西晉周處墓鋁片的身世之謎

周處在中國是大名鼎鼎的人物，據說周處年輕時“不修細行，縱情肆欲”（《晉書·周處列傳》），曾為禍鄉里，與南山猛虎、長橋蛟龍并稱為“三害”。后來改過自新，殺蛟龍、除虎患，又建功立業，官至將軍，成為浪子回頭金不換的典范。

1952年12月，江蘇宜興精一中學師生在挑土平整操場上的一處小土丘時，掘破了一座磚室墓的墓頂。公安人員進入墓室取出若干遺物后，將墓室封好，之后文物管理部門進行初步調查。1953年春，華東文物工作隊派員對發現的兩座墓葬做了發掘。

當地人稱這處小土丘為周墓墩，相傳為周處的墓地。土丘一角有“周王廟”，奉祀周處。經發掘，被掘開的墓葬（編為1號墓）中發現刻有文字的青磚，上書“元康七年九月廿日前周將軍”等字樣。清代《宜興縣志》記載周處葬于此，而周處正是西晉元康七年（297年）戰死的，所以此墓為周處墓無疑。此前一些古代名人葬地位置，相關的晚近方志記載和民間傳說多以訛傳訛，考古發現證實記載的例子并不多見，周處墓的發現算是考古界的一個佳話。

周處墓雖早年被盜掘，還是出土了不少遺物，其中10余件帶有鏤孔花紋的金屬帶飾尤引人注目。更令人稱奇的是，與其同出的某些金屬殘片經檢測竟是鋁質的，這大大超出了當時的認知。

檢測生出的疑問

當時負責周處墓清理發掘和報告編寫工作的是南京博物院的羅宗真先生。

1955年，羅宗真在考古報告整理的過程中，把從該墓出土的一件金屬殘片交南京大學化學系做了成分分析，得知內層為含鋁約85%的鋁銅合金。羅宗真在考古報告中寫道：“像這樣含有大量鋁的合金，在我們工作中還是初次發現，為我們研究晉代冶金術提出了新的資料。”當這一考古報告的原稿投寄到中國考古學的權威雜志、中國科學院考古研究所主辦的《考古學報》時，時任該所所長、《考古學報》主編的夏鼐先生感覺茲事體大。作為民國時代的“海歸”、具有國際學術視野的夏鼐知道，鋁是一種難于冶煉的金屬，到了19世紀才被冶煉出來，他在審核原稿校樣時，懷疑這個“鋁”字是否為“鉛”字之誤。他意識到問題的重大：“實際上，這不僅是我們考古工作中初次發現，也是全世界初次聽說有這樣古老的以鋁為主要成分的合金。”慎重起見，夏鼐專門去函詢問，索取樣品，遂委托中國科學院應用物理研究所副所長陸學善先生做了光譜分析，確認殘片內層的主要成分為鋁。這一分析成果被夏鼐安排附在周處墓發掘報告的最后，連同他自己的“跋語”一同刊發于1957年第4期《考古學報》。夏鼐在跋語的第一條即提及這一鑒定結果，指出“這是化學史和冶金史中的新發現”，接著提出他的疑問：“我們要問在當時是用什么方法提煉出這不易煉冶的金屬達到85%的純度？”

的確，鋁在地球上雖含量豐富、分布甚廣，但很難熔煉。即便對缺乏專業知識的公眾而言，不少人也知道鋁是最年輕的金屬，是現代科學技術的產物，不敢想象金屬鋁的出現能夠早到一千多年前的西晉時期。學術界對這一發現更是重視有加。

隨后，清華大學工程化學系楊根先生又從夏鼐手中取得一小塊殘片，經光譜定性分析知其含大量的鋁及其他微量元素，金相鑒定為多種合金組織。1959年春，南京博物院又送了幾件殘片給楊根。經檢測，其中一片的主要成分為鋁，另兩片的主要成分為銀。楊根結合漢晉時期鼓風技術的改進和煉丹術、制鋼術的興盛，認為在晉代出現這一杰出成就是有可能的：“這是世界化學史和冶金史上的一次創獲，是中國古代勞動人民的卓越成就。”

