中國鎳白銅技術發明演變為“德國銀”專利的歷史考證

黃 超 梅 卓

中國鎳白銅技術發明演變為“德國銀”專利的歷史考證

黃 超 梅 卓

通過對歐洲現存專利文本、科學實驗及調查研究，證明在19世紀初西方曾利用中國古代冶金技術史上一項重要發明——鎳白銅技術發明申請專利并獲得保護，隨后出現了“德國銀”生產的興起。西方近代史是資本主義萌芽、產生、確立的歷史，也是專利制度建立的歷史，在這一時期，中國科技、經濟卻從興盛走向落后。西方曾經盜用中國技術并申請專利保護，故此應該讓人們加強知識產權保護意識，保護自己民族的發明創造。

“德國銀” 鎳白銅 冶金史 專利 知識產權

引 言

原中國科技館館長、科技史專家王渝生教授認為，西方從14世紀歐洲文藝復興、宗教改革以后，特別是16世紀科學革命引起工業革命之后，社會在近代科學的指引下，沿著資本主義生產方式飛速發展。此時的中國卻還未從農業時代轉向工業時代，其科學技術也隨之開始落伍。換言之，中國近代科技的落伍與作為激勵機制的專利制度的缺失有著密切關系，而西方社會科技大發展也在很大程度上得益于其專利制度的建立①王渝生：《學者訪談：從科技文明史看中國專利制度30年》，載《中國知識產權報》2011年。。

15世紀中期，威尼斯共和國頒布了世界上第一部專利法，其內容簡單且帶有濃厚的封建特權色彩，但這是現代專利制度之始祖。而學術界公認真正具有現代化特點的專利法，則是英國于16世紀20年代頒布的《壟斷法》，被稱為“現代專利法之始”②胡佐超著：《專利基礎知識》，知識產權出版社2004年版，第13頁。。在這段時期，地理大發現以及航海時代的到來，不僅使得西方世界能夠通過海上交通的方式與東方直接聯系，更深遠地影響了資本主義的發展和近代科學技術的進步。這些新的變化同樣改變了對技術認知的模式，技術在以產品的形式被轉移的同時，越來越被視為追逐商業利益的有力工具，因此，以之為目的的技術被主動獲取，開始成為技術轉移的主要方式。

與此同時，近代西方資本主義一方面垂涎中國的疆土與物產，另一方面在中國全面開展科學考察活動，逐漸從沿海向內地深入考察中國古代的技術發明，為其國內的相關產業提供一手資料，進而便于相關產品的仿制、改進和商業化生產。隨著西方專利制度的迅速發展，便有商人借機利用中國的技術發明進行專利注冊，堂而皇之地冠以發明者之名，然后又將仿制品返銷中國，導致相關產業在中國市場逐漸瓦解和消失。

然而，對于西方近代專利使用中國技術的例子，少有直接而又充分的證據證明之。本文在這方面進行了較為深入的研究，通過結合相關專利文本、史料及科學實驗依據等多方面論據，證實中國古代一項原創技術發明在19世紀初已被西方專利制度吸收。這項原創技術發明就是近年來被著名科技史專家華覺明教授稱為“中國古代的四十項重要發明”之一的鎳白銅③華覺明：《中國古代究竟有哪幾項大發明?》，載《自然科學史研究》2013年第4期，第427-435頁。。

一、中國鎳白銅與歐洲“德國銀”專利

鎳白銅是世界上最早出現并得到廣泛應用的含鎳合金，也是中國古代科技史上一項重要的獨創技術發明。它一般指含鎳且色澤銀白的銅合金，中國古代鎳白銅有兩種，分別是銅鎳二元合金和銅鎳鋅三元合金，后者就是著名的“云南白銅”或“云白銅”。據中國古代文獻《華陽國志》記載，中國至遲可追溯到東晉時期已發明鎳白銅；明清時期鎳白銅得到大規模生產，成為當時應用最為廣泛的金屬材料之一；16世紀開始傳入歐洲，隨即被各國視為珍品，競相仿制，從而推動了銅鎳合金在歐洲的應用，對鎳金屬工業在歐洲的興起產生了重大影響。

有關中國鎳白銅歷史的研究，始于20世紀20年代，美國著名學者勞費爾（Berthold Laufer）就已論及鎳白銅的相關內容，至今已近百年；隨后不斷有國內外學者關注鎳白銅歷史的研究，包括勃寧（Alfred Bonnin）、王琎、張資珙、張子高、李約瑟、梅建軍、李曉岑、凱思·平（Keith Pinn）等多學科背景的研究者，他們提出了很多重要的學術課題，如鎳白銅起源和產地、鎳白銅西傳歐洲、鎳白銅冶煉工藝，等等。中國是鎳白銅的發祥地，產地主要集中在云南和四川，鎳白銅是中國的原創發明已是不爭的事實。對于歐洲仿制中國鎳白銅產品的出現，卻沒有新的研究進展，普遍認為鎳白銅與“德國銀”的關系密切，但又沒有直接證據證明之。

