照明發展進程——古代照明

張萬奎，張 振

(湖南理工學院，岳陽414000)

人類10萬年前，用火驅走日落后的黑暗;6 000年前才出現用動物油、植物油點燈的燈光照明;再后來，有了煤氣燈、煤油燈;直到130多年前，才發明了電燈。從人類學會鉆木取火以來，照明經歷了從火、油到電的發展歷程。照明工具也不斷地推陳出新，火把、動物油燈、植物油燈、蠟燭、煤氣燈、煤油燈到白熾燈、熒光燈，發展到現在的節能燈、高強度氣體放電燈、LED燈。照明科技的創新設計與應用，必將引領未來城市照明步入低碳照明時代。

1 古代光源

火山爆發、電閃雷擊引發的森林火，對于原始人來說，是非常可怕的。在漫長的實踐中，人類逐漸掌握了打擊、磨、鉆等人工取火的方法，并且用火照明。那些用以固定照明火源的裝置，經過不繼改進和演變，就出現了專門用于照明的物品——燈具。考古發現，中國在戰國墓葬中已經發現少量的燈具，漢代之后隨葬品中燈具多了起來。古燈材質，早期有青銅燈、陶燈、石燈，隨后有鐵燈、木燈、竹燈、玉燈、錫燈、鍍金鍍銀的燈，秦漢有青銅燈，唐代有三彩燈，宋代有青瓷燈，明清的燈具則花樣翻新，近代有玻璃燈、景泰藍燈、合金馬燈。

遠古的照明是從火開始的，最古老的光源就是自然界的火光，后來有了蠟燭和使用動物油、植物油照明的燈具。

1．1 火光

天然火的來源應該是閃電擊中干燥的樹木后引發的森林火。動物在見到火時都會本能地逃跑，這也是原始人的本能。是什么原因讓人類的祖先決定使用火呢?具體的原因不得而知，但是我們可以猜測，或許是在某次閃電之后，人類的祖先發現在火中被燒熟的動物更好吃，于是就設法將還未熄滅的火保存在所居住的山洞里。他們發現火能驅走寒冷與黑暗，因而古人對火十分敬畏，總想千方百計地保存火種。

最早的取火方式是人類在打制石器的時候偶然使燧石與石頭相碰，濺出的火星引燃了獸皮之類的易燃物。這即是最開始的擊石取火。

舊石器時代后期，人類掌握了人工取火的方法。在德國杜塞爾多夫附近的尼安德特人遺址中已經發現了用敲擊燧石的方法進行人工取火的遺跡，時間在12萬到3萬年前。目前中國已發現最早使用人工取火的是山頂洞人，在山頂洞遺址，發現兩件火石石器和待加工的燧石石片及其他一些石器，時間距今約2萬到1萬年。

自從人類發現火照明后，黑暗就不再可怕了。最初人類用來照明的只有一個火堆，不知是什么時候什么人，從火堆中抽出一根燃燒的樹枝，可以將火的光亮帶走，從此人類有意識地將樹枝做成火把，學會了用火把照明。再后來，也不知是什么時候什么人，在火把頂端蘸上動物油或植物油，使火把燃燒得更好更長久。

1．2 蠟燭

現在一般認為蠟燭起源于原始時代的火把，原始人把脂肪或者蠟一類的東西涂在樹皮或木片上，捆扎在一起，做成了照明用的火把。也有傳說在先秦上古時期，有人把艾蒿和蘆葦扎成一束，然后蘸上一些油脂點燃作照明用，后來又有人把一根空心的蘆葦用布纏上，里面灌上蜜蠟點燃。

根據大英百科全書記載，在公元3000年前(距今5 100年)，埃及和希臘就有蠟燭的相關紀錄，蠟燭是人類古代最早的發明之一。人類使用最初的蠟燭是用蜂蠟來制造的。大約在公元前3世紀出現的蜜蠟可能是今日所見蠟燭的雛形，在西方，有一段時期，寺院中都養蜂，用來自制蜜蠟，供奉在教堂的祭壇上。從現存文獻看，蜜蠟在中國產生的時間大致與西方相同，日本是在奈良時代(公元710～784年)從中國傳入這種蠟燭的。

