史家心语｜柯俊访谈录：钢铁大师的科技史情缘

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柯俊院士团队带出了大批科技史人才

30年前,国内出土一个商代末期的铁刃铜钺,几经鉴定不得其果,著名考古学家夏鼐先生找到了柯俊先生,柯先生通过各种新方法证明它是陨铁,这个结论得到全世界的认可。这是柯俊先生跟古代铁的最早接触,这一偶然的机会使柯先生与冶金史和冶金考古结下了不解之缘。此后,柯先生为冶金史与冶金考古研究倾注了大量的心血。他创立了北京钢铁学院(北京科技大学的前身)冶金史研究所,领导研究所科研人员开展系统的冶金史和冶金考古研究,成绩显著。他用独特的教育教学方法培养了一批又一批的高素质科技史研究人才,为中国科技史的发展做出了重要的贡献。

柯俊(1917-2017 ),男,浙江黄岩人,中国科学院院士，北京科技大学冶金与材料史研究所教授、博士生导师。

万辅彬(1942~ )， 男，安徽繁昌人，广西民族大学教授、原副院长、学报(自然科学版) 主编、中国科学技术史学会理事。

中国古代发明数量庞大、门类繁多

从钢铁大师到冶金史大家

万辅彬(万)：柯先生,您是一位冶金学家、材料学家,在合金相变的研究方面,您首先提出了贝茵体切变机制,得了国家科技奖,美国人还称您是钢铁大师,您在国内外冶金学界都有很大的影响。我听说,很多搞硬科学的人,不屑于搞科技史,但您却乐于支持科技史的研究,而且身体力行,特别热衷于冶金考古和冶金史的研究,在国际上享有盛誉。所以,我首先感兴趣的是您为什么对冶金史注入那么多精力。

柯俊(柯)：这是必然也是偶然。刚开始搞冶金史的时候,大概是30年前。那时在国内出土了几样文物,一个是在河北省南部藁城内发现的商朝的铁刃铜钺。早先国内有两件铁刃铜钺,但都流落到美国去了,美国最早对它们进行了研究,因为那两件东西都锈了,剩下的铁不多,没有得到最后的结论。这次发掘的这一把,比流落到美国的那两把时间还要早,是商代末期。因为它有铁,所以中国社科院考古研究所很重视这件事,把它送给国内比较权威的研究机构进行分析。由于锈得很厉害,过去也很少做过,没有什么经验,所以也没有得出什么结果。而发掘的人希望它是人工冶炼的铁,如果是,那当然很了不起啦,那就是说我们有世界上最早的铁器。夏鼐先生(我国老一辈考古学家)不相信那个时候有人工冶铁。他把这把送到几个地方进行分析,最后得不到结果,就找到我了,我们就这么开始的。这是我跟古代铁的最早接触。我们尝试了一些新的方法,最后证明它是块陨铁。这个结论得到夏鼐先生的认可,得到全世界的认可。

万：这个工作做得很漂亮,在国内外科技史界很有影响。

柯：后来我们又分析了一系列考古发掘出来的东西,比较轰动的是分析晋朝周处墓挖出的一块铝片。这个铝片挖出来的时候,送一小片给南京一个大学作分析,确定了它是铝。这下不得了,周处墓有铝! 也就是晋朝有铝! 就引起大家的注意。我们知道,铝是电解得来的,是用钠还原,把钠加进氧化铝,钠和氧结合以后铝就出来了,但是那还得用电,古时候不可能有电,那么中国用什么方法搞出来的呢? 夏鼐先生认为,从化学的角度上不可能。后来,我们国内很出名的几所大学对样品验了又验,最后结果还是铝。那就是很肯定了,它确实是铝。这事轰动了全世界。以后,大家都想证明古代可以用铝。当时张志高先生(我国老一代的化学家) 和他手下一个人,就开始做这个。他们用热还原的办法想提取铝,铝是不能单独存在的,是要氧化掉的,所以他们加了铜,加了铜以后铝就跑到铜里面去了,那当然就是铜铝合金了,而他们认为元素铝就出来了,实际上铝没提出来,他们把铜合金给提出来了。之后我们作了仔细研究,整个冶金原理和加工形态等证明这是块铝,但是它的成分有现代科技的东西,相当于第一次世界大战时期被击毁的德国的飞机上用的铝的成分,而且是轧制出的,中国古代没有轧制。这里头,应该有的没有, 不应该有的有了!我们很肯定它是混进去的。

就这样,我就开始干起了这一行,这就是前面讲的偶然性了。

万：那么必然性又怎样理解呢?

柯：随后的工作那是必然的。由于我们跟考古单位的关系比较好,后来他们送了很多铁器给我们,我们拿到的样品很多。在新中国成立初期,开始搞科技史研究,生物学史是叶企孙先生搞的,化学史是张志高先生搞的,冶金史交给吴树华先生。吴树华先生是我们的图书馆馆长,是新中国成立以前的湖南大学校长,是国内冶金界第一辈。他的做法是:找一批人,让他们把《二十四史》整个看一遍,看到有冶金的就做成卡片。卡片做成以后,还要把它们联系起来进行研究,夏鼐先生就把这个任务交给了我们。我们就对早期的铁作了研究和分析,炼铁史和炼铜史整理出来以后,就涉及为什么我们炼铁能够比外国久远?我们的炼铁到底和社会发展有什么影响等问题,研究领域也就不断拓展。所以,我们在这方面的工作是偶然,也是必然。

万：取样难是困扰冶金考古工作的一大难题,但样品是开展研究工作的基础,来自不同研究领域、有着不同学科背景的一帮人转向冶金史、冶金考古的研究,你是如何带领她(他)们开展工作的?

