牛粪对人类璀璨文化艺术的意外贡献
由于缺乏科学知识的引导，古代人发明的实用技术多数都源自意外，这就使得我们很难了解这些革命性的发现是在何时、何地，以何种方式诞生的；我们能否期待着有朝一日解开石器时代向青铜器时代的过渡方式，以及青铜器时代向铁器时代的转变模式？
现在牛粪在一些地区仍然是主要燃料。 幸运的是，现代的考古学家对此颇为乐观，甚至想出了很多别出心裁的方法。他们发现，尽管历史的细节埋藏在时间的沙堆里，但我们依然可以使用古代人的技术和材料来还原他们当时所掌握的能力，以此给出最贴近历史真相的猜测。例如，研究人员复制了古代人用来制作铁器和玻璃器皿的熔炉，以便了解当时的方法和配方是否真的管用。 其中一项最新研究认为，作为一项对全球贸易产生深远影响的创新，釉面石器和陶瓷的诞生很可能源自一种极其重要但却意外混入的成分。这个可能的成分究竟是什么呢？答案：牛粪。 彩陶 最早的釉面可以追溯到公元前第五个千禧年后期的近东、埃及和印度河流域，主要涂刷在石英和滑石等矿物质组成的天然石器表面。随着技术的进步，这些矿石通常会先进行细致切割，之后再烧制一层蓝色铜釉，制成现代人所说的彩陶。到公元前第二个千禧年期间，埃及彩陶贸易已经遍布整个欧洲。 由于这些铜釉出现在所谓的“铜石并用时代” — 青铜器时代之前的“红铜时代” — 所以人们长期以来都认为，这是在将孔雀石等铜矿石熔炼成金属的过程中产生的衍生品。 釉面是硅酸铜的一种表现形态，将铜和硅酸盐矿物质在窑炉内高温烧制而成。这些化合物颜色多样，从绿色（例如孔雀石本身，这是一种碳酸铜）到蓝绿色，再到深蓝色，具体取决于其中的含盐量（再具体一点，就是含有多少氯化物）；含盐量越多，釉面就越绿。 这些铜釉有时像水晶一样，分子排列非常有序。但也可以像玻璃一样，分子排列极不规则。事实上，炼铜不仅催生了上釉工艺，连玻璃的制作技术也诞生于此。埃及蓝同样如此，这种颜料其实是由硅酸盐玻璃粉末组成的。换句话说，很多有价值的技术或许都源自炼铜技术，可谓同根同源。 燃料 英国人威廉·弗林德斯·皮特里（William Flinders Petrie）等埃及学家在20世纪初提出了一项基本理念：可能有其他东西意外进入了炼铜炉，并在高温下完成了转化。例如，玻璃只不过是熔化的沙子（主要是细颗粒的石英）。 古代的窑炉无法达到熔化纯沙子所需的温度，但如果掺入一些碱性物质便可降低熔点。使用木灰便可达到这种目的，中东地区后来的一些配方使用了矿物纯碱（碳酸钠）。 那么当时究竟是如何制作蓝釉的呢？另外一位早期埃及学家、曾经与霍华德·卡特（Howard Carter）一同发现图坦卡蒙墓的阿尔弗雷德·卢卡斯（Alfred Lucas）认为，可能是有一块曾经用于研磨孔雀石的石英被放入了窑炉。 在窑炉里，高温和碱可以将铜矿石的残留物转化成一层蓝色薄膜。但这会导致上釉过程与铜本身的提炼过程分离，而且也很难解释石英为什么会被放入窑炉。 可是，还有什么其他方法能让铜化合物附着在一块石英的表面呢？ 去年，就职于伊朗Shex瓷器公司的梅赫兰·马丁（Mehran Matin）和他的女儿莫简·马丁（Moujan Matin）证明，这些材料根本不需要进行物理接触。只需要把一些石英（这是中东随处可见的一种矿物质）放在炼铜炉里即可。 这真的有用吗？要获得更深的翠蓝色，还需要盐等其他材料。所以，目前在英国牛津大学考古与艺术史系工作的莫简·马丁使用不同的混合物展开了一系列实验，希望能够重现最早的蓝釉石头的那种闪亮的蓝色外观。她使用了现代窑炉加热到古代窑炉所能达到的温度，850至980摄氏度，并在里面将一块块的石英放在一个底座上，底座下面则是用铜屑和其他材料制作的上釉混合剂。 马丁发现，单纯使用铜屑和岩盐会令石英表面的釉面苍白、暗淡，而且有些发绿，一点也不像古代的蓝釉。增加一种额外的成分 — 碳酸钙，也就是普通的粉笔，埃及人用它当做白色颜料 — 就会产生截然不同的效果，可以在超过950摄氏度的温度中制作出色彩醇厚、闪闪发光的蓝绿色釉面。 这效果的确不错，只不过前提是，古代的人必须在机缘巧合下将盐、粉笔和石英同时与铜屑一起放入了熔炉。这并非不可能，但马丁指出，这种意外情况可能要发生许多次才会被人真正注意到。然而，作为其中最不可能被同时加入的成分，岩盐或许根本就不需要。马丁推断，干牛粪可能发挥了重要作用。 自从公元前8000年人类开始驯化动物以来，干牛粪就被普遍当做燃料使用，而其中又包含大量的碱和盐（氯化物）。所以，她尝试了另外一种混合剂：铜屑、碳酸钙和烧焦的牛粪灰。这一次效果同样很好，烧制出了色泽艳丽的蓝釉，尽管颜色略微有些暗淡。 当然，并不能据此判定这就是釉面工艺的起源。但的确存在这种可能，而且这的确缩小了有效成分的选择范围。 （责编：郱书） 请访问 BBC Future 阅读 英文原文。