中国炼铁技术究竟在什么时候发明的问题,学术界还没有一致的结论。不少学者都认为中国开始用铁的时代在春秋、战国之间。这种说法最早是由章鸿钊先生提出的。
章鸿钊先生在《中国铜器铁器时代沿革考》一文(《石雅》一书的附录)中,曾作出了这样的结论:(1)中国开始用铁的时代在春秋、战国之间,即公元前5世纪。由于吴、楚等国冶铁技术渐精,开始制作铁兵器,但当时兵器还是以铜制的为多。(2)中国铁器的渐盛时代在战国到西汉,即从公元前4世纪到公元开始的时候。这时农具及日用器具已多用铁制,但兵器还兼用铜铸造。(3)中国铁器的全盛时代在东汉以后,即公元1世纪以后。东汉兵器已都用铁锻制,此后铜渐缺乏,甚至禁止用铜器。
章先生作出上述的结论,基于下列三点理由:
(1)《吴越春秋·阖闾内传》曾说:春秋末年,吴王阖闾时制造干将、莫邪两把宝剑,是用“铁精”和“金英”炼成的。《越绝书·越绝外传记宝剑》曾说:楚国制造龙渊、泰阿、工布三把宝剑,是用“铁英”炼成的。《荀子·议兵篇》曾说当时楚国兵器有“宛钜铁 (矛)”。《韩非子·南面篇》曾提到“铁殳”,《内储说上篇》曾提到“铁室”。《吕氏春秋·贵卒篇》曾说:中山有个大力士叫吾丘鸩的,穿着铁甲,拿着铁杖作战。《史记·货殖列传》说:邯郸人郭纵以经营冶铁业起家,财富和国王相等。又说:蜀地卓氏的祖先原是赵国人,因经营冶铁业致富。宛地孔氏的祖先原是魏国人,也是经营冶铁业的。所有这些史料,都足以证明冶铁业是春秋、战国间兴起的。
(2)《左传》记述鲁僖公十八年(公元前642年)楚国曾赠送给郑国可以铸三个钟的“金”(铜),不久便懊悔,为此和郑国订立盟约,说:不能用来铸造兵器。结果郑国铸了三个钟。《韩非子·十过篇》记述晋国知氏伐赵,赵襄子召张孟谈来问道:“我没有箭奈何?”张孟谈说:“我听说董安于治理晋阳时曾炼铜做庭柱,你拿来应用,就有多余的‘金’(铜)了。”《淮南子·氾论训》曾说:齐桓公想要出征而武器不足,曾命令有重罪的出一件犀牛皮制的甲和一枝戟,有轻罪的用“金”(铜)来赎,诉讼失败的出一束箭。所有这些史料,都足以证明春秋时代兵器还都用铜制,箭也都用铜镞。《史记·秦始皇本纪》曾记述:秦始皇统一全中国后,曾搜集各地的兵器到首都咸阳,铸成十二个“金人”(铜人)。可见战国末年列国所用兵器还多用铜来制作。《汉书·食货志》曾记述:西汉时贾谊曾主张把铜完全收归官府,认为收归官府有“七福”,其中一福就是可以作兵器。《淮南子·氾论训》曾说:“铸金锻铁以为兵刃。”这都足以说明西汉制造兵器还是铜铁并用。《史记·秦始皇本纪》集解引应劭说:“古者以铜为兵。”应劭是东汉时人,他说古时用铜做兵器,可知东汉时兵器已很少用铜制作。
(3)《管子·海王篇》曾说:必须有铁的耜、铫、 、铚等农具,然后能成农民。《管子》是战国末年的著作。《孟子·滕文公篇》曾记述当时有个许行,主张君民一起耕作。孟子曾为此问他的学生陈相道:“许行用釜甑来蒸煮么?用铁器来耕田么?”足见战国时代农具已普遍用铁制作。《汉书·食货志》曾说汉代法律:人民私铸铁器的要处“ 左趾”(用铁钳束住左趾)的刑罚。桓宽《盐铁论·禁耕篇》曾说:铁器是关系到农夫的生死的。这都足以证明汉代民间已使用铁农具。
