未来读博继续造大马士革刀

乔尚孝

作为男生，目睹刀光剑影、听闻金铁交鸣之时，恐怕很少有人不燃烧起自己心中的激情。我也不例外，而且在这方面比同龄小伙伴的感受更加强烈。从小我就很喜欢中国古典小说，《三国》中关云长的青龙偃月刀、吕布的方天画戟，《说唐》中李元霸的擂鼓瓮金锤、宇文成都的凤翅镏金镋，《封神》中姜子牙的打神鞭、哪吒的火尖枪、乾坤圈，都给我的童年留下了深刻的印象，没事儿的时候自己也会舞刀弄枪一番。

大马士革钢作为古代世界第一名钢，其工艺核心失传已久，因此对大马士革刀的复制及花纹机理研究一直是现代冶金考古学上经久不衰的话题，恰如麻省理工学院著名冶金史教授Smith所言，对大马士革钢之谜的争论永远不会结束

古代第一名钢

初中时，我接触到了薛烛论剑这样的典故，了解到《越绝书》、《古今刀剑录》中有像纯钧、湛卢这样的宝刀宝剑。更给我带来震撼的是当时我无意中读到元代张宪的诗句“贤侯示我西番刀，名压古今刀剑录”，此西番刀究竟是什么刀，为什么它可以名压古今刀剑录的宝刀宝剑？冥冥中，我这么早就与自己的博士课题有了接触。

高中时学校有一门实践类的课程，课程作业是选择一项自己感兴趣的内容进行展示，我就萌生了将自己对刀剑兵器的喜爱表现出来的想法。结业展示很顺利，老师同学纷纷表示大开眼界，更重要的一点，是我朋友说我在向大家讲述的时候特别有激情，这也对我未来的专业选择产生了一定的影响。

进入研究生阶段的学习时，第一次和恩师潜伟教授讨论自己的研究课题，老师就和我谈到了做古代刀剑复制方面课题的意向，我非常兴奋并阅读了相关领域的一些书籍，比如潜老师的论文《“镔铁”新考》，以及另一位恩师罗海文教授的论文《古代大马士革钢刀锻打花纹形成机制的理论分析》。他们从不同的角度对大马士革钢这一古代世界第一名钢进行了探讨，潜老师从古代历史背景下探究了其与镔铁、灌钢之间的关联，罗老师则从材料的角度研究古代大马士革钢花纹形成的机理。

读到这些研究很深入的论文之时，我一方面是欣喜，另一方面也有担忧，害怕自己的知识与能力不足以将这样一个宏大的命题完成。但同时，我也产生了深入探讨自己感兴趣课题的勇气，期待能不负老师的期望把课题做好。对大马士革刀的研究作为冶金考古学上的经典课题，现阶段对它的研究需要多学科的互动，比如对刀剑本体的研究需要依赖材料学与金属学，对冶炼工艺需要冶金学背景知识，而要对其整体进行讨论则需对历史学与考古学有所涉猎。

由于我北京科技大学冶金工程的专业背景，又对历史、对刀剑有着浓厚的兴趣，初次相商之后，导师与我便一拍即合，将“探究大马士革钢与灌钢之间的关联，并尝试复制大马士革刀”确定为我未来几年的主要科研方向。

实验室首捷

选定了课题大致方向之后，接下来要做的就是深入到所研究的领域，了解前人做过什么，自己要做什么，创新之处在哪里。十字军东征时，欧洲人在大马士革第一次遇见了阿拉伯人所使用的弯刀，该刀无比锋利，表面花纹极其美丽，令欧洲人惊叹，称之为大马士革刀。在位于Ranchi（兰契）的印度钢铁协会的世界最大研发实验室的客厅中，有一幅画讲述的是古印度国王普鲁向亚历山大大帝问候的场景（公元前 330 年）， 普鲁为表敬意，向亚历山大赠与了他的佩剑，而在他的身后，仆人还携有一个金色的盒子作为额外的礼物，盒子里装着当时用来做大马士革刀的古印度产的、比黄金还贵重的乌兹钢（大马士革钢）。

