從《考工記》裡的「六齊」談西周金文「則」字的造字創意

《考工記》是中國現存最早記述官營手工業中各工種生產規範和工藝技術的文獻,其中〈攻金之工〉篇所提到的「六齊」可能反映了當時鑄造不同青銅器類所需的合金配比準則。學界對六齊的研究已超過一世紀,但對於其「金」、「錫」所指為何、配比是否確實反映當時的青銅鑄造、合金配比究竟是重量比還是容積比,仍看法分歧。西周早期金文的「則」字造字創意可能即根據青銅合金配比而來,並可從化學成分分析所揭露的成熟鑄造工藝獲得印證。

撰文|江柏毅

 

《考工記》是中國現存最早記述官營手工業中各工種生產規範和工藝技術的文獻,全書記有木工、金工、皮革、染色、刮磨(琢玉、製磬和製矢)及製陶業裡三十個工種的內容。《考工記》成書年代不詳,有春秋末、戰國初、戰國末、秦代、西漢等說,以春秋末、戰國初較受支持,學者根據該書內容多為齊國度量衡、地名和方言,推測它可能是東周時期齊國的官書,或源於稷下學宮。《考工記》原不屬《周禮》,而是原篇因秦火亡佚,在公元前一世紀漢儒才將《考工記》補入,以為《冬官》篇。

《考工記・攻金之工》有名為「金有六齊」的記載,提到「六分其金而錫居一,謂之鐘鼎之齊。五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊。四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊。參分其金而錫居一,謂之大刃之齊。五分其金而錫居二,謂之削殺矢之齊。金錫半,謂之鑒遂之齊」。「齊」即今日之「劑」,指的是配方。很顯然這段文字所講述的,正是當時鑄造不同青銅器類所需的合金配比。〈攻金之工〉亦提到「筑氏執下齊,冶氏執上齊」,表明高、低比例合金的熔鑄均為專責,顯見當時的鑄造已是專業化。中國的紅銅、青銅鑄造始於距今四千餘年的新石器時代晚期,至春秋末、戰國初已發展約一千五百年,「六齊」的出現正是青銅鑄造業成熟發展的表徵。

「六齊」起源於中國古代工匠對以銅為基的青銅器在加入了一定量的錫、鉛之後,因合金含量不同而產生器物機械性能(mechanical property)差異的認識。簡而言之,錫、鉛的加入是為了改善紅銅器鑄造過程的不便和應用上的物理缺陷。紅銅熔點高(1083℃),呈液態時黏稠、流動性差,工匠在鑄造時會將錫加入銅中,以降低熔點(註一),大幅減少燃料的消耗。銅錫合金流動性佳,也利於鑄造。此外,紅銅雖具有良好的韌性和延展性,但硬度低,於是工匠選擇在其中添加錫。隨著錫的比例增大(從4%開始),青銅的硬度也隨之提高(含錫量介於6%至12%也可同時擁有一定的合金強度和塑性);當錫的比例達到約14%至18%,拉抗強度(tensile strength)也逐漸達到高峰;但隨著錫比例的提高超過18%,合金延展度(elongation)會迅速下降,也因此越高比例的錫會讓青銅愈加質脆。含錫達23%至25%以上的器物,基本上已脆不能用,達50%則稍碰即碎。錫在合金裡的比例也影響著青銅的成色,由低至高可從赤銅、赤黃、橙黃、淡黃一路變化至灰白(>20%)、銀白(30-40%)。紅銅若加入15%的鉛,熔點也可降至960°C。在銅中加入鉛雖也能提高硬度,但將鉛加入(比例要超過4%)的主要作用是提高合金的耐磨度與韌性(註二);含鉛量過高(>6%)的青銅機械性能極差,且表面容易發黑。

現代科學界對於「六齊」的研究探討已超過一世紀,迄今仍沒有定論。看法的分歧主要在於三方面:(一)「金」、「錫」究竟為何?(二)對於文句裡「金」、「錫」比例與何謂「金錫半」的理解,以及(三)「六齊」比例究竟是重量比(wt.%)還是容積比?

