未來讀博繼續造大馬士革刀

喬尚孝

作為男生，目睹刀光劍影、聽聞金鐵交鳴之時，恐怕很少有人不燃燒起自己心中的激情。我也不例外，而且在這方面比同齡小伙伴的感受更加強烈。從小我就很喜歡中國古典小說，《三國》中關云長的青龍偃月刀、呂布的方天畫戟，《說唐》中李元霸的擂鼓甕金錘、宇文成都的鳳翅鎦金镋，《封神》中姜子牙的打神鞭、哪吒的火尖槍、乾坤圈，都給我的童年留下了深刻的印象，沒事兒的時候自己也會舞刀弄槍一番。

大馬士革鋼作為古代世界第一名鋼，其工藝核心失傳已久，因此對大馬士革刀的復制及花紋機理研究一直是現代冶金考古學上經久不衰的話題，恰如麻省理工學院著名冶金史教授Smith所言，對大馬士革鋼之謎的爭論永遠不會結束

古代第一名鋼

初中時，我接觸到了薛燭論劍這樣的典故，了解到《越絕書》、《古今刀劍錄》中有像純鈞、湛盧這樣的寶刀寶劍。更給我帶來震撼的是當時我無意中讀到元代張憲的詩句“賢侯示我西番刀，名壓古今刀劍錄”，此西番刀究竟是什么刀，為什么它可以名壓古今刀劍錄的寶刀寶劍？冥冥中，我這么早就與自己的博士課題有了接觸。

高中時學校有一門實踐類的課程，課程作業是選擇一項自己感興趣的內容進行展示，我就萌生了將自己對刀劍兵器的喜愛表現出來的想法。結業展示很順利，老師同學紛紛表示大開眼界，更重要的一點，是我朋友說我在向大家講述的時候特別有激情，這也對我未來的專業選擇產生了一定的影響。

進入研究生階段的學習時，第一次和恩師潛偉教授討論自己的研究課題，老師就和我談到了做古代刀劍復制方面課題的意向，我非常興奮并閱讀了相關領域的一些書籍，比如潛老師的論文《“鑌鐵”新考》，以及另一位恩師羅海文教授的論文《古代大馬士革鋼刀鍛打花紋形成機制的理論分析》。他們從不同的角度對大馬士革鋼這一古代世界第一名鋼進行了探討，潛老師從古代歷史背景下探究了其與鑌鐵、灌鋼之間的關聯，羅老師則從材料的角度研究古代大馬士革鋼花紋形成的機理。

讀到這些研究很深入的論文之時，我一方面是欣喜，另一方面也有擔憂，害怕自己的知識與能力不足以將這樣一個宏大的命題完成。但同時，我也產生了深入探討自己感興趣課題的勇氣，期待能不負老師的期望把課題做好。對大馬士革刀的研究作為冶金考古學上的經典課題，現階段對它的研究需要多學科的互動，比如對刀劍本體的研究需要依賴材料學與金屬學，對冶煉工藝需要冶金學背景知識，而要對其整體進行討論則需對歷史學與考古學有所涉獵。

由于我北京科技大學冶金工程的專業背景，又對歷史、對刀劍有著濃厚的興趣，初次相商之后，導師與我便一拍即合，將“探究大馬士革鋼與灌鋼之間的關聯，并嘗試復制大馬士革刀”確定為我未來幾年的主要科研方向。

實驗室首捷

選定了課題大致方向之后，接下來要做的就是深入到所研究的領域，了解前人做過什么，自己要做什么，創新之處在哪里。十字軍東征時，歐洲人在大馬士革第一次遇見了阿拉伯人所使用的彎刀，該刀無比鋒利，表面花紋極其美麗，令歐洲人驚嘆，稱之為大馬士革刀。在位于Ranchi（蘭契）的印度鋼鐵協會的世界最大研發實驗室的客廳中，有一幅畫講述的是古印度國王普魯向亞歷山大大帝問候的場景（公元前 330 年）， 普魯為表敬意，向亞歷山大贈與了他的佩劍，而在他的身后，仆人還攜有一個金色的盒子作為額外的禮物，盒子里裝著當時用來做大馬士革刀的古印度產的、比黃金還貴重的烏茲鋼（大馬士革鋼）。

