格物志 | 金石为开：中华文明的铜筋铁骨

在文明的长河中，金属，是定义时代的材料。它深藏于大地，却具备顺从人意、可熔可铸的秉性。从青铜铸就的礼乐重器，到钢铁铸造的帝国基石，金属的变革之力，深刻塑造了中华文明的进程。

△《格物志：中国古代科技巡礼》第一集《金石为开》海报

系列科学文化纪录片《格物志：中国古代科技巡礼》今日播出第一集《金石为开》。

铜绿山古铜矿：青铜时代的“工业心脏”

当曾侯乙编钟的千古绝响穿越时空，一个困扰学界多年的谜题随之浮现：铸造这些青铜重器的巨量铜料，究竟从何而来？

△铜绿山古铜矿考古挖掘现场

1973年，湖北大冶，十三把古铜斧的出土，揭开了沉睡千年的地下迷宫——铜绿山古铜矿。这里不仅是我国迄今发现采冶时间最长、规模最大、产业链最完整的古铜矿遗址，更是自商代延续至西汉的“高科技工业基地”。

△铜草花

在这里，古人借助铜草花的指引找矿，构建起深达40米的地下井巷网络，并巧妙地利用榫卯支护技术解决井下安全难题，更以世界上最早的炼铜鼓风竖炉炼出纯度达93%的铜锭。

△鼓风炼铜竖炉

正是这条永不枯竭的“青铜血脉”，支撑起中国辉煌千年的青铜文明。

侯马模范：青铜范铸的技艺巅峰

在山西青铜博物馆，一枚距今4000年的陶寺铜铃静静诉说着中国青铜技术的独特基因。

△陶寺铜铃

在这里展示的数十万件侯马铸铜遗址出土的陶模陶范，见证了中国青铜时代的“标准化工厂”。

△侯马铸铜遗址出土陶模、陶范

不同于西方的锻造和失蜡法，中国古代青铜范铸技术通过“模”与“范”的精密配合，实现了青铜器的大规模生产。

△范铸法：外范与芯范组合模具

这套技艺体系不仅造就了“模范”这一流传至今的词汇，更是支撑起整个青铜时代的技术基石，成为中华文明独特的科技基因。

曾侯乙编钟：穿越千年的华夏正声

1978年，湖北随州出土的曾侯乙编钟，代表了青铜铸造技术与音乐艺术的完美融合。

△曾侯乙编钟

这套重达五吨的战国编钟，不仅纹饰繁丽，更见证了“一钟双音”的声学奇迹。

△“一钟双音”原理动画

通过独特的合瓦形结构和科学的合金配比，每口编钟都能发出两个乐音，整套编钟音域横跨五个半八度，十二律俱全，仅比现代钢琴少两个八度。

△曾侯乙编钟音律体系

历经五年精心复制，上世纪80年代，编钟复制研究组终于让这失传的绝响重现人间，揭示了古人如何在两千年前就将金属冶炼、声学原理与艺术审美推向极致。

青铜时代，金属的锋芒深刻重塑了华夏文明的根基。它催生了锋利的兵器，改变了战争形态与权力格局；带来了坚韧的农具与工具，大幅提升了生产力；塑造了象征等级与信仰的礼器，规范了社会秩序与精神世界。

当它在高温控制、合金配比和精密铸造等方面积累的经验趋于成熟，下一个伟大的金属革命已在地平线上显现。

铁，登上了历史舞台。

冶铁竖炉：两千年前的钢铁革命

在广袤的中原大地上，沉睡着一场改变历史的金属革命。

△古荥1号竖炉遗址

河南郑州古荥镇发掘出土的汉代冶铁竖炉，能够日产生铁半吨到一吨，实现了生铁的规模化冶炼，代表了当时世界冶铁技术的顶峰。

△西平酒店冶铁竖炉

在中原另一处冶铁重镇——河南西平，冶铁史专家黄兴正在1:1复原迄今为止世界上发现时代最早的冶铁竖炉，揭示古代工匠的智慧密码。

△黄兴在复原工程现场

从《汉书》记载的早期冶炼事故，到成熟的生铁冶铸体系，这场技术革命为秦汉帝国的强盛奠定了最坚实的物质基础。

△《汉书·五行志》

棠溪宝剑：千锤百炼的匠心传承

《史记》有载“天下之剑韩为众”，“棠溪”赫然位列九大名剑之首。

△国家级非物质文化遗产“棠溪宝剑锻制技艺”代表性传承人高庆民

在西平棠溪这片铸剑圣地，国家级非遗传承人高庆民父子历经半个世纪探索，终于让棠溪宝剑重现传奇。

△千锤百炼

千锤百炼始成钢，通过将含碳量不同的钢材反复折叠锻打，细化晶体，才能形成宝剑致密的结构与天然的花纹。

△淬火

精准把控温度和火候，掌握淬火时机，才能在水火交锋中赋予宝剑以生命。

△试剑

正如高庆民所言：“锻打一把剑，其实就是锻打一个人生。”这把刚柔并济、削铁如泥的传世宝剑，是对传统技艺的当代传承，更是文化血脉的延续。

它所承载的钢铁魂魄，在两千多年前的战国秦汉，推动了一场钢铁洪流的生产力革命。

△铁犁铧

铁犁与牛耕的结合，让粮食产量倍增，实现了农耕技术的革命性飞跃；铁工具开山凿石，构筑起万里长城、京杭运河的旷世工程；锋利的环首钢刀，更在汉匈战争中铸就了“一汉当五胡”的赫赫军威。

这场全面铁器化的浪潮奠定了秦汉大一统的物质根基，也推动了中华文明波澜壮阔的历史进程。

青铜铸就礼器，构建了早期国家的礼仪秩序；铁器普及万家，催生了社会生产力的深刻革命。这一脉相承的金属技艺，从精神信仰到物质生产，共同塑造了中华文明的独特品格与强大生命力。

为讲好中国古代科学技术成就，由北京市科学技术协会和中国外文局中国对外书刊出版发行中心出品，北京科普发展与研究中心承制，解读中国工作室执行制作的“科学传播视听精品”系列科学文化视频节目《格物志:中国古代科技巡礼》，于 11月 17日起全网上线。

节目依次按照“金木水火土”五大元素的顺序，走进中国古代的发明与发现，揭秘中华造物之智，体悟求实创新之理，深入探寻传统科技中的科学方法、科学思想和科学精神，培育全社会创新求真的科学文化氛围，从历史中找寻中华文明的科学启示。

谨以此片，致敬古往今来，

所有探索未知的科技工作者。