——访知名科技专家张开训教授

公元79年世界上发生了两件大事。春天，东汉章帝在白虎观组织了一次隆重的全国性学术会议。夏天，意大利维苏威火山喷发。

汉朝会议留给后人一本儒学经典书籍——《白虎通义》；维苏威火山留给后人一座不朽的城市——庞贝。

湮没在火山灰下的庞贝古城不但完整保存了古代罗马的城市生活，更以其精美的器物记录了人类早期的科技发明史。

2007年5月7日，“火山喷发的故事—庞贝古城”将在中华世纪坛世界艺术馆落下帷幕。记者赶赴现场参观，意外地遇到了知名科技专家张开训教授。就本次展出的489件珍贵庞贝文物的科学价值，记者与张教授进行了一番深入交流。

张教授六旬开外，精神矍铄，长期的科技工作经验和浓厚的文化艺术修养使他对庞贝展赞不绝口。通过与他的交流，记者更加深刻的领略了这次展览的价值与意义。

一、科技思想如何在艺术中得到保存？

问：在人们的观念中，火山喷发非常危险，高温几乎可以溶化岩石，庞贝古城为什么能得到保存呢？

张开训（以下简称张）：火山与文明相遇的机会非常少，火山喷发的周期一般以万年计，最频繁的也要好几个世纪。人们文明兴盛的地方往往离火山比较远。火山碰上庞贝，可以说是一个零概率事件。

庞贝古城之所以能够保存下来，因为火山熔岩以极高的速度喷出后，高压熔岩在减压时雾化，由流体变成小颗粒，冷却形成火山灰。火山灰下落的时候温度已显著降低。另外当时也发生了地震，熔岩流、泥石流给古城提供了一定的保护。

问：在我们现在看到的这些展品中，哪件展品给您留下最深刻的印象？

张：我觉得三件雕塑作品是意大利主办方精心挑选的，非常珍贵。亚马逊女战士的头像非常美，超过古希腊的维纳斯大理石雕像。罗马男子胸像也非常具有人性特点。

我个人觉得最美的是宙斯妻子赫拉的站立像。请注意她的衣纹，这是我们所看到的衣纹质感表现最成功、最为多样的一件艺术作品。衣纹的每一种自然形态都表现得非常清楚，可以说是表现衣服柔软质感的一部雕塑艺术百科全书。

在欣赏之余，人们会发现另外一种信息，赫拉的衣服不是布料做的，而是用丝绸，只有丝绸才可能出现这种效果。可见在这个时期，中国与罗马的丝绸之路早已开通。

问：怎样才能在这些展品中发现科学技术的痕迹呢？比如这一堂壁画，大家都认为它很精彩。

张：科学最早以自然哲学的形态出现，与艺术密不可分。然而古代希腊与罗马的学者已经将宇宙与神分离开了，因此在他们的艺术中，科学无处不见。

比如这副壁画中有一位缪斯，手里托着地球仪，地球仪是科学的象征。在公元前2世纪的时候，人们已非常清楚地球是圆的，并且能够测量出地球半径，画出世界地图。

庞贝处在西方文明发展的转折点上。庞贝古城被湮没之后，基督教逐渐成为罗马的国教，神学开始干预人们的世俗生活，自由探索的科学精神和人文情怀受到无情摧残，欧洲开始步入漫长的中世纪，一直到十五世纪之后才开始苏醒。这庞贝之后的漫长历史中，人们都不相信地球是圆的了。

这些壁画还可能改写西方美术史中的一个重要论断。西方美术史认为公元13世纪时人们才发明了透视法。这是错误的，从壁画中可以看到，庞贝人早就运用透视法做画了。

二、国家科技水平如何相互超越？

问：我们在参观这些展品时总是想：中国古代有没有类似的东西？如果有，与古罗马有什么联系呢？

张：中国与古代西方很早就展开技术交流。到底有多早？考古学家认为从新石器时代就开始了。

中国与罗马虽然有交流，但各自发明了很多东西，即使同样的东西在设计上也有很大区别。从庞贝出土的这组青铜护身用具上可以看到东西方的差别。

庞贝出土的这套全封闭头盔体现了非常先进的科学设计理念，它用具有足够强度的青铜通过多道工序加工焊接形成，类似今天航天员的头盔或摩托车驾驶员的头盔。中国古代的头盔一直没有走到一步。

罗马的甲胄是分体的，分别保护头、肩和小腿部，更符合实战的需求。中国的盔甲和铠甲不保护脸，很重，不方便，在古代实战中运用不多。

问：是不是说西方人在冶炼技术方面一直领先中国？

张：未必如此。庞贝古城发现的武器与工具主要是青铜器，想一想，这已经是公元79年了，中国处在东汉时期，铁器在中国非常普遍。

铁的储量在地球上比铜的储量多1000倍，开采铁矿的成本和炼铁成本要比铜低得多。炼铁技术是公元前2000年地中海沿岸发明的技术，比中国早1000多年。但罗马人为什么到这个时候还没有大量使用铁器呢？

