青铜与铁

除了文字（或者更准确地说是书写系统）和城市化（以及有组织的社会），冶金技术也是文明开始的重要标志，其既是衡量文明程度的标尺，也是文明发展的结果。冶金对早期文明的人类来说是系统工程。首先，它要求人类既要掌握足够多的能量总量，还要有能力将炉温提高到一定程度，才能开始冶炼。其次，冶金需要人类具有矿石的开采能力，还要具有一定的工程能力和运输能力。此外，冶金还需要掌握金属还原的技艺，比如用木炭还原氧化铁。当然，古代的人并不懂得这里面的化学原理。

除了天然的黄金，早期的金属器是铜制品，因为它的冶炼要求的炉温相对比较低。铜器又分为黄铜器（铜加锌）和青铜器（铜和锡比例为3:1的合金）两种，青铜的熔点低（800多摄氏度即可，而黄铜要900多摄氏度，纯的红铜甚至要上千摄氏度），容易冶炼，强度却强度却比黄铜大，因此虽然黄铜的出现比青铜早（可能是锌矿比锡矿更早被发现的原因），但是在人类进入文明后很长时间里，青铜器却是人们使用的主要金属工具。当然，青铜在历史上一直非常贵重，在早期只能做装饰品、礼器和贵族使用的器皿，后来才用于打造兵器。

不考虑早期人类使用的天然铜，最早冶炼铜的地区，既不是美索不达米亚，也不是古埃及，而是东欧和小亚细亚地区的“温查文化”（Vinca culture）。注意，这里用的不是“文明”，因为那里的文明并没有真正开始。温查文化冶炼青铜大约始于公元前4500年。不过，当时冶炼铜的技术并没有大规模普及，炼出的不过是一些小饰品和小工具。也就是说温查人有炼出铜的技术，但是因为整体文明的程度没有达到足够的高度，所以并没有进入青铜时代。

当人类进入公元前第四个千年纪之后，每天创造的能量已经超出冰期一倍多，才具备大规模冶炼青铜的能量条件。炼铜术并不存在从一个文明传到另一个文明的情况，世界早期的很多文明，彼此独立地发明了青铜的冶炼技术。一般认为，人类正式进入青铜时代是在公元前3300年前后，与之相印证的是在世界很多早期文明地区，比如美索不达米亚和印度河谷，大量出土了那个时期的青铜器。古埃及在公元前3150年进入青铜时代，属于当地奈加代三期文化。当时除了出现青铜器，还出现了古埃及最早的象形文字和城邦。此后古埃及建立了第一王朝（公元前3100年），正式进入文明时期。在古希腊，青铜时代始于公元前3000年前后（另一种说法是公元前3200年左右），与米诺斯文明开始的时期相吻合。在全球范围内，从青铜器和青铜工具出现的时间点来看，冶金业、文字和城市建设共同加速了文明的进程。表3.1是对青铜时代不同阶段的划分。需要说明的是，虽然各早期文明中心出土了青铜时代第一个阶段（前3300—前3000）的不少青铜器，但是没有发现使用青铜制作的大型工具，因此那时还只是处于青铜时代的萌芽期。

表3.1 青铜时代的不同阶段

中国步入青铜时代比较晚。虽然在马家窑文化遗址发现了公元前2900年——前2700年左右的铜刀，但是学者们认为那是由天然铜制作，而非冶炼铜。在中国发现的大量殷商中期的早期青铜器，距今也就3000多年，但是当时中国冶炼和制作青铜器（包括武器）的水平在世界上却是最高的。很多时候，文明水平不能只看开始时间的早晚，而要看鼎盛时期的水平。中国青铜器制作的第一个高峰期是商朝，从商朝流传下来的后母戊鼎（原先称为司母戊鼎，见图3.1），制作水平不逊于后来的周朝。同时期（稍早）古埃及法老图坦卡蒙墓出土的各种青铜器（水平最高的是一批铜制乐器，类似于长号），从规模到水平，都难以和后母戊鼎相媲美。不过在商朝，青铜非常珍贵，因此不能普遍地用于武器制作，更不要说制作农具了。中国能够大量生产青铜，是在周朝之后，那时青铜兵器已经开始普及了。而青铜器制作的顶峰是春秋战国时期（越王剑之类的兵器代表了当时的水平）。在中国，青铜在出现早期还扮演了另一种角色，就是作为天子给诸侯发放的俸禄和奖励。在西周早期的钟鼎文上，有用青铜交换奴隶的记载。因此，一些经济学家认为，中国是最早采用金属货币的国家。