蠟燭的普及經歷了一個很長的歷史時期，《西京雜記》中記載“南粵王獻高帝石蜜五斛，蜜燭二百枚”，漢朝時南越向高帝進貢的貢品當中有蠟燭。有說法認為當時在寒食節禁火的時候，君王賞賜給侯爵以上的官員以蠟燭，說明當時的蠟燭極為稀少。到了南北朝時期蠟燭稍微應用得普遍了一些，但也主要是在上層社會，而不是一般的百姓家照明用的。唐朝時也記載了在晉州上貢時的貢品當中有蠟燭，那時所謂的蠟燭，又稱蜜蠟，古代蜜和蠟不能分解，所以稱作蜜燭。另外，唐朝還專門設置官員來管宮廷蠟燭。宋朝記載，當時和西夏的邊境貿易中，交易用品中就有蠟燭。蠟燭作為對外交換的一種東西，說明雖然當時比較普遍，但還是比較珍貴的。后來人們學會在臘樹上刮白膜制作蠟燭。李時珍在《本草綱目》里說:“臘樹四時不凋，五月開白花，其蟲打如蟣虱，延緣樹枝，食汁吐涎，剝取其渣，煉化成蠟。”蠟燭才漸漸地走入了尋常百姓家，人們日常生活中使用的也比較多了。

唐代詩人李商隱有“何當共剪西窗燭”的詩句。詩人為什么要剪燭呢?當時蠟燭燭心是用棉線搓成的，直立在火焰的中心，由于無法燒盡而炭化，所以必須不時地用剪刀將殘留的燭心末端剪掉。這無疑是一件麻煩的事，1820年，法國人強巴歇列發明了三根棉線編成的燭心，使燭心燃燒時自然松開，末端正好翹到火焰外側，因而可以完全燃燒。

魏晉南北朝至宋元時期，燈燭在作為照明用具的同時，也逐漸成為祭祀和喜慶等活動不可缺少的必備用品。在唐宋兩代的繪畫特別是壁畫中，常見有侍女捧燭臺，或正在點燃蠟燭的場面。在宋元的一些磚室墓中，也常發現在墓室壁上砌出燈擎。

蠟燭的材料一般是動物油脂，1809年6月至7月間，法國化學家米歇爾·歐仁·舍夫勒爾收到一家紡織廠的來信，請他分析寄來的一個軟皂樣品的成份。在儀器設備非常簡單、樸素的學校實驗室，他研究了皂化過程中需要使用的各種油脂。經過大量實驗，他第一次發現了這樣的事實:在一切油脂中，不論其來源如何，脂肪酸的含量均占95%，其余的5%則是皂化過程中生成的甘油。通過研究他明確了皂化過程的本質，同時他還有一項重大發現:當時用油脂做成的蠟燭，由于里面有甘油，燃燒時火焰帶煙，氣味難聞;若改用硬脂酸做成蠟燭，燃燒時不僅火焰明亮，而且幾乎沒有黑煙，不污染空氣。舍夫勒爾把他的發現告訴蓋·呂薩克，并建議兩人共同研究如何具體解決這個問題。他們用強堿把油脂皂化，再把得到的肥皂用鹽酸分解，從中取出硬脂酸。這是一種白色物質，觸摸時有油膩感，用它制成的蠟燭質地很軟，價錢更加便宜。1825年，舍夫勒爾和蓋·呂薩克獲得了生產石蠟硬脂蠟燭的專利。石蠟硬脂蠟燭的出現，在人類照明史上開創了一個新時代。后來，有人在北美洲發現了大油田，于是可從石油中提煉大量的石蠟，較理想的蠟燭因此在全球得到了普及、推廣。

在高科技迅猛發展的今天，人們在日常生活中已經不再使用蠟燭了，蠟燭則更多地被賦予了感情色彩，例如情侶相約、生日晚餐、對亡靈的悼念、對未來的祈禱等，特別是在紀念日和喜慶的日子里，人們便會點起蠟燭。在古希臘，人們對月亮女神阿爾特彌斯十分崇拜，每年都要為她舉行生日慶典，在祭壇上，供放用面粉和蜂蜜做成的蛋糕，上面還插著很多點亮的蠟燭。他們將蠟燭發出的光亮，比作月亮的清輝，以表示對月亮女神特殊的崇拜之情。后來，古希臘人在慶賀自己孩子的生日時，也喜歡在桌子上擺上蛋糕，蛋糕上插入許多點亮的小蠟燭，而且還增加了吹滅蠟燭的內容。他們相信，燃燒著的蠟燭具有某種神奇隱秘的力量，當過生日的人在心中默默許下一個心愿時，一口氣吹滅所有的蠟燭，便可如愿以償。這一習俗一直流傳到現在，并且風靡許多國家。

1．3 動植物油燈

人類使用油燈照明的歷史特別長。在這期間，油燈經過了多次改進。油燈用油從動物油改為植物油。燈心也經歷了草、棉線、多股棉線的變化過程。為了防止風把火吹滅，人們給油燈加上了罩。早期的罩是用紙糊的，很不安全。加了燈罩的油燈不怕風吹，在戶外也照樣使用，而且燃燒充分，不冒黑煙。中國很多朝代的燈具主要是以植物油脂為燃料，延續了幾千年。圖1所示為古人使用的蠟燭與油燈。

