳量。这就是现代钢铁冶炼采用的两步炼钢法工艺基础。
⑥具体到克石工具与中国古代碑刻状况的讨论时，还要再增加一个技术因素，就是在普通石作的工具之上，还要有能平整碑面的铲刀，要有能精雕细刻笔画，表现书写风格的刻刀。铲刀刻刀除了要求强度硬度韧性的良好配合之外，还要求“刃磨性”，即能方便开出较锐利的刃口，才好铲光碑面，才好刻出笔画。这些专门碑刻刀具，是由从事文字石刻的工匠们在实践里逐步从通用工具改进和发展出来的。文字碑刻工匠的出现以及刻字专用刀具的出现，使碑刻从普通的石作行当里分离了出来，发展成为一个专门的、表现中国碑刻文化的分支。碑刻工匠队伍的逐步形成，与碑刻专业工具的形成，是相生相伴互为因果的良性循环演进；它们的物质技术基础，就是西汉时代开始出现的炒钢技术和炒钢材料。但是，刻碑的工匠人才与刻碑的专用工具的形成，在社会发展的实践里经历了很长的一段时间，其具体表现就是直到东汉年间，文字石刻才逐渐多了起来。
由于战国和秦代开山破石的工具条件限制，甚至在世界着名的秦始皇陵工程里，现在能发现的石作工程和石头制品都很少。在陕西历史博物馆的展橱里，有秦代的大型空心砖，博物馆的说明牌介绍是秦宫殿台阶的踏步。从砖瓦的烧制技术角度来说，秦代能烧出横剖面那样大的空心砖，其砖瓦技术是相当先进的。但是，从古代中国的建筑工程角度来看，特别是把中外文化作对比研究来看，以大型空心砖来做宫殿台阶的踏步，那或许就有秦代的石作工程因工具的限制而无法采用石质台阶这种技术因素的没奈何——后世，在有了石踏步之后，很少再有空心砖踏步了。
从古代遗留下来的石作工程和石作器物来看，早期的石作工程多半是选择较易施工的沙岩和石灰石。如CCTV·“探索与发现”栏目里播放过，春秋时代“勾践藏兵洞”就是在沙岩山体上开凿出的巨大岩窟，青铜工具可以对付砂岩[4]。青铜工具和早期铁具如果要用来攻克坚硬的石头，那必然是用大量磨损消耗工具本身和滥用工匠的体力，以极低的工效来勉强施工，这就是许多文献里记载一个帝王侯陵墓要数万人或者数十万人劳作几年甚至几十年，包括古埃及的金字塔。
顺便说一下，笔者前文提到1958年初二学生的“炒钢炉”，其中的火焰反射管，就是用当地称作“泡砂石”的一种红色砂岩掏空而成，那是用钢钎来掏凿内孔成管。炉膛部位是用耐火砖砌筑；而砌筑耐火砖用的耐火泥浆，就是掏砂岩管留下的岩沙与黄泥调和。那些都是以初二年级学生的认知能力和操作能力（有长者的指导，而且用了现代的钢铁手工工具）来办成的石作。这些石工和“炒钢”实践，竟成为笔者五十年后在本文里讨论攻石头与石作工具的最初知识积累。
5-1 秦石鼓
中国现有的最古老的文字性石刻，是在坚硬的石头上，用当时的工具（青铜？块炼铁？生铁？）凿刻出细而浅的文字笔画。在陕西历史博物馆的陈列厅里，能见到一只半秦石鼓的复制品。其中那半只石鼓是在宋元的战乱里再度失落民间，被人截去上部，凿掏成为石臼，破坏了珍贵的先秦刻石。
石鼓不是从岩体上开凿下来的石材，而是先民选用了独立的河床石块来制作，避开了艰难的采石和对采石荒材的表面加工。石鼓上的文字字形，是用坚硬的尖锐工具在石头上刻出笔画凹槽，而石鼓表面仍然保留着石头的自然外表状态，不像后世的碑刻要对碑面作精细的平整加工。笔者认为，这些都体现了刻制石鼓时代克石工具的简陋。如果再把另一只后世掏凿石臼留下的粗壮凿痕与石鼓面上的字形笔画比较，更可看出后世的斧凿留下了强劲的克石线条。
也由于先秦时代坚硬的尖锐克石工具的稀少，使得先秦的一些人们虽然有了刻石纪事的这种想法形而上，却不能实施大量地石刻纪事的形而下，迄今仅只发现了石鼓和河光石、诅楚文等为数很少的，利用天然石头简单刻字的先秦文字石刻遗物。
