大家常从历史与艺术的角度欣赏文物，却忽略了其中隐藏的科技密码。
本书则通过文物，从烧制陶瓷、冶炼金属、酿酒等人类的实践活动入手，探讨古人对化学知识的认识与应用：青花瓷颜色的深浅取决于氧化钴的含量，造纸术的改进是因为采取了碱液蒸煮制浆……
挖掘文物背后的科学原理，了解古人在科技方面的创造与智慧，展现中国古代科技的高光时刻，让文物在化学中活起来。

周嘉华，1942年生，浙江瑞安人。中国科学院自然科学史研究所研究员。主要著作有《中国化学史》《世界化学史》《中国传统工艺全集·酿造》《文物与化学》《中国化工史·古代卷》《中国传统酿造》等40余本及论文70余篇。

第一章 硅酸盐化学
一、最早的人工材料制品——陶器
二、陶与瓷的化学异同
三、在色瓷中作祟的铁离子
四、唐三彩釉陶的化学内涵
五、青花瓷中的钴颜料
六、五彩瓷器的烧制工艺
七、珐琅彩瓷器和粉彩瓷器中引入的化学物质
八、中国古代的玻璃
九、从秦砖汉瓦到琉璃建筑
第二章 金属化学
一、从红铜到青铜的炼铸
二、从商周青铜器看六齐规律
三、人类最早接触的铁——陨铁
四、从出土的早期铁器看中国冶铁业的崛起
五、中国古代炼钢工艺的明证
六、从文物看早期对铅锡的认识和利用
七、宣德炉和锌黄铜及锌的冶炼
八、从古代金银饰品看金银的冶炼与加工
九、长信宫灯和鎏镀工艺
十、从一次文物鉴定所得到的教诲
第三章 酿造化学
一、从出土谷物谈酿酒起源
二、从出土的古酒谈先秦时期的酒
三、“竹林七贤”所喝的酒
四、对与酒相关的汉代画像砖的探讨
五、蒸馏技术的演进和蒸馏酒
六、从出土的酒史资料谈葡萄酒
七、从酒具的演进看饮酒风尚的变化
第四章 日用化学
一、古纸的发现与造纸术的发明
二、留存的古代墨锭与中国传统的制墨工艺
三、“漆器可能是人类所知最古老的工业塑料”
四、秦兵马俑和敦煌壁画上的颜料
五、漫话古代的化妆品和洗涤剂
六、从出土的古代革制品谈古代的制革工艺
第五章 药物化学
一、从出土的药物谈药学的发展
二、泉州沉船中的药物与中国古代的香料
三、出土的医药古籍中的药酒方及其发展
四、从出土的炼丹器具、药料谈炼丹术
五、炼丹中发明的火药及火药武器
后记
出版后记

《文物中的化学》是我
国化学领域科学史家周嘉华
所写的科普读物。本书曾于
1999 年由东方出版社出版
，原名《文物与化学》。
文物是人类在社会活动
中遗留下来的具有历史、艺
术、科学价值的遗物和遗迹
。但一般与文物相关的书籍
，多从历史、艺术等方面来
进行介绍。本书则独辟蹊径
，将考古学与科学史相结合
，从化学角度来进行全新解
读，发掘文物中蕴藏的科学
知识，发现古代科技文明的
独特魅力。
本次出版，我们对版式
做了重新编排，更换并调整
了部分较为模糊的图片，修
正了原稿中的部分错误，以
期给读者带来更好的阅读体
验。此外，作者重新审读了
全稿，对内容进行了小幅修
订，以确保术语的正确性及
内容的严谨性。
限于编者水平，书中可
能仍存在部分不妥，敬请读
者不吝指出。
服务热线：133-6631-
2326 188-1142-1266
读者信箱：
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后浪出版公司
2020年10月

本书作者周嘉华先生是中国科学院自然科学史研究所研究员，长期从事中国化学、化工史等研究，已出版著作四十余部，在其研究领域影响甚广。作者剔除复杂化学方程式与繁杂的理论，将专业的知识通俗化，用化学知识看文物，呈现给大众不一样的文物世界。
文物的价值远不止于历史、艺术，还隐藏着当时的高科技。当古代文物遇见现代科学，就能真正理解缘何该文物能出现在这一时期，以及该文物蕴藏了怎样的科技原理、承载了古人怎样的智慧，从而知道它为何至今仍被人们赞叹不已。
历经千年却没有生锈的越王勾践青铜剑，饱经沧桑却依旧鲜艳如新的敦煌石窟壁画，以色泽优美、工艺精湛而闻名于世的宣德炉……领略影响世界文明的中国古代科技成就，探索古人的发明创造与生活智慧。