圖1 古代蠟燭與油燈

古燈所用的燃料在不斷演進，早前的火把、火燭，只是燃燒自身來照明，有了燈具才改變了這一狀況。燈除了照明的功能，附加的東西越來越多，最后變成了燈文化。

2 古代燈具

古燈雖然經歷了漫長的發展演變過程，但燈具的基本結構并沒有多大變化，一般都由燈座、燈柱、燈碗幾部分組成，底座與燈盤由燈柱相連，都有儲油的容器，都有點燃的燈捻。

古燈有一個發展、演進過程。總的趨勢是造型上越來越精巧，功能上越來越完善。有的古燈，不僅是藝術品，而且蘊含著科學道理。有的古燈，根據生產、生活需要，變換了許多品種，作了許多改進。

中國的燈具，在史書的記載中，最早見于傳說中的黃帝時期，燈起源于火的發現和人類照明的需要。據考古資料，在春秋時期就已經有成型的燈具出現，《周禮》中亦有專司取火或照明的官職。

早期的燈，類似陶制的盛食器“豆”。“瓦豆謂之鐙”，上盤下座，中間以柱相連，雖然形制比較簡單，卻奠定了中國燈的基本造型。此后經青銅文化的洗禮，燈和其他器物一樣，在造型上得到了重要的發展，創造了中國燈藝術的輝煌。

從春秋至兩漢，燈已經脫離了實用的具體要求，成為特定時代的禮器，“蘭膏明燭，華燈錯些”，折射了所在社會政治的規章法度。魏晉南北朝時期，青瓷燈開始取代了此前的青銅燈。由于青瓷燈造價低廉易于普及，具有一定造型和裝飾的油燈開始為民間廣為使用。這一時期的代表作有南京清涼山吳墓出土的三國青瓷熊燈，浙江瑞安出土的東晉青瓷牛形燈，山西太原出土的北齊瓷燈。此后直至隋末唐初，新材質不斷運用到油燈的制作中，銅、鐵、錫、銀、玉、石、木、玻璃等，品種繁多。由于唐代經濟的繁榮，實用兼裝飾或純裝飾性質的燈開始大量出現在宮廷和燈節之中，像燈樹、燈樓、燈籠、走馬燈、松脂燈、孔明燈、風燈等。這些新的燈具或燈俗烘托了那個時代盛世，成為千古流傳的佳話。

2．1 古代燈具分類

古燈根據擺放方式分為:臺擺式、落地式、壁掛式、垂吊式、攜帶式等。

古燈根據使用功能分為:省油燈、防鼠燈、走馬燈、水動燈、環保燈、長明燈等。有的古燈，不僅有燈捻，而且可以根據需要調節亮度、風向;有的古燈，有多種裝置，既可掛在空中，又可擺在臺上;有的古燈，外加透氣的金屬孔罩，可以保證燈油充分燃燒，防止燈煙直沖出來。有的古燈，只是表達某種信念、愿望、追求;有的古燈，用于祭祀、宗教活動。在古代，人類抗御自然災害的能力有限，希望通過制作、供奉古燈，表達某種愿望，在甘肅、寧夏部分石窟和寺廟中發現較多的古燈即可證明。

古燈根據使用材料分為:青銅燈、陶瓷燈、鐵燈、石燈、玻璃燈、琺瑯燈等。兩漢時期，燈具制造工藝又有了新的發展，對戰國和秦代的燈具既有繼承又有創新。青銅燈繼續盛行，陶質燈具以新的姿態逐漸成為主流，另外還出現了鐵燈和石燈。明清兩代是中國古代燈具發展最輝煌的時期，最突出的表現是燈具和燭臺的質地和種類更加豐富多彩。在質地上，除原有的金屬、陶瓷、玉石燈具的燭臺外，又出現了玻璃和琺瑯等材料的燈具。

古燈根據造型分為:座燈、行燈、吊燈和宮燈等。種類繁多、花樣不斷翻新的宮燈的興起，開辟了燈具史上的新天地。宮燈，顧名思義是皇宮中使用的燈。在清代，宮燈由于珍貴，竟然成為皇帝獎賞王公大臣的賜物。明清時代的宮燈，是以細木為框架，雕刻花紋，或以雕漆為架，鑲以紗絹、玻璃或琉璃絲，并在外面繪以各種圖案的彩繪燈。作為中國手工業制作的特種工藝品，宮燈在世界上享有盛名。直到今天，在一些豪華殿堂和住宅里仍能發現宮燈造型的裝飾。