5-2 秦刻石
秦始皇把统一度量衡的诏书以各种技术方式记录在经官方认定的各种量器和衡具上（目前还未见附刻到有诏书的秦尺），有些诏书铜板铭文的字样是契刻的。在青铜器上刻字，就用青铜质的刻字工具，这在技术上可以实现。中国最早的一部工艺专着《考工记》（春秋时代），就明确记载了“金有六齐”[5]P122。依据锡成分在青铜里的不同比例，可以获得六大类（六齐之数）铜液流动性不同、铸造性能不同，而且铸后硬度和韧性都有很大区别的铜锡合金。于是，采用高硬度而有一定韧性的“削杀之齐”工具，来契刻低硬度“钟鼎之齐”的铜牌铭文，在技术上完全可以实现，并作批量性的加工生产发往全国（因此今天还能见到不少的始皇诏书铭牌）。标准度量衡器具上的诏书铭文契刻，是为了表示所依附的器具的权威性。这种刻字的意识，来自于秦国传统的“物勒工名”观念——在秦国统一天下的战争里，国民经济为了战争的需要而军事化，武器制作有极为严格的质量管理体系和明确的责任追溯制度，这就表现为“物勒工名”——笔者以为，“物勒工名”的观念在秦国有悠久的历史，但是其直接的目的还不是在青铜上留字追求“永垂不朽” ，而是便于工作责任的追溯；现在还能见到的秦铭，仅只是留在铜器上的那一部分；秦国在形形色色的公用物品上，都要求有明确的标记便于管理，这在睡虎地秦简的法律条文里可以见到[6]P72。
秦始皇留下了六通歌功颂德的碑刻，其后，秦二世在始皇的每件石刻侧面又加刻了新的文字，这两位皇帝的刻石留字，明确是要永传后世。“上有所好，下必甚焉”的刻石颂功风气，经由始皇开刻，二世跟刻的秦代石刻，却由于秦王朝的短命突亡，没有延续下来。汉高祖刘邦就不喜好颂功了吗？笔者认为，他君临天下之后返乡祭祖，在乡亲面前足够的威风和荣耀，所作《大风歌》要自己家乡的小儿传唱，正是一种显然的喜好颂功举动（也是中华文化里的“人之常情”吧，“光宗耀祖”的说法，就显示了这是一种社会性的普遍意识，也是中华碑刻文化形而上的渊源之一）。所以，始皇汉高两者追求歌功颂德的方式不同，除了个人的具体性格差别之外，还共同受到秦代和西汉初年刻碑工具技术条件的限制——秦始皇举全国之力，颂功扬名的碑刻也就只有六石；汉高没有勒石树碑；两者都是因为文字刻石的工具太不易得了，刻碑留名还没有成为秦末汉初首先就能想起去做的念头。
令人万分遗憾的是，为统一文字而写下的标准字样范本李斯《仓颉篇》、赵高《爰历篇》、胡毋敬《博学篇》，未能刻记在石头载体上流传后世——历史文献里没有关于“三篇”刻石的记载；后世看不见“三篇” 刻石。此实未为也，非刻后毁损之故。至今，无从看到当年统一文字的具体标准范本；秦人还没有从刻石颂德的单方面意识，扩展到多方面的刻石留字、刻石留史的意识。遗憾当作范本的“三篇”没有刻石，似乎有苛求古人之嫌了，不是那回事。笔者只是想以这个最极端的事例来说明“存在决定意识”这一基本的哲学原则——人们的思想意识是逐步地由简单到复杂，由低级到高级；在不具备大规模刻石留字的社会性技术条件时，不可能产生大规模地刊刻碑石的社会性思想意识。
《史记·秦始皇本纪》里，司马迁记述：“三十六年，荧惑守心。有坠星下东郡，至地为石，黔首或刻其石曰：‘始皇帝死而地分。’始皇闻之，遣御史逐问，莫服，尽取石旁居人诛之，因燔销其石。”太史公的这则史料表明，想在石头上刻字以求字迹牢固长久的意识，在秦代在司马迁时代都有；但是能实现这种意识的技术条件，在司马迁写《史记》的时候都还不普遍具备。读这则史料还使笔者获得了一种看法——秦始皇灭六国之后，“收天下之兵，聚之咸阳，销锋镝，铸以为金人十二，以弱黔首之民”，民间没有了用来打仗的（铜）兵器，以致陈胜起义后，是“斩木为兵，揭竿为旗……”。但是，不属于兵器的铁制工具可能不在被朝廷没收之例，敝弱的黔首之民采用了自己手里的铁工具，在陨石头上刻下了对暴君的诅咒。
