中新網(wǎng)北京8月2日電 (記者 孫自法)承載著源遠(yuǎn)流長、博大精深中華玉文化的各類精美玉器，其在史前時(shí)期是如何制作出來的？長期以來頗具爭(zhēng)議，也廣受關(guān)注。

　　輪軸機(jī)械

　　香港考古學(xué)家、山東大學(xué)考古學(xué)院文化遺產(chǎn)研究院特聘教授鄧聰8月1日做客中國考古博物館，在中華文明溯源系列學(xué)術(shù)講座第101期以“良渚玉琮管鉆孔技術(shù)考古實(shí)驗(yàn)”為題作科普?qǐng)?bào)告表示，通過考古研究及復(fù)原實(shí)驗(yàn)證實(shí)，早在新石器時(shí)代，中國先民就已發(fā)明木石構(gòu)造的輪軸(轆轤)機(jī)械技術(shù)，為琮、璧、環(huán)、玦等玉器規(guī)模化制作、擴(kuò)散與傳承奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　考古研究推測(cè)，中國史前早期輪軸機(jī)械，是水平旋轉(zhuǎn)木輪盤、軸承及輪軸三者結(jié)合的木石結(jié)構(gòu)。

　　他接受記者采訪指出，一方面，新石器時(shí)代尚未出現(xiàn)金屬工具；另一方面，史前出土大量精美玉器制品，如果沒有機(jī)械輔助，單純手工打磨，基本上也難以實(shí)現(xiàn)。因此，學(xué)界此前有對(duì)良渚玉琮鉆孔使用金屬工具或缺乏機(jī)械輔助的猜測(cè)，兩者均經(jīng)不起推敲，癥結(jié)都在于沒有從機(jī)械力學(xué)方向構(gòu)思。

　　鄧聰介紹說，根據(jù)遼寧查海遺址已知最早石質(zhì)固定軸承、澳門黑沙玉石作坊遺址輪軸管鉆機(jī)械遺跡的研究發(fā)現(xiàn)，利用輪軸原理產(chǎn)生持續(xù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，配合竹筒鉆具和解玉砂，可成功攻克良渚玉琮硬度高達(dá)莫氏6度-6.5度的軟玉鉆孔難題，穿孔深度可達(dá)50厘米，且孔徑大(5厘米至6厘米)，堪稱史前人類科技巔峰的代表作。

　　實(shí)驗(yàn)復(fù)原

　　為揭示和實(shí)驗(yàn)復(fù)原古人利用輪軸機(jī)械進(jìn)行玉器深孔加工工藝，鄧聰2018年在執(zhí)教的香港中文大學(xué)考古實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，帶領(lǐng)學(xué)生挑選天然河流中鵝卵石作軸承，與木質(zhì)大型輪盤及竹管作軸柱，從海濱采集石英砂作解玉砂，以大型竹管當(dāng)鉆具，構(gòu)成原始木石制輪軸機(jī)械。

　　這種由人手推動(dòng)木石制輪軸機(jī)械，用手直接拉動(dòng)輪盤旋轉(zhuǎn)，在精準(zhǔn)時(shí)間計(jì)算及轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)測(cè)控制下，輪盤1分鐘可達(dá)到60轉(zhuǎn)至80轉(zhuǎn)次，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主要向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，由輪盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械力矩，竹管鉆具前方，加沙加水在玉毛坯上旋轉(zhuǎn)摩擦。同時(shí)，木輪盤迭壓在鵝卵石軸承上，由于木輪旋轉(zhuǎn)雙方接觸面，產(chǎn)生同心圓研磨的使用痕跡。

　　復(fù)原實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果顯示，以青海產(chǎn)良質(zhì)軟玉方型玉琮毛坯，對(duì)向方式管鉆穿孔，鉆穿直徑6.6厘米、深5厘米中孔，完成脫芯工程，共歷時(shí)37小時(shí)47分23秒，木輪旋轉(zhuǎn)141452次。

　　鄧聰表示，這是迄今所知以原始木石輪軸機(jī)械，首次復(fù)原玉琮穿孔的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)良渚玉琮穿孔技術(shù)，在沒有金屬管鉆的條件下，由木石及解玉砂的組合，完全可以克服軟玉大型穿孔的難題。

　　作為另一項(xiàng)重要成果，玉琮穿孔實(shí)驗(yàn)還對(duì)木輪盤與軸承間摩擦的方式，特別是這種滑動(dòng)摩擦在石軸承上所產(chǎn)生使用痕的形成過程，進(jìn)行精細(xì)記錄和拍攝，從而動(dòng)態(tài)掌握軸承使用痕發(fā)生的機(jī)制模式，成為今后對(duì)考古出土同類玉石器判斷的標(biāo)準(zhǔn)。

　　天圓地方

　　天圓地方是中國古人重要的宇宙觀，象征天象的圓也被中國玉文化核心概念集中體現(xiàn)。

　　鄧聰說，在距今約一萬年前后的中國，以代表社會(huì)最高價(jià)值觀物質(zhì)的軟玉，配合最尖端的輪軸機(jī)械旋轉(zhuǎn)科技，制作出近乎正圓的玉器，旨在表達(dá)至高無上的天圓哲學(xué)，也象征著中國史前科技水平及精神文明的核心。

　　出于對(duì)天圓理念的強(qiáng)烈追求，從新石器時(shí)代早期開始，中國先民中就產(chǎn)生很多輪軸機(jī)械的天才玉工，他們以知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)制作各種圓形玉器，滿足社會(huì)精神文化需求。這也讓中國史前輪軸機(jī)械技術(shù)，在新石器時(shí)代遙遙領(lǐng)先。

　　考古研究推斷，在興隆洼文化階段，這些優(yōu)秀玉工已完全掌握輪盤及被加工物共同旋轉(zhuǎn)軸心的技術(shù)理論；到紅山及良渚文化階段，他們對(duì)輪軸機(jī)械使用更是非常熟練，完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化的高端水平。

　　自新石器時(shí)代開始，中國古人以軟玉為原料，配合先進(jìn)輪軸機(jī)械，生產(chǎn)琮璧環(huán)玦等玉禮器，“開創(chuàng)出史前東方禮器獨(dú)特的文化風(fēng)格，以及綿延至今的中華玉文化?！编嚶斦f。(完)