考古学、文物的研究一
般归属于历史学的范畴，历
史学则是人文科学中的主要
学科。因而在过去很长一段
时间里，对文物的研究比较
侧重其出土、保藏或修复、
断代及其所具有的文史价值
和意义。而对文物本身所包
含的科学技术背景，即它们
具有的科学技术方面的价值
和意义，相对来说就重视不
够。这也和过去讲历史一样
，主要讲阶级斗争史、经济
史、军事史及哲学史、文学
史等，而科学技术的发展往
往被放置在很次要的地位，
说得非常简要，甚至有时一
带而过。
事实上，科学技术的发
展，特别是一些具有划时代
意义的科技成果，对于人类
社会的文明和进步有着重要
的影响。特别是在完成第一
次产业革命后，科学技术作
为生产力的一种要素，日益
明显地呈现出先导的特征。
所以讲历史而忽视历史上的
科学技术，至少是很不全面
的。当今，许多历史学家已
认识到这一点，他们加强了
与科技工作者的联系合作，
共同探讨历史上的科学技术
及科学技术在社会发展中的
地位和作用，从而把历史学
的研究引向深入。文物则是
他们之间联系的一个媒介。
过去研究科技史，侧重
从古文献入手，而对于考古
的新发现和一些重要文物，
科技史工作者所给予的关注
还不够，这一方面是由于自
身学识、素质的局限，更多
的是因为缺乏与考古、文物
工作者之间的沟通。这种状
况势必影响科技史研究的深
度。中国具有悠久而灿烂的
历史，在科学技术领域有众
多的光辉成就。在浩如烟海
的史籍中，虽有一些关于科
技史的文献，但是这些文献
绝大部分出自文人学士之手
，他们脱离生产实践，古代
科学技术的实际情况，在他
们的笔下，往往不是被忽略
，就是被简单化，而且时常
有错。因此依靠古文献的搜
集和研究，对于科技史的阐
述时常有滞后或遗漏。因此
对科技史准确、全面的叙述
必须借助于考古学和文物的
研究成果。
化学在自然科学中是一
门研究物质的组成及其相互
转化规律的科学，是一门涉
及一切物质的化学变化的基
础学科。化学研究的领域非
常广阔，因而文物与化学所
涉及的面也是很广的，内容
是很丰富的。可以说，多数
古代实用的器物，都可以从
化学的角度去论长道短一番
。然而由于多种原因，这一
领域的研究起步较晚，考古
与文物研究中，许多与化学
相关的课题还缺乏深入的研
究。加上本人的学识有限，
这些课题的一些内容无法在
本书中得以展现。本书的许
多内容是吸取了我众多同行
在近几十年的辛勤劳动的成
果，所以当这本书奉献给读
者时，我要申明两点：一是
书中涉及的研究成果是众多
同行，包括一些考古、文物
专家的劳动的结晶；二是这
领域的研究涉及的知识面广
，文中错谬之处在所难免，
敬希同行和广大读者给予批
评指正。
文物都是有形象的实体
，既然写文物就应有图片。
否则，读者会失望，书的质
量也受影响。为此拣选了一
些与文字密切相关的，具有
代表性的几十张文物图片随
文刊印。这些图片，多数是
一些博物馆的藏品或一些考
古文物工作者的劳动结晶，
在此向他们致以真挚的谢意
，他们的工作成就恰是我们
科学史研究的基础之一。另
外，在翻制图片中，我的同
事金秋鹏、戴念祖、王扬宗
、李安平等给予了很大的帮
助，在此一并致谢。
出版后记

两本书的作者是科学史
界的耆宿。他们从现代化学
、物理学知识体系出发，通
过精选的文物回顾古代中国
技术发展的历程，既阐释了
文物的科学价值，而且还向
公众普及了现代科学知识。
——首都师范大学历史学
院研究员 闫志

