燕国铁剑背后的强国密码

周景丽

战国列强纷争，比起强秦大军横扫四方的威武，赵国铁骑胡服骑射的迅烈，甚至楚国南吞百越的豪气，齐都临淄人流涌动的繁荣，燕国的历史，虽也有过“弱燕破齐”的雄起时刻，但大多数时候，“存在感”都不是太强，许多读者对燕国最直观的记忆，经常来自那唱着悲歌从燕国启程的荆轲，面对秦王图穷匕见的一刺。

但在考古发掘史上，几件来自燕国的“小物件”，不但亮相后就震撼当场，甚至惊艳了世界，直到今天，依然堪称中国战国考古成果的闪亮名片：河北易县燕下都44号墓出土燕国铁剑。

河北易县燕下都遗址，是建于战国燕昭王时代的燕国都城，亦是今日保存最完整、面积最大的战国都城遗址。其长8公里、宽4公里的长方形城池遗址上，“宫殿区”“作坊区”“墓葬区”“河道区”“居民区”清晰分明，其精巧的城池设计，各种经历了时间考验的文物，仿佛封尘已久的文字，将两千年前的城市生活娓娓道来。不过，尤其震撼许多人传统认识的却是“墓葬区”44号墓，那15把看似有点“土气”的铁剑。

以河北省文物管理处1965年的发掘报告：出土的15把铁剑，有8把保存完整。这8把铁剑的平均长度在90厘米以上，其中最长的一把长100.4厘米。比起同时代西方国家的熟铁短剑来，显然是“大家伙”。而经过北京钢铁学院的测试，这些“大家伙”都是用“渗碳钢”技术获得的钢剑，且经过了淬火处理，质地更加坚硬。

放在两千年前的世界上，这8把看上去“不起眼”的铁剑，不但站在当时全球铁制兵器的技术顶端，更藏着战国时代起，古代中国一项撑起强国筋骨的核心技术密码：冶铁技术。

“生铁与钢之间的飞跃”

在山东大学的《走进中国科技殿堂》一书里，曾把战国时代称为“铁器时代”。但以冶铁的历史说，从公元前1500年起，两河流域及地中海沿岸的文明就开始掌握冶铁技术。以英国学者泰利柯特（R.F. Tylecote）在《世界冶金发展史》里的估算，欧洲大约在公元前800年进入“铁器时代”，比中国要早400年。冶铁？古代中国似乎“迟到”了。

直到中国春秋战国年间时，更早掌握冶铁技术的西方文明，却齐齐倒在了一个门槛上：生铁冶铁技术。由于冶炼技术的落后，他们获得的都是硬度有限的熟铁。这样的铁制品，无论军事还是生产，应用都十分有限。所以也就不难理解，为何罗马士兵配备的往往是铁制短剑，因为熟铁硬度有限，也就很难制作长剑。当然也就更好理解：为何西方的考古文物里，公元1～3世纪的罗马箭簇还依然是用青铜制成的。11世纪的爱尔兰农具还依然是完全的木制品——因为欧洲掌握并普及生铁冶炼技术，要到公元14世纪时。在这之前，这个技术门槛是许多文明发展的桎梏。

恰恰在冶铁业“迟到”的中国，到了春秋晚期时，由于制陶技术的成熟，可以造出高温炉，将铁矿石完全冶炼成液态；同时，春秋时代发达的青铜铸造技术也可以完全搬到冶铁领域。于是，搭上快车的中国冶铁业漂亮地跨过了这个门槛：目前出土的春秋时代生铁制品，总数有23件，包括了铁丸、铁斧、铁铲、铁片等各门类，出土地点包括了湖南、湖北、江苏、山西、河南各省。其中江苏六合的程桥生铁，更是迄今为止世界最早的生铁制品。

