科技日?qǐng)?bào)記者 魏依晨
千年窯火不熄，世代匠心鑄魂。
瓷器的發(fā)展史就像一部用泥土和火焰書寫的科學(xué)進(jìn)化史，每一道釉色的變遷、每一次窯爐的改良，都映照著不同時(shí)代的科學(xué)思維與技術(shù)突破。在中國千年的制瓷史中，江西景德鎮(zhèn)的制瓷技藝則如一顆璀璨的明珠，散發(fā)著獨(dú)特的光彩。
圖為江西景德鎮(zhèn)一個(gè)創(chuàng)意瓷器作坊內(nèi)的鏤空技藝陶瓷作品。 新華社記者 劉天宇攝
高嶺土減少成品變形率
今年年初，中國社會(huì)科學(xué)院公布了六項(xiàng)“2024年中國考古新發(fā)現(xiàn)”，江西景德鎮(zhèn)元明清制瓷業(yè)遺址群便是其中之一。該遺址首次從制瓷業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈視角揭秘了這一人類瓷業(yè)聚落的形成歷程，及其600余年窯火是如何影響世界的。
宋代以前，景德鎮(zhèn)工匠主要采用單一瓷石制瓷。瓷石雖富含石英與絹云母，可塑性良好，但耐火性能較弱，燒制溫度僅能達(dá)到1200—1250攝氏度，且燒制出的器物易變形、質(zhì)地疏松，難以滿足日益增長的市場(chǎng)需求。隨著宋代海外貿(mào)易的繁榮，在長途運(yùn)輸中瓷器損耗率很高，技術(shù)革新迫在眉睫。
直到高嶺土的出現(xiàn)，這個(gè)問題才得以解決。
距離景德鎮(zhèn)市區(qū)約50公里的浮梁縣高嶺山，花崗巖風(fēng)化形成的高嶺土資源豐富，一條長約7公里的古道蜿蜒在山林中，沿途可見大小不一，內(nèi)壁用礫石砌筑的長方形土坑。
“這些土坑就是古代加工高嶺土留下的淘洗池?！苯魇∥奈锟脊叛芯吭焊毖芯筐^員李兆云說，當(dāng)年，礦工們沿著古道將淘洗完的原料挑運(yùn)至山下碼頭再轉(zhuǎn)往各家瓷窯，而這種土也因山得名，貢獻(xiàn)了世界制瓷業(yè)通用白色陶土的英文名“kaolin”。
在江西景德鎮(zhèn)元明清制瓷業(yè)遺址群中新探明的一些遺跡顯示，高嶺土的選礦加工模式是先洞探再露天坑采，不同地點(diǎn)輪換作業(yè)。遺址中出土的一塊寫著“白土”字樣的試料塊，成為高嶺山礦采與鎮(zhèn)區(qū)瓷業(yè)生產(chǎn)緊密相連的物證。李兆云推測(cè)，這是礦主給買家選貨用的樣品。
“二元配方”法提升瓷器質(zhì)量
在景德鎮(zhèn)，瓷業(yè)與城市血脈相融。由“瓷”入手，方見技術(shù)革新。
“制瓷的‘七十二道工序’是明末宋應(yīng)星在《天工開物》中總結(jié)的?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)城市科學(xué)研究院院長、景德鎮(zhèn)國家陶瓷文化傳承創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)發(fā)展智庫負(fù)責(zé)人劉士林介紹，在“陶埏”篇中，宋應(yīng)星將景德鎮(zhèn)制瓷工藝流程分成原材料配制、成型、釉上釉下裝飾、燒成等四大主體工序，在每個(gè)工序下再分出多個(gè)輔助工序，如打雜、做坯、印坯、利坯、剮坯等，并對(duì)每種工序加以詳細(xì)闡述。
“宋代以后，景德鎮(zhèn)的制瓷技藝不斷創(chuàng)新，使得‘清水芙蓉’和‘錯(cuò)彩鏤金’風(fēng)格的瓷器風(fēng)靡一時(shí)。到了元代，景德鎮(zhèn)陶瓷繼續(xù)保持了本色，以‘白如玉、薄如紙、明如鏡、聲如磬’的美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)著素色瓷發(fā)展，同時(shí)在‘錯(cuò)彩鏤金’方面進(jìn)一步拓展，熟練掌控了各種呈色劑的發(fā)色規(guī)律。”劉士林說。
