中国冶金起源及其早期发展是中国考古学和金属史研究中的热点，因其涉及旧大陆早期区域互动和东西方技术文化交流等问题，在国际学术界也颇受关注。随着研究的不断深入，中国西北地区的早期冶金与欧亚草原和中亚等地存在密切联系已逐渐形成为一种共识。冶金术与农作物（如大麦和小麦）和家畜（如山羊、绵阳、马等）等组成了所谓“技术包裹”的概念，在公元前2000年前后东亚大陆参与“史前全球化”过程的讨论中被屡屡提及。与此同时，有学者开始突破基于族群迁徙的传播论叙事模式，在关注外来技术影响的同时，尝试从“本位视角”（emic perspective）讨论区域自然文化景观和技术革新在中国早期冶金发展过程中的重要贡献，以及不同人群在技术本土化和传播过程中发挥的不同作用，令人耳目一新。本文拟在此基础上简要梳理相关资料和研究成果，并就中国早期冶金术的本土化过程和区域技术文化交流等问题提出几点粗浅认识，以求教于学界同仁。
一、河西走廊早期本土化冶金生产
沟通新疆、中亚和中原腹地的河西走廊地带，在中国冶金术早期发展和传播中的关键作用已为学界所熟知。近期，该地区的冶金考古工作又取得了重要进展。2007～2009年，甘肃省文物考古研究所、北京科技大学、北京大学等单位组成的研究团队，在河西走廊及邻近地区开展了系统的田野考察，早期冶金生产是其中重要的工作内容。调查确认了与早期金属生产与使用相关的遗址30余处，在敦煌西土沟、张掖西城驿（原称“黑水国”）、金塔缸缸洼和火石梁等遗址发现了炉渣、坩埚/炉壁残片等冶铸生产遗存。在此基础上，2010年启动了对西城驿遗址的主动性考古发掘。
张掖西城驿遗址地处河西走廊中部，东距黑水河中游河段10公里，总面积超过35万平方米。该遗址自马厂晚期（第一期，约2100-2000 BC）开始使用，其后为西城驿文化（第二期，约2000-1700 BC）和四坝文化（第三期，约1700-1500 BC）遗存。截止2013年，西城驿遗址发掘总面积1350平方米，发现房址、独立墙体、灰坑、墓葬等数百处，出土大量陶器、石器、骨器、铜器和碳化作物等遗物。土坯建筑、碳化大麦和小麦颗粒的存在，显示了2000BC前后该地区与欧亚草原和中亚地区的交流互动，而自遗址第一期既开始出现的炉渣等遗物（cal.2135-2035 BC），则使得西城驿成为河西走廊乃至整个东亚地区最早从事冶金生产活动的遗址之一。自西城驿文化时期，出土的矿石、坩埚/炉壁残片、鼓风嘴、炉渣、石范以及金属器物，贯穿选矿、冶炼、制器等冶金“产业链”（Chaîne opératoire）中的关键步骤，为理解该地区早期本土化的冶金生产及使用提供了新的关键材料。
李延祥等近期发表了西城驿遗址出土冶铸遗物的研究成果，经分析的样品包括炉渣、矿石坩埚/炉壁残片，均来自西城驿遗址第二、三期遗存。根据炉渣包裹金属颗粒的性质，研究者将其分为“纯铜渣”和“合金渣”两类，前者（27件）的数量远高于后者（5件）。合金渣的铜颗粒中常含有砷、锑、铅、锡等元素，其中砷含量高者可达30%以上。坩埚/炉壁残块附渣和矿石的分析结果也显示出类似的趋势，多数样品显示与纯铜生产有关，而少量样品显示合金生产的迹象。据此推断西城驿遗址的冶炼生产大体分为两个步骤，首先是基于氧化铜矿直接还原生产纯铜，其后在冶炼流程后期添加合金元素矿石炼制合金，其性质已经属于有意识地“合金化”工艺过程。