5-3 西汉石刻
袁维春 先生的《秦汉碑述》[7]是一部碑石专业方面的学术力作，广泛地搜罗了所能得到的秦汉存世碑石和碑帖。在这部专着里，西汉留存下来的刻石只有八方，此外还另有一方砖刻。
新莽天凤三年（AD16）的《莱子侯刻石》是八方西汉刻石里一方保留较完好的刻石，那已经是西汉的末尾期。从网上下载得该刻石的一些基本资料如下：
http://www.zoucheng.com.cn/Article/ShowArticle.asp? ArticleID=2152
刻石长60.5厘米，宽46.5厘米，厚5.8厘米，为天然长方形青灰色水成岩。刻石隶刻7行，行5字，共35字：“始建国天凤三年二月十三日莱子侯为支人为封使诸子食(良)等用百余人后子孙毋坏败”。字行间有界格，文外有边框和斜线。刻石字迹清晰，刻痕显露，保存完好。
从刻石的照片来看，文字是刻在天然石块的表面，文字笔画的刻痕与旁边的栏线、四周的斜线是同一种尖锥型刀具刻出的。文字笔画的形态，与秦石鼓上笔画的形态相似，但是字形的大小、笔画的宽度和深度都比秦石鼓的大。这显示出，莱子侯刻石还没有专门刻文字笔画的刀具，刻石的尖锥比刻秦石鼓的尖锥强劲。顺便再说一下，西汉末的莱子侯刻石，字形是笔画平直的隶书，刻字走刀比秦石鼓文那种笔画圆弧的篆字方便。假设，即使是用与秦石鼓相同的刻石刀具来刻莱子侯石，隶书字体会比篆书字体刻得清晰有力。这是文字形态与文字技术的另一方面关系。
莱子侯刻石的表面，也没有经过专门的平整性修饰，保留了石块的自然表面（似乎也是一块 “河光石”）。这也说明西汉末年还没有普遍使用专门平整文字刻石表面的刀具。
5-4 东汉的碑刻
东汉时期中国正式形成了碑石文化。这在存留下来的石刻遗物方面，有下列具体的表现：
①石刻的数量空前地增多。据一部大型的《中国碑文化》着作介绍，“目前散存于全国各地、经专家鉴定确认的东汉碑刻有230余种。”[8]（P77）
②石刻的种类增多，特别是出现了摩崖石刻这种崭新的文字形式。摩崖石刻是一种镌刻在山崖表面的巨型刻石，它的出现，是几方面技术进步的综合表现：其一，书法艺术的进步成熟。出现了能书写大号字体的书法家；而能写大字，又是社会能提供粗壮的毛笔以及宽大的（包括练大字的）载体作为物质基础。其二，文字载体技术的进步。东汉蔡伦发明造纸技术，使得书法家能把自己的优美字样写到纸上，再较方便地把纸上的字样转移到山崖石上。其三，刻石工具的长足进步。显然，摩崖刻石不会选择易于风化的砂岩，往往是坚实历久的花岗岩一类，如果没有强劲锋利而结实耐用的刻石刀具，不可能在山崖上去镌刻很大的字。
摩崖文字石刻比起摩崖造像石刻，艺术难度、技术难度相对要容易一些，所以在古代，文字石刻比造像石刻要先出世，也比石刻造像容易普及和流传。2008夏天笔者考察了2004~2005年建在西安大雁塔北广场一组仿唐石阙，那是红色的砂岩石料雕造，仅几年时间在西安的当前气候条件下这些砂岩浮雕的基体已经有普遍的裂纹，造像出现了风化。砂岩雕刻易加工，但不易保存，所以在出现了能克硬石头的工具之后，在内地就很少再有砂岩刻石的文字或图像作品。
