- 中国科学技术史稿(修订版)
- 杜石然
- 3385字
- 2020-07-09 15:27:08
四 原始工艺技术
新石器时代除石器、木器、骨器制造技术有很大发展外,还出现了制陶、纺织等原始手工业。这些手工业是氏族集体经济的一部分,是与农业结合在一起的。
制陶
陶器的发明,在制造技术上是一个重大的突破,它既能改变物体的性质,又能比较容易地塑造便于使用的物体的形状;既具有新的技术意义,又具有新的经济意义。它使人们处理食物的方法除烧烤外,增添了煮蒸的方法;陶制储存器可以使谷物、水和液态食物便于存放;陶制纺轮、陶刀、陶锉之类的工具则在生产中发挥了重要的作用。因此,它一出现很快就成为人们生活和生产的必需品,特别是对于定居下来从事农业生产的人们更是须臾不可离的。“神农耕而作陶”的传说,正是把制作陶器和农耕联系在一起的。
陶器是我国新石器时代遗址中最常见的遗物,也是这一时期工艺技术水平的代表性器物。仰韶文化的彩陶既是日常生活用品,也是很好的艺术品,其制陶工艺已达到相当成熟的阶段。山东龙山文化的精美黑陶器,器壁薄如蛋壳而坚硬,厚度仅1~3毫米,表面漆黑有光,工艺水平已较高。
世界上许多地方,陶器是由于在编制或木制的容器上涂上黏土想使之能够耐火而逐渐被发明的。经过一段时间,人们发现成型的黏土不要内部容器也可以烧制成陶器。其烧制技术则经历了很长的发展过程。
制造陶器的第一道工序是准备陶土,最初的陶土不加淘洗,所以含杂质较多。后来,人们学会了淘洗,就出现了“泥质陶”、“细泥陶”,甚至还选用高岭土烧成了“白陶”。制造炊器,为了使它受热时不易裂开,人们特意掺进一定量的砂粒,这叫“夹砂陶”。第二道工序是制坯,早期是用手捏成坯,或用泥条盘筑而成,这统称为手制。后来逐步发明了“慢轮修整法”,就是把已成型的陶坯放在可以转动的圆盘——陶轮上,在转动中修整器坯的口沿等部分。以后又进一步发展到把陶泥坯料放在快速转动的陶轮上,制造圆形陶器。这种制陶方法叫做“轮制”。采用快轮制坯,生产效率和产品质量大为提高了。第三道工序是装饰,大体有以下几类:陶坯未干透时,用器物把坯表打磨光滑,烧成后器表发亮,这叫磨光陶;在陶坯上施一层薄薄的特殊泥浆后再烧制,这叫施加“陶衣”;在陶坯上画出黑色或彩色花纹后烧制成的叫做“彩陶”;在烧陶过程中,采用渗炭的方法,烧成的陶器成纯黑色,这叫“黑陶”;此外,还有“附加堆纹”、“刻画花纹”等。最后一道工序是烧制,早期是在露天烧制的,温度低,受热不均匀,陶器表面上呈现红褐、灰褐、黑褐等不同的颜色,胎壁断面可看出没有烧透的夹心。后来发明了陶窑,如西安半坡遗址中发现的陶窑有竖穴窑与横穴窑两种,都由火口、火膛、火道、窑室和箄组成。经陶窑烧制成的陶器,因火力较均匀,不易变形龟裂,颜色也较齐一。到新石器时代晚期,制陶业有很大发展,可能已由氏族的共同事业逐渐变为少数富有制陶经验的家族所掌握的生产部门。这时陶器制作技术又有提高,制坯已广泛采用快轮,陶窑结构比过去进一步完善,烧制温度可高达摄氏1000度左右;并掌握了在高温时密封窑顶,再从窑顶上渗水入窑,使窑内氧气不足,令陶器在还原焰中焙烧,其中的铁质多转化为氧化亚铁(FeO),从而得到呈灰或灰黑色陶器的方法。这个经验对后来掌握釉色有着重要的意义。高岭土的使用和利用烧成后期对窑温及窑内含氧量的控制来赋予陶器以某种颜色的技术,为我国以后瓷器的出现和它所具有的独特风格奠定了基础。
图1-6 山东潍坊龙山文化遗址出土的双耳黑陶杯
蚕丝的开始利用和原始纺织技术
我国原始社会后期已出现原始纺织技术。分布在全国各地的新石器时代遗址,绝大部分都发现有纺坠,就是证明。
当时使用的纺织原料,多半是野生麻类和其他野生植物的纤维。更重要的是在新石器时代晚期,已开始利用蚕丝织作。在距今五千年左右的浙江吴兴钱山漾遗址中,除了发现苎布,还出土有一段丝带和一小块绢片。中国是世界上最早利用蚕丝的国家,并且在相当长的时间内,是唯一这样的国家。
原始的纺纱方法有两种。一是搓捻和续接,用双手把准备纺制的纤维搓合和连接在一起。另一办法是使用原始的纺纱工具——纺坠。这种工具已经具有能够完成加捻和合股的能力。纺坠,即是在一根横棒的中间或一个圆盘状物体的中间,插置一根植物杆,利用横棒或圆盘转动时产生的力偶,使纤维抱合和续接。