事實上，從19世紀20年代起，“德國銀”開始在歐洲作為一種重要的金屬合金材料，并投入大量生產，用于社會的各個方面，其名含有“德國”兩字，故與德國有莫大關系，較為重要的生產者主要有三位，分別是德國的蓋特納（Ernst August Geitner）、亨寧格（Gebrüder Henniger）以及奧地利的格斯多夫（Johann Rudolf von Gersdorff），常常在各種文獻中出現，而他們所生產的合金產品名稱分別是Argentan、Neusilber和Packfong，這三個名稱后世常常統一冠以“德國銀”④注：“德國銀”實際上并不是銀，而是一種銅鎳合金，外觀似銀，故需區別于德國之銀、德國的銀等表述，經作者考證，“德國銀”的產品名有近百種，尤以此三種品名出現較早，而一直流行于德語區國家。為之譯名。這三位生產者均生活在德語區，彼此間存在商業競爭，其中，率先獲取“德國銀”合法發明權的人是奧地利的格斯多夫，他最早對一種合金產品進行了專利注冊。筆者有幸在奧地利考察中國鎳白銅的西傳歷史過程中，獲取到了格斯多夫1824年7月22日用德語撰寫和注冊的專利文件⑤von Gersdorff. Darstellung des Nickelmetalles: Austria, Nr.2425[P]. 1824-7-22. 注：該檔案文件現藏于維也納技術大學檔案館，檔案編號為Privilegiensammlung Nr. 2425。，這是一份能證明“德國銀”是中國鎳白銅仿制品的文字線索，也是一份西方近代專利使用中國技術的文本證據。該專利文件主要由兩部分內容組成，都是關于技術發明方面的內容，第一部分內容是關于廢棄鈷礦料中鎳的還原方法；第二部分內容是關于一種合金的制作方法。顯然，第二部分中的合金制作方法，就是運用化學配比的方法制作一種合金，其實際所得產物與中國的鎳白銅相似，且是銅鎳鋅三元合金。綜上可以看出，其具體的制作方法又有兩種：第一種是通過3～5份的黃銅中加入1份的鎳制成合金；第二種是通過金屬銅、鋅與鎳直接合成。其中，鎳在第一種制作方法中所得合金中的質量百分比大約是16%～25%。

現任英國劍橋大學李約瑟研究所所長梅建軍教授曾指出：“中國古代鎳白銅是由青礦和黃礦搭配煉成的；青礦為鎳鐵礦，黃礦為銅礦，冶煉過程分四步進行，經反復多次煅燒和冶煉，工序甚為繁復”；并認為：“著名的‘云南白銅’實際上是由會理煉出的銅鎳二元合金，配以銅、鋅及黃銅而熔煉出的銅鎳鋅三元合金”。⑥梅建軍、柯俊：《中國古代鎳白銅冶煉技術的研究》，載《自然科學史研究》1989年第1期，第77頁。從所生成的產物來看，中國古代鎳白銅，特別是云南白銅與格斯多夫專利文件制作的合金成分是相似的，雖然所使用的熔煉和配比方法不同，但是所要達到的目的一致，都是為了生產出銅鎳鋅三元合金。

二、科學考證與實驗分析

根據奧地利格拉茨市（Graz）檔案館的檔案記載，格斯多夫在1820年左右偶然在拍賣會上得到一個中國生產的茶葉盒，盒上的銀色金屬配飾吸引了他的注意，經過檢測分析后，得知是銅鎳鋅為主的三元合金，便開始產生仿制的念頭⑦Landesarchiv Baden-Württemberg, Abt. Staatsarchiv Ludwigsburg, E 21 Bü 14.。此想法得以實現的重要轉折點在于1821年他被政府任命去改進奧地利一個藍色染料廠的生產流程。在工作中，他發現廢棄的材料中含有豐富的鎳，因而想到可以借助這些廢棄品中的鎳進行鎳合金的生產，但是首要任務就是要將其中的鎳提取出來。經過幾年的獨立研究，在1824—1825年期間，他已經能夠將染料工廠廢棄物中的鎳還原，總結出了一套有效的方法，還在奧地利建立起了第一座鎳礦料處理工廠，目的也主要是希望通過生產鎳金屬來滿足大批量生產鎳白銅的需求，⑧Wei?, Alfred. Johann Rudolf von Gersdorff und die Entwicklung der Pakfong-Erzeugung in ?sterreich. // Ernst August Geitner, 1783-1852: Chemiker, Metallurge, Erfinder und Unternehmer: Tagung vom 12. bis 14. Juni 2008 in der Saigerhütte Olbernhau-Grünthal bei Freiberg in Sachsen[M], Freiberg (Sachsen): Drei Birken, 2008, pp.190-205.在此期間便申請了前面所提到的專利。據1842年萊特納（Leithner）記載，格斯多夫在奧地利塔洛夫（Thalhof）的一處工廠，15年內生產出了100噸鎳，并制造出了約560噸的金屬合金產品。⑨Leithner, F.V. Fabriksmessige Erzeugung des Nickelmetalles, Wien: Inneroesterreichisches Industrie- und Gewerbeblatt, 1842, pp-94-95.