陶瓷、普通玻璃是人们最熟悉的传统硅酸盐材料，它们一般以天然的硅酸盐矿物(黏土、石英、长石等)为主要原料，经高温窑烧制而成。因为它们的主要化学成分均为硅酸盐，学术界习称它们为硅酸盐材料。当代无机非金属材料就是在硅酸盐材料的基础上逐渐发展起来的，因为陶瓷的历史最悠久，而且应用广泛，故国际上常沿用广义的陶瓷来表示无机非金属材料。
陶瓷、玻璃制品一般具有耐火、抗氧化、不易腐蚀、不溶于水等性能，因而在通常的自然环境中，大多可以长久地保存下来。这就是为什么在许多有背景的地域——如史前时代人类的聚居遗址——的地层中，人们常常会发掘出许多陶器及其碎片的原因。博物馆往往通过这些出土的陶器来展示古代社会的文明；在考古学上，又把这些陶器作为考察判断该遗址文化性质的重要依据。由此可见，出土的古陶器具有很高的学术价值，它们不仅是古代科技史的研究内容，同时也是文化史、社会史的重要研究对象。
一、最早的人工材料制品——陶器
1976年，考古工作者在河北武安磁山新石器文化遗址试掘中，发掘出716件遗物，其中有陶器144件，包括盂、罐、碗、钵、盘、簋、杯、支架、三足器、四足鼎及纺轮等。它们绝大多数为夹砂红陶，部分器具有纹饰，基本都是手制，陶质粗糙，造型简单(见图1—1)，烧成温度较低，在770～930％：之间。据碳一14测定，磁山陶器的年代约为公元前5405一前5110年。
1977年，考古工作者对位于河南新郑裴李岗村西的新石器时代文化遗址进行了试掘，其中发现比较完整的陶器21件，有壶、鼎、罐等，分为泥质红陶(见图1—2)和夹砂红陶两大类。这些陶器全部为手制，大多采用泥条盘筑法，部分陶器仍可以看到泥条痕迹，大部分都经修整打磨，虽然陶胎较薄，但薄厚不均。从陶片来看，使用的陶土似经过选择和淘洗，陶质细腻，掺和料均匀，制作还算精细。刚出土时，陶质松软、易碎，这可能与久埋地下严重吸潮有关。经测定，其烧成温度为900～960℃。据碳一14测定，这些陶器的年代约为公元前5495一前5195年。
在华南地区的新石器时代的遗存，由于自然环境的关系，主要发现于洞穴和贝丘地带，湖南道县玉蟾岩、江西万年县仙人洞、广西桂林甑皮岩都是其中的典型。例如江西万年县仙人洞遗址的下层中出土的陶器，全部为粗陶。它们质地疏松，所掺入的石英颗粒大小不等：手制，胎壁不匀，内壁凹凸不平；烧成温度低，以红褐色为主，往往在一块陶片上出现红、灰、黑三种颜色——这是陶窑结构欠佳，气氛和烧成温度控制不好所致。由于出土的陶片过于破碎，很难拼成完整的器形。从拼粘情况来看，大多为圆底罐类。烧成温度在680℃左右。据碳一14测定，这些陶片为距今12430±80年的遗存，是目前世界已知发现的最早的陶器。经专业人士修复的万年前的仙人洞陶器如图1—3所示。
浙江余姚市河姆渡文化是目前长江下游已发现的年代较早的一种原始文化。其陶器制作也较原始，手制、胎质疏松，器壁粗厚，造型不规整，烧成温度低，在800～900℃之间。下层出土的陶器主要是夹炭黑陶(见图1—4)，这是当时的人们为了减少黏土的黏性以及因干燥收缩而引起开裂，有意识地掺入植物茎叶或稻壳所致。这较后来使用砂粒做掺和料还显得原始。
以上几处出土的陶器都出自反映中国新石器时代文化的代表性遗址，应是一批年代较早的陶器文物。尽管这些陶器的制作具有明显的原始性，但还不是最原始的制陶产品。因为更原始的陶器，由于制作粗放，特别是烧成温度较低，很难在地下长期完整地保存下来。所以说陶器的发明应在这之前，也就表明中国先民掌握制陶术至少已有数万年的历史了。
黏土是某些岩石风化的产物，由云母、石英、长石、高岭土、多水高岭土、方解石以及铁的氧化物、有机物组成。它是地壳表面最常见的物质材料，也是人类最早打交道的无机化合物的混合物。陶器是由黏土烧烤而成的，是人类使用黏土、改造黏土的一项重要成果。陶器的烧成与原先人类对石器、木器、骨器的加工不一样，后者只是改变了自然物的形状，而没有改变它的本质，前者则是以自然物为原料，通过人造高温的化学反应而创制出的新材料，不但改变了自然物的形态，而且也改变了它的本质。陶器的烧制过程一般是：用水湿润黏土使之具有可塑性，再将它捏塑成某一器形，干燥后用火烧烤，终成坚硬的陶器。由柔软的黏土变成坚硬的陶器，是一种化学变化。这是因为在高温烧烤中，原先组成黏土的组分会发生～系列复杂的化学变化，包括失去结晶水，晶形转变，固相反应及低共熔玻璃相的产生等。低共熔玻璃相就像黏合剂一样使松散的黏土颗粒团聚起来，从而使制品变得更加致密并具有一定的强度。陶器烧成是一个化学过程，从广义上说，它是人类历史上最早从事的一项化工生产。人类最初有关无机材料的知识积累大多是由黏土烧陶开始的。
当烧成陶器的温度较低时，黏土中的石英、云母颗粒无法完全烧熔，因而在陶片中能看到其颗粒的存在，例如仙人洞的陶片就是这样。又