③刻碑石记事的形制逐渐正规化定型化。从早期碑石仿照下葬的木质碑具，到那种圭首（或平首、圆首）有穿孔形式，东汉逐渐出现了专为刻石记事的碑版形式，除了碑版的记事主体之外，还增加了碑额、赑屃碑座等附加物。
④碑刻成为了保存经典文献的版本标准和字样标准。《熹平石经》是中国历史上第一次自觉地把经书刻石，用石刻的长久性来保持经书文字内容的标准化和文字字样的标准化。在熹平石经之后，曹魏年间又刊刻了《正始石经》，每一个字刻出了古文、篆书、隶书三种字体。笔者认为用三种字体来刊刻碑石，除了强调经书的文字内容，而是更着重于字体的标准化，特别是提供了“古文”和篆字的标准字形；《正始石经》的经典规模也没有《熹平石经》的规模大。这是熹平石经与正始石经的不同之处。
⑤除了在石板上镌刻文字这种形式外，还有大量的图画刻石，这就是有名的东汉画像石。此外还有石头雕刻作品，象霍去病墓旁的一些石雕像。客观地说，用石头来表现图像艺术的难度，比表现文字艺术更加困难，特别是石头的圆雕。在目前所能见到的霍去病墓石刻，算是古代中国石雕艺术的早期作品，那组刻石的造型都很简单粗犷。笔者以为，这也反映了汉武帝时代的钢铁克石工具正在起步；同时，只有在有了能在石头上表现艺术的刀具之后，才有可能去开始探讨和发展石刻艺术。霍去病墓石雕，正表现了克石刀具开始用于石头艺术造型的初期情况；石雕就是这种初期情况的“定格”式记录。石头雕刻艺术造型在钢铁克石工具较大发展，以及石匠技工逐渐积累和掌握了石头造型经验技巧的基础上，在东汉年间出现了大量的画像石。
顺便说一下，霍去病墓前那座《马踏匈奴》的石圆雕，马的身躯之下没有象后世的马雕那样掏空，而是巧妙地把匈奴踏在马下，避免了很大的掏凿石头劳作量，而且还赋予了雕刻作品以社会上层和老百姓都喜闻乐见的压倒匈奴形象。这是石雕匠师的才华！是千古不朽的作品。
6, 使用铁器工具的形而下与形而上在汉碑刻方面的表现
《易经·系辞上传》里有一段精辟的论述：“形而上者谓之道，形而下者谓之器，化而裁之谓之变，推而行之谓之通，举而措之天下之民，谓之事业”。这是把客观物质条件——器，与思维意识——道的关系密切联系到一起来论述事物的发展。可能，古代《易传》的作者把形而上的思想意识看得比具体的工具器物还要重要，现代人可以依据自身感受到的社会发展来对物质与意识相互作用关系作新的解读。
考察世界范围内各个民族的历史发展进程，可以看到是社会生产工具的进步，促进了社会生产力的进步，带来社会生产关系的变化与发展，并形成了在新的生产力生产关系条件下的新的社会观念。可以说，无论是在古代还是现代，无论是中国还是外国，代表着生产工具使用和生产工具制造的科学技术，都是社会发展的第一生产力。工具特征与不同的历史时代，可以有一个较为简明的对应关系——使用石头工具，是原始社会的标志；使用青铜工具，奴隶制社；铁器工具，封建社会；使用机器工具，出现了工业化社会。这说的是生产力对社会发展的作用。
中国历史学界公认，铁器工具的使用，促使了中国历史从奴隶制社会进步到封建社会，铁器工具是中国封建社会的社会生产力标志。本文两位作者接受学者们的这种观点，并进一步把社会生产工具的发展变化用来具体分析中国碑刻发展这种专门性领域，认为铁器工具技术的进步，是奠定了中国碑石文化根本性的形而下因素。有了形而下之器的铁器工具基础技术，才有了石头上普遍刻字的可能，也才发展出了石头刻字永世长存的意识和观念，才进一步发展成为系统性的中国碑石文化里的形而下之器与形而上之道。