元、明、清三代，景德鎮(zhèn)傲然屹立于全國制瓷巔峰。
景德鎮(zhèn)市陶瓷考古研究所所長江建新介紹，元代，一項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的創(chuàng)新——瓷石加高嶺土的“二元配方”法應(yīng)運(yùn)而生。這一創(chuàng)新使得景德鎮(zhèn)瓷器的質(zhì)地更為堅(jiān)硬，可塑性更強(qiáng)，為大型瓷器的燒制以及制出更為復(fù)雜精美的瓷器造型提供了可能。
元代青花瓷的崛起，背后是一場(chǎng)跨大陸的科學(xué)交流——波斯商人帶來的“蘇麻離青”鈷料，與中國工匠掌握的還原焰燒制技術(shù)結(jié)合，讓青花瓷實(shí)現(xiàn)600年不改色。
明代永樂年間的“甜白瓷”，則將脫胎工藝推向極致——先通過108道工序去除瓷胎中的鐵雜質(zhì)，然后在1280攝氏度的精準(zhǔn)火候中燒出“薄如紙、白如玉”的效果。此時(shí)工匠使用的“火照”，已具備現(xiàn)代熱電偶的雛形——通過觀察試片的軟化程度，判斷窯內(nèi)溫度是否達(dá)標(biāo)。
古代窯爐里的“碳中和”實(shí)踐
“瓷器之成，窯火是賴”。在古代窯業(yè)遺存中，燒造成器這一環(huán)節(jié)遺留的歷史信息最為豐富，是進(jìn)行古代陶瓷技藝研究最重要的考察對(duì)象之一。其中與燒成技術(shù)密切相關(guān)的便是窯爐，它是反映技術(shù)進(jìn)步的“指示器”。
近年來，景德鎮(zhèn)落馬橋遺址、御窯廠遺址等的考古發(fā)掘成果厘清了景德鎮(zhèn)自唐至近現(xiàn)代的瓷業(yè)發(fā)展脈絡(luò)。
從明代葫蘆窯到清代蛋形窯，再到近代圓包窯，落馬橋遺址發(fā)掘的各時(shí)期窯爐形態(tài)，展現(xiàn)了制瓷工藝的進(jìn)化史，配合各時(shí)期的作坊遺跡，實(shí)證了景德鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)不同歷史時(shí)期的生產(chǎn)生活演變、瓷業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。御窯廠遺址內(nèi)發(fā)現(xiàn)的早于宣德時(shí)期的龍缸窯、正德時(shí)期的低溫釉上彩爐，均為彼時(shí)景德鎮(zhèn)瓷工的精湛技藝提供了有力證明。
清代以來景德鎮(zhèn)最盛行的是鎮(zhèn)窯。“鎮(zhèn)窯通過仿生學(xué)結(jié)構(gòu)模擬自然氣流規(guī)律。”景德鎮(zhèn)市委黨校副教授肖靜介紹，其弧形穹頂形成熱氣回旋通道使火焰停留時(shí)間延長40%，窯尾設(shè)置7個(gè)吸火孔實(shí)現(xiàn)熱量階梯式利用，余熱則通過地下煙道導(dǎo)入坯房，烘干能耗降低30%，形成完整的“高溫?zé)啤袦馗稍铩蜏嘏欧拧睙嵫h(huán)體系。
肖靜介紹，鎮(zhèn)窯依山而建，利用10—15度坡差形成自然抽風(fēng)，無需人工鼓風(fēng)設(shè)備，較平地窯每日可節(jié)省2個(gè)勞動(dòng)力。扇形分散布局配合8—10米間距，利用山谷風(fēng)可實(shí)現(xiàn)廢氣自然擴(kuò)散，堪稱古代工業(yè)的“碳中和”實(shí)踐典范。