中国社会科学院科技考古与文化遗产保护重点实验室第二届“科技考古周”系列活动“中国青铜文明——殷墟与三星堆的时空对话”学术讲座第二场报告由中国社会科学院科技考古与文化遗产保护重点实验室研究员刘煜主讲，题目为“材料·资源·技术：殷墟青铜器的铸造与生产”。

报告从材料、资源、技术的角度探讨了殷墟青铜器的制作生产问题，提出殷墟青铜器是两大技术体系——制陶和金属冶铸的有机结合，是两者互相适应、不断调整的结果。

中国青铜文明在技术上的突出特征是以“块范法”铸造青铜礼器，迥异于西亚、中亚以及欧洲地区使用锻打技术制作兵器、工具和装饰品，以及使用失蜡法来制作雕像的传统。但这种认识并不是一蹴而就的，其认识过程与殷墟遗址的发掘密切相关。殷墟时期是中国古代青铜器陶范铸造技术的高峰时期，对后世的金属技术影响深远。

早年西方学者大都认为商周青铜器可能使用类似于希腊那种失蜡法制作，但早在1933年刘屿霞就在《殷代冶铜术之研究》一文中正确认识到殷墟考古发掘得到的炼渣、陶范、炉壁等遗物是与铸造青铜器有关的，而瑞典铁路工程师和古董商人卡尔贝克（Orvar Karlbeck）在1935年发表的《安阳之范》一文中，则讨论了他收藏的殷墟陶范的材料及制作的技术细节。石璋如的《殷代铸铜工艺》，不仅讨论了铸型的组合，还关注到金属资源的问题，提出了“中原找锡论”。其后，陈梦家、盖顿斯（Ｒ.J. Gettens）、巴纳（Noel Barnard）、李济和万家保、郭宝钧、贝格利（Robert W Bagley）、华觉明等学者都从不同角度对商周青铜器的铸造技术进行了深入的研究。

刘煜将殷墟青铜器的生产工艺流程区分为两个部分，即陶质铸型的制作与青铜器的生产。前者与陶器的制作流程较为相似，后者则较为复杂，其操作链涵盖金属矿源的勘探开采、铜锡铅的冶炼、合金配制、浇铸成形以及铸后加工。

陶范制作之前先要制模，这是铸造工艺的第一道关键工序。殷墟出土的陶模有200余块，数量上远小于陶范，关于在制模时模上是否存在纹饰学界曾有激烈的讨论。谭德睿认为先秦陶范纹饰的制作方法与纹饰类型有关，有的在模上塑出或刻出后再翻印到范上，有的则直接在范面上刻出或翻出、印出。倪克鲁认为晚商所有纹饰都是在范上直接制作而非从模上翻印的，贝格立则认为晚商时期所有纹饰都是从模上翻印到范上的。经过大量系统的分析观察，刘煜及其合作者认为殷墟时期的模在制作时是有纹饰的，只是翻印到范上后，会对范上的纹饰进行更细致的处理。

铸型通常是由范、芯及芯撑组合而成的带有内部空腔的封闭实体，空腔即为待铸物体的形状。殷墟出土了大量的各类陶范，就材质而言可分为三种：粗料范、细料范、带有粗细两层泥料的双面范。其中，双面范采用粉砂含量高的材料做面层，用加了粗砂的材料做背层。这种工艺既能提升面层对金属熔液的适应性，使浇铸成形后的铜器器表光滑、纹饰清晰，又能通过背层加入粗砂提高陶范的耐火度，同时节省细砂材料。这表明当时殷墟的工匠已经非常熟悉不同材料的性能，并能熟练地配合使用。

殷墟的陶范在形态和功能上可分为两种，即李永迪命名的Ⅰ式范和Ⅱ式范。Ⅰ式范通常为细料范，Ⅱ式范多为双层范。这两种范的年代、形制、做法和组成铸型的方式均有一些差异。Ⅰ式范较薄，分型面上没有榫卯，背部光滑，仅有一个水平或垂直的凸棱，其中有些花纹范，多为一组较窄的花纹，可能是嵌入外面的陶范使用的。此类范可能主要在三家庄阶段和殷墟一期使用。Ⅱ式范背部凹凸不平，为指窝按压的痕迹，分型面上有榫卯，殷墟二期后大量出现，是殷墟陶范的主流做法，配合时使用榫卯扣合。

殷墟出土的泥芯多碎小。按照设置的位置，泥芯可分为明芯和盲芯。明芯，即铸型中形成底部、腹部、鋬部空腔的泥芯，盲芯是指封闭在足、耳、鋬、柱帽等部位的泥芯，由于盲芯浇注后还留在铜器内，故发现极少。石璋如先生最早提出芯是模刮去铸件壁厚后做成的，但刘煜对殷墟出土的模和芯进行材料分析后发现，二者的材料明显不同，而且殷墟出土的模还有空心的，而芯不可能是空心的，因此芯很可能是单独制作的。殷墟出土的泥芯上很多还残留有制作工艺痕迹，据此可判断出刮削、夯筑和组合三类制作方法，但也有配合“凸凹铸法”等一些特殊铸造工艺的泥芯。