如果说生铁比熟铁跨越了一大步，那么，燕下都遗址的8把长剑，就更代表了又一次重要的技术升级：制钢技术。

坚硬的生铁固然可以满足更多军事与生产需求，可在那个白热化的战国时代里，生铁多是白口铁，坚硬却也过脆，韧性自然不足，于是，戰国早期又出现了生铁柔化技术。但放在军事领域，对铁器的硬度和韧度显然有着更高要求，由此，“块炼铁渗碳钢”技术应运而生：同样凭借高温冶炼，将白口铁以高温加热渗碳，然后通过反复锻打，就可得到钢制品。8把铁剑就是战国时代“块炼铁渗碳钢”的代表作。哪怕剑身长近1米，硬度、韧度依然完全合格，甚至经历了两千年的考验。以《中国手工业经济通史》的话说，这样的技术是“生铁与钢之间的一个飞跃”。

放在战国时代里，这在今天看似繁琐的炼钢技术，意义远超一把剑：如果说生铁技术的成熟可以确保得到更多的铁制用具，那么，燕国铁剑所代表的“块炼铁渗碳钢”技术更意味着军事领域的升级，更加高质量的钢铁兵器逐步走进军队，取代青铜兵器。战国时代军事与生产的升级，就随着这道门槛的跨越，愈发紧锣密鼓。

事实上，回看战国历史，在无数次的征战杀伐与连横合纵的表象下，钢铁冶炼技术的演进也成为了列国决胜的潜在动力。

铁器走进千家万户

其实，燕下都遗址令世人惊叹的，不止是铁剑的高精尖技术，更有铁剑背后的产业规模。比如，在燕下都遗址的“手工业作坊区”里就有3处铸铁作坊遗址，最大的一处面积足有17万平方米，产业规模相当大。而“墓葬区”出土的铁器更证明，燕国铁剑的技术水平绝非孤例：仅铁兵器就出土了95件，包括铁胄、铁矛、铁刀、铁箭簇等各种装备，另外还有铁锄等农具。这些铁器既有钢制品，也有生铁制品。恰恰代表了战国时代，中国冶铁技术的突破。

这也就意味着，燕国不但具有高精尖的冶铁技术，更完全具备了规模化的生产能力。而这样的场景并非燕国独有：同样是战国大国的齐国，冶铁业也达到了当时列国顶级。齐国故都临淄的遗址里先后发现了6个冶铁遗址，最大一处的面积更达60万平方米，6处冶铁遗址的总面积近百万平方米。另外还有铁铲、铁口锄等农具出土。仅看这些，就足以让人遥想到当年此地热火朝天的景象。

既然生铁技术的进步令铁器的用具越来越广，那么大量的铁工具就成了战国考古的常见发现：河北兴隆寿王坟燕国矿冶遗址出土了87件铁质、铸范，大规模冶炼铸造生铁用具已不是技术难题；石家庄庄村出土的战国工具里，铁农具占了65%；河南辉县固围村的战国遗址里还出土了全套铁农具……在这个时代，规模化生产的铁器已开始走进千家万户。

铁器革命也是当时战国列强在技术领域“暗战”的缩影。冶铁业的发展规模与技术程度越来越多地决定国家的强大程度。于是，秦、齐等强国都设立了专门负责的官职。比如秦国有“左采铁”“右采铁”等职务，各地还有“铁市官”等。《史记》记载，战国22个大型铁矿山，有7个在秦国境内，坐拥铁矿的强秦建立了完备的冶铁管理制度。今天各地秦国遗址出土的直口铁锨，其宽度清一色都保持在14厘米左右，样式也惊人一致。两千多年前的秦人已做到了标准化生产。

理解了这样的“标准化”，也就不难理解秦国农业的突飞猛进，更不难理解拿着这种直口铁锨的秦人，能完成都江堰、郑国渠等惊天工程，奠定一统天下的基业。

铁器工具的普及同样催生了战国时代的技术革新。以最基本的种地来说，公元前3世纪时，由于生铁柔化技术的进步，耕作时用的犁也大大演进。“V”形铁犁铧已经出现，装在木犁上，通过耕牛牵引，就能极大提高耕作效率。后人说到战国农业的进步，常津津乐道牛耕的出现，其实牛耕牵引的铁器亦是“加速器”。

