座落在台中草悟道一端的國立自然科學博物館，是台中學生校外遠足、民眾出遊踏青的好地點。這座陪伴台中人許久的博物館，2016年即將歡慶30歲！30歲的大禮，送上了與湖北省文物局、湖北省博物館一起主辦的大展「鼎立三十―看先民鑄鼎鎔金的科學智慧」，合辦單位有國立故宮博物院、中央研究院歷史語言研究所、國立歷史博物館、國立傳統藝術中心、勤美股份有限公司及富邦文教基金會等眾家單位與觀眾們，一同祝科博館30歲生日快樂！
說到科博館，大家想起的關鍵詞大概是「恐龍」、「昆蟲」、「植物園」，的確，科博館的宗旨是以科學為導向，以簡單明瞭的方式讓大朋友、小朋友可以理解深奧卻又與生活息息相關的科學內涵。但這次似乎有點不一樣？「鼎立三十―看先民鑄鼎鎔金的科學智慧」主要展出的是古代青銅器，這和科學有什麼關係呢？嘿！青銅器的製造可是有很多大學問，是展融合青銅器材料科學及現代鑄造工藝的手法，透過有趣的互動方式及手作體驗，一一揭開青銅器上的銘文、紋飾、採礦、煉銅、鑄造的歷史文化面紗，並且透過鑄造及材料科學的演變過程，讓觀眾體會金屬鑄造對人類文明進展重要的貢獻。展覽一共分為三單元：「開山采綠」、「鑄鼎鎔金」、「禮樂中國」，以下僅就各單元簡略概述，以饗讀者。
開山采綠
青銅器的故事，就要從原料開採說起。「青銅」是什麼？其實青銅原本是純銅（紅銅）與錫、砷、鉛等的合金，是人類最早使用的合金。而銅在自然界中則多與其他礦物結合存在，例如黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、赤銅礦和孔雀石等，要製作青銅器，就必須從中煉取純銅。現在所見青銅器多以泛綠色外觀為主，但其實青銅器原色應該是偏黃紅色，泛綠色的外表主因於長年埋於地下氧化之故。世界各地的早期文明皆經歷過青銅時代，據考古報告顯示中國長江流域一帶早在新石器晚期就已經掌握開採、冶煉錫青銅的技巧。
中國境內早期銅礦分布甚廣，包括新疆、內蒙古、山西、河北及長江中下游一帶，其中又以湖北大冶銅綠山古礦場遺址為目前考古發現最早、規模最大且保留最為完整者。銅礦最早是採露天開採形式，而在銅綠山古礦場遺址則顯示了轉入地下開採的過程。地下開採首要任務就是要知道銅礦在哪裡，遺址中的一些豎井就是作為探礦使用。找到了礦脈進行開採，遺址現場則見有豎井、平巷、斜巷、盲井等聯合開採模式，並且以木、竹結構在井巷四周構築支架及背板，以防崩塌（圖1）。此外遺址中也見有通風、排水等措施，大大地提昇了採礦品質；現場也出土不少開採時所使用的工具，多是銅、木、鐵製，甚至也有青銅製成者（圖2）。
湖北大冶銅綠山古礦場遺址目前確知為商代早期到漢代期間的銅礦開採遺址，曾於1973年進行大規模的考古挖掘，遺址範圍為2平方公里，底下巷穴密布如蜘蛛網，出土文物多數為春秋、戰國時期。1984年原址設立古銅礦遺址博物館。銅綠山古礦場遺址有別於其他銅礦遺址的原因在於採冶結合，遺址內出土除了有春秋時期的煉銅豎爐外，並遺存有近40萬噸的銅渣。
鑄鼎鎔金
但銅礦原料要怎麼變成今日眼前裝飾繁複、氣勢非凡的青銅器呢？別急！銅礦原料還要再經過一道手續才行，也就是「冶煉」。前面也說到，銅礦在自然界中多與其他礦物結合，要製造青銅器，勢必就要將純銅（紅銅）提煉而出。湖北大冶銅綠山古礦場遺址現存有最早的「鼓風煉銅豎爐」，是春秋時期的遺存，這類的爐可分為爐基、爐缸及爐身三部分。而冶煉的過程依原礦物的不同，可區分為「氧化礦―銅」（氧化礦石還原熔煉成銅）、「硫化礦―銅」（硫化礦石全部脫硫後還原為銅）及「硫化礦―冰銅―銅」（硫化礦石部分脫硫，逐步煉成多種冰銅，最後再熔煉成銅）三種，技術層面上，從硫化礦提煉出銅的過程較為繁複，目前推測在大冶銅綠山古礦場遺址中存在第一類及第三類的煉銅方式，足見當時冶銅技術的進步。但因為純銅（紅銅）較為黏稠、流動性低的特質，無法製作出大型器具，人們靈機一動，在冶銅的過程中加入了錫、鉛，也就成了今日的「青銅」。
