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本 文 約 6500 字 閱 讀 需 要 17 min 在東方幾無用武之地 玻璃雖說如此受到當(dāng)代學(xué)者的推崇，可在過去很長時間，它的用途其實遠(yuǎn)不如今日這般廣泛。英國著名社會人類學(xué)家艾倫·麥克法蘭曾經(jīng)概括了玻璃的五種功用：裝飾品、容器器皿、窗玻璃、反射（鏡）以及透鏡與棱鏡。 有趣的是，在近代之前，從歐亞大陸由西往東，玻璃的用途呈現(xiàn)出逐漸減少的趨勢。如果說，在西北歐，人們充分利用了玻璃的全部五大功能的話，到了歐洲大陸的西部，從13世紀(jì)以后也利用了玻璃的四種功能（少了窗玻璃）。到了歐亞大陸的中部，也就是沙俄與中東地區(qū)，又丟掉了鏡子和透鏡。再往東，到了擁有整個人類社會半數(shù)人口的印度、中國和日本，古人連玻璃的容器器皿也基本舍棄了，只剩下了五大用途里的裝飾品。更不用說，再往東進(jìn)入美洲的話，土著（印第安人與因紐特人）更是長期不知玻璃為何物，讓一切用途都在此“歸零”了…… 說起來，在玻璃的這五種主要用途里，裝飾品反而是最不實用的一種。偏偏不實用的用途卻流傳最廣。玻璃珠子、玩具和首飾，可以說早已遍布各地。在古代中國，玻璃也被當(dāng)作寶石的替代品。清代雍正皇帝甚至明確規(guī)定，三品至六品官員的朝帽上采用不同顏色的玻璃裝飾，至于寶石、珊瑚之類的“奢侈品”，那只有一二品的高官們才有資格使用了。 今天的人們大概很難想象，失去玻璃其余四項用途的生活會變成什么樣子。但古人也有古人的辦法。起碼在歐亞大陸的東部，玻璃不但不是不可或缺，甚至變得有些沒有用武之地。在這些地方，連西歐人都很晚才用到的鏡子（反射）和透鏡自不待言——人們普遍用磨得光滑發(fā)亮的銅鏡代替玻璃鏡——日本皇室所謂“三神器”里就有一面銅鏡，甚至看上去技術(shù)含量并不是太高的玻璃窗和容器器皿都近乎付之闕如了。 在這兩者之中，玻璃窗遭“棄”的情況大概更容易理解一些。這是古代玻璃使用范圍最狹小的一個功能，主要用在阿爾卑斯山以北的歐洲地區(qū)。當(dāng)?shù)厝酥詴氲桨惭b玻璃窗的念頭，一則是包含哥特式彩色玻璃窗的宗教建筑，二則是寒冷的氣候。玻璃既不影響日照，又能阻擋寒風(fēng)侵入室內(nèi)，可謂是一舉兩得。 相比之下，在中東、印度乃至中國華北、華南的廣大地區(qū)，玻璃窗就顯得不那么有價值了。首先，這里沒有來自基督教的建筑需求——宏偉、華麗的哥特式建筑；其次，價格高昂的玻璃窗也是平民之家力所不能及；最后，氣候條件也不適合玻璃窗，故而傳統(tǒng)房屋幾乎不安裝玻璃窗（反例并非沒有）。最后這點聽上去有點匪夷所思，畢竟如今哪戶人家不裝玻璃窗，但其實符合古代的實際情況。無論是中東印度還是中國，都有一個難熬的夏天，其氣溫遠(yuǎn)比西歐的夏天為高。今天的人們可以用空調(diào)或者電風(fēng)扇應(yīng)對酷暑，要是沒有這些現(xiàn)代化工具只能依靠自然風(fēng)驅(qū)走一些暑氣了——不過三四十年前，上海的弄堂居民在夏天往往也要到室外“乘風(fēng)涼”，便是這個道理。為了讓室內(nèi)也能略微涼快一點，通風(fēng)是必要的措施。這就讓阻隔室內(nèi)外空氣流通的玻璃窗成了累贅。更不用說，夏日陽光透過玻璃直射室內(nèi)簡直如同一個噩夢了，因此，今天的建筑設(shè)計中在玻璃窗之后必須考慮內(nèi)遮陽的情況。 