在「金」、「錫」究竟為何的探討上,學者或認為「金」為(1)純銅、(2)銅加錫、(3)金銀鉛錫之總和、(4)混和銅及其他雜質的銅原料。至於「錫」,則可能指(1)純錫、(2)錫加鉛、(3)錫石(SnO2)、(4)混和錫、鉛及其他雜質的原料。

先就「金」、「錫」是否為純銅、純錫的命題來思考,並從東周青銅器成分普遍含銅、錫和一定量的鉛之證據可推知,「六齊」裡的「金」與「錫」中應至少有一種含鉛(註三)。中國古代應無現代科學元素概念下的純銅、純錫(但西周中期之後中國華北、華中與西南地區都已有近純錫器物),所以兩者都是混合物的機率應較高。其實《考工記》裡對於煉熔過程的觀察:「凡鑄金之狀:金與錫黑濁之氣竭,黃白次之;黃白之氣竭,青白次之;青白之氣竭,青氣次之。然後可鑄也」,已暗示「金」、「錫」都不是純元素,而是含有雜質的原料(註四);同篇所載「栗氏為量。改煎金錫則不耗,不耗然後權之,權之然後準之,準之然後量之」,同樣說明了「金」、「錫」是有雜質而需要精煉的。近日英國的研究則根據東周時期的青銅刀幣成分分析結果進行推演,提出「金」可能的合金組成是銅(80%)、錫(15%)、鉛(5%),「錫」的比例可能是銅、鉛各半,兩者皆為鑄造工序前的預製金屬錠。類似的東西可能便像是山西侯馬春秋末期晉國鑄銅遺址灰坑(HPIIT309H329)所出土含銅雜質的鉛碇。不過從文獻記載、商周青銅器成分分析來看,「金」、「錫」究竟為何仍是極為複雜的問題,甚至牽涉古人對於金屬元素的認知觀(註五)。

至於在「金」、「錫」比例的爭議上,傳統上有兩種理解。以「六分其金而錫居一」為例,第一種觀點認為「金」指的是總體的青銅,合金比例為「金」(純銅)占5/6,「錫」占1/6;第二種觀點則認為「金」指的是純銅,合金比例為「金」(純銅)占6/7,「錫」占1/7。至於對「金錫半」的理解,同樣有「金」、「錫」各半和「金」二、「錫」一的認知差異。表一匯整了不同觀點下的「金」、「錫」比例(註六)。根據前述錫青銅化學成分與機械性能關係來探討,第二種觀點較第一種合理,但部分「錫」的比例相較於同時代的各類青銅器,尤其是鐘、劍和鏡,仍舊是偏高的。如若換算為重量比,並將「錫」定義為錫石,第二種觀點則可見到「錫」比例更略為趨近同時代的各類青銅器的實際值,並符合當時的合理鑄造技術條件,因此也有學者支持「六齊」其實指的是容積比(註七)。不過話說回來,從上述整理中我們其實也知道「金」、「錫」這兩種原料究竟為何其實沒有定論,而建立在過多假設下的比例計算驗證,便彷彿在削足適履。

表一:兩種不同觀點下的「六齊」金、錫配比。

 

由於《考工記》在漢代曾歷經再整理而入《周禮》,因此有學者懷疑該書內容已不是原先的文字,而是漢代人的觀點,「六齊」列舉銅鏡為例便是最好的證明,因為銅鏡在春秋末、戰國初其實並不普及。也有學者從《考工記》的性質本身思考,認為這本書只是當時管理階層的官書,而非工匠的操作手冊,也因此「六齊」內容可能是經多手簡化、虛構的資訊,也就無法確實反映當時的青銅鑄造業實況,這也是根據「六齊」所計算出的合金比例與同時代青銅器成分分析結果有所落差的原因。不過,也另有學者認為文獻與實證有落差的原因,其實是科學分析忽視了所選取的分析位置是否與青銅器使用時所主要著重的部位相符的問題(如大刃之齊所考量的,或許只是器物的刃部,而不是整體);同時,科學分析也要額外考量錫在鑄造過程中的氧化耗損、錫在低溫保存環境長期下來的灰化、以及錫容易富集於青銅器表面的問題。最終,如若《考工記》是齊國的官書,「六齊」也可能只代表齊國青銅鑄造業的記錄,並不一定是東周諸國所普遍遵循的鑄造法則,所以在分析青銅器成分前,必須確定該器源於齊國作坊。