大馬士革鋼作為古代世界第一名鋼，其工藝核心失傳已久，因此對大馬士革刀的復制及花紋機理研究一直是現代冶金考古學上經久不衰的話題，恰如麻省理工學院著名冶金史教授Smith所言，對大馬士革鋼之謎的爭論永遠不會結束。

對于我來說，研究大馬士革刀的最佳方式，就是結合文獻中對古代大馬士革鋼刀的分析，自己進行復制模擬實驗，并利用現代材料科學的手段對整個過程進行詳細分析，由此得出一些新的觀點。在如今的實驗室條件下，我們不可能有古代鍛鐵所用的爐子、鐵匠臺、磨刀臺等傳統制刀劍設施，我也沒有工匠師傅們制刀劍的豐富經驗，因此在學校進行刀劍的復原模擬實驗是遠遠不夠的，與專業從事刀劍研究的工匠進行合作才是順理成章的事情。

2014年初，恩師羅海文教授與浙江龍泉劍村刀劍研究院的胡小軍老師相識并結下了深厚友誼，約定在條件成熟之后深入胡小軍老師的劍村刀劍研究院進行模擬實驗一事。在我研一期間，我們就對胡小軍老師提供的現代仿制烏茲鋼樣品、隕鐵樣品進行了分析，并做出了比較詳細的分析報告，這些都是我做現場實驗的必要條件。

其實在出發之前，我已經在實驗室著手準備自己復制大馬士革鋼了。我按照現代材料科學研究的方法設計了工藝流程：配比原料——實驗室熱處理——現場處理成刀——實驗室后續熱處理，復制目標是不論是從宏觀的刀型、肉眼可見花紋形貌還是微觀的在顯微鏡下觀察到的組織情況，都要與古代大馬士革刀相近乃至相同。實驗結果非常成功！

研二與博士一年級期間，我多次來到胡小軍老師所在的浙江龍泉刀劍研究院，與當地師傅合作開始了新一輪的復原模擬實驗。

刀劍之鄉做匠人

劍村刀劍研究院位于中國刀劍之鄉——浙江省龍泉市，當地以名劍名瓷馳名中外。龍泉傳說是鑄劍大師歐冶子鑄劍之地，人杰地靈，水質優良利于鑄劍。此地產生了非常多的鑄劍大師、鍛刀名匠，胡小軍老師便是其中優秀的一位，他的作品在刀圈可謂大名鼎鼎，能向他請教學習是我非常榮幸的一件事情。我在刀劍作坊的模擬實驗主要有兩部分，一是將自己帶來的大馬士革鋼鍛制成刀，二是用自己帶來的仿古生鐵材料與熟鐵料進行模擬灌鋼實驗。

第一部分實驗的難點在于現場大馬士革刀的鍛制。隨著時間的發展，現在意義上的大馬士革鋼更多程度上是折疊花紋鋼的代名詞（Welded Damascus Steels），而我所追求的大馬士革刀是真正的大馬士革（Genuine Damascus Steels），它們兩者在含義上有著非常大的區別，鍛制方式也有極大不同。因此在鍛造過程中，我采用了一體成型不折疊的鍛造方式，這與傳統的鍛造方式有很大區別，并且鍛造溫度區間需要控制得非常好，要做好它是非常困難的事情。在現場，我對每次鍛造的溫度進行了非常詳細的記錄并整理成數據，但是從結果來看，現場鍛鐵很不讓人滿意，羅教授也認為滲碳體的析出排布規律是揭開大馬士革鋼花紋之謎的關鍵，因此此步驟依然需要進行更多的探索。

第二部分是模擬灌鋼實驗制灌鋼刀。灌鋼作為歷史上一種非常重要的制鋼技術，學界至今仍對此存有較大的疑問，對考古出土的灌鋼樣品特征也沒有統一的認識，因此從原料出發，對整個灌鋼工藝流程進行模擬是非常有意義的。