2．2 各具特色的古燈

1)人魚膏

秦始皇陵是中國古代規模最大的皇陵。據《史記·秦始皇本紀》記載，秦始皇陵地宮內“以人魚膏為燭，度不滅者久之”。“人魚膏”，顧名思義是用人魚熬制成的油膏，放在地宮中供照明之用。但人魚是指什么魚呢?至今仍是一個謎。《史記集解》引徐廣語云:“人魚似鲇，四腳。”《異物志》載:“人魚似人形，長尺余。不堪食。皮利于鮫魚(即鯊魚)。項上有小穿，氣從中出。秦始皇家中以人魚膏為燭，即此魚也。出東海中，今臺州有之。”根據上述記載的描述，有人以為“人魚”就是俗稱的“娃娃魚”，學名為“大鯢”。

據《太平御覽》引《三秦記》載:“始皇家燃鯨魚膏為燈。”于是，有人認為，所謂的人魚膏，或實為鯨魚膏。由此推測，秦始皇陵地宮中照明所用的是以鯨魚腦油制成的蠟燭。以鯨魚腦油制成的蠟燭，其能量每小時可燃7．78克，每立方米的鯨魚腦油可燃5 000天，足夠保證地宮中“不滅者久之”的需要。加之《異物志》所云人魚“不堪食，皮利于鮫魚，鋸材本人，項上有小穿，氣從中出”等特征，人魚似乎就是鯨魚。

“人魚”究竟是娃娃魚，還是鯨魚?人魚膏到底是由娃娃魚提煉的，還是以鯨魚腦油制成的?實難斷定。但不管是什么魚提煉的，可以確定是一種動物油了。

2)孔明燈

“孔明燈”，相傳是三國時期諸葛亮發明的，算起來已有1 800多年的歷史了。最早孔明燈的作法是:用很細的竹篾做成燈籠架，四周和頂上都用薄紙糊嚴，只在底部留個圓口。在燈籠下面掛上松脂，點燃松脂后，燈籠就會升上空中。

由于燈籠里有火光，古代戰爭中，曾經把它作為夜間軍事行動的信號，如同現代所用的信號彈一樣。

18世紀時，法國才有人發明了熱氣球，就是用比較結實的材料，做成一個特大的氣球，在氣球下面加熱，使熱氣充入氣球，氣球就能升到高空。如果在氣球下面掛個吊籃，里面便可以乘坐人。熱氣球的原理與孔明燈的原理是一樣的。

3)內藏式燈

元代的“氣死貓”燈具，是為防老鼠偷吃油而設計的內藏式燈。為了防止老鼠偷吃油，元代設計了內藏式燈。

2．3 古代節能燈

節能燈和節能的觀念自古有之。我們的先人在使用動植物油燈的同時，創造發明的省油燈就是最好的證明。

生活中有一句俗語“不是省油的燈”，便是來源于唐代邛窯創造發明的省油燈。唐、五代時期，全國不少名窯的產品都具有實用性與藝術性統一的風格，但邛窯的一些作品，卻有很高的科技含量，體現了實用性、藝術性、科學性三者的統一。最典型的就是享譽古今中外的“省油燈”。四川大學博物館研究員陳德富先生在《邛窯省油燈研究》一文中指出:“邛窯省油燈所依據和運用的物理學理論，在南宋初年，就已是相當普及的了。同樣的物理學理論，在西方是19世紀中葉才被普遍認識，形成定律的。”

《中國陶瓷史》關于唐代邛崍窯的記載全文不過800多字，但對“省油燈”的描述卻用了100多個字。不僅對“省油燈”的形狀作了具體描繪，而且對其節省燃油的科學原理和社會影響作了表述。英國著名學者李約瑟在《中國科學技術史》中認為，唐宋時期的省油瓷燈，預示了蒸餾冷凝水與蒸汽循環系統的現代技術。

宋代的一個石燈有個夾層，中間注油，夾層注水，水起降溫作用，可節右，是典型的“節油燈”。

不少相關史料都有記載，例如，《陸放翁全集齋居紀事》曰:“照書燭必令粗而短，勿過一尺。粗則耐，短則近。書燈勿用銅盞，惟瓷盞最省油。”載于《宋史》的《老學庵筆記》曰:“宋文安公集中，有省油燈盞詩。今漢嘉有之，蓋夾燈盞也。”圖2所示就是古代省油燈之一種。

圖2 一種古代省油燈

［1］ 張萬奎．城市道路照明節電技術［M］．北京:中國建筑工業出版社，2010

［2］ 甘子光．中國照明工程年鑒2011［M］．北京:機械工業出版社，2011

［3］ 高豐，孫建君．中國燈具簡史［M］．北京:北京工藝美術出版社，1991

［4］ 祝志強，詹慶施．中國古代照明燈具放置方式及相關構造研究［J］．光源與照明，2004(4):13～17

［5］ 莊電一．走近古燈世界［M］．光明日報，2011-09-06(5)