至于用于容器器皿的玻璃在古代東方也有它的替代品，這就是陶瓷。從歷史上看，陶器幾乎從發(fā)明的那一刻起，就被先民用作盛物的容器了。仰韶文化（距今約7000年至5000年）的考古發(fā)現(xiàn)里出土了大量彩陶。其炊器中有一種陶灶，它的發(fā)明，使我國遠(yuǎn)古先民炊煮食物從依賴室外堆火，轉(zhuǎn)而自如地控制爐火，標(biāo)志著我國古代飲食文化跨入了一個新的歷史時期。制陶先民還發(fā)明了一種汲水器——小口尖底瓶。這種小口、尖底、短頸、鼓腹的陶瓶，腹兩側(cè)有耳。汲水時，在瓶的兩耳系上繩子投置水面，由于小口、尖底和鼓腹的造型所形成的重力作用，尖底瓶能很快汲滿水而又不至下沉水底。中華先民在長期制陶過程中，不斷認(rèn)識原材料的性能，總結(jié)燒成技術(shù)，積累豐富經(jīng)驗，經(jīng)歷1700多年的長期探索，才在東漢時期（距今1900余年）終于燒制出成熟的青瓷器與黑瓷，實現(xiàn)了陶轉(zhuǎn)化為瓷的偉大飛躍。
小口尖底瓶。新石器時代，出土于西安市臨潼區(qū)姜寨，現(xiàn)藏于陜西歷史博物館。是仰韶文化半坡類型的典型水器。陶瓷容器也是玻璃器皿在古代東方的替代品 相比陶器，瓷器質(zhì)地致密，胎體光潔，釉色美麗，素肌玉骨，恬淡清雅，而且不滲水。瓷器制成的器皿不但在中國使用廣泛，還沿著絲綢之路流傳域外，同樣廣受歡迎。亞、非許多地區(qū)在中國陶瓷器輸入之前“飲食不用器皿”，多以植物葉子作為食器。南宋《諸蕃志》介紹：登流眉國（今馬來半島）“飲食以葵葉為碗，不施匙筋，掬而食之”；渤泥國（今文萊）“無器皿，以竹編、貝多葉為器，食畢則棄之”。自從從中國獲得陶瓷器輸入以后，這種精良、衛(wèi)生又實用的器皿讓當(dāng)?shù)厝嗣袢粘Ｉ钣闷饔辛撕艽蟮母纳?。對此，艾倫·麥克法蘭同樣指出，“直到最近數(shù)百年以前，玻璃的主要用途一直是做容器。中國人和日本人用黏土制造了極佳的容器，所以他們無論如何沒有理由對玻璃鍥而不舍?！?/p> 怎與陶瓷爭鋒 這句話的確有其道理。其實，陶瓷器表面的那層“釉”，通常由硅酸鹽復(fù)合物經(jīng)由高溫熔融態(tài)再冷卻而制成。它與玻璃均屬非晶態(tài)物質(zhì)，在物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理化學(xué)性能上沒有本質(zhì)區(qū)別。所不同的是，兩者雖然成分近似，但在制備工藝上大有不同，前者以薄層釉漿的形式附著于陶瓷胎體表面而后燒結(jié)；后者則需要將原材料在耐火的容器即坩堝中煉制，耗時費力，且受制于坩堝的大小與耐火程度。更重要的是，瓷釉的配制和胎體成型、燒制是分別獨立的環(huán)節(jié)，而玻璃的熔制是制作工藝的首要環(huán)節(jié)，與加工成型緊密相連。因此看來，玻璃的技術(shù)“門檻”似乎也要更高一些。
2018年2月12日，英國特倫特河畔斯托克的哈爾森公司的工廠，一名員工從一個釉池中取出一個瓷器杯子。釉是覆蓋在陶瓷制品表面的無色或有色的玻璃質(zhì)薄層，能增加制品的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和電介強(qiáng)度。相比陶器，瓷器質(zhì)地致密，胎體光潔，釉色美麗，而且不滲水 不過，古代中國既然能創(chuàng)造出如此高妙的陶瓷工藝，這點技術(shù)困難自然沒有道理成為不可逾越的障礙。實際上，唐代以后，中國已經(jīng)可以制作和西方相同配方的鈉鈣玻璃?？