大量冶炼青铜的难点在于，它在当时是一个非常复杂的系统工程。首先，要让炉温达到800摄氏度，这在几千年前并不是一件容易的事情。除了炉温外，还要找到并开采出足够多的铜矿和锡矿（比铜矿更难找）。这两种矿常常不会在一起（比如《史记》里记载，春秋时期吴国有锡，越国有铜，但分属两地），因此，矿石的运输就成了一个问题。交通运输工具的进步对大规模冶炼青铜至关重要。对当时的人来说，能否制造大量的青铜器，体现了一个地区整体的发达程度。

▲图3.1 后母戊鼎

青铜器虽然好，但强度不如后来的铁器。冶铁比冶炼青铜难得多，不仅因为冶炼铁的炉温需要提高到1300摄氏度以上，远高于冶炼青铜，而且铁比较容易氧化，因此，需要用木炭将铁从铁的氧化物中还原出来。还原技术并不容易掌握，铁中的炭渣太多或者还原不够，炼出来的就是铁渣，而不是有用的生铁。最早从矿石中炼出铁的地区是今天小亚细亚安纳托利亚地区（土耳其境内）的高加索人部落。根据1994年从那里出土的铁器判断，大约在公元前1800年，当地人就已经能够制造出类似于今天高碳钢的铁器了，但是数量非常少，因此，对于文明的作用微不足道。

人类第二个掌握冶铁技术的地区是美索不达米亚，时间大约是公元前1300年。由于当地整体的文明水平很高，出现了大量的铁器，因此，一般将铁器时代的起始日期定为公元前1300年左右。中国掌握炼铁技术是在公元前600年左右，即春秋时期，而炼铁技术的普及是在秦汉之后。

铁器的出现不仅使得生产力极大地提高，而且被迅速用在了战争中。公元前1274年爆发了古埃及和美索不达米亚两大早期文明之间最最大规模的战争——卡迭石战役（Battle of Kadesh）。古埃及一代英主拉美西斯二世（Ramesses II）亲自率领大军越过西奈半岛北上，在卡迭石与当时统治美索不达米亚的赫梯人的大军相遇。双方出动了几千辆战车，当时的战车并不能像现在的坦克那样碾轧对方，但是高度的机动性让战车上的射手可以快速进入敌阵射杀对方。刚开始，古埃及军队打了对方一个措手不及，获得胜利；但是紧接着，赫梯军队利用铁兵器和装有铁车轴的战车，击退了古埃及大军的进攻。公元前1258年，双方最终签订了人类历史上第一个条约—《埃及赫梯和约》。赫梯人获胜的原因是他们的战车使用了铁轴，上面可以承载三个人，而古埃及的铜轴战车上只能载两个人，在各自扣除一个驾车的战士后，赫梯人每辆战车战斗力是古埃及人的两倍。此后，古埃及奋起直追，学习美索不达米亚的技术，开始制造和普及铁器。

一旦一种文明能够冶炼出青铜甚至生铁，它的技术水平就能让该文明做到很多其他的事情，比如烧制高质量的陶器和砖瓦。赫梯是最早使用铁器，同时也是最早烧制出轻巧而结实耐用的高温陶器的国家。事实上，世界各个早期文明大规模的城市建设都是在青铜时代之后才开始的。在古埃及、美索不达米亚和希腊的岛屿上发现的大量古代城市遗迹中，那些用砖石建造的城市都始于青铜时代。这并非巧合，而是科技发展应有的次序。在中国，我们经常讲秦砖汉瓦，它们其实是泛指战国时期出现的质量非常高的陶制建筑材料。那些砖瓦可以在几千年后依然完好无损，原因就是当时的中国人掌握了高温烧制陶器的技术。

金属工具的使用使得生产力极大地提升，人均产生能量从每天7000~11000千卡上升到11000~17000千卡，增加了50%以上。换换句话说，如果青铜时代的人们维持新石器时代人的生活水平，可以腾出1/3的劳动力去做其他事情，随之而来的是生产关系的变革。中国到了战国初期能够开阡陌、废井田，与金属工具的使用密切相关。大规模垦荒种植粮食，让战国时期的各国有条件长期大规模征战，最后得以统一。类似地，在欧洲，几乎同时期的古罗马也通过战争基本统一了地中海沿岸。

冶金水平是早期文明程度的标尺，各个文明金属时代开始的时间，以及金属工具的普及程度，可以反映出各自进入文明的时间早晚和文明的发展水平。印第安部落直到最后被西班牙人征服，也没有进入青铜时代，因此，它在全世界各个文明中的水平是最低的。

在农业文明的初期，要获得足够多的能量，就需要高产，而这不仅需要谷物的良种和锋利耐用的工具，还需要很多与农业相关的技术。