铜器目前仅见于西城驿遗址二、三期，以小件工具、装饰品为主。经分析的34件铜器的材质以红铜为主（Cu，22件），其次为砷铜（Cu-As，9件），并有少量锡青铜（Cu-Sn，2件）和锑青铜（Cu-Sb，1件），铜器的类型、材质和加工技术之间的对应关系并不明确。整体而言，西城驿铜器显示出与河西走廊地区其他早期铜器类似的技术特点。值得注意的是，从早到晚铜器的材质显示出由红铜向铜合金变化的趋势：二期器物中（共21件）红铜的比例在8成以上（17件），而三期的器物中（共13件）则不到40%（5件）。与之相对，以砷铜为主的合金材质在二期占比不到20%（4件），三期器物中则增加至60%以上（8件）。铜器的材质特点与冶铸遗物显示的冶炼技术较为一致，体现了冶金生产技术演进的大体趋势。
西城驿遗址的早期冶金生产并非偶然现象。走廊西部的酒泉高苜蓿地和照壁滩遗址曾出土马厂晚期铜器，至西城驿文化时期，包含冶铸遗物的遗址基本遍布走廊中部的黑水河流域，走廊北部的北山地带据信是其金属矿物的主要来源。此外，对河西地区古代遗址沉积物的分析结果也显示，在相当于西城驿文化、齐家文化时期的地层中，铜元素的含量有显著增高。不难看出，公元前第三千纪末期，铜冶金生产已在河西走廊地带实现本土化，在此过程中，来自中亚和欧亚草原地带的技术影响应发挥了重要作用，但当地人群的技术选择、经济生业背景和自然资源条件亦是其关键因素。至西城驿文化时期，河西走廊地带已成为重要的早期冶金生产中心，对冶金技术的进一步发展和传播产生了重要影响。
二、齐家文化铜器相关问题的再认识
齐家文化在中国早期冶金研究中占有重要地位，这主要缘于其相对较早的年代和数量众多的铜器发现。据不完全统计，包括近期发掘的磨沟遗址在内，被归于齐家文化的铜器数量已在500件以上。虽然常与“早期冶金”的讨论相联系，但齐家文化年代跨度大、分布范围广，不同区域类型和发展阶段的铜器也各有不同，有关齐家文化铜器性质事实上仍存在不同的见解。随着近年来对齐家文化的认识不断深入，其铜器的年代和文化背景也逐渐清晰。陈国科以西城驿遗址的系列测年数据，重新梳理了西北地区的早期铜器遗存，基本代表了目前关于此问题的最新认识。
正如前文所述，约2300-2000 BC是西北地区早期冶金的肇始阶段，永登蒋家坪、酒泉照壁滩和高苜蓿地曾出土小件铜器，缸缸洼和西城驿（一期遗存）等遗址发现有冶金遗物，显示本土化的冶金生产已经出现。这些遗址均属马厂文化，此阶段齐家文化遗址基本不见用铜迹象。其后的西城驿文化与齐家文化中期年代大体相当（约2000-1700BC），河西走廊地区的早期冶金活动逐渐繁荣，并开始显现对外发生影响的趋势。在走廊中西部的西城驿文化遗址中，冶金遗物的出现频率和数量都较前一阶段有明显提高。走廊东部的武威皇娘娘台、海藏寺以及青海东部的宗日、金蝉口等地的齐家文化遗存开始出现用铜迹象。有学者认为，齐家文化铜器的出现是受西城驿文化影响的结果。至齐家文化晚期，其中心虽已转移至洮、湟流域，但仍与河西地区的四坝文化保持密切联系，获取冶金产品和技术仍是其主要动因。
从技术的角度而言，以往检测的齐家文化铜器（共23件）的材质以红铜为主（18件），少量合金材质也以铜锡铅体系为主（锡青铜3件、铅青铜和铅锡青铜各1件），不见砷铜；且铜器材质有随年代变化的趋势，早期为红铜，晚期出现合金。因此不少学者曾提出，齐家文化的铜器技术经历了从红铜而至青铜的发展过程，与邻近的四坝文化以及中亚等地存在砷铜的技术面貌有所不同。随着研究工作的不断展开，齐家文化铜器的分析数据更为丰富。尤其是砷铜器物在宗日、金蝉口、磨沟等齐家文化遗址中的发现，使得我们有必要重新审视齐家及相关早期用铜文化的铜器的技术面貌及其发展历程。
