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玻璃的历史:中国和西方差在哪儿

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玻璃的历史:中国和西方差在哪儿

发布日期:2018-03-04 编辑: 点击:

玻璃的历史:中国和西方差在哪儿

编辑 朱勇(美国南加州生物技术企业Vivoscript科研副总裁)

上初中时我最不喜欢历史课。上边老师在讲旧石器时代,下面我在偷看“射雕英雄传”。什么新石器时代,青铜时代,铁器时代……一个个名词从我耳边飘过,却没有在脑海里留下多少痕迹。数年以后,我才领悟到人类的历史也是材料进化的历史。特定的材料标志着一个时代,代表着一个文明。


使用何种材料,决定了一个国家或民族的经济实力,学问和命运。当欧洲探险者首次踏上美洲大陆时,发现可以强取豪夺,为所欲为,因为当地的印地安人不堪一击。 双方的战斗力相差如此悬殊,除了欧洲人有枪炮外,还有一个重要的原因是美洲人没有带金属的武器。在他们的学问里,金属只被用来做装饰品。别说武器,他们连耕地都还在使用石犁。材料的落后导致他们毫无还手之力。


材料的选择也决定了一个新兴技术的命运。印刷术是我国的四大发明之一。宋代的毕升发明了活字印刷,但该技术传到欧洲以后,却变成了古登堡印刷术。古登堡的一个主要改动,就是把毕升的胶泥字模变成了铅字模。由胶泥到铅,可以保证每个字模更经久耐用,而且大大提高了印刷的质量。经古登堡改进的印刷术迅速在欧洲推 广起来,引发了书本的普及和常识的传播。


中国一向在材料的发明和使用上遥遥领先其它国家。瓷,纸,木,竹,合金,丝绸……这也是中华文明在几千年的人类历史中遥遥领先的一个重要原因。同欧美国家相比,中国的落后是最近两百年的事 (更准确地说,是最近两百年暴露出来的)。为什么会出现“领先数千年,落后两百年”的这一局面呢?我认为,一个主要罪魁祸首恰恰是中国对一个材料的长期忽视。那就是玻璃。您不信?有图有真相:



玻璃在西方生产和应用的历史。左轴为以公元年代为标记的时间轴,右轴标记了每个时间点所对应的中国历史朝代。每一事件或发明的时间均参考wikipedia。


当然,近两百年欧美的发展超过中国有各种各样的复杂原因,但玻璃技术在两千多年来欧洲地区的不断推广和改进是其中一个主要原因。玻璃制造虽然起源于埃及和希腊,但是罗马人改进和推广了这一技术。玻璃不但塑造了欧洲的学问(建筑风格、葡萄酒学问和啤酒学问),更是其近代科学技术的进步的一个必要前提。眼镜、显 微镜、望远镜、试管、照相机和电灯泡都是以玻璃为主要原料。近代光学、近代化学、现代生物学和医学及天文学的诞生也都离不开玻璃的作用。


相比之下,制造玻璃的技术一直在中国停滞不前。虽然早在战国时期就有玻璃珠,但大规模的玻璃生产直到清代才出现。而清代生产的玻璃主要用来做鼻烟壶,而不是面向窗户或镜子等实用市场。玻璃技术在中国古代没有真正建立起来,这不能不说是一个历史的遗憾。在今天流行的众多穿越小说中,从当代穿越到中国各个朝代的 主人公们,用来发财致富而引进跨时代的物件很多也都与玻璃有关:玻璃工艺品、镜子、望远镜和显微镜等。



现代化学之父拉瓦锡和夫人(1788年)。大家不仅要关注拉瓦锡的美丽夫人,还要把更多目光投向他周围的玻璃实验器皿。


玻璃的生产和使用在西方虽然源远流长,但其生产技术的成熟、普及和成本的大幅下跌发生在16世纪,和文艺复兴时代重合。而玻璃的全面应用恰好发生在1600 年以后。哈佛教授Niall Ferguson提出西方文明在近代的崛起是建立在六大理念基础上,而其中两个和玻璃有关:科学和现代医学。(他书中提出的另外四个理念分别为:竞争、法 治、消费主义和职业道德。)


究竟是什么原因让大家的祖先们穿不破玻璃天花板?是他们掌握不了关键技术吗?其实与制造瓷相比,制造玻璃的技术壁垒只低不高。二者的制备过程相差不多。造瓷是将粘土捏成容器形状,加热到1300℃的高温,再逐渐冷却。而制备玻璃是将沙子(主要成分是石英或二氧化硅)加热到1200℃的高温,再逐渐冷却而成。


中国造瓷的秘诀是在东汉时期发现的。除了粘土外,还加了高岭土、石英和长石等成分。这样造出来的瓷光滑洁白,“白如玉、薄如纸、声如磬”,又不易产生裂纹。 中国瓷器名扬天下,被运到欧洲的瓷器被誉为“白色黄金”,成为高贵豪华的象征,而盛产这些精美豪侈品的东方国家也因此被称为“瓷器”(China)。欧洲人花了上千年才于1708年破译其中的秘密,开始自己生产瓷器。


欧洲造玻璃也有秘诀。早在罗马帝国时代,工匠除了用沙子里的石英外,还加了泡碱(碳酸钠),这样不用加热到那么高的温度也可以造出透明的玻璃。另外,古罗马人也发明了吹玻璃技术,因此可以造出各种形状的玻璃器皿。


