科技文明探源｜泥土与火焰书写制瓷进化史

科技日报记者 魏依晨

千年窑火不熄，世代匠心铸魂。

瓷器的发展史就像一部用泥土和火焰书写的科学进化史，每一道釉色的变迁、每一次窑炉的改良，都映照着不同时代的科学思维与技术突破。在中国千年的制瓷史中，江西景德镇的制瓷技艺则如一颗璀璨的明珠，散发着独特的光彩。

图为江西景德镇一个创意瓷器作坊内的镂空技艺陶瓷作品。 新华社记者 刘天宇摄

高岭土减少成品变形率

今年年初，中国社会科学院公布了六项“2024年中国考古新发现”，江西景德镇元明清制瓷业遗址群便是其中之一。该遗址首次从制瓷业的全产业链视角揭秘了这一人类瓷业聚落的形成历程，及其600余年窑火是如何影响世界的。

宋代以前，景德镇工匠主要采用单一瓷石制瓷。瓷石虽富含石英与绢云母，可塑性良好，但耐火性能较弱，烧制温度仅能达到1200—1250摄氏度，且烧制出的器物易变形、质地疏松，难以满足日益增长的市场需求。随着宋代海外贸易的繁荣，在长途运输中瓷器损耗率很高，技术革新迫在眉睫。

直到高岭土的出现，这个问题才得以解决。

距离景德镇市区约50公里的浮梁县高岭山，花岗岩风化形成的高岭土资源丰富，一条长约7公里的古道蜿蜒在山林中，沿途可见大小不一，内壁用砾石砌筑的长方形土坑。

“这些土坑就是古代加工高岭土留下的淘洗池。”江西省文物考古研究院副研究馆员李兆云说，当年，矿工们沿着古道将淘洗完的原料挑运至山下码头再转往各家瓷窑，而这种土也因山得名，贡献了世界制瓷业通用白色陶土的英文名“kaolin”。

在江西景德镇元明清制瓷业遗址群中新探明的一些遗迹显示，高岭土的选矿加工模式是先洞探再露天坑采，不同地点轮换作业。遗址中出土的一块写着“白土”字样的试料块，成为高岭山矿采与镇区瓷业生产紧密相连的物证。李兆云推测，这是矿主给买家选货用的样品。

“二元配方”法提升瓷器质量

在景德镇，瓷业与城市血脉相融。由“瓷”入手，方见技术革新。

“制瓷的‘七十二道工序’是明末宋应星在《天工开物》中总结的。”上海交通大学城市科学研究院院长、景德镇国家陶瓷文化传承创新试验区发展智库负责人刘士林介绍，在“陶埏”篇中，宋应星将景德镇制瓷工艺流程分成原材料配制、成型、釉上釉下装饰、烧成等四大主体工序，在每个工序下再分出多个辅助工序，如打杂、做坯、印坯、利坯、剐坯等，并对每种工序加以详细阐述。

“宋代以后，景德镇的制瓷技艺不断创新，使得‘清水芙蓉’和‘错彩镂金’风格的瓷器风靡一时。到了元代，景德镇陶瓷继续保持了本色，以‘白如玉、薄如纸、明如镜、声如磬’的美学标准引领着素色瓷发展，同时在‘错彩镂金’方面进一步拓展，熟练掌控了各种呈色剂的发色规律。”刘士林说。

元、明、清三代，景德镇傲然屹立于全国制瓷巅峰。

景德镇市陶瓷考古研究所所长江建新介绍，元代，一项具有划时代意义的创新——瓷石加高岭土的“二元配方”法应运而生。这一创新使得景德镇瓷器的质地更为坚硬，可塑性更强，为大型瓷器的烧制以及制出更为复杂精美的瓷器造型提供了可能。

元代青花瓷的崛起，背后是一场跨大陆的科学交流——波斯商人带来的“苏麻离青”钴料，与中国工匠掌握的还原焰烧制技术结合，让青花瓷实现600年不改色。

明代永乐年间的“甜白瓷”，则将脱胎工艺推向极致——先通过108道工序去除瓷胎中的铁杂质，然后在1280摄氏度的精准火候中烧出“薄如纸、白如玉”的效果。此时工匠使用的“火照”，已具备现代热电偶的雏形——通过观察试片的软化程度，判断窑内温度是否达标。

古代窑炉里的“碳中和”实践

“瓷器之成，窑火是赖”。在古代窑业遗存中，烧造成器这一环节遗留的历史信息最为丰富，是进行古代陶瓷技艺研究最重要的考察对象之一。其中与烧成技术密切相关的便是窑炉，它是反映技术进步的“指示器”。

近年来，景德镇落马桥遗址、御窑厂遗址等的考古发掘成果厘清了景德镇自唐至近现代的瓷业发展脉络。

从明代葫芦窑到清代蛋形窑，再到近代圆包窑，落马桥遗址发掘的各时期窑炉形态，展现了制瓷工艺的进化史，配合各时期的作坊遗迹，实证了景德镇镇区不同历史时期的生产生活演变、瓷业的生产和发展。御窑厂遗址内发现的早于宣德时期的龙缸窑、正德时期的低温釉上彩炉，均为彼时景德镇瓷工的精湛技艺提供了有力证明。

清代以来景德镇最盛行的是镇窑。“镇窑通过仿生学结构模拟自然气流规律。”景德镇市委党校副教授肖静介绍，其弧形穹顶形成热气回旋通道使火焰停留时间延长40%，窑尾设置7个吸火孔实现热量阶梯式利用，余热则通过地下烟道导入坯房，烘干能耗降低30%，形成完整的“高温烧制—中温干燥—低温排放”热循环体系。

肖静介绍，镇窑依山而建，利用10—15度坡差形成自然抽风，无需人工鼓风设备，较平地窑每日可节省2个劳动力。扇形分散布局配合8—10米间距，利用山谷风可实现废气自然扩散，堪称古代工业的“碳中和”实践典范。

来源：科技日报