目前河西走廊及邻近地区经分析的早期铜器已有260余件，除齐家文化以外，还涉及马厂/西城驿/四坝文化系统的多处遗址。根据陈国科、许宏等近期提出的年代框架，将现有的铜器材质分析数据略作总结即可发现，马厂/西城驿/四坝文化和齐家文化两个文化系统，同阶段的铜器材质构成比较接近，由红铜、砷铜向锡青铜变化的趋势是一致的（图一）。有两个问题需要注意：其一，在稍晚阶段，四坝文化铜器中砷铜的比例似乎偏高。但同时应该意识到，与其相对应的齐家文化铜器的分析数据主要来自磨沟遗址，事实上已处于齐家文化末期，主体年代或许偏晚，这可能是导致材质构成差异的原因。其二，这种铜器材质整体变化的过程，也不宜简单理解为技术的单线进化，本土化的冶金生产在其发展过程中也可能存在与欧亚草原等其他地区存在持续的技术交流。如锡青铜的出现并成为主要材质类型，就可能与塞伊玛——图比诺现象、安德罗诺沃文化系统等早期冶金传统后续的影响不无关系。
先前的研究中不少学者注意到不同遗址出土铜器材质的差异，如皇娘娘台铜器以红铜为主，甘肃东部的金蝉口、宗日等多见砷铜；四坝时期河西走廊东部遗址多见砷铜，而偏西的遗址锡青铜的比例则较高。根据前文的分析可以看出，除不同遗址的器物种类、所属区域文化类型等因素以外，这种差异很大程度上也是年代早晚关系的体现。从早期铜器的种类、制作工艺和材质等角度来看，河西走廊地区两个早期使用铜器的文化系统之间的差异并不明显，因而有学者提出了“黑水河传递区”（Ejin River Transfer Zone）、“西城驿——齐家冶金共同体”等概念，尝试跨越考古学文化，整体把握河西走廊地区早期冶金的区域特点和发展脉络，进而探讨不同文化（人群）在其中发挥的作用，是很有意义的探索。将齐家文化铜器视作西北地区早期冶金整体发展过程中的一环，而不是基于文化类型的划分而过于强调其特殊性，也与现有资料更为相符。
三、早期冶金术的重塑与技术传播
有关中国冶金“本土起源”和“西方传入”的讨论由来已久。上世纪90年代，安志敏系统梳理了中国早期铜器的考古发现，指出早期铜器“很可能是通过史前时期的‘丝绸之路’进入中国的”。其后胡博（L.G.Fitzgerald-Huber）和戴寇琳（C.Debaine-Francfort）分别撰文指出齐家文化铜器与“塞伊玛——图比诺现象”（Seima-Turbino Phenomenon）同类器物存在相似之处，讨论了中国西北与欧亚草原地带的早期文化联系。东西方早期冶金技术的交流问题逐渐引起学界关注，相关讨论也不断深入。
关于早期冶金技术的传播路线，不少学者支持经新疆西北部、天山中段、哈密盆地、河西走廊而及河湟地区，最终至中原内地的观点。也有学者认为，早期冶金技术从南西伯利亚穿越蒙古高原，通过黑水河流域抵达河西走廊，并经由中国北方地带沟通中原地区。近期黑水河流域早期冶金生产中心的确认，似乎支持了后者的说法。需要指出的是，早期的区域文化交流是间接的、非连续的过程，在不同时期可能是通过多种途径进行的，正如中国西北和北方地区早期铜器所体现的多种文化因素共存的复杂现象，是无法通过某种文化的单独影响或整体输入来解释的。梅建军曾指出：“区域互动与技术创新是理解中国早期铜器区域特征的两把钥匙”。在此意义上而言，河西走廊地带早期冶金生产遗存的意义远不止强调了哪条传播路线这么简单，更重要是其为在当地生业、经济和社会发展背景下，讨论冶金技术的落地生根和进一步传播奠定了基础。
