陶瓷和玻璃的原材料和生产工艺大致相似,都是泥土经高温烧制而成,区别仅在于混合原料与烧制温度有所不同。瓷器制作和使用上,东方曾领先西方1000多年,玻璃器制作和使用方面,西方也曾领先东方1000多年。东、西方对陶瓷与玻璃制作与使用的历史,生动地演绎了两种不同的文化传统与技术路线及带来的不同结果。陶瓷是陶器和瓷器的总称,是用可塑性制瓷粘土和瓷石矿做胎体,通过成型、干燥、烧制而成的制品。中国是世界上最早发明和应用陶器的国家之一,英文中的"China"一词既有中国之意思,又是陶瓷的意思,清楚地表明中国是“陶瓷”的发明者和原创者。陶器是一种以粘土为原料,在火候达到800℃温度时烧制而成的一类器具,颜色通常呈白色或灰白色,孔隙率较大,断面稍松无光,具有吸水性,敲打时声音浑浊。陶器是人类最早利用化学变化,改变天然物质属性的开端,是人类社会由旧石器时代发展到新石器时代的标志之一。
1962年,江西万年县仙人洞遗址发现一件夹砂红陶圆底罐,据测定年代为公元前6875年,距今约9000年,该遗址出土的栽培稻和陶器是世界上已知年代最早的栽培稻遗存和原始陶器。考古发现表明,除中国外,埃及、印度、希腊、波斯等文明古国都曾发现不同时期的陶器遗迹,在5000多年前,古埃及人就会用硅石粉作制陶原料,制成铜绿色碱性釉陶器。印度河流域也发现过很多红土陶器,其中一件陶器经意大利考古学家Massimo vidale测定,认为是公元前2700年前的产物。瓷器是坯体由高岭土或瓷石等复合材料材料,胎体外面罩施一层釉,在1200~1300℃的高温中烧制而成。瓷器由陶器演变而来,经历了几千年的历史,其演变路径为:陶→釉陶→原始瓷器→成熟瓷器。商代和西周遗址中发现的“青釉器”已经具备明显的瓷器特征,表明商朝早期,中国古代先民在烧制白陶和印纹硬陶的实践中,通过提高烧制温度,并在陶器表施釉的技术,发明了原始瓷器。原始瓷出现后,历经西周、春秋战国到东汉1600~1700多年的发展演变,技术由不成熟逐步发展到成熟。学界公认,成熟瓷器出现在距今约1800年前的东汉时期,以陶器添加釉彩的历史来说,就经历了从无釉到有釉,由单色釉到多色釉,再由釉下彩到釉上彩,逐步发展成釉下与釉上合绘的五彩与斗彩瓷器。从东汉至北宋,瓷器已被广泛用于餐饮、陈设、文房用具、丧葬冥器等方面,成为最主要的日常生活用具。
公元1575年,意大利佛罗伦萨出现欧洲历史上的第一批瓷器,1707年和1800年,法国和英国相继烧制出自己的瓷器。玻璃是用石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等多种无机矿物为主要原料,加入少量辅助原料制成的一种无规则结构的非晶态固体,最初的玻璃是由火山喷出的酸性岩凝固而成。根据考古发现,大约在公元前3700年前,古埃及人已出现简单的玻璃装饰品和玻璃器皿。玻璃在中国古代称为“琉璃”,春秋战国时期(公元前770~前221年),中国已经出现由高铅钡硅酸盐玻璃制成的璧、珠等玻璃工艺品,汉代更是出现了世上少见的钾硅酸盐玻璃。3000多年前,在地中海沿岸的贝鲁斯河边,欧洲的腓尼基人首次制造出人造玻璃,在公元1~4世纪时,罗马人已能吹制出完美的玻璃器皿,并把玻璃应用在门窗上。
公元12世纪时期,意大利的玻璃制造技术已经非常发达,作为工业材料的商品玻璃开始出现。1676年,英国人在玻璃配方中加入氧化铅后制出晶质玻璃,晶质玻璃具有高折射率、高亮度及易于雕刻的特性,这一发明为光学玻璃的发展奠定了基础。18世纪末、19世纪初,德国人J.V.弗琅禾费(Fraunhofer)和瑞士人P.L.吉南(Guinand)合作试制光学玻璃。19世纪后期,德国E.阿贝(Abbe)和O.肖特(Schott)等对玻璃进行了科学、系统的研究,从而制造出可用于生产温度计、显微镜和望远镜所需要的光学玻璃。公元1世纪左右,古罗马人发现把镜片放在物体上后物体会变大,他们开始用玻璃来进行各种实验。1590年,荷兰眼镜工匠詹森(Janssen)父子把一些眼镜片放到圆形管里,世界上第一台复式显微镜由此诞生。早期显微镜的放大倍率只有在6~10倍,人们主要用它来观察跳蚤及一些小昆虫,因此被称为“跳蚤镜”。1665年,英国科学家罗伯特.胡克(Robert Hooke)用显微镜观察软木(栎树皮)的薄切片,他首次发现许多状如蜂窝构造的小室,并将其命名为“cells”。17世纪晚期,荷兰布匹商人列文虎克研制出放大倍数达到720倍的透镜磨制技术,世界上第一台真正意义上的显微镜因此诞生。借助这台显微镜,列文虎克观察到池塘水滴中的原生动物、鲑鱼的红细胞、毛细血管、人类和哺乳类动物的精子及牙垢中的细菌等各种稀奇古怪的东西。