與此同時，1958年，東北工學院輕金屬冶煉教研室的沈時英先生在讀了發掘報告后頗感興趣，向南京博物院索取檢測標本，兩次寄來兩件殘片經檢測均為銀基合金。1959年4月，沈時英在中國歷史博物館（今中國國家博物館）觀摩了墓葬中出土的全部帶飾原品，判斷楊根出示的夏鼐提供給他的標本殘片外觀與其他不同，遂又從楊根處取來半片殘片。經光譜分析，確認其主要成分為鋁，且為含雜質較多的純鋁，而不是鋁銅合金。

幾次檢測證明，這批金屬器包含兩種合金，一種為銀基，一種為鋁基。夏鼐后來指出，問題的關鍵在于所分析的樣品都是小塊碎片，但全部17件較為完整的金屬帶飾都沒有經過分析以確定其質料。由于出土文物屬于不可再生的文化遺產，一般不做有損分析，不得已的情況下也是給些細小的碎片等。羅宗真提及“當時我們希望盡量可能地保存原物的完整，總是撿最小、最殘的塊片送去分析，并沒有損壞原件”。顯然，標本的局限性也增大了問題的復雜性。

鋁從哪里來？

上述出土品的檢測結果和論述還僅限于國內的學術刊物，對外展出后，引起了更大范圍的社會關注。1959年10月，中國歷史博物館“中國通史陳列”公開預展，由古代冶金陳列小組推薦，展出了周處墓所出全部帶飾。南京博物院也曾展出過該墓出土的帶飾，展品標簽上都明確標示這些帶飾系鋁制品。這一定性，迅速在國際學術界和公眾中引起了轟動。

截至1963年，國內發表的相關科普文章至少6篇，分別刊發于《科學大眾》《沈陽晚報》《中國青年報》《我們愛科學》《十萬個為什么》《新民晚報》等書刊，這些文章大多依從楊根的論斷，肯定西晉時期已掌握了煉鋁技術。

1962年，沈時英發表《關于江蘇宜興西晉周處墓出土帶飾成分問題》一文，在公布其對銀質和鋁質殘片檢測結果的基礎上，做了較細致的討論。他指出，在我國晉代產生銀基合金是不足為奇的，因為我國早在公元前就已經能夠煉出金屬銀了。但其中測過多次的一片是含雜質較多的純鋁，“還難以證明它確為古代金屬”。鑒于國內外火法煉鋁的各種試驗都未能獲得高鋁合金，更難以得到純鋁，用鈉來還原氧化鋁或其他鋁鹽的設想也很難成立。

針對發掘報告肯定這些標本均為周處墓當時的遺物，以及楊根的支持意見，沈時英指出：“這與其從推斷古人‘可能無意中得到，還不如從一號墓被盜過幾次這一事實出發更現實一些。當然，這也只是一個懷疑。”

據此，他強調指出：“關于晉代是否有鋁帶飾（純鋁的）問題，還應該作深入研究，下肯定性結論，似嫌為時過早”，“不能把由周處墓出土的帶飾大部分當作是鋁制的，而更多的可能倒是銀制的”，“對于已確定為鋁的一小片金屬，應該從多方面（考古、冶金史與冶金）進行鑒定，以便對于它是否為晉代所有作出判斷”。他進而指出，應“對展出的展品作必要的分析，使說明與實物更好地相符起來”。這是首次正面提出周處墓曾被盜掘，鋁片或為后世混入物的可能性。