上В徊ㄎ雌揭徊ㄓ制?，鈉鈣玻璃所需的天然堿資源（堿是鈉鈣玻璃中鈉的主要來源）在中國并不豐富，作為替代品的鉛玻璃（中國鉛礦資源豐富）不但不耐熱，且鉛玻璃在熱加工時揮發(fā)有毒，絕非理想的生活器皿。相比之下，中國的優(yōu)質(zhì)高嶺土資源豐富，這就保證了瓷器原料來源無虞。而便宜的陶罐陶杯也比昂貴的玻璃器皿更能滿足儲物與飲水的需要。 退一步說，即便古代中國富有制作玻璃的天然堿資源，舍陶瓷而取玻璃大概仍然不是一個經(jīng)濟(jì)理性的選擇。古代的手工業(yè)生產(chǎn)，普遍以木炭作為燃料。《天工開物》中統(tǒng)計過燒制陶器所需的木炭數(shù)量，“大抵陶器一百三十斤，費薪百斤”。木炭來自薪柴，出炭率大抵是每3千克木柴可得1千克炭。因此生產(chǎn)130斤陶器的過程中大概需要耗費300斤木柴。由于玻璃的燒制需要高溫（熔窯的溫度甚至高于瓷窯的溫度），而要長時間保持玻璃的熔化狀態(tài)，所耗費的木柴數(shù)量自然更加可觀。 就燃料而言，木柴的最大缺點就是再生周期長、數(shù)量有限，用量是否能夠得到保證呢？在古代中國，民眾冬季取暖也需薪柴。歷朝的宮廷用柴也是遠(yuǎn)大于老百姓人家的消耗量。以明朝宮廷的實際用柴量為例，天順八年（1464）易州柴廠坐派供應(yīng)215萬千克柴炭；成化元年（1465）為325萬千克；成化三年（1467）增至870萬千克。明末宮中每年用薪柴1300萬千克，木炭600萬千克。按1/3的出炭量折算，共用薪柴3100多萬千克。當(dāng)時紫禁城里約有宮人9000多人，折合每人每年消耗5立方米木材。普通人家雖然消耗量不至如此之多，但考慮龐大的人口數(shù)量，對木材的需求壓力實在不言自明。結(jié)果，宋代以后，各地都感到了缺乏薪柴的壓力。發(fā)現(xiàn)煤礦的地區(qū)還好些，逐漸開始開采煤礦以為日用燃料（盡管煤炭的開采相較木材的獲取成本提高了許多）。沒有煤礦的地區(qū)，人民就只能使用各種代用品。最普通的就是以熱值很低的稻草為燃料。西北地區(qū)沒有稻草，百姓甚至不得不用曬干的馬糞為燃料。在這種取暖尚難以保證的情況下，耗炭量比陶瓷工藝更大的玻璃制造業(yè)自然也就難以受人青睞了。 除此之外，17世紀(jì)末期來華的一位耶穌會士杜赫德（Du Halde）還曾經(jīng)說過一番話解釋了中國陶瓷作為容器的優(yōu)勢：“蓋因以為本國瓷器更有妙用故：它可盛裝滾燙液體，以中國人之道，手持一碟沸沸然茶水，亦不會燙煞人。況中國瓷器光澤熠然，不讓玻璃。倘論其透明度有遜，其易碎性亦遜矣?！边@當(dāng)然也符合一般人的生活經(jīng)驗，喝熱飲料時，不管是熱茶、熱開水、熱米酒，玻璃杯就是個壞容器——因為它會因熱脹冷縮不均而炸裂。更糟糕的是，早期的厚玻璃杯比后來的薄玻璃杯更容易炸裂。相比之下，耐熱的陶瓷杯子就顯得“安全”多了。
三只18世紀(jì)初葉由德國“Meissen 梅森”國立瓷器制造廠制作的硬漿瓷花瓶。梅森瓷是歐洲第一名瓷，也是全世界最佳的瓷器制造商之一。德國人制作出硬瓷后，歐洲人才算是真正有了自己的自制瓷 不僅如此，古人品茶時對茶的湯色有講究。此時茶具底色對于湯色的襯托就起到舉足輕重的作用。在“以黑襯白”這方面，透明度很高的玻璃器反而有劣勢。無怪乎艾倫·麥克法蘭斷言，“一個飲茶的國度，不可能開發(fā)濫觴于羅馬玻璃的那等精美玻璃酒具”。與中國人飲茶的情形大相徑庭，歐洲人用玻璃杯來盛葡萄酒——一種冷飲料。恰好，葡萄酒的品質(zhì)最講究“色澤”。