綜上所知,歷代學者對於「六齊」之所以各有見解,其實都起因於文字材料本身所透露的資訊嚴重不足。儘管如此,這段文字仍是深具歷史價值的,因為它明確告知了我們春秋末、戰國初年的工匠已知曉鑄造的合金配比會影響青銅的機械性能、外觀。那麼,時間更早約五、六百年,同樣擁有看似相當成熟青銅鑄造工藝的商代晚期、西周時期工匠呢?這個問題或許我們可從西周早期金文的「則」字釋字看出端倪。

東漢許慎在《說文解字》中根據小篆字形,推測「則」字的造字創意是使用刀將一枚古代作為貨幣的貝切割成等分(註八)。不過,從年代更早的西周金文或《說文》所收錄的籀文字形可知,此說其實是根據訛變字形所作的錯誤解釋。西周早期金文與籀文的「則」字均由「鼎」、「刀」兩個構件組成(圖一),造字創意一說是使用刀具在鼎上刻畫文字,以作為「準則」,但此說應也只是望文生義的見解,因為實證觀察商代中期至西周晚期帶銘的青銅鼎,其內部文字普遍是以鑄造而非鑄後刻畫方式所產生,也因此「則」字的造字創意勢必得另從合金鑄造的角度來看。

圖一:「則」字的早期字形演變(圖片來源:國立故宮博物院、江西省博物館)。

 

青銅鼎在青銅時代早期主要是延續新石器時代晚期的傳統,作為炊器使用,在商代才逐漸演化為兼具炊器與祭祀功能,並延續至西周。鼎在西周中期又逐漸成為禮制發展下的物質文化象徵與國家重器,因此在陳列時必須閃耀輝煌(註九),鑄造過程則須特別注意合金比例。而同樣自青銅時代早期便已開始發展的青銅刀則是切割工具,為求刀刃強度以維持鋒利,必須在鑄造時提高錫的合金量。鼎與刀無論在外觀或合金機械性質上的要求皆不相同,也因此在鑄造時必須依循不同的合金配比「原則」,故金文的「則」字便枚舉這兩類器物作為造字創意象徵。西周中、晚期開始,金文「則」字的「鼎」形構件逐漸訛變為「貝」,並為後來的秦系文字、小篆所沿用,延續至今。

        現應證。的確,從目前許多考古出土及年代確定的傳世青銅器化學成分分析中,考古學家已經能夠歸納出一些發展規律:二里頭時期(青銅時代早期)至商代早期,中國的青銅鑄造處於初始階段,多為純銅或含錫量較少的錫青銅。商代中期的青銅鑄造則主要開始向錫量中等(10%以下)的錫青銅發展,同時也可開始見到少量加鉛的三元合金案例。青銅鑄造工藝在此時仍處於摸索階段。商代晚期開始,青銅鑄造工藝臻於成熟,以錫青銅與鉛錫青銅為主,特點為高錫(10%至18%,集中於16%)、低鉛(<6%),且不論錫青銅或鉛錫青銅,錫的比例都相當穩定。高等貴族墓葬出土的青銅器多為合金比例控制良好的錫青銅,可能是透過精準的精煉銅餅、鉛錠(註十)與錫石投料所生產;較低等級墓葬出土的青銅器則合金比例較不固定,可能原因與使用不同來源的舊器回收再利用、回爐料、廢銅料有關。商代晚期也可見到一些高鉛低錫青銅或鉛青銅,但可能是為了節省錫料,專用於祭禮、陪葬使用之器物。商代之後的西周,鉛的使用頻率在青銅合金中大幅提高,且趨於普遍,鉛錫青銅成為主流,錫青銅居次,但整體而言,兩周青銅器仍維持商代晚期高錫、低鉛的特點,合金配比控制則更加嚴格、精確。