1963年，羅宗真發表文章回應沈時英的存疑，指出金屬帶飾（包括若干殘片）出自人骨架的中部，正是腰帶飾件所在，且大部分位于淤土之下，并未被擾亂，因此“這項帶飾肯定是該墓的遺物”，“是晉代的遺物，而不是后來盜掘時帶進去的”。他還說明，“分析是鋁的帶飾，應該至少是不同的三塊殘片”。據《夏鼐日記》記述，夏鼐在1962年9月17日曾“為《考古》審閱稿子（羅宗真：《關于晉代古鋁問題》）”，應該就是這篇。

針對羅宗真的陳述，沈時英在同年又發表《再談“晉墓帶飾”問題》一文，對鋁質殘片是否為帶飾的一部分提出異議，并再次希望對帶飾作全面的鑒定。

沈文態度客觀，立論嚴謹；而羅文在堅持己見的同時，也肯定了沈時英認真對待分析鑒定工作，訂正其中的部分錯誤，提出下一步研究路向，贊同其對待科學研究的審慎態度。可以說，當時健康的學術討論的氛圍是值得稱道的。

據沈時英統計，截至1963年，國外已有多篇關于周處墓鋁質殘片的報道和文章發表，分別出自瑞典、英國、法國和蘇聯學者。這些報道和評述，除轉述或轉譯楊根的文章外，有的認為中國古代使用水力鼓風能得到很高溫度，有可能用火法直接還原鋁礦物；有的則從各個角度提出有待廓清的問題，認為須更認真和充分地對實物作研究，才能較為肯定地說明晉代煉取金屬鋁（或鋁銅合金）的可能性。

另據統計，截至1974年，國內外提到鋁質殘片的報道和論著還有張子高的《中國化學史稿（古代之部）》（科學出版社，1964年）、袁翰青《近年來中國化學史研究工作的進展》（《化學通報》1964年第1期）、英國學者李約瑟《中國科學技術史》第五卷第二分冊（1974年）、葉永烈《化學元素漫話》（1974年）以及他發表在各類報刊上的近10篇科普文章。顯然，科普工作者已將西晉用鋁問題當作已經確定無疑的事實加以廣泛傳播。

重新鑒定與夏鼐的再發言

如前所述，周處墓中出土的17件較完整而成形的金屬帶飾并未經過科學檢測。顯然，這些金屬帶飾究竟是否如先前所判定和展示的為鋁質器件，必須予以鑒定。為此，夏鼐于1964年協調將南京博物院留存的2件和1959年調撥到中國歷史博物館的14件帶飾（另有1件途中破損，無法與其他殘片分別開來）提交中國科學院物理研究所，做了無損或極小分量取樣檢測，經密度測定、光譜和X射線物相分析，確認全部帶飾為含有雜質的同一種金屬，是銀而不是鋁。

1972年，夏鼐發表《晉周處墓出土的金屬帶飾的重新鑒定》一文，公布了上述鑒定結果。可知這16件較完整的帶飾都是銀的，另有少數小塊金屬片，有銀的也有鋁的；前者是銀帶飾的殘片，后者細小而不成形，無法知其原形。根據文獻考證及與廣州、洛陽所出東晉、西晉同類實物相比對，確認銀帶飾為公元3世紀的遺物，無疑屬晉元康七年（297年）埋葬周處時的隨葬品。

至于小塊鋁質殘片的年代，夏鼐認為“這是一個難以解決的問題”。眾所周知，夏鼐素來以嚴謹著稱，它的分析也絲絲入扣：“在小塊鋁片不能確認為晉墓隨葬物的情況下，如果它只不過是不辨器形的小塊，而且只是兩三小片（甚至于可能原來只是一片）的時候，它是后世混入物的可能性便更大了。”他指出，該墓曾有發生于元代和清代的至少兩次盜掘。依發掘報告，1952年考古工作者正式發掘一號墓之前，“曾有些人進去過，還取出一部分文物，所以在墓內有明顯的擾亂痕跡”；又引述羅宗真后來的文章中所稱清理時“取出一些小塊殘片，是從淤土中盡可能揀出來的”一語，指出“這樣一來，便不能保證小塊鋁片一定不是后世的混入物了”。文章還以埃及大金字塔為例，指出考古發掘中容易將后世的混入物誤認為古墓中原有的隨葬品，尤其是被擾亂過的古墓。其最后的結論是：“總之，據說是晉墓中發現的小塊鋁片，它是有后世混入物的重大嫌疑，決不能作為晉代已有金屬鋁的物證。今后我們最好不要再引用它作為晉代已知冶煉金屬鋁的證據。”

