上海硅酸盐研究所高级实验师 陈尧成
你知道人类首创的新材料吗？其答案不一定人人都知道，它就是不起眼的陶，陶制的日用器皿、艺术器具和各种工具等总称陶器。根据现有资料，我国陶器出现在距今7千～1万年以前，它是世界上最早的陶器之一。在新石器时代早期，由于先民在长期的劳动和生活实践中，经常与泥土打交道，从而发现泥土与适量的水混合后，就会有粘性和可塑性，可以用手随意地塑造成各种形状，经凉干后，泥坯变硬，可盛东西，但泥器怕水。然后先民想到了火，并用火将泥器烧到一定温度，现经测定大都在750～1000℃左右，致使泥坯中的石英、云母、长石等粘土矿物发生高温化学反应，由于烧成温度不高，只生成少量玻璃体，这些玻璃体再把其它矿物粘结起来，组成一个新材料，从些陶器就被发明了。陶器具有较高的耐水性和耐火性，故能经数千年的漫长岁月保存至今，这是人类智慧的初试。自从有了陶器，人类生活发生了巨大变化。在那遥远的古代，先民不知经历了多少艰难困苦，才从茹毛饮血中解放出来，而过着渔猎不定居的生活。又不知经历多少岁月，才进入新石器时期，出现了农业、畜牧业，人们开始定居下来，并开始吃烧煮食物，但当时没有耐烧的器皿，要盛东西只能用破瓠、蚌壳之类，这类器物经不住火烧，因此可想而知当时要吃煮熟食物是多么的困难，故先民迫切需要有一种耐烧的盛器。一当陶器出现，才使人类的梦想变成现实。所以恩格斯在《家庭、私有制和国家的起源》一书中深刻地把人类学会制陶术标志为人类蒙昧时代的结束。
当人们开始用陶器烧煮食物时发现，普通泥质陶炊具没烧几次就会破裂，这多么麻烦，普通泥质陶炊具易破裂的原因是它的膨胀系数大，抗冷热稳定性差，经不起多次冷热急变而破裂，然后先民又展示了智慧，发明了在泥土中加入一定量的砂，然后烧成夹砂陶器，这在很多新石器时代的遗址中有发现，由于在粘土中加砂烧成陶器，使材质的膨胀系数降低，抗冷热稳定性大大提高，从而陶炊具破裂之烦大大降低，从此人类生活又获改观。
陶器的发明不仅大大改善了先民的生活，而且它能经受数千年的考验，因此它又成为史前社会的有力见证。中国社会到了商代才进入有文字记载的历史阶段，在这以后，人们可以凭借文字记载和出土文物来了解当时的社会状况，那么在没有文字记载的史前社会是怎样一个面貌呢？我们只能靠历史遗物来判断，除了石器、骨器等以外，比较能说明当时社会现状的就是陶器。由于陶器是当时人们生活的必需品，它量大面广，但易破碎，由于不能修补，因此陶片随地丢弃，久而久之就在地下世世代代按时代先后顺序层层叠压，又因陶器不会腐烂，在遗址地层中被发掘后，科学家还能对碎片通过科学仪器测定其碳十四同位素(C14)和热释光强度变化，从而确定它的制作年代并分析研究出当时陶器所用的原料及制作工艺，稍大的一些碎片还能推测出原形或复原成整器，有的陶器表面装饰还依然保持，这样就能真实地反映当时社会的生活和文化面貌。这就是为什么在一些人看来"毫无价值"的破罐碎盘，考古工作者却把它视为至宝的原因。如不信请看如下事实：
(1)人类什么时候开始种植水稻？
这是一个难题，不会有多少人知道，而从事古陶瓷研究的科学家在陶片中找到了证据，距今为6960～6730年的浙江余姚县河姆渡遗址和距今为7040～6910年的桐乡县罗家角遗址都出土了不少夹碳陶，经显微结构分析，在陶胎中发现有形状假借稻谷外壳的碳化物，并通过化学成份分析，其主要成分是碳和硅，这与稻谷外壳的化学组成相同。科学研究结果有力地证明当时先民在泥中加入过谷壳。众所周知，普通可塑性粘土制坯，因凉干不当，表面干燥太快，收缩大，而坯体内较湿，收缩小，则土坯容易开裂，当泥中加入适量谷壳后，问题就迎刃而解了，再由于用此混合泥制器，在氧化气氛不充分的火焰中烧成时，谷壳就会碳化并残留在陶胎中。科学家的发现，这为回答稻谷开始种植年代的难题提供了有力证据，说明早在6-7千年前在我国浙江地区已开始种植稻谷。最近的研究还表明江西万年仙人洞的水稻种植有可能比河姆渡还要早。
(2)彩陶图案是原始社会的见证