章先生这个分析很有见解。他认为铁农具比铁兵器先普遍应用,又认为吴、楚等国首先制作铁器,都是正确的。但认为中国就在春秋、战国之间开始用铁,还不够确切。
传说中春秋末年吴国的宝剑干将、莫邪是用“铁精”作原料,以“金英”作渗碳剂,并以含有磷质的头发和爪作催化剂而炼成的,可以肯定是钢的 。从已发现的考古资料来看,当时南方吴、越、楚等国的冶炼技术,是可能炼制钢剑的。1964年江苏六合县程桥镇1号东周墓出土了一个铁丸,同出土物有“攻敔”铭文的编钟和春秋末年铜器 。金文中常称“吴”为“攻吴”或“攻敔”,“敔”、“吴”两字同声通用。1972年程桥镇2号东周墓又出土一条两端已残损的弯曲铁条,同出土物基本上和1号东周墓类似 。经过检验,铁条是用“块炼法”炼出的熟铁块锻制的,铁丸是用生铁铸造的。可知春秋末年吴国不但已能炼出熟铁块,而且已能用生铁铸造器物。1975年湖南长沙杨家山65号墓还出土了一把钢剑,属于春秋晚期,含碳0.5%左右,在剑身断面上用放大镜可以看出反复锻打的层次,约7至9层,剑身长30.6厘米,身宽2—2.6厘米,脊厚0.7厘米 。这时楚国既然已经能够利用熟铁块渗碳制钢,反复锻打,制成长的钢剑;那么,与楚国相邻的吴国,在能够冶炼熟铁块和用生铁铸造器物的同时,能够炼制“干将”、“莫邪”之类的钢剑,就不足为奇了。
当春秋末年,吴、楚等国的冶铁技术已达到相当高的水平,不但能够炼出熟铁和生铁,还能用熟铁渗碳制钢,锻造宝剑。因此我们认为中国冶铁技术的发明,必然在这以前。
我在旧著《中国古代冶铁技术的发明和发展》中,根据《左传》所载春秋末年晋国用铁来铸造“刑鼎”这件事,推定当时已发明冶铸生铁技术,并已发展到较高水平,因而推测我国炼铁技术的发明当远在其前。《左传》记述鲁昭公二十九年(公元前513年)晋国的赵鞅、荀寅带了军队在汝水旁边筑城,“遂赋晋国一鼓铁,以铸刑鼎,著范宣子所为《刑书》焉”。就是说:借此向“国”(国都)中征收军赋“一鼓铁”,用来铸造“刑鼎”,著录范宣子所制定的《刑书》。要用“铸型”来铸造这样一只著有《刑书》的大铁鼎,如果冶铁炉上没有鼓风设备是不可能进行的。因为熔化铁矿石需要很高的温度,如果没有鼓风设备,怎能把冶铁炉温度提到这样高呢?一定要有较大的冶铁炉,要鼓风设备不断地把足够的空气压送到冶铁炉里,才能促进木炭的燃烧,从而提高熔解铁矿石的温度,使冶炼出的铁熔化成为铁水,用来铸造铁器。这是我国历史上最早使用生铁铸造器物的记载。
从这时把铁作为军赋在国都中征收这个情况看来 ,铁在晋的国都中已是普遍存在之物。从这时用铁来铸刑鼎这件事看来,这时已经把铁看得同青铜一样,当作铸鼎的原料,而且把《刑书》铸在上面作为颁布成文法的一种工具了。我们知道,要把《刑书》铸在铁鼎上,不是件简单的事。即使这部《刑书》的文字不多,总该有一些条文,要把这些条文铸上,这个铸型不会太小,所需的铸铁(即生铁)也不会太少,所铸成的铁鼎的体积也不会不大。否则的话,就不可能作为颁布成文法的工具。这件事不仅说明这时的冶铁技术已经能够同时铸出较多数量的铸铁,而且已经能够用较大的铸型来铸造有铭文的较大的铁器了。要使冶铁技术达到上述较高的水平,是不容易的,决不是发明冶铁不久的技术水平所能达到的。在这时,冶铁手工业一定有较长的历史了。