柯：研究所刚成立的五六年时间,主要是带领年轻人到全国各地的考古和文博单位宣传我们能做什么,怎么去做,能解决什么问题。通过这种方式我们逐步打开了局面,严谨的学风使我们在考古和文博界树立了威信。随后是人家愿意把样品送到我们这里来,这样我们的研究面越来越宽。我们的研究不仅仅是冶金史的问题,同时也是冶金考古的问题,这符合我们所的主要特色,我们一直重视并倡导冶金与考古的结合,用现代技术手段把出土的金属文物或冶金遗物所包含的信息发掘出来。

我们的定位是合作研究,为文博单位服务。我们和考古及文博单位合作,取样后必须尽快修复,要不就取残片,我们必须遵守考古的规矩。我们要求工作人员及学生要重视和考古部门的关系,我们的研究成果可能压后15~20年,只要他们不发表,我们就绝不会发表,不抢别人的成果,这样我们就保持了一种传统友谊,因而在文物、考古界的信誉度较高。

我们做了很多研究工作,提供的考古报告很详细,绝不是鉴定报告。我们一旦发现新材料、新成果,就要求大家从多角度、多层面挖掘文物信息。比如在作早期铁器研究的时候,发现了早期钢。这究竟是早期钢、陨铁还是人工冶铁? 这就要求从多角度、多层面来说明为什么不是、为什么是。我们对自己严格要求,从不夸大自己的研究成果。

一流科技史团队经验谈

万：我觉得在您的领导下,北京科技大学冶金与材料史研究所做得很有特色,您能不能概括地说说您这个研究所的研究特色是什么,研究方法有哪些独到之处?

柯：概括地说,研究所研究特色是冶金史研究与考古相结合,研究方法上一是多学科研究相结合,二是运用现代科技手段研究冶金史。1974年起至今,研究所开展了系统的冶金史研究,与考古工作者密切合作,利用现代技术与仪器研究分析了数千件金属文物与冶金遗物,考察百余处冶铸遗址,对中国5000年古代冶金进行了时间、地理、技术三维的综合分析与探讨,开展交叉学科研究的新领域,研究成果取得了重大突破,是近年中国科学技术史成就最显著的一支研究队伍。“中国古代钢铁技术发展的历程”获1987年国家自然科学奖三等奖、国家教委科技进步奖二等奖。

万：研究所的研究触角不单单在华夏中原,而且向边疆拓展,分布到民族地区,从东北到西北、西南,到处都有,柯先生您功不可没。

柯：20世纪80年代中期,费孝通先生提出中华民族多元一体。不能用中原代表整个中国,每个民族都在用他们的勤劳和智慧建设自己的家园,共同绘制出中华民族的绚丽多彩的图画。当然各个民族在发展过程中是不平衡的,各个民族对技术的理解和需求也是不一样的,因而凝聚在工具、器物内的技术、工艺则展示了各个民族的特征,我们想构建一个时间、空间、技术的三维模式来研究中国冶金史,全方位再现中华民族的技术与文明,同时也让民族地区有自豪感。

万：北京科技大学的冶金与材料史研究所工作做得扎实,在全国乃至国际上都有较大的影响,有很高的可信度,并且坚持时间最长,培养出来很多人,像韩汝玢教授、吴坤仪教授、孙淑云教授…… 这几年,年轻的一辈又成长起来了,所以说您为推动这个事业的发展做出了很大的贡献,而且非常执著。

柯：哪能这么说。关键还是我们的文化背景好,换一个人也会有这个劲头。如果说有些成就,也不是我一个人的,如果说我在冶金考古方面做了一些工作,这应该归功于夏鼐先生,然后是全国考古界和博物馆,这是实话,我不是客气。

万：我想请您谈谈培养科技史研究人才要注意什么问题,应该怎样把他们培养成高素质的人才?