中国人有不少的神话或者幻想，如嫦娥奔月，如后羿射日，如沉香斧劈华山。当实际的技术工具达不到，这种形而上的观念就表现为神话或者幻想，神话或幻想很少能具体化到用什么实实在在的手段，来到达人在现实里无法办成的事情。神话幻想都只是一种笼统粗略的念头，在世代传承这些神话幻想时，可以在故事情节上浪漫发挥，然而在具体的“操作手段”方面，没有出现更多的技术情节。只有具体的技术工具出现了，劈山裂石、探索月亮才有具体可行的操作。
刻石的铁制工具普遍出现了，使得刻石有了实际的普遍可能性，于是把文字刻在石头上追求文字记事长久保留的念头才能逐渐普遍，社会才形成了刻碑勒石的普遍风气，才能开创中国碑石文化。明代学者徐师曾在《文体明辨·碑文》里列举了中国碑石的洋洋大观：“碑之所以来远矣……后汉以来作者渐盛。故有山川之碑，有城池之碑，有宫室之碑，有桥道之碑，有坛井之碑，有神庙之碑，有古迹之碑，有风土之碑，有灾祥之碑，有功德之碑，有墓道之碑，有寺观之碑，有托物之碑……”前人亦已看到了中国碑石从后汉兴起的历史现象，本文则实现了从工具技术条件这一角度来论述中国碑石文化发展的充分性。
在写本论文时，笔者特意在中国大百科全书的考古卷、文博卷、机械工程卷、土木工程卷、建筑园林卷、矿冶工程卷、地质学卷、美术卷里试图寻找古代攻石碑刻技术和具体的刻碑刀具的资料或者资料线索，也在《石刻史话》、《中国碑文化》这类论述碑石的专着里寻求碑刻的加工工艺技术和刻碑的刀具，但是很遗憾，在笔者能力所搜的范围内的查找，学者们都把注意力放在碑石的成品——这是重要的、应该的，如果没有世世代代对碑石的形式与内容的研究，就不可能建立起碑石文化；然而对碑石的加工制作却没有给以应有的重视。这种状况，也是传统中华碑石文化里另一种形而上的反映。
主论文的附件：先秦及西汉时代的几个石头工程分析
要从钢铁工具的发展史来解释中国秦汉的碑刻发展，还必须要同时回答，秦汉时期除碑刻以外的其它石头工程与克石工具的相互关系。只有能对石作工程的加工情况也能通顺解释，才能让主论文里钢铁工具与碑刻发展的关系论述，站立得更牢靠。本文，是用同一种技术观点来说明秦汉时代的钢铁工具与石头工程的关系，是主论文的附件。
从古代遗留下来的石作工程和石作物来看，早期的石作工程多半是选择较易施工的沙岩，如 CCTV·“探索与发现”节目里播放过，春秋时代“勾践藏兵洞”就是在沙岩体上开凿的巨大岩窟，青铜工具可以对付砂岩和石灰岩。青铜工具和早期铁具如果要用来攻克坚硬的石头如花岗岩之类，那必然是用大量消耗工具和体力，以极低的工效来施工，这就是许多文献里记载一个帝王侯陵墓要数万人或者数十万人劳作几年甚至几十年。
岩石的自然存在比人类社会历史久远的无可比拟，人类社会不同历史阶段使用着不同的攻石技术工具，对付的是性能相对“古今不变”的各色岩石，因此不同的历史阶段人类能征服的岩石种类表现为从易到难，从软到硬。《中国大百科全书·地质学卷》P582“岩石”条文里，给出了“常见岩石的某些物理特性”表。本文把这张岩石特性表(表一)数据抄录如下（由于资料版本年代较早，表里的物量单位是原来的工程制单位，遗憾没有岩石的直接硬度数据）：
表一，常见岩石的某些物理特性
岩石类型
密度
g/cm3
孔隙度
％
干压强度kg/cm3
抗拉强度
kg/mm2
火成岩
花岗岩
2.5~2.8
0.3~1.5
1500~2100
20~100
闪长岩
2.7～3.0
0.5+－
2300～2700
玄武岩
2.2～3.0
1～30
1500～2000
77
沉积岩
砂岩
1.9～2.5
1～10
900～2000
20～60
页岩
1.9～2.4
2.5～8
500～600
13～30
石灰岩
2.2～2.7
1～15
700～1600