 

註釋:

註一:紅銅若加入25%的錫,熔點可降至800℃。

註二:鉛錫青銅固化時,鉛並不能存於銅錫組成的金屬結晶內,而是以在青銅金屬相上呈球狀或不規則狀析出狀態。

註三:有學者認為也許「六齊」只是商周時期錫青銅、鉛錫青銅和鉛青銅系列的其中一個;「六齊」中有錫無鉛,錫青銅僅用於齊國王室器物製造。

註四:黑濁氣可能是原料上附著的各種含碳化合物在燃燒時所產生的,黃白氣則是由熔點低的錫先熔化所產生,同時原料中含有各種氧化物、硫化物和其他元素揮發,也形成不同顏色的煙氣。青白之氣可能指當溫度升高,銅熔化的青焰色有幾分混入,故現青白氣。而最後的「青白之氣竭,青氣次之」則可能指當溫度持續升高,銅的熔化量開始大於錫量;最終原料中的雜質大多氣化,便只剩下焰色純淨的青氣了。

註五:中國古文獻裡的「金」往往有多重含意,較為常見的僅是金屬的通稱,另也有特指銅或銅合金的案例,而根據《漢書・食貨志下》「金有三等,黃金為上,白金為中,赤金為下」記載,金可能分別指黃金、銀和銅,但也有可能指根據不同色澤而區分的青銅。不過,從西漢《淮南子・墬形訓》裡所提黃金、青金、赤金、白金、玄金,東漢許慎《說文解字》釋金:「金,五色金也。黃爲之長。久薶不生衣,百鍊不輕,从革不違。西方之行。生於土,从土;左右注,象金在土中形;今聲。凡金之屬皆从金。」,應可推知「金」指黃金是在漢代之後。而有關於「錫」的部分則更為複雜。中國古代文獻裡,尤其是明代(含)以前,常可見到錫、鉛不分,或不將錫當作獨立一種金屬的現象,且早期所定義的「五金」,在金、銀、銅、鐵之外並不是錫,而是鉛,但鉛在古文獻裡又相當少見。若從許多安陽殷墟商晚期青銅器的成分、成色分析、金屬鉛硬度低的易辨識特點,以及安陽殷墟劉家庄北地鉛錠儲藏坑的發現來思考,商代工匠對於錫、鉛在青銅合金裡的鑄造功能分別應是相當清楚的。總體而言,上述相牴觸的結論或可從《說文解字》釋錫:「銀鉛之閒也」去詮釋。古代人或可能認為錫、鉛為同一種材料,區別只在於材料特質的表現更趨向現代化學裡定義的錫、鉛元素於青銅合金裡的物理表現,一如古代東、西方煉金術的認知中,各種金屬都是硫與汞之間比例變化下的產物,可透過調整獲取(如黃金的硫、汞比例是一比二)。

註六:嚴格而言,計算古代青銅合金比例,除考慮原料的配比和純度,實際上還要考慮原料的燒損率,變數相當多。

註七:鐘鼎、斧斤之齊的「錫」比例約下降了5%,戈戟之齊約下降了6%至7%,大刃之齊約下降了8%,削殺矢亦約8%,鑒遂約10%,但兵器的含錫比例仍舊略為偏高。

註八:「則,等畫物也。从刀从貝。貝,古之物貨也。」

註九:剛鑄造完成的青銅器,除非鉛、錫比例過於極端,普遍是呈接近18K金的金棕色,或是銀白、淡黃色,而古代青銅器今日呈現綠、青灰等色則是氧化的結果。

註十:1935年殷墟所發現的兩塊鉛錠經檢測,為微量含鋅、砷的鉛塊;2015年殷墟劉家庄北地所發現的293塊鉛錠則形狀大致相同,含鉛量約75%至85%、銅10%至20%,以及其他微量雜質。

 

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