著名的法國喜劇演員路易·德·菲耐斯在大名鼎鼎的《虎口脫險》之外演過一部不那么出名的《美食家》。在劇中，他扮演一位一言九鼎的美食家，卻因人陷害而失去了味覺。緊要關(guān)頭，他正是通過肉眼觀察玻璃杯里的葡萄酒色彩，準(zhǔn)確判斷出了其產(chǎn)地與年份（這當(dāng)然是喜劇的夸張效果）?？梢哉f，葡萄酒和透明質(zhì)感的玻璃杯幾乎是珠聯(lián)璧合。玻璃杯增加了視覺效果，讓人們喝起來得以眼嘴并用。只不過葡萄酒在古時受眾有限，連帶對玻璃杯也缺少了這方面的需求。艾倫·麥克法蘭為此坦率承認(rèn)：“透明玻璃很長時期都沒有明顯用途，它后來才變成了人類以不同眼光看待世界的基本工具。” 陶瓷也可透明 無論如何，玻璃的確在因緣附會下成為人類科技大突破的助力。在科技史上的這種重要地位，的確令陶瓷相形見絀。其原因其實也不難理解。古代中國的工匠將陶瓷的容器與裝飾功能發(fā)展到登峰造極的地步。17世紀(jì)末18世紀(jì)初，是中國貨在歐洲最為風(fēng)靡的時期，那時在歐洲刮起了一股“中國風(fēng)”。人們把中國看作是最為時尚的國度，既神秘又令人神往。瓷器在歐洲人眼中被看作是“白色的金子”，人們?yōu)槟軗碛兄袊善鞫陡序湴梁妥院馈Ｎ鞣絿乙环矫娲罅窟M(jìn)口中國瓷器，一方面出于限制白銀外流的考慮又宣傳不要購買中國瓷器。當(dāng)時英國有一首詩歌是這樣說的：為什么把錢往海外拋擲，去討好變化無常的商賈？再也不要到中國去買，這里有的是英國瓷器。然而，“國貨”無論質(zhì)量、數(shù)量還是價格都無法與中國的進(jìn)口產(chǎn)品競爭，英國消費者仍然愿意大量買進(jìn)中國（景德鎮(zhèn)）瓷器。 直到公元18世紀(jì)初葉，德國人才制造出真正的瓷器——硬瓷，以后推廣至法國、瑞典、英國、俄國、西班牙等地，這時歐洲才算有了自制的瓷器。更晚至18世紀(jì)后期，隨著德國梅森、法國里摩日、荷蘭代爾夫特及英國斯坦福德郡等歐洲諸瓷廠的建立，歐洲的制瓷技術(shù)發(fā)展迅速，隨著蒸汽機(jī)的廣泛運用，陶瓷工業(yè)也由原來的手工作業(yè)改為機(jī)器生產(chǎn)。最終，在19世紀(jì)初期歐洲瓷器才開始逐漸取代來自中國的傳統(tǒng)產(chǎn)品。既然在長達(dá)幾個世紀(jì)的時間里，歐洲的科學(xué)家們都為模仿乃至趕超中國瓷器而絞盡腦汁，他們恐怕更沒有心思去思考陶瓷還會有什么其他用途，以及作為認(rèn)識世界的工具或者改善客觀環(huán)境的工具的潛力了。 實事求是地說，在從新石器時代到20世紀(jì)的漫長歲月里，歷代工匠制作的陶瓷器皿幾乎都是人們?nèi)粘Ｉ钣闷?。所采用的原料和制作工藝，也大致差不多。直?0世紀(jì)，“制陶這門最古老的技術(shù)才可以說是真正形成了一門與技術(shù)和科學(xué)知識密切相關(guān)的行業(yè)”。陶瓷也逐漸超出了日常生活范圍，在工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中大顯身手。這些新品種陶瓷不但在原料上不再使用粘土、瓷石之類的天然原料，而且在工藝上也不再沿用傳統(tǒng)的方法，而是采用新的制造技術(shù)，如靜水壓成型、高頻濺射、高溫?zé)釅?、高溫?zé)徨?、真空蒸發(fā)等等。 其中值得一提的是高溫高強(qiáng)度陶瓷。