大马士革钢作为古代世界第一名钢，其工艺核心失传已久，因此对大马士革刀的复制及花纹机理研究一直是现代冶金考古学上经久不衰的话题，恰如麻省理工学院著名冶金史教授Smith所言，对大马士革钢之谜的争论永远不会结束。

对于我来说，研究大马士革刀的最佳方式，就是结合文献中对古代大马士革钢刀的分析，自己进行复制模拟实验，并利用现代材料科学的手段对整个过程进行详细分析，由此得出一些新的观点。在如今的实验室条件下，我们不可能有古代锻铁所用的炉子、铁匠台、磨刀台等传统制刀剑设施，我也没有工匠师傅们制刀剑的丰富经验，因此在学校进行刀剑的复原模拟实验是远远不够的，与专业从事刀剑研究的工匠进行合作才是顺理成章的事情。

2014年初，恩师罗海文教授与浙江龙泉剑村刀剑研究院的胡小军老师相识并结下了深厚友谊，约定在条件成熟之后深入胡小军老师的剑村刀剑研究院进行模拟实验一事。在我研一期间，我们就对胡小军老师提供的现代仿制乌兹钢样品、陨铁样品进行了分析，并做出了比较详细的分析报告，这些都是我做现场实验的必要条件。

其实在出发之前，我已经在实验室着手准备自己复制大马士革钢了。我按照现代材料科学研究的方法设计了工艺流程：配比原料——实验室热处理——现场处理成刀——实验室后续热处理，复制目标是不论是从宏观的刀型、肉眼可见花纹形貌还是微观的在显微镜下观察到的组织情况，都要与古代大马士革刀相近乃至相同。实验结果非常成功！

研二与博士一年級期间，我多次来到胡小军老师所在的浙江龙泉刀剑研究院，与当地师傅合作开始了新一轮的复原模拟实验。

刀剑之乡做匠人

剑村刀剑研究院位于中国刀剑之乡——浙江省龙泉市，当地以名剑名瓷驰名中外。龙泉传说是铸剑大师欧冶子铸剑之地，人杰地灵，水质优良利于铸剑。此地产生了非常多的铸剑大师、锻刀名匠，胡小军老师便是其中优秀的一位，他的作品在刀圈可谓大名鼎鼎，能向他请教学习是我非常荣幸的一件事情。我在刀剑作坊的模拟实验主要有两部分，一是将自己带来的大马士革钢锻制成刀，二是用自己带来的仿古生铁材料与熟铁料进行模拟灌钢实验。

第一部分实验的难点在于现场大马士革刀的锻制。随着时间的发展，现在意义上的大马士革钢更多程度上是折叠花纹钢的代名词（Welded Damascus Steels），而我所追求的大马士革刀是真正的大马士革（Genuine Damascus Steels），它们两者在含义上有着非常大的区别，锻制方式也有极大不同。因此在锻造过程中，我采用了一体成型不折叠的锻造方式，这与传统的锻造方式有很大区别，并且锻造温度区间需要控制得非常好，要做好它是非常困难的事情。在现场，我对每次锻造的温度进行了非常详细的记录并整理成数据，但是从结果来看，现场锻铁很不让人满意，罗教授也认为渗碳体的析出排布规律是揭开大马士革钢花纹之谜的关键，因此此步骤依然需要进行更多的探索。

第二部分是模拟灌钢实验制灌钢刀。灌钢作为历史上一种非常重要的制钢技术，学界至今仍对此存有较大的疑问，对考古出土的灌钢样品特征也没有统一的认识，因此从原料出发，对整个灌钢工艺流程进行模拟是非常有意义的。