原始的织造方法,是在编席和结网的基础上发展起来的。古人有“编,织也”的说法,说明了这二者之间的密切关系。我国在旧石器时代就已经发明了结网的方法。山西大同许家窑旧石器遗址出土了许多石球,经考古学者研究,都是十万年前人们使用的“抛石索”的遗物。“抛石索”必须使用植物韧皮或动物皮条编制网兜。新石器时代出现了正式的织造技术。最初是编织,像编席一样完全用手编结。西安半坡遗址出土的陶片上,印有好像是用绞缠法制作的布痕,就属于这一类。随后,又出现原始的机织工艺,利用原始腰机和引纬的骨针织作。河姆渡遗址第四文化层,出土了管状骨针、木刀和小木棒,经鉴定,可能是供装置这类机械的部件和引纬的工具。
随着织作方法的发展,在新石器时代晚期,已经能够生产具有一定水平的织品。苏州草鞋山遗址曾经出土一块约六千多年前的葛纤维织物,经线由两股纱并合而成,系用简单纱罗组织制作,罗孔都比较规整匀称。钱山漾出土的绢片,经纬密度均为每厘米48根,丝缕相当均匀,比较坚密平整。
建筑
远古时候,我们祖先曾经在树上“构木为巢”,或利用天然的洞穴作为居住的地方。到新石器时代,人们居住的方式就较多样了。少数地区如广西、云南、广东等石灰岩洞较多的地区,人们还有住在天然山洞里的,但多数地区已普遍建筑了住房。在黄土地带和地势高亢的地区,主要建造半地穴式房屋和原始地面建筑。在湿热的沼泽地带,则主要营造源于巢居,把居住面架设在桩柱上的干栏式房屋。
半坡遗址半地穴式房屋大部分是取土形成竖穴,上部用树木枝干等构筑顶盖。建筑面多呈方形或圆形,中部有一根或多至四根对称的中柱,住室中央或近门处有一圆形火塘,门前有缓冲空间和沟坡状门道。地穴是直壁,一般深50~100厘米,穴底和墙壁涂草筋泥。柱基用原土回填。顶部是自四周向中柱架椽,成方锥形或圆锥形屋顶,内外都涂草筋泥。门道雨篷用大“叉手”。中柱和椽木交接处用藤葛类或绳索扎结固定。顶部节点附近留有排烟通风口。这种木骨涂泥的构筑方式,后来发展成为我国古代建筑以土木混合结构为主的传统。如果把居住面上升到地面,其形式与近现代的砖瓦平房差不多;在外围结构上则出现了承重直立的构筑体,也就是墙壁。构架、墙体和斜坡的屋顶,成为后来我国建筑的基本体形。
河姆渡遗址保存的干栏式木构建筑遗迹,值得注意的是其中带有榫卯的木构件很多。其榫卯大致可分为:柱头和柱脚榫卯、平身柱与梁枋交接榫卯、转角柱榫卯、受拉杆件(联系梁)带梢钉孔的榫卯、栏杆榫卯、企口板等六种。这时的木构建筑还处在榫卯和扎结相结合的阶段,而且一般多是垂直相交的榫卯。远在六七千年前能有这样的木构技术,说明建筑技术已经历了一个相当长的发展过程。在当时使用石制工具的情况下,加工制作如此规整的榫卯构件,的确是一项了不起的成就。
图1-7 河姆渡遗址出土的木建筑构件
交通工具
随着农业、畜牧业和手工业生产的发展,产品不断增多,交换也开始发生,产生了对运输工具的需求,导致了交通工具的发生和发展。
我们的先民在运输生产品以及木、石等建筑材料过程中,逐步创造出滚木、轮子、轮轴,最后出现了车这种陆上交通工具。最原始的车轮是没有轮辐的一块圆木,汉、唐时代著作中称它为“辁”。《左传》中说薛部落最善于造车,出身于薛的奚仲曾做过夏王朝的“车正”(车辆总管)。汉代陆贾的《新语》中还说奚仲“桡曲为轮,因直为辕”,创造了有辐的车轮。由辁发展到轮,使车辆的行走部件发生了一次大变革,为殷代的车奠定了基础。
船舶的发展同样经历了一个漫长的过程。人们从落叶和树干能在水中飘浮得到启发,用石斧将圆木的一面刳成凹形,从而相对地增加了稳定性,并且增加了运载量,这就导致了独木舟的产生。把许多树干捆绑编成一排,这样制成的木排也能获得同样的效果。因地制宜,产竹的地区就有了竹排。《易·系辞》有“伏羲氏刳木为舟,剡木为”的传说。河姆渡和杭州水田畈、钱山漾遗址中都发现有木桨,前者距今七千年左右,后二者则为五千年前左右之实物,形制与后世的木桨很相似。这是最早的船舶推进工具。船只的出现,不仅促进了水上交通和运输的发展,而且使人们的渔捞活动范围也得以扩大。
图1-8 钱山漾遗址出土的木桨