自從飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等新技術(shù)發(fā)展之后，工程上對耐高溫和耐磨材料的要求愈來愈高。比如，噴氣發(fā)動機(jī)的動力燃燒室里的溫度非常高，一般金屬材料在這樣高的溫度下很快就會化為白煙而損壞。相比之下，陶瓷卻大有潛力。就拿氮化硅陶瓷來說吧，它能在高達(dá)1200℃的溫度下不喪失機(jī)械強(qiáng)度，硬度僅次于金剛石，表面光滑如油，能耐酸腐蝕，也能忍受急冷急熱的溫度突變，這些優(yōu)點無疑讓其成為航空航天工業(yè)的理想材料。 不僅如此，就連玻璃原本的獨門秘籍——透明居然也被陶瓷實現(xiàn)了。過去人們總以為只有玻璃是透明的，陶瓷制成半透明已經(jīng)是了不起的事了，怎么設(shè)想它會像玻璃一樣透明呢？但科技人員卻創(chuàng)造了新的奇跡。 陶瓷為什么不透明呢？這是因為普通的陶瓷內(nèi)部存在著雜質(zhì)和氣孔等不均勻的顯微結(jié)構(gòu)，如雜質(zhì)能夠吸收光，而氣孔能使光產(chǎn)生散射。因此，要想讓陶瓷變得透明，就得選用高純度的原材料，并且排除陶瓷里的雜質(zhì)與氣孔。當(dāng)然，還需要添加合適的燒結(jié)添加劑，表面加工也要光潔如鏡……這樣才能生產(chǎn)出“透明”的陶瓷來。 這種“透明陶瓷”有什么用處呢？20世紀(jì)60年代，高壓鈉燈問世了。它是光效最高的高強(qiáng)度氣體放電燈，被稱為第三代照明光源，工作時能發(fā)出金白色光，具有發(fā)光效率高、光色柔和、透霧性強(qiáng)、耗電少、壽命長等特點。但它也有缺點：工作溫度高達(dá)1200℃，且壓力大，腐蝕性強(qiáng)。傳統(tǒng)的玻璃燈管無法適應(yīng)如此苛刻的環(huán)境。反而是氧化鋁透明陶瓷用來制作新電光源高壓鈉燈的燈泡十分理想。另外，用透明陶瓷制作高級防護(hù)眼鏡也是一個不錯的選擇。電焊工在作業(yè)時面臨著電弧光輻射等因素的危害，因此護(hù)目鏡就成為一種必備的保護(hù)措施。這種眼睛防護(hù)用具也可以用透明陶瓷來制作。
用透明陶瓷制作而成的高壓鈉燈。它是光效最高的高強(qiáng)度氣體放電燈，由于工作溫度高達(dá) 1200℃，且壓力大，腐蝕性強(qiáng)，傳統(tǒng)的玻璃燈管無法適應(yīng)如此苛刻的環(huán)境。氧化鋁透明陶瓷用來制作新電光源高壓鈉燈的燈泡十分理想 后來，又相繼誕生了氧化鎂、氧化釔透明陶瓷，用于紅外技術(shù)的氟化物和硫化物透明陶瓷等等。不同種類的透明陶瓷，如雨后春筍般地不斷涌現(xiàn)，為新技術(shù)的高速發(fā)展提供了有利的物質(zhì)條件。不過，“透明陶瓷”對光線的透過率并不是100%。作為一種具有一定透光性的多晶材料，“透明陶瓷”的含義通常被認(rèn)為是光線透過率超過10%即可。相比之下，普通采光玻璃的透光率平均來說略高于80%。從這個意義上說，倒也不能斷言“透明玻璃”就會被“透明陶瓷”取而代之。 參考資料： 麥克法蘭:《玻璃的世界》； 李劍峰：《平板的“表面”功夫：深入了解玻璃的故事》； 關(guān)寶琮等《陶瓷史》； 郭小燕：《論影響中國傳統(tǒng)玻璃工藝發(fā)展的歷史文化因素》； 于麗：《有“塑膠水晶”之美譽(yù)的亞克力》； 蘇更林：《陶瓷變透明 搖身變“明星”》等
END 作者丨邢靜 編輯 | 詹茜卉 校對 | 王用鑫 |
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