在模擬實驗中，我所選用的原料得到了北京科技大學科技史與文化遺產研究院李秀輝老師的大力支持，使我可以直接采用她們通過模擬實驗鑄造出的仿古鑄鐵原料。不論是材料的元素含量，還是組織特征，均與古代鑄鐵基本相同，這也為我的模擬實驗提供了重要條件。模擬灌鋼實驗需要對整套工藝進行復原模擬，其中涉及到封泥模擬、折疊鍛打、多組實驗等方面，需要花費非常多的時間。盡管過程非常困難非常辛苦，但每天依傍龍泉青山綠水，按照自己設計好的科研思路進行探究，可以說是充實而快樂的。

鍛刀過程中，很重要的一點是將作為原材料的生熟鐵層粘合在一起鍛打，如此才可最終成刀，如果兩者沒有粘合，后來的實驗就非常困難了。在這個過程中，我從胡小軍老師和當地師傅的交談中得知，龍泉當地常常使用黃泥水涂在其表面，這樣可以更好地讓多種原材料熔為一體。

受此啟發，我反省了自己在模擬實驗中不太成功的原因，可能與此類秘方的使用有一定的關系。在胡老師的指點之下，我按照傳統灌鋼的方法鍛制了一把灌鋼刀，并對此工藝中每一道工序分別截取了大量珍貴的樣品，最終所成的刀劍硬度高達62HRC（現代刀硬度在60HRC左右），性能優良。這是我在制刀過程中一次非常有意義的嘗試，也為我之后的進一步探索奠定了基礎。

鍛刀之后是磨刀。在劍村的日子里，我跟著磨刀師傅一起學習，掌握了基本的磨刀技巧，將幾把大馬士革刀與灌鋼刀都研磨至3000目（精細度單位）左右，并利用浸蝕劑使刀劍表面顯示出美麗的花紋。

這是非常考驗耐心的一項工作，它與科研工作中研磨樣品也有著很大的差別。比方說，對刀具的精細研磨要比實驗室磨樣要細致得多，這是因為鋼鐵材料經實驗室研磨后，主要用于在SEM（掃描電子顯微鏡）、TEM（透射電子顯微鏡）或者金相顯微鏡下觀察組織形貌。由于顯微鏡的放大倍數最高能達幾萬倍，2000目的砂紙研磨已完全可以滿足其要求。而刀劍作為為人賞玩的一種藝術品，一絲一毫的劃痕對其藝術美感都可能是很大的損害，因此研磨精細度要比實驗室研磨試樣要高得多。經驗豐富的刀匠最終研磨出的刀劍，不經過拋光處理就達到鏡面水準，足見研磨者投入的心血。

此外，研磨刀劍的平衡感與節奏感也需要很好地把握，平衡感主要是指研磨過程中對刀劍平面的控制。形制簡單的刀劍主要是正反兩面，而復雜的刀劍則有六面、八面，更別說一些奇形怪狀的兵器了，要研磨精細，需要磨刀者對刀面是否達到水平有非常精準的判斷，這是需要通過不斷實踐去體會的。

節奏感則是指對研磨過程中一推一拉節奏的控制，當研磨目數比較粗的時候，我會先將刀劍局部磨平，而研磨目數較細的時候，則要將刀劍整體置于磨刀石上研磨，以防止刀劍出現表面不平的情況。簡而言之，磨刀就是一件考驗耐心的工作，只有保持嚴謹與平和之心，手下研磨的刀具才有可能平整如水又透著寒芒。

責任編輯：曹曉晨

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按照現代材料科學研究的方法設計工藝流程：配比原料——實驗室熱處理——現場處理成刀——實驗室后續熱處理

經驗豐富的刀匠最終研磨出的刀劍，不經過拋光處理就達到鏡面水準，足見研磨者投入的心血

現階段，我的課題雖然取得了一定的進展，鍛制了頗有意義的幾把刀劍，但是在復制研究大馬士革刀與灌鋼刀方面仍有許多不足，值得討論與完善的工藝仍有取得很大進步的空間。在未來讀博期間，大馬士革鋼花紋形成機理的闡述，探究已經失傳的灌鋼工藝的細節，尋找二者之間可能存在的關聯，這些更加深入的問題都是我要努力研究的。我期待自己復制一把真正大馬士革鋼刀的目標能早日實現。