5～15
变质岩
大理岩
2.6～2.8
0.5～2
700～2000
50～90
石英岩
2.64+－
0.5+－
1500～2400
板岩
2.7～2.85
4+－
600～1400
从上表可以看出，岩石的抗压能力都很大，石材用到各种工程结构里当作基础和承受压力的构件（如建筑物的地基和柱子）。岩石在外力作用下的破裂，都是所受到的拉应力或剪切应力大于其抗拉强度时发生的破坏，在本文讨论的工程实例就是金属楔子挤进凿石的孔里，在两个孔洞之间的石头体形成强大的拉应力场，最后导致石头沿一组孔洞的连线裂下。将毛条的荒石材进一步剔除表面的凸凹，取得石材平整，石头受到的是剪切加力的方式。当倾斜的凿子或刻刀受到锤子的冲击斜向前走，凿尖端部位对石头产生很大的剪切应力，超过石头的抗拉强度时，石头发生局部的破损，成为碎末脱离母体，留下凿痕凿槽。用凿子或者钢钎子在石头上打孔，是对石头施加正面的压力，在凿子的尖端产生了很大的压应力，超过了岩石的耐压强度时，石头掉下碎块粉末，于是钢钎就能逐渐打出炮眼或者孔洞。
中国历史上青铜器时代古老的石作工程，多半是砂岩或者石灰岩的。随着钢铁工具的进步，中国的石作工程后来发展到了花岗岩一类坚硬材质。
在讨论碑刻与金属工具的历史关系那篇主论文里，不能用大量的文字来论述先秦和西汉时期的一些非碑刻石作与其历史时代的克石工具的关系；然而，各个时代石作工程的状态明显是与当时代的克石工具技术水平密切相关。用钢铁材料技术史来分析中国秦与两汉的碑刻状态，不仅要比较合理地解释碑刻的客观情况，还要同时能解释碑刻以外的其它石作工程。本文，作为主论文的附件，利用现代考古工作的成果，专门说明秦和西汉时代的一些石作工程是如何在简陋的钢铁工具下开凿出来的。
1， 都江堰的宝瓶口凿岩工程
战国时代秦昭王三十年（BC271）前后，蜀郡守李冰着手治理岷江的水利工程，用了十四五年的时间，努力凿石劈山，筑堰修渠，引岷江水灌溉成都平原。称为“宝瓶口”的引水口渠段是都江堰工程的总体进程里的关键项目，只有这段渠口工程有实用的价值了，其它的堤堰工程才有实在的意义。为了凿开玉垒山，工程的建设者们先期顽强、坚韧地耗用了八个年头的时间。玉垒山的山体是坚硬花岗岩，在只有青铜工具和初期铁器的战国时代，李冰采用火烧岩石冷水浇激的工程办法来破碎山岩，克服了早期铜铁不能克石的困难。这种传说中的火烧水激的办法是否有效呢？CCTV·“走近科学”栏目专题报道了当代学者对此问题的工艺验证，实践证明，在没有坚硬铁器的历史年代，这是一种攻克坚硬岩石的有效工程措施[9]。当然，它的工期拖得很长，而且要耗费大量的森林树木当柴烧火。
可以用钢铁材料在淬火（从八九百度的红热状态下入水急冷）时，产生裂纹（废品）的理论，来解释岩石烧热后水激冷而破脆；在本文里不冗述。
袁维春 先生在《秦汉碑述》[10]P44叙述，秦始皇《峄山石刻》“相传为魏武帝曹操登峄山时令人推倒，后为邑人焚毁。”笔者以为，史料里“邑人焚毁”石碑，碑所以会被“焚”而“毁”，就在于（烧后水激这种）急速的冷热变化，会使碑石酥脆而裂，遭到毁灭性的破坏。杜甫留下了“峄山之碑野火焚，草木传刻肥失真”的诗句。邑人焚毁石碑的举动，与《史记·秦始皇本纪》里暴君下令对诅咒他的文字刻石“燔销其石”联系起来，可能在火药发明之前，要破碎坚硬的石头，火烧水激是一种简单有效的技术。