伴随着铁器的进步，战国时代，中國农民耕作时用的犁开始大踏步甩开欧洲：当欧洲人还在用着粗笨的阿得犁时，中国犁开始有了犁铧，到了公元前2世纪时，犁壁也开始出现，设计完整的中国犁从此长期领跑世界。发展到西汉时期，汉朝的小麦亩产量，以现代学者的最保守估计，大约是60公斤。而13世纪的英国，小麦的最高产量不过42公斤。直到18世纪，中国犁传入欧洲，才带动了近代欧洲的飞跃。

铁器强，则国力强。在战国群雄争霸的舞台上，由于铁器带来的农业进步，战争规模越来越大。秦国得以凭着强大的粮食产量，步步为营，完成一统天下的壮举。但相对于在生产工具领域的进步，战国铁器在军事领域方面的步伐则慢得多：比起生铁冶炼来，打造兵器需要更优质的钢，而“块炼铁渗碳钢”技术的成本却极高。所以，战国时代的兵器仍以青铜器为主，军事领域里的“铁器时代”要到汉朝才实现。

“没有一种钢能与来自汉朝的钢相媲美”

大一统的汉王朝遇上了新对手匈奴。一场白登之围，汉军传统的打法在匈奴的弓强马快面前吃了血亏，又迫于开国极度残破的经济形势，不得不咬牙忍气吞声，和亲换太平。在接下来的数十年里，汉朝默默积攒国力，再度突破的冶铁业成了崛起的动力。

首先让人震撼的就是高炉。尽管高炉冶炼在战国文献里就有记载，但汉朝的出土实物却是更大阵仗：宛城西汉冶铁遗址的高炉，残高达3.6米。著名的荥阳大铁炉更高达4米。而同时代的罗马，最高的竖炉只有1.6米，冶炼“不纯的固态金属块”。

更大的高炉意味着更火热的炉温、更高的冶炼质量与产量。而这样的高炉冶炼作坊，目前已发现的遗址就有160多处。而罗马帝国最多只有32处，规模更是不能比。于是，大量的铁农具源源不断地生产出来，普及汉王朝全境。

但对于此时的汉朝军队来说，他们需要更多的优质钢。虽然有和亲的盟约，但边境从没有太平过。与匈奴周旋数十年的汉军逐渐总结出了制胜经验，以汉景帝时代名臣晁错的话说：“坚甲利刃，长短相杂。”要战胜匈奴，必须要升级装备，特别是铁器装备。

于是，随着高炉的升级，一门新的制钢技术应运而生：炒钢。比起战国时期，反复捶打获得钢制品的艰难，汉朝的高炉可以把生铁加热到1200摄氏度，然后，一边搅拌，一边加入矿石粉，就这样“炒”出接近钢的产品来。虽然这种技艺依然是个技术活，但比起“渗碳钢”技术，效率显然更高，大量优质的钢制品足以满足军队需求。

因此，在西汉景帝年间时，汉朝军队的铁器化就进入到加速度状态：汉景帝时代南北军的武器装备，几乎是清一色的铁器装备，铁甲、铁刀更是大量应用。长安武器库的遗址里出土了大量铁兵器。

汉朝的铁刀堪称燕国铁剑的“升级版”。学名环首刀的汉朝铁刀，刀身长1.15米，宽3厘米。1974年山东苍山出土的汉朝环首刀，含碳量控制在0.7%，质量上乘。装备如此铁器的汉朝士兵，面对昔日来去呼啸的匈奴骑兵，也拥有了绝对优势。汉武帝年间起，焕然升级的汉军开始了对匈奴的追亡逐北之路，打出了汉王朝的赫赫天威。对于双方战斗力的此消彼长，后来在西域斩杀北匈奴单于的陈汤就曾有生动描述：过往的状态下，一个全副武装汉兵的战斗力，相当于五个“胡兵”，这些年汉朝的冶铁技术外传，“胡兵”们也“山寨”了汉朝的铁武器，所以一个汉兵的战斗力，大概只相当于三个“胡兵”。

随着汉朝丝绸之路的畅通，东西方贸易火热，汉朝铁器的名声在西方一度能与丝绸媲美。汉朝同时代的罗马学者普林尼曾感叹：“没有一种钢能与来自汉朝的钢相媲美”。这无疑是一个大国崛起的背后，默默演进的冶铁产业数百年如一日的支撑。