柯：我觉得培养科技史研究人才要注意以下问题。

(1)不能只就科技史研究科技史。比如我们阐释我们中华民族古代的文明,应该说明为什么中华民族能延续几千年,要关注科学技术与社会的关系,生产力的发展需要科学技术,科学技术本身是生产力,而生产力的发展又跟政治有关系,所以搞科技史研究的人有很多工作要做。比如中国为什么会发明古老、独特的中国医学,而且形成一个独立系统,这就有很深奥的学问,就值得探究。回过头来看,我们当初的工作做得还不够细,铁器发明以后怎么影响了农业?农业怎么影响了人口? 有了人口,有了当初适合于农业发展的技术才会有春秋特别是战国时候的百家争鸣、医学、货币贸易,这些东西为什么能在那个时代产生? 因为我们发明了生铁! 这个生铁也不是偶然的,因为我们的炉子是平头,从这个角度去看,我觉得搞科技史研究要学习政治、经济、文化各个方面,只有这样才能培养出知识全面、高素质的科技史研究人才。

(2)重视学术梯队建设。我们有热爱冶金史工作的梯队,韩汝玢、吴坤仪、孙淑云、李延祥、梅建军、潜伟、李秀辉, 这是一个团结的集体, 学风严谨,各有特点,既有分工,又有合作。

(3)年轻人要想长足进步必须重视外语水平的提高和国外交往。韩汝玢、孙淑云、吴坤仪去过国外访学,李延祥、李秀辉、潜伟多次参加国际会议,梅建军到剑桥大学学习,了解别人的方法,开阔眼界,培养能力,带动年轻人热爱这一事业。

万：柯先生,您不遗余力地推动中国科技史界特别是冶金史界和国际金属史界的学术交流,为此您做了大量工作。

柯：北京科技大学本身与国际交往频繁, 我们同德国、法国、澳大利亚、美国、俄罗斯、英国、印度、新加坡、日本、韩国都有广泛的交往。

这主要是我与两个人的关系,一个是史密斯,另一个是麦丁。史密斯是从伯明翰大学毕业的,与我是校友,他比我早十几年。第二次世界大战的时候,他在芝加哥大学金属研究所工作。他后期作冶金史研究,在金属学方面很出名,他是麻省理工学院的系主任。麦丁和我国的陈能宽是同一个学校的,陈能宽做过冶金的工作,后来成了“两弹一星”的功臣。麦丁是滨州州立大学的系主任,那时滨州州立大学冶金学很出色,科学史也搞得很出色。他们那个科学史系的领导,向来跟我们有密切联系。这样,我碰到的这两个美国名牌大学的系主任,正好都在搞冶金史,他们也发现他们的冶金史和我们的冶金史有不可分割的关系,所以,我们就一起干了。

中国科技史界特别是冶金史界和国际金属史界的交流交往频繁。国际冶金史会议于1981年、1986年、1994年、1998年、2002年已成功召开五次,成为例会。前三次在北京,第四次在美国,第五次在韩国,第六次准备在北京。会议有两部分,总会场在北京,专业参观到云南,云南在民族科技史方面有特色,滇文化是各方面文化交汇的产物,内联腹地,外接东南亚,较好地体现了边疆地区同内地及国外的交流交往。

中国古代有十大发明

万：中国有四大发明,世人传颂,中华民族为之自豪。听说您提出十大发明,这是怎么一回事?

柯：科技史上不只是四大发明,应是十大发明,另外六大发明是水稻、蚕丝、中医中药、瓷器、生铁及生铁炼钢、马镫。水稻、蚕丝代表了我国农业及农业技术发展的水平,为人类提供了衣食便利,是我国稳固的大一统社会形成的重要前提。与冶金有关的马镫、生铁及生铁炼钢意义重大。马镫出现的军事意义显著,解放了骑马者的双手,提高了战斗力。生铁和生铁炼钢技术促进了生产力的大发展,也促进了生产关系的变革,大大促进了中华文明的发展,我们在生铁和生铁炼钢方面是世界第一,这是公认的,改变了国际社会对生铁在促进人类生产力发展方面作用的看法。

万：好多老先生都讲,我们搞科技史不是因为好古,是为了以古鉴今,以历史上正反两方面的经验推动我们现在社会和科学技术事业的发展,所以从这个意义上来讲,很多东西还很值得研究和总结。

柯：中国历史上曾经是钢铁工业大国, 是个强国, 我们有一系列的发明,除了液体炼钢和连续铸锭我们没有发明,炼铁的其他的整个过程全是我们发明的。而且直到今天我们还在使用生铁炼钢方法,恐怕在地球消亡以前你还得走生铁炼钢这条路。直接炼钢虽然已经有了,但到现在无法推广,因为从铁矿直接变成钢,经济上划不来,那样炼钢得1500℃,我们用生铁炼钢,只要1200℃就炼出来了。除了刚才说的两项发明我们没有,用生铁炼钢、用木炭炼、用煤炼、鼓风热风使炉子温度提高,这一系列的东西都是我们发明的,它影响了我们自己的文化,影响了全世界,促进了世界文明的发展。为什么秦始皇能扫平六合,实现书同文、车同轨,起决定作用的是生产力,因为生产力发展了,城市出现了,社会进步了,国家发展了。中国有悠久的历史、古老的文明,我们要在新的历史时期坚持科教兴国、人才强国、创新立国,和平崛起的伟大中国将会对人类有更大的贡献。

万：谢谢您接受我们的访谈,谢谢您对我们的一贯支持。

席泽宗参与编撰的《中国科学技术史》（卢嘉锡总主编）

《李约瑟中国科学技术史》

本文摘编自《史家心语：当代科技史名家访谈录》，标题有调整，插图作者为郭警，长按识别图中二维码或点击下面阅读原文可以立即购书。也欢迎广大学者投稿，聊聊你们的所见所闻、所感所思。

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