除此以外，雖然格斯多夫申請專利之時還沒有提到該專利所生產金屬的名稱，但是兩年以后的1826年，格斯多夫在《物理與化學期刊》中發表了一篇關于“Packfong”的科學論文，進一步詳細介紹了這種金屬的制作過程和各金屬的混合比例，以及各種成分配比所適用的器物范圍⑩von Gersdorff. Ueber das Packfong[J]. Annalen der Physik, 1826(84), pp.103-106.。事實上，“Packfong”一詞最早是出自1776年瑞典礦物學家恩吉斯特朗（Gust von Engestr?m）對中國鎳白銅的分析論文。①von Engestr?m G., Pak-fong, en Chinesisk huit Metall[J]. Kungliga Svenska Akademiens Handlingar F?r ?r 1776. Stockholm: Tyckt hos Johan Georg Lange, 1776(37)，pp.35-38.勃寧在其著作《鋅與白銅》中認為，“Packfong”一詞是恩吉斯特朗對于“Paktong”一詞的錯引，該詞正是粵語中“白銅”的音譯詞，從那以后，該詞便在歐洲國家一直持續而被廣泛使用。②Alfred Bonnin. Tutenag & Paktong, with Notes on Other Alloys in Domestic Use during the Eighteenth Century [M]. Oxford: Oxford Press, 1924, pp.72-76.由此可見，格斯多夫的研究應該也是參考了前人的研究成果，否則，不會將此錯誤拼寫帶入其論文和之后的產品當中。凱思·平著《白銅：中國合金在歐洲（1680～1820）》中有一個“德國銀”鹽瓶（圖1），其底部有“Packfong”的銘文（圖2）。③Pinn Keith. Paktong: The Chinese Alloy in Europe (1680-1820) [M]. Antique Collectors Club Ltd, 1999.pp.70-71.筆者在德國民間也征集到一只勺子（圖3），其背面也有銘文為“Packfong”（圖4）的字樣。

筆者還對現存具有“Packfong”銘文的樣品的金屬合金成分進行比較和分析，其中，樣品科學分析數據見表1。

表1 “Packfong”樣品的主要元素化學成分質量百分比④

圖1 “ Packfongg”鹽瓶

圖2 “Packfong”鹽瓶的銘文

圖3 “ Packfonngg”勺

圖4 “Packfong”勺的銘文

從表1中這組“Packfong”樣本的實驗數據來看，均屬于云南白銅各成分的基本范圍內，即：Cu占40%～65%、Ni占5%～20%、Zn占20%～50%①Gilmour Brian & Eldon Worrall. Paktong: The Trade in Chinese Nickel Brass to Europe. // Duncan R. Hook and David R.M. Gaimster （eds.）, Trade and Discovery: The Scientific Study of Artifacts from Post-Medieval Europe and Beyond [M]. London: British Museum. 1995, p.259.。因此，兩器物可能都是效仿中國鎳白銅配比制作而成的產品。其中，鹽瓶的鎳含量更符合和接近格斯多夫在專利文件所提到的鎳含量的比例范圍。因此，說明“Packfong”器物在歐洲的市場上已出現過。

綜上，從檔案記載、專利記錄、實物遺存及實驗分析結果來看，格斯多夫通過科學分析研究后所生產出的金屬合金與中國鎳白銅有淵源，其申請的專利技術很大可能是與中國鎳白銅有關或受到其啟發。

三、討 論

毋庸置疑，中國歷史上有過許多輝煌的發明創造，曾經影響中國乃至世界。然而許多發明都沒有專利。每當提到中國四大發明的影響，更多地是對西方世界的影響，而不是對中國的影響②胡佐超、戴吾三編著：《影響世界的發明專利》，清華大學出版社2010年版，第3頁。。顯然，中國古代鎳白銅這項中國冶金史上的偉大發明創造的境遇與諸多重要發明一樣，不能得到有利發展。運用傳統工藝技術生產的鎳白銅逐漸退出了舞臺，取而代之的是冠以歐洲專利頭銜的“德國銀”。筆者已對清末民國時期鎳白銅的生產情況進行了研究，發現當時中國鎳白銅的生產已經逐漸摒棄傳統技術，開始使用西方的技術生產鎳白銅③黃超：《清末民國時期的中國鎳白銅述略》，載《蘭臺世界》2014年第1期，第116-117頁。。