冶金生产是包含采矿、选矿、冶炼、制器（铸造、锻造）等技术环节的复杂过程，其间需要有严格的条件控制以使得一系列物理和化学变化过程得以实现。相对于个别交流偶得的铜器而言，开始从事本土化的冶金生产，对早期区域社会的影响则要深远得多。一方面，在文字出现之前的史前时代，冶金生产的技术知识需要通过个体之间的“学徒培训”（apprenticeship）才有可能得以传授；另一方面，冶金生产的产业链复杂、人力物力投入大，不可避免地会对原有的生业经济和手工业体系产生影响。即便是西城驿遗址这样早期的“家户”（household）规模的冶金生产，冶金工匠（至少是在从事冶金生产期间）也需要所在社群提供必须的生活保障，并在原料获取（如开采矿石、烧制木炭）和运输、生产设施（如冶炼炉/坩埚）和工具制作、生产过程的人力投入（如鼓风）等方面给予支持和协助。
与之对应，为适应当地的自然资源和生业经济体系，满足当地区域社会的需求，冶金产业本身不可避免地会在本土化的生产实践中做出相应改变。从河西走廊地区的早期冶金产品来看，确实与欧亚草原存在颇多相似之处，以至于有学者认为与草原地带的贸易是该地区早期冶金生产的动力。这是非常有意义的推测，但仍待相关物料溯源研究予以验证。与此同时，有学者注意到中国西北地区出土的几何纹铜镜、带援铜刀、牌饰等少见或不见于欧亚草原地带，应代表了当地的区域“技术革新”。又如与前文所述，西城驿遗址的砷铜冶炼技术，显示了本土冶金工匠对当地自然资源已有充分了解并加以合理利用。更为耐人寻味的是，火烧沟遗址出土的权杖头虽然有着明显的西方文化因素，但却采用了分铸的方式铸接四个羊首装饰，这种工艺在欧亚草原的早期铜器中尚未见报道，却似与中原地区青铜时代极具代表性的组合范铸技术颇有渊源。
在有关中国早期冶金的讨论中，西北地区常被赋予“过渡区”或“中转站”角色。考虑到其沟通中原和欧亚地带的关键地理位置，这显然是不辩的事实。但正如科尔（P.L.Kohl）曾经指出的那样，重要的技术发展时常在所谓的“文化边缘地带”得以实现，进而对原有的区域交流格局产生深远影响。中国的西北地区在早期冶金发展的过程中可能就扮演了这样的角色。外来的技术知识体系在此经历改造，以适应新的自然资源、环境和生业经济基础，新的冶金生产中心得以形成并向周边地区施加影响，其作用恐怕不止是中转站那么简单。相对于欧亚草原和中亚地区，无论在地缘关系还是文化传统上，西北地区与中原地区的联系都更为密切。从一定意义上而言，西北地区更应该理解为冶金技术进一步传播的策源地。
公元前第二千纪前期，齐家文化显示出明显的向东发展的趋势。陈小三将其总结为南、北两条路线，其中北线经黄河谷地联络内蒙古中南部，南线则由泾、渭河谷进入关中平原，进而抵达中原腹地。在铜器方面，林沄曾注意到二里头出土铜刀与“北方系青铜器”的联系，近期又有学者指出，二里头绿松石牌饰亦是受西北地区影响的结果。也有学者根据石峁遗址的最新发现，提出经陕北高原、晋南盆地（陶寺）而与二里头文化的核心地区相联的观点，可视为北线的延伸。