同样，在《秦汉碑述》P71记载，东汉时一块《三老讳忌字日记》石碑在清代余姚县出土，“后经战乱，被用作灶石，虽受熏灼，幸字完好。”显然用作灶石的碑，不会面临做饭烧热之时，即刻用凉水去泼灶的荒唐行事；再者，做饭的炉灶，整个灶膛的燃烧加热对象是锅不是灶石，在灶石与燃料、火焰之间有灶膛糊泥层，（还有灶内先前余留下的灰烬，民间往往在新砌筑的灶里填进一些柴灰）这种灶石受热的方式与“邑人” 烧碑的举动迥异。这是灶石碑虽烧也完好地留了下来的技术解释。
笔者撰写都江堰烧石劈山时，正是2008-06-12汶川特大地震后，宝成铁路109号隧道遭到损坏的抗震抢修时段。强烈的地震使得正通过109号隧道的一列运送航空煤油的火车脱线，几百吨航空煤油在隧道内猛烈燃烧造成严重次生灾害。为了尽快抢通109隧道恢复宝成铁路运输，救险的工程队抽吸路线下嘉陵江水来喷、灌隧道灭火。所以非常关心 109隧道的灭火和抢修，也想借用偶遇的现代实际工程事例来检验笔者的论文观点。笔者初次看到109隧道灭火的电视画面时，就想到这航空煤油在隧道里燃烧的火力，远远超过了李冰时代烧山石的火力；激水灭火的水量和激冷速度也……对109隧道内岩石体的破坏力量，导致对109隧道的安全性保证成为了一项严峻的善后工程。109隧道抢通以后的一个多月里，只货运没有客运。后续的电视报道里可以看到对109隧道岩体打孔灌浆锚固，以及敷设铁丝水泥网加固岩体表面。经过一个多月的修缮后，用限速45km/h的方式开通了旅客列车。并且决定，109号隧道段线路重新选线，改走嘉陵江河谷的对岸。为此，要另外开凿新的隧道并架设几座新的铁路桥，要避开存在着病患的旧109隧道。地震区里未曾遭受火烧水激的其它隧道，未见改线的报道。
2， 秦始皇陵的巨型石雕传说
《史记·秦始皇本纪》记载，始皇“发北山石椁”，但是没有关于秦陵更多的石刻信息。民间传说，始皇陵有一些大型石刻物，可惜都没有有关文字信息遗存到今天；相比较，那十二只大铜人虽在后也世被损毁，却还留下了一些史料。等待今后进一步的发现新史料、新出土文物。
3， 河北满城西汉中山王崖墓
河北满城西汉中山靖王刘胜及其妻窦绾的陵墓里，因为出土了金缕玉衣而闻名世界。
中山靖王刘胜的崖墓入葬在西汉武帝元鼎四年（BC113），是一座在石质山岩体里凿掘出来的石窟墓。依据文物考古学家郑绍宗先生的专着《满城汉墓》介绍，满城汉墓的陵山是一座由石灰石形成的山峰[11]P56。从表一的数据可知，石灰岩的抗拉强度是岩石里最低的一类。古人恰好碰上了这种相对容易加工的岩石，用早期的钢铁工具凿成了中山靖王的岩洞墓穴。
由北京科技大学（原北京钢铁学院）冶金史专家陈建立、韩汝玢的专着《汉晋中原及北方地区钢铁技术研究》[12]专用第四章讨论《汉诸侯王陵出土铁器的制作技术》。这本书P71写道：“汉王陵出土的铁器中，块炼铁和块炼渗碳钢制品还普遍存在。例如满城1号汉墓出土的刘胜佩剑、钢剑和金错书刀都是块炼渗碳钢制品，铁甲片是块炼铁锻打而成。”
不言而喻，工匠们使用的工具，其制作材料的等级会比诸侯王佩剑之类的材料等级低下。
也是P71里，冶金史的专家们指出：“苗长兴对河南古代136件钢铁制品研究结果表明，东汉以后的铁器中则不再发现有块炼铁制品，这是因为炒钢技术发展及炒钢制品大规模使用的结果。”
4， 济南西汉济北王石墓穴
文献《汉晋中原及北方地区钢铁技术研究》里没有提到济南的西汉时期济北王墓的修建工具。
在CCTV-10的《探索与发现》栏目里，播放过在济南市郊县发现的西汉济北王墓。该王墓在岩石山上凿出甲字型的墓穴，从视频截取的画面来看，该王墓所在的岩体是一种破碎岩层。汉武帝时期的凿石铁器凿造出这里的岩石，可以努力干成。视频节目里，探讨了墓穴壁上有一些特意凿出的浅坑，是用来象征诸侯王墓的“黄肠题凑”。凿出“黄肠题凑”浅石坑的工具，还不具备镌刻文字碑石的功能。