十九世纪,没有色差和像差高质量显微镜及分辨率极高的暗视野显微镜相继被发明。1838年,德国植物学家施莱登通过观察提出细胞是构成生物体的基本单位。1839年,德国动物学家施旺受施莱登的启发,通过显微镜观察发现所有动物也是由细胞构成。1875年,德国科学家罗伯特.科赫首次使用光学显微镜观察到了拥有感染性的病原体细菌炭疽杆菌。1886年,德国人Ernst Abbe发明复消差显微镜,普通光学显微镜技术基本成熟。1894年和1898年,日本科学家北里柴三郎、志贺洁也分别在先后发现了鼠疫杆菌和志贺氏菌。1892年,俄罗斯植物学家伊凡诺夫斯基发现烟草花叶病毒,这是人类发现的第一个病毒。玻璃仪器对现代科学技术的发展有重要的推动作用。毫不夸张地说,由光学玻璃制成的放大镜、显微镜等玻璃仪器的出现,是现代微生物学、细胞学、组织学及病理学诞生的重要标志,显微镜的出现是东、西方传统医学与现代医学的分水岭,标志着以实验为基础的现代医学时代的到来。
显微镜出现以前,无论是东方还是西方的传统医学,对人体解剖和生理、病理的认识大体都停留在器官和系统水平,显微镜的出现将医学推进到细胞水平,为日后人体组织学和细胞病理学大厦奠定了坚固的地基。对19世纪及之前引起人体疾病最多、死亡率最高的感染性疾病来说,西方科学家借助显微镜先后发现细菌、病毒等肉眼难于观察到的病原微生物,直接证实了同时代中国传染病学家吴又可提出的“戾气致病”假说,现代病原微生物学、传染病学、流行病学、预防医学等学科由此诞生,同时也为20世纪抗菌素的发现奠定了基础。英国当代科学史学家李约瑟在其编著的《中国科学技术史》中提出“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?”的疑问,这个问题被美国经济学家肯尼思·博尔丁称之为李约瑟难题。透过东、西方对陶瓷与玻璃制作和使用的历史,或许有助于回答这一问题。
显微镜发明之前一直领先西方医学的中国传统医学,由于错失显微镜这一工具,不仅被西方传统医学赶超,在之后的近二百年里,以中医为代表的传统医学逐渐沦为现代医学的附庸和补充,让人不免感慨万千。一个在两千多年前就能独立发明玻璃,一个历朝历代都能创造出绚丽夺目的精美瓷器,一个重视仰望天空观测天体行星运行,一个人口最多且经济排名第一的东方文明古国,为什么竟然与微生物的发现失之交臂?有人试图从文化的角度来解析这一疑问,费孝通先生就说陶器是华夏大地上生长出最有代表性的中国文化,反过来又塑造着中国文化;有学者甚至说与陶瓷与中医、文学、哲学、戏曲等中国传统文化是一种崇尚悟性的文化,多说不清、道不明, 不能模仿,有成就者往往需要先天的智慧和悟性。有学者从科技的角度解析,认为中国古代炼丹家主要使用陶瓷和金属等不透明器具,而西方人重视利用透明的玻璃用眼睛直接观察物质的反应和变化, 这是中国古代炼丹未能向现代化学演进的原因之一。
笔者以为,上述看法固然有一定的道理,但未必就是问题的核心。中国陶瓷和琉璃的主要用途一直都局限在制作简单的日常生活用具和观赏用的器皿上,尽管历朝历代都有所改进,但基本停留在改良层面。而欧洲人早在公元1~4世纪时就发现玻璃的透光性,除将其应用在门窗采光外,历代工匠不断改进玻璃的生产工艺,制作出光学玻璃,并由此发明出眼镜、放大镜、显微镜、望远镜及温度计等实用工具;一部分学者通过研究玻璃的透光性进而发展出现代物理学和天文学,另一部分学者则利用显微镜发展出微生物学和细胞学、组织学、病理性等现代医学。同样是玩,中国人把陶瓷玩成了文物,欧洲人从玻璃中玩出现代科学。可以说,正是东、西方人对陶瓷与玻璃这两种材料选择的偏好,对利用相应材料制作出工具及工具用途的不断探索,导致中国传统医学与西方现代医学走上不同的道路。
参考资料
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