得到了青銅原料，離製作青銅器就只差範鑄或鍛打這一步了！鍛打的方式比較容易，就是將青銅料以敲打的方式成型，但在中國青銅器中，多是以範鑄為主。範鑄法是將金屬溶液注入範中成型，因此製作上工序較為複雜，要先製作「範」。範又有陶範、蠟範之分，材質的不同也影響了製作上的不同工序。陶範法是用黏土、沙等先製作「模」（也就是塑造青銅器的外觀），然後再在「模」上敷陶泥製成「外範」。製作完外範的模，刮掉一層薄膜後，就成了「內範」。外範和內範合在一起後，再將熔化後的青銅液灌注至範中，冷卻脫範就是一件完整青銅器。範依照製作的器物可能有一到數塊，數塊範所製作成的大型青銅器，器物表面會留有範與範之間的「範線」。
失蠟法則和陶範法有些微的不同，失蠟法先將蠟製成要製作的器物模樣，再在其外敷上泥料，凝固成形後加熱將蠟化掉，成為一個空心的陶範，最後再將青銅液注入，製作成青銅器。展覽現場展示的曾侯乙墓〈尊盤〉（圖3）（編按：現場展示為複製品）即是失蠟法製作的代表。〈尊盤〉有尊及盤兩部分，可分離，尊口及器頸、器身、盤口、盤外壁等處皆有精細蟠虺紋，紋飾繁縟、極為華麗，而這些紋飾被認為正是以失蠟法而成。
除此之外，人們也還會在青銅器上裝飾加工，如包金、鎏金、錯金銀、鑲嵌綠松石等。湖北荊門市包山二號楚墓，向來以出土數量龐大的楚簡聞名，而現場展示了一件〈錯金銀青銅樽〉（圖4），樽上帶蓋，蓋上四方各設一昂首鳥環鈕，器身直壁，下承三獸足，並以金銀錯的方式飾有蟠龍紋、連雲紋等。金銀錯主要是將金銀絲片鑲嵌在器表預設好的凹槽中，並要經過鑲嵌、磨錯等步驟。
想必觀眾應該很熟悉成語「臥薪嘗膽」的故事吧？故事的主人翁越王勾踐的〈青銅劍〉（圖5）（編按：現場展示為複製品）也出現在展覽現場喔！劍長55.7公分，劍身因氧化而呈墨黑色，儼然散發肅殺之氣。通體飾菱紋格，並鑲嵌有藍色琉璃及綠松石，近劍格處以金銀錯製銘文「越王鳩淺 自作用劍」二行。
禮樂中國
「國之大事，在祀與戎」，青銅器在商周時期標誌著政經地位、身分等級等秩序，主要作為禮器使用，並且有一定的規範，如隨著貴族身分的不同，適用的青銅器形制及數量皆會有所改變，不可踰矩。也就是說，青銅器本身就是種政治力的展演，就如同成語中「問鼎中原」的「鼎」、或者文獻中常出現的「九鼎」，都被視作國家社稷的象徵，因此一國之青銅重器遭到破壞，就等同國家滅亡一般的嚴重。
湖北境內商代代表性青銅器以武漢市盤龍城遺址為代表，此地保留了面積龐大的中國古代城市遺址，分別有宮殿區、居民區、手工業區及墓葬區等，興建時間上限可達公元前15世紀。盤龍城一共出土400餘件青銅器，數量及品類皆遠超出商代王都鄭州、偃師。〈青銅鬲〉（圖6）出土於盤龍城李家嘴一號墓，據悉為盤龍城內的高級貴族大墓。鬲屬煮食用器，而此青銅鬲有著圓形大口、袋狀腹、三尖足，在口圓處兩邊各設有一立耳，器頸處則有一圈饕餮紋，器身腹襠處飾雙線人字紋。
武王伐紂，改朝換代，周代以宗法制度持國，因而各地常存在周王分封的封國，曾國便屬一例。湖北境內出土曾國貴族墓多在溳水上游一帶，與河南交界處，如葉家山西周早期曾國墓地、京山蘇家壟墓地（春秋早期）等，而1977年曾侯乙墓的發現，更澈底證實了曾國此一小方國的存在。曾侯乙墓位於湖北隨州市西郊東團坡，為多邊形豎穴木椁墓，出土有6239件青銅器，目前普遍認知此墓為曾國一名為「乙」的國君之墓。一墓之中最能代表墓主人身分的部分便是鼎與簋的數量，如周天子使用九鼎八簋、諸侯七鼎六簋等，但在曾侯乙墓中出土了九鼎八簋（圖7），明顯違反了禮制規範，體現了東周時期禮樂崩壞，顯示宗法制度的窮途末路。
在此展中，科博館也貫徹「動手做」和「互動體驗」的科學實踐原則，設有「互動體驗」區，讓觀眾來體驗「扛鼎」的滋味是如何！同時也有「現代鑄造」一區，讓觀眾瞭解3000年來金屬工藝技術的傳承與進步。
圖片提供｜本刊資料室