5， 徐州狮子山、龟山西汉楚王崖墓
《汉晋中原及北方地区钢铁技术研究》P66的表格，是徐州狮子山楚王陵出土的铁器鉴定结果。其中的铁刀（2432）是炒钢与块炼钢锻打；铁釜（2433）为白口铁铸件；凿（2440-1），铸铁脱碳钢锻打；凿（2440-2），炒钢叠打局部淬火；凿（2450），炒钢淬火；凿（2457），块链渗碳钢叠打；凿（2459），炒钢与块炼渗碳钢叠打局部淬火；凿（2460），两块炒钢折叠锻打局部淬火；钎（2458），块炼铁锻打；矛（2453），块炼渗碳钢叠打；矛（2454），炒钢叠打。
文献《汉晋中原及北方地区钢铁技术研究》的作者对于上述狮子山楚王墓出土的铁器，得出了分析结论“狮子山铁器中炒钢制品的发现，又为炒钢技术的发明、使用提供了新的例证，并且它们是迄今为止最早的炒钢制品，表明西汉早期（公元前2世纪中叶）中国已经发明了炒钢技术（P72）。
西汉早期的钢铁工具已大量用来凿石头，造成了石质墓坑；从这座石墓里出土了很多凿石工具，但是，还没有出现刻碑的工具。
6， 广州象岗南越王石砌墓及石砌水渠
1990-07，笔者出差广州时专门去参观了象岗的南越王墓。给笔者留下深刻第一印象的是，墓室采用笔者熟悉的砂岩石板来建造，而且墓门顶上的两层承重石板都已经被重荷压断，但还在原来的位置上没有脱落。如果是采用比砂岩坚强的石板，则不会被压断裂；但是，砂岩易于加工。
笔者从网络上搜索，见到了南越王墓发掘者的口述资料整理，该墓确实是用红色砂岩石板砌筑.(http://tech.sina.com.cn/d/2006-10-30/13581210166.shtml)。南越王宫署遗址里清理出来的石砌水渠，CCTV节目里也介绍，是用广州近郊的砂岩石来修筑。
[1]赵超，石刻史话。北京：中国大百科全书出版社，2000-01。
[2]金其桢，中国碑文化。重庆：重庆出版社，2002-01。
[3]柯俊，冶金史。中国大百科全书·矿冶卷。北京：中国大百科全书出版社，1984-09。
[4] cctv.com龙游石窟。http://discovery.cctv.com/special/C1 8716/20070620/106674.shtml。
[5]闻人军译注，考工记译注。上海：上海古籍出版社，1993-03。
[6]竹简整理小组，睡虎地秦墓竹简。北京：文物出版社，1978-11。
[7]袁维春，秦汉碑述。北京：北京工艺美术出版社，1990-12。
[8] 同注2。
[9] CCTV关于都江堰开凿宝瓶口水渠的电视节目，石门悬疑。 http://www.cctv.com/program/zoujinkexue/20051128/101585.shtml
[10] 袁维春，秦汉碑述。北京：北京工艺美术出版社，1990-12。
[11] 郑绍宗，满城汉墓。北京：文物出版社，2003-04。
[12] 陈建立、韩汝玢，汉晋中原及北方地区钢铁技术研究。北京：北京大学出版社，2007-01。
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莱子侯刻石-金岷彬：秦汉的碑刻与钢铁冶金技术0166秦汉的碑刻与钢铁冶金技术 (责任编辑：admin)
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以上是关于莱子侯刻石-金岷彬：秦汉的碑刻与钢铁冶金技术的介绍，希望对想了解历史故事的朋友们有所帮助。