在模拟实验中，我所选用的原料得到了北京科技大学科技史与文化遗产研究院李秀辉老师的大力支持，使我可以直接采用她们通过模拟实验铸造出的仿古铸铁原料。不论是材料的元素含量，还是组织特征，均与古代铸铁基本相同，这也为我的模拟实验提供了重要条件。模拟灌钢实验需要对整套工艺进行复原模拟，其中涉及到封泥模拟、折叠锻打、多组实验等方面，需要花费非常多的时间。尽管过程非常困难非常辛苦，但每天依傍龙泉青山绿水，按照自己设计好的科研思路进行探究，可以说是充实而快乐的。

锻刀过程中，很重要的一点是将作为原材料的生熟铁层粘合在一起锻打，如此才可最终成刀，如果两者没有粘合，后来的实验就非常困难了。在这个过程中，我从胡小军老师和当地师傅的交谈中得知，龙泉当地常常使用黄泥水涂在其表面，这样可以更好地让多种原材料熔为一体。

受此启发，我反省了自己在模拟实验中不太成功的原因，可能与此类秘方的使用有一定的关系。在胡老师的指点之下，我按照传统灌钢的方法锻制了一把灌钢刀，并对此工艺中每一道工序分别截取了大量珍贵的样品，最终所成的刀剑硬度高达62HRC（现代刀硬度在60HRC左右），性能优良。这是我在制刀过程中一次非常有意义的尝试，也为我之后的进一步探索奠定了基础。

锻刀之后是磨刀。在剑村的日子里，我跟着磨刀师傅一起学习，掌握了基本的磨刀技巧，将几把大马士革刀与灌钢刀都研磨至3000目（精细度单位）左右，并利用浸蚀剂使刀剑表面显示出美丽的花纹。

这是非常考验耐心的一项工作，它与科研工作中研磨样品也有着很大的差别。比方说，对刀具的精细研磨要比实验室磨样要细致得多，这是因为钢铁材料经实验室研磨后，主要用于在SEM（扫描电子显微镜）、TEM（透射电子显微镜）或者金相显微镜下观察组织形貌。由于显微镜的放大倍数最高能达几万倍，2000目的砂纸研磨已完全可以满足其要求。而刀剑作为为人赏玩的一种艺术品，一丝一毫的划痕对其艺术美感都可能是很大的损害，因此研磨精细度要比实验室研磨试样要高得多。经验丰富的刀匠最终研磨出的刀剑，不经过抛光处理就达到镜面水准，足见研磨者投入的心血。

此外，研磨刀剑的平衡感与节奏感也需要很好地把握，平衡感主要是指研磨过程中对刀剑平面的控制。形制简单的刀剑主要是正反两面，而复杂的刀剑则有六面、八面，更别说一些奇形怪状的兵器了，要研磨精细，需要磨刀者对刀面是否达到水平有非常精准的判断，这是需要通过不断实践去体会的。

节奏感则是指对研磨过程中一推一拉节奏的控制，当研磨目数比较粗的时候，我会先将刀剑局部磨平，而研磨目数较细的时候，则要将刀剑整体置于磨刀石上研磨，以防止刀剑出现表面不平的情况。简而言之，磨刀就是一件考验耐心的工作，只有保持严谨与平和之心，手下研磨的刀具才有可能平整如水又透着寒芒。

责任编辑：曹晓晨

世界一流大学

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按照现代材料科学研究的方法设计工艺流程：配比原料——实验室热处理——现场处理成刀——实验室后续热处理

经验丰富的刀匠最终研磨出的刀剑，不经过抛光处理就达到镜面水准，足见研磨者投入的心血

现阶段，我的课题虽然取得了一定的进展，锻制了颇有意义的几把刀剑，但是在复制研究大马士革刀与灌钢刀方面仍有许多不足，值得讨论与完善的工艺仍有取得很大进步的空间。在未來读博期间，大马士革钢花纹形成机理的阐述，探究已经失传的灌钢工艺的细节，寻找二者之间可能存在的关联，这些更加深入的问题都是我要努力研究的。我期待自己复制一把真正大马士革钢刀的目标能早日实现。