稍后，由國家文物局委托北京鋼鐵學院（今北京科技大學）對1件鋁質殘片作了鑒定，經用能譜探針測知，除鋁外，還含有其他金屬成分。據此，認為它并非純鋁，其成分與某些早期的鋁合金相似。1976年，北京有色金屬研究總院劉智耀先生用電子探針再次對金屬帶飾作了檢測，確認其為銀質，而那一小片殘片的主要成分是鋁。這些檢測結果見于后來出版的夏鼐所著《考古學和科技史》一書。

和1972年刊載在《考古》期刊的同名文章相對照，《考古學與科技史》中的文章增添了以下文句：“這兩次盜掘的時代較早（作者注：這里提及的兩次盜掘，是發生于元至正庚寅年（1350）和清咸豐庚申年（1860）對周處墓的盜掘，事見《國山周氏世譜》卷47《祖跡考》，1915年重修本），是在金屬鋁的提煉法發明以前或正在試制階段。當時金屬鋁不可能傳入我國而混入這墓中。”“周處墓相鄰的二號晉墓，古代曾被盜掘，淤土下遺物凌亂，而近代再被盜掘，在淤土上面有現代人所用的化學鈕扣，玻璃碎片和鐵銹很新的鐵齒。而文獻上并沒有關于二號墓被盜的記載，所以我們不能排斥周處墓曾在1952年以前不久被盜掘的可能，不過文獻上失載而已。1952年以前不久的可能被盜掘和1952年初打開時閑人進去，都提供了混進近代物的機會。”

前述北京鋼鐵學院的鑒定為冶金史研究所創辦人柯俊教授所做，他在后來的訪談中回憶，“我們做了仔細研究，根據整個冶金原理和加工形態等證明這是塊鋁，但是它的成分有現代科技的東西，相當于第一次世界大戰時期被擊毀的德國飛機上用鋁的成分，而且是軋制出的，中國古代沒有軋制，這里頭應該有的沒有，不應該有的有了！我們很肯定它是混進去的。”

對質疑意見的存疑

周處墓鋁質殘片的材質雖被確認，但對其來歷在學理上卻并無具有充分說服力的論證。在這種情況下，一部分學者斷言西晉不可能有金屬鋁；夏鼐則謹慎地認為：“西晉煉出鋁這件事，如果不是不可能，至少可以說是不大可能的。”他的這種看法在當時是有代表性的。

按說，嚴謹的考古學權威夏鼐一言既出，此事基本就算有個無法確證的定論了，但關于鋁質殘片的來歷及其年代，又有不同的聲音。

著名科普作家葉永烈先生對夏鼐的文章提出存疑。他引述羅宗真1963年的文章，認為殘片系作者親手發掘，且明確說明地層并未擾亂，殘片并非盜掘時帶入，因而不能視為混入的重大嫌疑。他還認為，周處墓先前兩次被盜掘和1952年打開時曾有人進去，均不足以成為殘片系混入物的憑據，所出殘片銹跡斑斑，也不像是新混入的，而塊小、量少、不成形，恰恰符合鋁易被侵蝕的特性。

現在看來，這位多產作家的質疑并無太大新意和深度，但夏鼐以中國考古學領軍人物的身份，仍耐心作答，認真討論。葉永烈后來回憶道：“考古學家夏鼐與我之間，關于‘西晉有鋁問題的討論信件，竟然有9封。”他還提及這樣一個細節，與作家的信大多落款無時間形成鮮明對比的是，“他給我的每一封信，都在信紙右上角端端正正寫明‘19××年×月×日，這無疑是他多年考古工作中養成的嚴謹細致的工作習慣。”

