亮瞎眼的古代科技：数千年前的古玉是这样雕琢出来的

　　“玉不琢，不成器”。博物馆的展柜里，那一块块精美的古玉，到底是如何琢磨而成的呢?

　　近日，国家图书馆举行的中国古代重要科技发明创造名家讲座上，中科院自然科学史研究所研究员关晓武给大家分享了中国古玉加工工艺的发展历程，以及古玉制作的待解之谜。

　　古书中的玉石制作工序

　　什么是玉?在《说文解字》中，对玉的定义是“石之美者”。

　　关晓武介绍，按矿物学成分，玉石主要分为硬玉和软玉两大类。前者的代表是翡翠，后者是指透闪石、阳起石一类。此外，广义上还包括蛇纹石、绿松石等及其他宝石。

　　制作玉器，第一步自然是寻找玉料。《山海经》中记载了259处玉石产地，但大多已无踪迹可寻。

　　采集到玉石后，便进入制作环节。工欲善其事，必先利其器。现在有电动琢玉机，古代的技术条件下，采用什么工具来琢磨玉石呢?

　　清代李澄渊在光绪十七年(1891年)应英国医士毕索普要求画了一组《玉作图》。《玉作图》细致描绘了从捣沙研浆、开玉、解玉、粗磨、细磨、掏膛、磨琢纹饰等到最后抛光的各个制作环节的场景。

　　事实上，这并非最早对古玉制作机械的记载。关晓武介绍，元代方回在《桐江续集》卷三十中的描述是目前所知最早涉及琢玉机的文字，明代《天工开物》一书所附的《琢玉图》则是最早的实物描绘。

　　《琢玉图》展示了古代琢玉机的外形。然而，流传至今的《天工开物》有涂本、陶本、《古今图书集成》引用本等20多个版本，不同版本里绘制的琢玉机也不尽相同。

　　古玉制作的待解谜团

　　随着考古工作进展和拉曼光谱检测分析技术等的应用，通过联合研究和模拟实验，人们对古玉制作工艺的认识不断加深。不过，如今人们仍然要面对不少古玉制作的待解谜团。比如，如何加工大平面、制作窄细平行线和深孔、琢制扭丝纹玉环、加工珠子等等。

　　据关晓武介绍，四川广汉三星堆出土的3个牙璋，长度分别为58、71、99厘米。将近一米的大平面，加工难度可想而知，在当时的技术条件下，到底是如何切割、如何制作而成的，还有待研究。

　　令人震撼的不只是大平面，在一些玉器上还发现了肉眼难以察觉的窄细平行线。凌家滩出土的一只玉镯，外径8厘米、内径5.7厘米、厚1厘米。张敬国等学者在30倍显微镜下观察发现，玉镯0.5厘米弧面上有约50条细阴线平行排列，纹丝不乱。

　　“推算一下，每两条线之间的距离仅为0.1毫米。凌家滩文化距今5000多年，难以想象如此精细的加工是怎么实现的，用什么工具做到的。”关晓武感叹道。

　　同样精细的还有扭丝纹玉环。河南淅川下寺春秋时期楚墓出土的一枚扭丝纹玉环，扭丝纹饰非常精美，如绞拧的绳索，一圈圈的线条细密规整，距离均匀。

　　2004年，美国哈佛大学博士生对玉环图片上的螺旋凹槽距离进行了测量，用数学方法做了分析，并将相关研究发表在《科学》杂志上。他认为这些螺旋凹槽和阿基米德螺旋线相符，其制作可能采用了复式精密机械。

　　“他推测当时玉器制作者或许已经知道制造相应的装置，来制成扭丝纹玉环。”关晓武指出，不管春秋时期是否采用了复式机械装置，考古发现的这些扭丝纹玉环都足以说明当时玉工的加工水平已经达到炉火纯青的程度。