一天晚上我开车回家,突然听到正在播放的有声图书里宣称玻璃其实不是固态,而是液态。我的世界观瞬间轰然坍塌了。回到家后,我拿起一个玻璃杯,又摸又咬,怎 么也不相信它是液态。原来在玻璃制备过程中,沙子的主要成分二氧化硅在高温的作用下,破坏了原来的晶体结构,在恢复到室温成为玻璃时,分子之间排列变成松散杂乱,就像液体里分子间的排列一样。一些年代久远的欧洲教堂的玻璃上薄下厚,就是因为玻璃在重力的作用下以很缓慢的速度流动而造成的。


咱们再接着回来找玻璃在中国受到冷遇的原因。下面是我的一家之言,纯属推测,没有什么证据,就算抛砖引玉吧,欢迎大家砸砖或者砸玉。我认为技术壁垒是可以克 服的,而攻克这一壁垒的动力不足才是主要原因。进一步说,玻璃在古代的中国只有有限的市场需求。玻璃的很多用处是在1600年以后如井喷般地被开发出来, 而在此之前生产成本较高,在西方还不能普及到普通家庭。


玻璃在很长的一段时间里主要的用途有三个,一是摆件和玩器,二是器皿,三是富人家或教堂的窗户。除了第一个用途外,玻璃在历代中国的市场潜力并不大。玻璃的酒杯或花瓶,与瓷器相比较,无论是从成本上讲还是从美观上看,并没有什么优势。瓷杯比玻璃杯更适合中国的茶学问和白酒学问。当然,反过来也成立:玻璃杯比瓷器更适合西方的葡萄酒学问和啤酒学问。


而用玻璃做窗则和中国学问有一定的冲突。中国学问讲究的是底蕴和内涵,含蓄和朦胧。中国人不喜欢透明和直白。一眼看到底,没遮没拦的,那就太没有层次了。很多事情都是心照不宣,隔层窗户纸,虽然一捅就破。但真的捅破了就大煞风景。


具体落实到建筑上,中西的风格大相径庭。西方崇尚玻璃洋楼,周围绿草茵茵,门前的大气花园和玻璃窗里的钢琴可以让所有的路人看见。而中国建筑讲究内敛,门脸要气派,但不能过了。就连王府四合院的门口也顶多摆俩石狮子,再铺张就算逾制了。而象内花园之类的好东西要藏起来,不能轻易给外人看。窗户用纸糊或用纱蒙,用料既便宜,又符合了中国的建筑学问。屋里人无论在做什么,屋外都无法瞧个透儿亮。再说了,纱窗、纸窗所带来的文学意境可是玻璃窗无法达到的。您想想,无论是“別愁深夜雨,孤影小窗灯”还是“何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时”中,如果把纸窗变成玻璃窗,是不是意境逊色不少?


没有玻璃反过来对中国建筑也有着深远的影响。大家看重采光,是因为传统的纸窗挡住了太多的阳光。没有只挡风沙不挡阳光的玻璃窗,中国的建筑要“坐北朝南”,门窗朝南,这样日照时间长,北侧背面不设大的门窗,可以避开北方风沙。


也许由于学问的冲突,也许因为瓷的统治地位,也许还有其它原因,玻璃在现代历史之前没有在中国推广。而在西方,经过数世纪的技术潜伏期,玻璃终于在各个领域大放异彩,成为近代西方在科技和国力上超过中国的主要原因之一。


记得大学期间看过一个影片“古今大战秦俑情”,由张艺谋和巩俐主演。影片前半段讲的是一个发生在秦代的凄美动人的爱情故事,而后半段跨越到民国时代,风格变得滑稽搞笑。由张艺谋扮演的秦代大将军蒙天放被做成兵马俑守护秦陵,在民国时苏醒过来,进入了一个陌生的世界,闹出了很多笑话。


影片中令全场观众哄然大笑的三个片段竟然都跟玻璃有关。片段1:穿越后的他用手指蘸蘸吐沫,沾湿玻璃窗,用劲捅却捅不破,还把手弄疼了。片段2:蒙天放依旧穿着秦代的衣服,却带着一副太阳镜。在跟对手激烈厮杀一击得手后,摆出很酷的一个造型,并用单掌向上一推从鼻梁滑落的墨镜。片段3:蒙在室内为了掩蔽自己的行踪,对着桌上的台灯使劲儿一吹。灯光依旧,他满脸迷惑。


也许蒙大将军没有意识到,从两千年的混混沌沌中醒来,他已跨入了玻璃时代。


参考文献:

1.Stearns PN: A Brief History of the World. In: The Great Courses. The Teaching Company; 2007.

2.尚刚: 中国玻璃三千年. In: 装饰.www.izhsh.com.cn;2011.

3.Ferguson N: Civilization: The West and the Rest:Penguin Books; 2012.

4.Miodownik M: Staff Matters: Exploring the MarvelousMaterials that Shape Our Man-made World: Houghtoon Mifflin Harcourt; 2014.

5.Hazen RM: The Joy of Science. In: The Great Courses. The Teaching Company;2001.



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关键词:产品表面纹理,UMI,CMF

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