中國近代沒有建立專利制度，從而，缺乏對發明創造的激勵和保護，也缺乏對產業化的自覺實施。又由于中國古代技術最突出的特征是以人和物作為共同的載體，這種人與物的合一使得技術的傳播需要通過工匠以口頭、文字或圖示的方式才能得以完全實現。換言之，古代技術的完整傳遞在多數情況下不能脫離人與人的交流，這致使許多歷史上曾經光輝燦爛的技術文明逐漸不為世人所知，反倒是類似“德國銀”這樣的科學仿制產品流傳至今。

相比之下，歐洲國家為了其自身產業發展需要，很早就開始借助于中國的傳統手工業和商業往來，獲取到當地的新材料或新產品，并通過當時專利制度的合法途徑將其為己所用。在商業目的驅使之下，這些新材料或新產品所蘊含的技術信息受到了格外關注，在近代科學理論與試驗方法的發展模式下，使得這些實物所承載的技術信息可以被更大程度地提取和重現。由此，人在以往人與物緊密結合的古代技術中的作用開始逐漸淡化，在不依靠工匠口頭或文字的指導之下，技術已能夠發生較為完整地傳遞。又正是在這樣的背景之下，鎳白銅作為冶煉與加工技術的載體，其所包含的大量技術信息得以在西方被提取、利用和重現，一旦衍生出相關的技術發明和產品后，便及時進行專利注冊，一方面生產者及發明者讓自身所謂的研究得到法律的有效保護，同時，也為了避免在一定時期內有同類產品出現在商品市場中，達到短期內使產品得到專利制度保護的目的。

結 論

鎳白銅這項中國傳統技術發明作為冶煉與加工技術的載體，包含著的技術信息在西方工業化背景下被提取、重現和利用，衍生出相關的技術研究和諸如“德國銀”這樣的仿制品，最終都成為西方工廠的產品。奧地利的格斯多夫最早將這項技術發明進行專利注冊，通過對其專利文件內容和相關文獻資料、實驗分析的研究，應該能夠肯定他正是在西方專利制度保護下使用中國技術并進行工業化生產產品的其中一位商人。

正是由于西方很早建立了專利制度，從而使得像格斯多夫這樣的商人獲得了巨大商業利益，并最終體現在西方工業技術的進步和發展中。而中國由于各種因素導致知識產權制度、專利制度的缺位，進而使當時的高精尖技術沒有得到保護，甚至逐漸走向衰亡，在西方知識產權制度的潮流下，中國的獨創發明被他人所利用，成為西方資本家營利的工具。

事實上，中國現今依然還有許多類似鎳白銅這樣的傳統工藝技術發明被長期忽略，甚至由于缺乏技術改進而無法進行批量化生產，隨著時間的流逝和現代化建設的逐日推進，這些技術也可能被人們所遺忘。雖然有少部分的傳統工藝品已經得到關注，或進行了商品注冊，或被進行了專利注冊，或認定為物質文化遺產，但是對于中國這樣具有悠久歷史的古代科技大國而言，這些傳統工藝品也僅僅是這些古代技術發明中很少的一部分，還有很多需要有識之士對其進行技術改進和申請專利保護，只有這樣才能得以延續和發展。以史為鑒，期望類似鎳白銅這樣的重要技術發明不再為他所用，同時，讓人們加強知識產權保護意識，保護自己民族的發明創造。

Based on the European patent text， scientif i c experiments and research survey， it's conf i rmed that an important invention in the Chinese history of metallurgy， precisely the technological invention of Paktong，which was absorbed as “German Silver” by the patent of the West in the early 19th century. Modern history of Western is the history of capitalism sprouted， produced and established， and it was also an establishment for the history of the patent system， yet Chinese science and technology and economy endured from historical prosperity to degeneration. This paper aims to discuss the West had unauthorized to utilize China's technology and got a patent protection， which should allow Chinese people to strengthen IPR protection awareness and protect the national inventions.

German-silver； paktong； history of metallurgy； patent； IPR

黃超，北京科技大學科學技術與文明研究中心博士研究生

梅卓，中國知識產權培訓中心教務三處助理研究員

④ 注：TUB-1413樣品為柏林工業大學Zelmi實驗室實驗員Christoph Fahrenson協助進行SEM+EDS分析檢測的結果。