前面《绪论》中已经谈过,世界上早期炼铁技术,由于炼铁炉小,温度不高,不能使铁矿石熔化,被还原的铁从炉中出来时是海绵状态的熟铁块。由于铁的熔点较高,要冶炼得大量的液体的铸铁是比较困难的。在欧洲,直到中世纪中期,创造了用水力来鼓风的机械设备,才基本上解决了这个问题。中国在公元前6世纪末叶铸造刑鼎的时候,虽然还没有创造水力鼓风设备,但是由于使用了比较高大的冶铁炉和在鼓风方法上有了创造,已经能够提高冶铁炉的温度,炼出多量的铸铁来。十分明显,春秋晚期已不是刚发明冶铁技术的时期,而是冶铁技术发展的时期。中国冶铁技术的发明,应该远在这时以前。
还需要补充说明一下,就是《左传》所说“遂赋晋国一鼓铁,以铸刑鼎”,从来有不同的解释。东汉服虔认为“鼓”是量名,他说:“鼓,量名也。《曲礼》曰:‘献米者操量鼓。’取晋国一鼓铁以铸之”(孔颖达《正义》引)。晋代杜预又认为“鼓”是鼓铸之意,说:“令晋国各出功力,共鼓石为铸,计令一鼓而足。”孔颖达《正义》反对服说而赞成杜说,认为鼓作为量器“非大器也,唯用一鼓则不足以成鼎,家赋一鼓,则铁又太多”。清代顾炎武《左传杜解补正》又反对杜说而赞成服说,说:“王肃《家语》注曰:三十斤为钧,钧四为石,石四为鼓。盖用四百八十斤铁。”按作为量器的鼓,或与作为乐器的鼓相似,该是一种不大的器物。《曲礼》说:“献米者操量鼓。”《荀子·富国篇》说:“瓜桃枣李一本,数以盆鼓。”盆和鼓都不是大器。王肃《孔子家语·正论篇》的注,是用来解释他伪造的《孔子家语》把“一鼓铁”改成“一鼓钟”的,他所说一鼓四百八十斤,未必是古代制度。我认为,“一鼓铁”是指一次鼓铸刑鼎所需要的一定量的铁,犹如《三国志·韩暨传》讲到冶铁用“马排”(马力鼓风炉),“每一熟石用马百匹”的“一熟石”。
有人认为《左传》“一鼓铁”,“铁”是“钟”字之误,应从《孔子家语·正论篇》作“一鼓钟”。这个说法是宋代欧阳士秀首先提出的。欧阳士秀作《孔子世家补》,认为“古人铸鼎皆用铜,未闻以铁”,因而主张“当从《家语》作鼓钟”。并解释说:“盖简子(即赵鞅)兴城而用不足,故其赋敛于晋国之内,自一鼓、十鼓以至百鼓以上,自一钟、十钟以至千钟有畸,以是为率数也。又以公私鼓钟之量有不齐者,索而齐壹之,一即壹也,毁其不齐者,更铸给焉;又取其销毁之余,以为铸刑鼎之用。”卢文弨《与周林汲(永年)太史书》(《抱经堂文集》卷19)和《钟山札记》,也有同样的说法。其实这个说法是不通的。这年赵鞅、荀寅因有军事行动,借此向“国”中征收军赋,用收军赋得来的铁铸成刑鼎,怎么可能在征收军赋时,来个统一量制的措施呢?既然是统一量制,又怎么会“取其销毁之余”来铸刑鼎呢?这样把“赋晋国”、“一鼓钟”、“以铸刑鼎”,作为三件事,勉强连起来讲,是讲不通的。最近黄展岳先生在《关于中国开始冶铁和使用铁器的问题》一文 中,仍然采用这个说法,认为这是三件事,并且说:赵鞅“令晋国中行赋税,统一量制,同时颁布范宣子的《刑书》于鼎上,这些都是变法措施”。这就更讲不通了。《左传》说:“晋赵鞅、荀寅帅师城汝滨,遂赋晋国一鼓铁,以铸刑鼎。”杜预注认为“因军役而为之,故言遂”,是正确的。这是因有军役而向“国”中征收军赋,借此征得“一鼓铁”,用来铸刑鼎。赵鞅怎么可能在“帅师城汝滨”之时,实行统一量制等一系列变法措施呢?