这里面有一个很重要因素。虽然西方人最早发明了炼铁技术，但他们炼铁的效率很低，炼出的是熟铁块，软的，没什么用。

中国人学会炼铁后，很快就发明了液态生铁冶炼技术，使用高炉炼铁。高炉里能形成1200度的高温，铁和焦炭直接发生融合形成生铁。生铁的熔点比较低，容易铸造，成本非常低。

高炉就像流水线一样能制造生铁，所以中国的铁器时代突然就到来了。从春秋战国到秦汉，数百年间，中国人很快更新了工具和农具。

三、古代技术怎样影响现代世界？

问：很多古老的文物的确有一定的科技含量，但这些科技往往是一些原始、落后的技术，对我们现在有什么价值呢？

张：不要忘了，科学思想从来都是一脉相承。科学史上许多伟大思想都来源于一些简单的创意。

仔细看，这里有一副地板马赛克镶嵌画，我认为它称得上是一张1900年前的数码照片。

问：怎么解释呢？它看起来只是一副人物肖像。

张：奥秘在马赛克上。人们在绘画时，总是用很细的笔描绘真实的图像，很少想到用分离的单色块组成一个连续的、细致的视觉图像。这是罗马人的一项创举，它依据了很深刻的视觉科学原理。

人的眼睛在距离25厘米时看东西最清楚，这时眼睛的分辨极限大约是0.1毫米到0.25毫米，能够分辨的极限视角是千分之一。如果用边长0.5厘米的马赛克小方块来拼画，在10米之外看就没有任何不连续的感觉了，就形成一幅真实的画。

为什么说这副马赛克镶嵌画是最古老的数码照片呢？因为它中间的美杜莎头像大约是用0.4厘米到0.5厘米见方的色块组成，这与数码照相的原理是一样的。这副画的平均像素大约是3万到4万。

问：真是神奇的解释。这么说，我们生活中很多先进的科技，在古代就已经出现了吗？

张：科学与技术的进化过程很复杂。应该说很多科学思想很早就出现了，但把它变成一种广泛应用的技术仍需要人们的不断试验。

在庞贝展中，我们一定会注意到这条金丝带，它是罕见的艺术品，工艺智慧非常先进。任何时候，制造那样的金丝都非常困难，因为金丝很容易断。我认为，古代人采用了“漏筛子”的办法，把溶化的黄金装进筛子，从小孔中流出，然后在油里冷却。这是现在化纤的制造工艺。

当然，人类发现黄金的时间很早，而化纤的发明是很晚以后的事情了。

问：在庞贝展中，您认为哪种古代技术对现代世界文明的影响最大呢？

张：在整个罗马时代，玻璃是一项重要的发明。看看庞贝的展品中这些不起眼的小玻璃瓶，它们用来装精油，工艺水平和美学价值虽然不如其他展品那样引人注目，但是却对人类文明发展有重要的影响。

地中海地区最早发明的是小玻璃球，人们做陶瓷时产生的一种附加产品。后来腓尼基人发现可以用做陶瓷的工艺做玻璃器皿，就是在装满沙子的袋子外面糊上一层薄薄的泥巴，当泥巴干了以后，在融化的玻璃锅里反复蘸，蘸到一定厚度，外面能够支撑足够的强度了，这个时候让它慢慢冷却，把沙子倒出去，把泥抠出来。世界上第一个玻璃瓶子就诞生了。

后来，人们发明了吹玻璃技术，用一个金属管子蘸一块熔化玻璃，在玻璃还没有凝固，比较软的时候用嘴吹——这是需要想象力的——吹出来以后，把玻璃从管子上拿下来，就变成玻璃瓶了。

问：玻璃器皿在现代人生活中广泛运用，的确是了不起的发明。庞贝古城的玻璃器有什么意义呢？

张：庞贝出土的小精油瓶在技术史上具有里程碑的价值。仔细看，这些小瓶非常透明，类似试管一样。它说明在这个时期，人类就已经能够制造非常精细的玻璃器了。这是玻璃技术史上具有里程碑意义的实物证据。

看到它们，我很容易联想到西方近代科学的起源问题。这些透明的玻璃很自然的变成了后来的透镜、显微镜、望远镜。望远镜使人类能够看到肉眼之外的天体，因此人们开始怀疑基督教对宇宙的解释；看到太阳黑子，看到月球表面的凹坑，看到木星还有卫星，彻底地动摇了基督教关于宇宙的观念，揭开了近代科学诞生的序幕。