早在5-6千年前的仰韶文化时期，先民已经发明用天然无机颜料在陶器上绘画，并经高温烧成颜色，从此出现了彩陶。当时陶上彩绘有三种颜色，一种是赭红色，春彩料的主要着色剂是氧化铁；第二种是黑色，其采料的主要着色剂除氧化铁外还有一定量的氧化锰；第三种是白色，其彩料主要是白色粘土。由于彩料磨得非常细腻，而且含有很多熔剂氧化物，从而降低了彩料的熔点，致使陶器烧成后，彩料会牢固地粘附在器物表面，并能长期保留至今。由于此项科技发明，致使我们在今天还能幸运地欣赏当时那些富有生活气息的生动画面。例如仰韶文化时期，那些生动而富于变化的鱼纹，就是反映那时人们从事捕鱼劳动的艺术结晶，在陶盆里画了两条游鱼既着双鱼的人头象和两张展开的鱼网，这是不是意味着某种原始的信仰，祈求鱼儿快快落网呢？宝鸡出土的模拟船形的彩陶壶上画了一张鱼网，岂不意味着，这就是一条张网捕鱼的独木舟吗？有些陶器上还画着栩栩如生的小鹿和修尾长喙的飞鸟、衔鱼的水鸟、葡萄欲跃的蛙类、有屈指爬状的大龟和丰富多彩的植物图案，也无不是人们产在长期渔猎、种植和采集生活中经过仔细观察而创造的艺术形象。还有西安半坡遗址出土的彩陶人头像，滚园的头型，戴着尖顶的饰物，细长的弯眉，眯合成一线的双眼等描述了当时人的打扮。青海大通县孙家塞出土距今5千年的舞蹈纹彩盆，纹饰五人一组手拉手，面向一致，头侧各有一条斜道似为发辫，摆向划一，每组外侧两人的一臂画为两道，似反映空着的两臂舞蹈动作有较大的幅度和频繁进行之意。舞蹈盆的整个画面，人物突出，神态逼真，充分体现当时先民的欢乐情景。这些画面及遗物，为后人研究人类社会早期生活和生产活动提供了不可缺少的依据。
(3)艺术陶器和陶制工具等是史前社会活动的见证
同志!当你吃到猪肉时，你可曾想到早在6-7千年前的先民的一份功劳呢？当然你可能会问"有何证据"？在距今6-7千年的河姆渡遗址出土了一只陶塑小猪，这只小猪的腹部明显下垂，专家认为与现代家猪的体形十分相似，而与"狼奔豕突"的野猪有明显区别。在浙江吴兴距今5千年左右的邱城遗址也发现过两只陶制小猪，四肢短小，前躯小，后躯大，体形呈椭圆，此陶猪体态更近现代家猪。因此陶猪成了人类最早人工养猪的见证。
在原始社会音乐舞蹈已是当时人精神生活的重要组成部份。音乐与乐器紧密相连，那么人类最早使用的乐器是怎样的呢？除了石哨和骨笛等以外就是陶哨了。在6700年前的西安半坡遗址，出土了两个陶制的口哨(或称作陶埙)，保存完整，形状大小相同，都用细泥制成，表面光滑，形如橄榄，两端尖而长，中经略作园形，上下贯穿一孔，吹起来吱吱有声，陶哨的出现引起音乐史工作者的极大兴趣，因为它是迄今为止我国出土的最早的乐器之一。以后又出土了二音孔、三音孔陶哨，到了奴隶社会的殷代出现的五音孔陶哨，已能吹出七个音阶，到了汉代出现六音孔陶哨，从此在遥远的古代，陶哨与音乐也结成了难分的姻缘。
你知道我国最早的陶制纺织工具吗？它就是陶纺轮。陶纺轮在距今四千多年前的甘肃宁定(今广通)齐家坪遗址出土了很多，从此促进了纺织业的发展。
你知道我国最早的机械雏型吗？它就是陶轮。近代要使一个轮盘转动已是轻而易举的事了，但在6-7千年前要完成这样一个动作，那可要算是一个创举了，这个创举也是在创造陶器中完成。在新石器时代的陶器内壁，可以很清楚地看到线条规整的园环状纹路，这种对称的园环状纹路，在考古学上称之为"轮纹"，它是用某种工具在可以转动的设备上修整泥坯时留下的痕迹，这种制陶用的成型设备就是陶轮，陶轮可分为慢轮和快轮，直到近代这种制陶工具在某些地区还在使用。
你知道最早的铜器成型工具吗？它就是陶范。陶范最早出现在距今3300年的殷代。如果你参观过博物馆，就一定会对年代早，体形大，凹凸花纹精细规整的青铜器而惊奇吧!在青铜器上要雕刻出这么多而细的花纹，在当时是多么的困难，那么它是怎样完成的呢？先人首先想到了陶器，众所周知，要在陶器上完成这些凹凸花纹是比较容易的，再利用陶器的耐高温性能，就能制成精制的带纹陶范，然后浇注铜液，冷却后，稍加修整，一个带有精细、富丽花纹的青铜器制成了。由此可见，陶范对人类冶金技术也起到了不容忽视的作用。
你知道我国最早的建筑陶器吗？它就是陶水管，最早出现在距今3600年左右的河南偃师二里头遗址，陶制水管在河南郑州和安阳的商代中晚期遗址也有发现。到了西周时期，建筑陶器获得了较大发展，除了陶水管外，还发明了陶瓦，在大型宫殿建筑顶部使用的有版瓦、筒瓦、瓦当，瓦钉等。关于众所周知的砖发明于何时？这也是大家所关心的问题，根据考古发掘陶制砖块最早出现在春秋时期，当时量较少，它是长方形或方形的薄砖。到了战国时期，各国在都城等地大兴土木，建造城市和宫殿，促使建筑陶业得到迅速发展，我国建筑中所用的砖瓦，这时大都已经具备，而且在技术上达到了较高的水平。陶制砖瓦从发明至近代一直是我国建筑业的重要材料，它的大量使用使人类的居住条件获得较大的改善。
综上所述，充分说明陶器的发明为人类生活作出了不可磨灭的贡献。古往今来，我们还可以看到：从人类智慧的初试一直到近代的每一项重要科学技术发明，它们都给人类的生产和生活产生翻天覆地的变化。不知你是否也有同感？与此同时也产生一点感慨："作为一个科研工作者，更应为科学技术的进步而奋斗"。