从冶金技术的角度来看，二里头遗址铜器已公布的结果以锡青铜体系为主，但早期仍有砷铜的存在，冶铸遗物中也发现有冶炼或熔炼铜砷合金的迹象。郑州新砦遗址的5件样品中，有1件砷铜，另有2件含砷的红铜。在晋南地区，陶寺遗址出土的4件铜器中，纯铜和砷铜各2件；夏县东下冯遗址出土13件熔铜过程漏溅的小铜块，均有显著的砷含量。陕北地区石峁遗址铜器的分析结果尚未完整公布，有9件传出自韩家疙旦墓地的铜镯经便携式荧光表面分析，大部分器物的砷含量在1%以上。关中地区的老牛坡遗址冶炼遗物年代初步定在商代早中期，但却显示了与西城驿遗址类似的砷铜冶炼技术。考虑到该遗址早期“老牛坡类型”遗存与齐家文化关系密切，同文化系统的商洛东龙山遗址也有出土炉渣的报导，这不失为值得注意的迹象。虽然不能简单地以砷铜的生产和使用作为直接评判标准，但这些研究结果都或多或少地显示出相似的技术特点，断断续续地勾勒出了中原与西北地区早期冶金的联络路线。
需要再次强调的是，早期冶金术的传播和技术演进背后有着深刻的社会文化背景，中原地区早期冶金的产生显然不是简单的技术移植的结果。事实上，通过中原地区已有的制陶技术、社会经济和审美传统以及可支撑大规模生产的社会管理“软技术”的改造，整个冶金生产体系被再次重塑，在二里头时期已发生了翻天覆地的变化。金属冶炼在靠近矿产资源的文化核心区以外的山区进行，金属原料则被集中至王都或中心聚落，使用组合陶范工艺加工成器，最终产品则极具政治礼仪意义，并在等级化明显的“贡赋模式”下分配和使用。至此，区别于欧亚草原和中国西北地区早期冶金传统的“华夏风格”得以建立，并深刻影响了其后延续近千年的中国青铜时代的冶金生产格局。
四、结语
早期冶金在中国的产生、发展和传播是长期复杂的过程，在认识到不同时期、通过多种渠道的交流互动所带来的技术影响以外，还需要充分重视不同地区的自然资源条件、社会经济基础以及本土化生产实践过程中的技术改造的重要意义。河西走廊地区早期冶金中心的形成，标志着冶金术已成功融入中国新石器晚期生业经济和社会文化传统，正如李水城所指出的那样：“中国西北地区对来自中亚及以远地区的冶金术并非全盘被动地接受，而是主动加以改造和利用”。这一本土化的技术改造和产业重塑，为冶金术得以落地生根并继续发展传播奠定了基础。在今后的研究中，我们期待能有更多的跨学科深度合作，在关注技术层面细致分析的同时，从生业经济、社会组织、精神文化等整体发展的框架下考察冶金生产，以进一步阐明早期冶金产业的发展轨迹及其社会意义。
致谢：本文的研究和写作得到了陈国科、李延祥、王辉、李水城、潜伟、韩建业和温成浩等师友的帮助和鼓励。国家文物局（2014220）、国家自然科学基金（51474029）和国家社会科学基金（12&ZD151）提供了经费资助。本文完成于英国伦敦大学考古学院（UCL Instituteof Archaeology），此次出访得到了英国学术院（British Academy）“牛顿国际奖学金”（Newton International Fellowship，NIF160456）的资助，剑桥李约瑟研究所（Needham Research Institute）在资料查阅等方面提供了许多帮助。在此一并致谢！
(作者：陈坤龙 北京科技大学冶金与材料史研究所；梅建军 北京科技大学冶金与材料史研究所、英国李约瑟研究所；王璐 北京科技大学冶金与材料史研究所、河南博物院；原文刊于《考古与文物》2019年第3期)
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