从《左传》疏所引服虔注“取晋国一鼓铁以铸之”和杜预注“共鼓石为铁”来看,他们所看到的《左传》都作“一鼓铁”,不作“一鼓钟”。《孔子家语》一书,清代学者都认为是曹魏时王肃伪造,他抄袭古书每多增损改易,是不足据的。并不是王肃所见的《左传》别有什么正确的版本。宋代欧阳士秀因为“古人铸鼎以铜,未闻以铁”,主张“当从《家语》作鼓钟”。其实,鼎是一种烹饪器,既可以用陶制,也可以用铜制,更可以用铁制。湖南长沙窑岭春秋、战国之际15号墓,就出土有一件形体较大的铁鼎,口径23厘米(相当于当时1尺),腹深26厘米,出土时重3250克 。《中国冶金简史》已经指出:“从我们现在所了解的当时冶铁技术水平来看,铸铁鼎(按指刑鼎)是做得到的” 。
究竟在什么时候我国发明了炼制海绵似的熟铁块的块炼法?文献上找不到明确的记载。《诗经·大雅·公刘》描写周的祖先在豳(今陕西彬县东北)建国时,曾经“取厉取锻,止基迺理”。这个“锻”字向来有三种不同解释:或者认为石头(如郑玄《笺》),或者认为是铁(如孔颖达《正义》),或者认为是锻冶(如陈启源《毛诗稽古篇》)。《尚书·费誓》记述周成王时鲁国伯禽讨伐淮夷、徐戎,誓师说:“备乃弓矢,锻乃戈矛,砺乃锋刃,无敢不善。”《公刘》是说把工具锻好磨好,《费誓》是说把武器锻好磨好。锻磨的工具和武器是青铜制的还是铁制的,没法确定。因为铁制工具和武器固然需要锻制,青铜器通过锻锤也可以增加硬度 。《诗经·秦风·驷 》说:“驷 孔阜。”孔颖达《正义》又把“ ”字径写作“铁”。原来的解释,认为马色如铁故名 。郭沫若先生在《古代研究的自我批判》中,指出这个说法不可信,“安知非马名在先而铁名在后,即金色如 故名铁?铁字并不古”。同时郭老又认为铁器的使用可以上溯到春秋初期管仲时代。他引用《国语·齐语》所载管仲的话:“美金以铸剑戟,试诸狗马;恶金以铸锄夷斤 ,试诸壤土。”解释说:“美金自然是青铜,恶金可能就是毛铁了” 。但是有人认为“美金”该指优质的铜,“恶金”可能指劣质的铜,不一定指铁。一般说来,青铜比较贵重,不可能大量用来制作农具,“恶金”是可能指铁的。
郭沫若先生在《希望有更多的古代铁器出土》一文中,曾根据春秋中叶齐灵公时的叔夷钟铭文有“ 徒四千”的话,他认为“ ”是“铁”字的初文或省文,《国语·齐语》管仲所说“恶金以铸 夷斤 ,试诸壤土”的话,《管子·轻重》诸篇说到齐有“铁官”,辉县出土战国铁器和兴隆出土战国铁范的工艺比较进步,推断“铁的最初出现,必然还在春秋以前”。他说:“如果齐桓公既已使用铁作为耕具,则铁的出现必然更要早些,一种有使用价值的物质要真正被有效地使用,是要费相当长远的摸索过程的,特别是在古代,因此铁的最初出现,必然还远在春秋以前。” 郭老在这里又提出叔夷钟铭文作为论据。但是,“ ”字是否“铁”字的初文或省文,还有不同的看法。有人认为可能是地名。
总之,从现有的古籍和金文资料,想要解决中国开始发明冶铁技术和开始使用铁器的年代,是有困难的。