夏鼐在后來的回復中提到，他在文章中列舉考古發掘中常有小件的后世混入物沒有被當場發覺的例子，“并不是想用這些例子來證明這次鋁片也一定是如此”。同時，他認為羅宗真的“考古發掘是夠水平的”，“發掘工作中的小疏忽是常發生的事。這只有引起我們今后在發掘工作中提高警惕，避免疏失”。

冶金史專家華覺明先生后來評述到，夏鼐的歷次文章盡管對西晉能否煉鋁和鋁質殘片的來歷提出了疑問和質詢，但并未下定論，只是認為鋁片有后世混入物的嫌疑，勸戒人們最好不要再引用它作為晉代已知冶煉金屬鋁的證據。他的態度是嚴謹的、客觀的和嚴肅的。正因如此，他的這些文章至今仍有重要價值。這是非常中肯的評價。

自夏鼐于1972年發表長文后，多數學者傾向于同意他的看法，西晉煉鋁之說歸于沉寂。而鋁片的發掘者羅宗真，則始終堅持鋁片為晉代遺物。針對各種質疑，他進一步強調“出土地層并未擾亂，鋁質殘片并非混入物，而是有確切出土依據的”，“有些情況在發掘報告和有關文章中已經說明或有澄清，同在發掘現場的其他考古工作者也可以作證”。作為發掘主持人，他的意見也是值得重視的。

新的思路與破解辦法

可以說，夏鼐、羅宗真兩位先生對鋁質殘片一事的態度，都是嚴謹的、負責任的。曾參與殘片檢測的諸位科學工作者的工作也都是認真的，他們的檢測結果應是靠得住的。那么，問題出在哪里呢？

華覺明總結道：首先，鋁片和帶飾同出于人骨架的中部且均附有黑色沉積物，而此類金屬帶飾又常伴有鉸具等附件、附飾。一般情況下，將同出殘片視作帶飾的一部分，是可以理解的。但殘片和帶飾畢竟有區別，且前者多不成形，無法判斷其器形與用途。因此，把殘片徑稱為帶飾是不夠嚴謹的。有的檢測者沿用這種提法，的確是有欠審慎的。

其次，在全部17件成形帶飾均未經科學鑒定的情況下，僅憑少數殘片的檢測即斷定帶飾均為鋁制品；在學理尚未闡明，探索性實驗未能解決問題的情況下，認為西晉已能煉鋁，且將帶飾作為晉代鋁制品展示于眾，這種判斷和做法是不嚴謹的，應視為工作中的失誤，盡管在當時的社會氛圍下，本應保持冷靜的科學家有時也頭腦發熱，指銀為鋁只是其中的小焉者而已。

再次，當16件成形帶飾經檢測全部確認為銀質后，由于先前把鋁質殘片同帶飾混為一談，再加上一號墓曾被盜掘，二號墓又有現代物品混入，由此加深了對殘片來歷的疑慮，這也是可以理解的，盡管這種懷疑還不等同于定論。

最后，爭議的實質在于晉代究竟是否有金屬鋁。在20世紀五六十年代，人們還不知道地球上有天然鋁的存在。因此，所有爭議便都限于晉代能否煉制金屬鋁這一點。既然在學理和實踐的層面未能給出有說服力的論據，西晉不可能有金屬鋁、鋁片只能是后世混入物的這種非此即彼的論斷為一些人所接受，也就可以理解，盡管這種論斷也同樣缺乏充分的判據。