范、芯及芯撑这类铸型制作好后还需要进行干燥、焙烧与装配。孝民屯铸铜遗址内发现了三个底部铺有木炭的干燥坑，推测是用来阴干陶范的。底部铺的木炭可以防潮，隔绝地下水。

青铜合金的生产方式可分为共同冶炼法、矿炼法、合金法和重熔法。洹北商城与殷墟商城出土的炉渣均以合金化渣为主，其中洹北商城炉渣多数为铜锡铅三元合金的渣，而殷墟炉渣目前经检测的以铜铅合金的渣为主。在青铜礼器的合金配置上，从二里头到中商时期，王都偏向锡青铜的使用，也许表明王都拥有的锡料多于周边地区，这也成为殷墟时期使用大量高锡二元、三元合金的基础。殷墟遗址中高锡青铜的使用可能仍是一种身份的标志。殷墟二期时出现大量锡青铜，二期过度用锡的倾向在三期以后得到抑制，四期器物含铅量大大增加。

商代青铜器物料来源研究中最引人瞩目的无疑是高放射性成因铅的发现。在目前的铅同位素研究中，一些学者总结出高放射性成因铅资源的使用具有极强的时代和地域特征：二里岗时期的铜器中大量发现有高放射性成因铅，郑州商城、盘龙城等地超过一半的铜器具有这一特征。在晚商时期的殷墟遗址，高放射性成因铅的使用比例在殷墟二期增加到70%左右，至殷墟三期减少至40%以下，殷墟四期已基本不见。虽然目前就高放射性成因铅的具体物料来源学界尚未达成共识，但其出现、流动和消失无疑暗示了商代存在一个广域的资源技术贸易网络。三星堆和金沙铜器同样使用了高放射性成因铅，但其使用的时间与中原地区相比有延迟。殷墟四期以后金沙遗址还在使用此类资源，暗示成都平原在晚商时期的资源贸易网络中处于比较末端的地位。

刘煜对其多年的研究进行总结时认为，殷墟青铜器有三个非常突出的技术特征：即复杂的分范技术、分铸法的应用，以及复合性的手工业特点。复杂的分范技术主要体现在水平和垂直两个方向分范以及由此形成的复杂多样的铸形组成形式。分铸法是整个商代后期青铜器铸造最重要和突出的工艺特点，与器形的复杂化、巨大化，以及半浮雕和立雕兽头附饰的应用有着密切的关系。殷墟青铜器所用分铸法的几种形式——榫卯式后铸法、铆接式后铸法、榫卯式先铸法、包裹式先铸法以及多次铸接，均可在盘龙城青铜器中找到原始的形式，分铸技术在三星堆遗址更为常见。具有鲜明地方特色的神树、神坛和人形造像等器物皆使用了分铸铸接技术和焊接技术，如锁扣连接、插接、铆接和铜绳连接等。其中铜绳连接技术属商代首见，刘煜认为这是一种柔性连接，需要热处理才能形成铜丝缠绕的效果。

殷墟青铜铸造具有多元手工业的特点不仅在整个生产流程中皆有体现，在手工业布局上亦有反映。就空间布局而言，殷墟遗址的多个铸铜作坊周围还存在制骨、制陶、玉石器等手工业作坊，由此形成小屯-花园庄手工业片区、苗圃北地手工业作坊片区、孝民屯手工业作坊片区和大司空手工业作坊片区四个手工业作坊较为密集的区域，有学者称之为“空间组团现象”。这些不同类别的手工业遗存之间存在着紧密联系。

在谈到中国古代青铜器的范铸技术传统时，刘煜提出洹北商城与殷墟时期的青铜器铸造技术的很多源头皆可追溯至二里头文化时期，后者是青铜范铸技术传统基本规则和框架的形成期，值得有更全面的评价。通过对比中西方青铜器技术的差异，她认为技术上体现为范铸法和失蜡法、锻打成型的区别，背后则体现了中西方工匠们不同的设计思维：中国青铜器制作更注重整体性概念，器物在制作前有完整的设计，模、范、芯以及附件都必须彼此契合才能成型；但锻打技术在器物成型过程中可以随时根据工匠的想法做出调整，最后成形的器物未必是最初的设计。因此，技术本身承载了关于价值、人格和群体生活的理念，也是古代人们理解世界的独特视角。

讲座结束后，刘煜还就现场同学关于青铜合金熔炼技术、三星堆近期所发现的芯骨和条形芯撑技术所提出的问题进行了解答。刘煜认为共生矿冶炼、砷青铜、二元合金、三元合金这四种青铜合金的熔炼方法之间有时间迭代的过程。其中共生矿冶炼是早期较为原始的工艺，合金成分取决于参与共同冶炼的矿石成分，并非人类已经认识到不同金属的性能而有意添加。对于三星堆铜器所发现的芯骨和条形芯撑技术，她认为其确实具备鲜明的地域特色，但这个技术解决的核心铸造问题还是稳定内芯和外范的相对位置以减少铸造缺陷，无论制作什么器物，只要是用范铸法这个大的技术体系，那么内芯和外范的位置稳定就是共通的问题，只是不同地区人群有不同的技术路线来解决这个问题。而且这种技术特征也是为了适应神树这类特殊造型青铜器铸造的要求，为了模仿现实中树枝修长柔软的特征，确实需要与中原地区不一样的芯撑技术。

（两场讲座内容由中国社会科学院大学博士研究生梁淇整理，文字经过演讲者审阅）