鑒于上述，他提出了兩個探索周處墓鋁質殘片來歷的新思路和破解辦法。

第一，自然界確有天然鋁，中國也有天然鋁，周處墓鋁質殘片會不會與天然鋁有某種關聯？

有人想然鋁。宣布，鋁，但后，又物中發會確認日，新然鋁。此外，貴州安龍、湖南麻陽、廣東蓮花山等地也分別在1974年和1990年發現天然鋁。

由于人們不知道有天然鋁的存在，對周處墓鋁質殘片的來歷局限于非此即彼（不是人工煉鋁便是后世混入物）的兩難選擇之中。如今確證地球有天然鋁，中國也有天然鋁，且不僅出自一處，這就為我們提供了新的思路。1985年和1991年，葉永烈在《科學王國漫步》一書中、顧駿在《古墓殘鋁有新解》一文中，分別提出了周處墓鋁質殘片有可能來自天然鋁的新說。

從化學成分看，天然鋁的純度和所含雜質與鋁質殘片是有相近之處的。殘片的硬度較人工煉鋁為高，且和某些天然鋁一樣，也具有塑性延伸的形相。正如顧駿所說：“不能排除古人采集和使用它（指天然鋁——引者注）的可能性。”其中也包括天然鋁重熔和再加工的可能性。當然這需要更細致的研究和鑒別，我們對此幾乎一無所知，也無先例可循。人們本應早想到天然鋁存在的可能性，只是往往因囿于陳見，缺乏這種感悟而已。

第二，美國、日本在20世紀70年代還在做火法煉鋁的工業試驗，并且確實煉出了純鋁，這對我們探討鋁質殘片來歷有無啟示作用？

鋁在地殼中的含量僅次于氧和硅。含鋁礦物多達250種，而適于電解鋁工業化生產的只有少數幾種氧化鋁水合物。因此，長期以來，國際制鋁界一直在努力尋找新的煉鋁工藝，以更好利用其他含鋁礦物和節省昂貴電力，途徑之一便是火法煉鋁。例如1970年代石油危機期間，為節省能源，美國和日本的制鋁業都投巨資做火法煉鋁的試驗。美國鋁業公司采用現代工藝，用焦炭或其他含碳材料作為能源，最高反應溫度為1400℃。這在古代技術條件下，是有可能辦到的。

華覺明進而指出，以上事例，在兩個方面對我們或許有所啟示：

首先，和人們通常所認為的相反，電解法并非制鋁的唯一方法，火法冶煉也可以得到純鋁。

其次，20世紀七八十年代，當周處墓鋁質殘片的議論已趨沉寂，許多人以為火法煉鋁絕無可能之時，美國和日本卻仍在做這樣的努力，并且取得了實質性的進展。那么，是否還有其他火法煉鋁的方法未被發現，或者古人已曾用過這類方法呢？

就我們已有的化學知識來說，確實很難想象早在晉代能煉出高純度的金屬鋁來。而在古代技術條件下是否絕對沒有可能以火法制取金屬鋁，仍須在學理上作出令人信服的論證，反之亦然。

這位冶金史專家最后發出的感慨更發人深省：許多自然現象和社會現象，不是一眼可以看得透的。對存在爭議的學術懸案，須努力避免認識上的片面性和主觀隨意性，切忌浮躁和輕率；對不同意見要認真考慮和給予尊重；要尋求新的思路和破解辦法，下功夫作細致的調查研究；瓜熟蒂落，水到渠成，不必過早下結論。而科學來不得半點疏失，認真把住關口是極其重要的。就出土實物的真偽鑒別來說，既要把住以假亂真的關口，也要把住誤真為假的關口。這兩種疏失在以往都曾多次發生過，都應引以為戒，未可偏廢。

的確，就周處墓鋁質殘片來歷這一世紀懸案來說，最終結果究竟如何，或許并不是最重要的。堅守科學精神，提倡思想自由，保有實事求是和包容的學術態度，才是推進學術繁榮的必由之路。

本文摘自許宏先生新書《發現與推理：考古記事本末（一）》，非常感謝許宏先生和出版方授權在本刊轉載。

（作者為中國社會科學院考古研究所研究員）