[讨论] 怎样理解雕母币的“精铜”材质？雕母币中鲜为人知的铜材配方的秘密

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针对古代中国的冶金技术，前人研究多聚焦于货币，对于清朝的冶金技术讨论也不多见。康熙五十二年（1713）创立蒙养斋算学馆，被耶稣会士称为“中国科学院”。康熙朝编纂了中国科技史上极具价值的天文数学乐理丛书《律历渊源》，又组织传教士绘制《皇舆全览图》。[5]康熙之后，再也没有人称赞清朝皇帝研究西学或研发新的科技。然而，我们阅读乾隆年间档案，发现乾隆皇帝对铜的配方颇有兴趣，常要内务府造办处的工匠制作黄铜器物。二十世纪初，Ferdinand Diederich Less-ing研究雍和宫的铜器，却仍以青铜（bronze）称呼。[6]有鉴于此，本文拟宫廷的工艺技术以及黄铜用途等方面来讨论，乾隆朝内务府造办处在制造黄铜合金技术的能力，说明黄铜是清廷制作器物的主要金属原料。另外，锌在中国有各种称呼：倭铅、倭元、委元、沃缘、白铅等；西方则称为Tutenague，日本则称之为亚铅、白。本文除引用档案按照原来名称，其余皆用锌一词。

西方学者Norbert Elias提到十八世纪法国宫廷对社会影响，他认为：“法国社会整个结构和发展，逐步使越来越多的阶层渴望效仿上流社会的模式。”不仅仅是指就餐形式，也包括思维和谈吐的方式。[7]巫仁恕研究晚明士大夫的消费文化，特别重视鉴赏的品味，具有社会区分的作用。以“雅”、“俗”作为士人与庶民之间的区分。[8]陈宏谋提及：“厂铜、洋铜官收居大半，每年打造铜器，需铜无算”[9]。因而乾隆年间北京铜铺有400余座，设有熔炉的铜铺有364座。苏州铜作在乾隆年间“西城业铜者不下数千家，精粗巨细，日用之物无不具”[10]。本文使用的《清宫内务府造办处档案总汇》记载，各类成作各种器物的配方和技术，可以看出中国工艺技术传承的状况。其次，以铜做为材料的器物相当多。清初以铸铜钱为由，只许一品官员家之器皿使用黄铜，其余阶层皆被禁止使用黄铜。从官员抄家单和妇女妆奁都可以看到黄铜器皿的普及，民间使用黄铜打破阶级的藩篱，成为日常所需的物品。

清初以黄铜作为铸币的材料，但中国产铜数量少，仰赖日本进口。康熙二十三年（1684）清朝开放海禁后，日本红铜输出至中国的数量急遽增加。康熙二十三年至三十四年（1684-1695）间，每年均有300-400万斤；康熙三十五年至四十九年（1696-1710）间，每年均有400-700万斤。康熙五十四年（1715）以后因日本铜产减少，至乾隆七年（1742）日本将输出铜数限制在150万斤；乾隆三十年（1765）为130万斤；乾隆五十六年（1791）降为100万斤。[11]

当日本洋铜进口减少时，乾隆年间在云南开采大量铜矿，据严中平、韦庆远、鲁素讨论十八世纪滇铜产量增加，清政府铸币铜材改由滇铜取代洋铜，由乾隆五年（1740）至嘉庆十五年（1810），滇铜每年产量皆在一千万斤以上，多时则达一千四百万斤。[12]乾隆四年（1739）起每年运往北京的滇铜达六百三十三余万斤称为“京局铜觔”。乾隆年间因应黄铜所需的锌亦在同时大量开采，以下就锌产量和黄铜的制成两部分进行讨论：

（一）清代锌的产量与输出

明代天启年间制作的铜钱，加入了锌，但对它的称呼很不一致，有称为倭铅、倭元、白铅等。《天工开物》记载：“凡倭铅古书本无之，乃近世所立名色。其质用炉甘石熬练而成。繁产山西太行山一带，而荆（湖北）衡（湖南）为次之。”[13]“锌”的原料是甘石，提炼过程中耗损两成，因容易挥发。锌产自湖南、广西、贵州、云南和四川等地。

清朝宝泉局铸造的铜钱中，锌的比例占30-40%，顺治朝“每文重一钱，以红铜七成，白铅三成”，乾隆朝“以红铜六成，白铅四成”。[14]乾隆二十六年（1761），贵州巡抚周人骥奏称：“黔省白铅，原议每年酌拨二百万觔，运赴汉口，售供各省鼓铸之用，自后递加至三百四十万觔。现今汉局铅觔充裕，请将加运之一百四十万觔停止，仍照原议，每年拨运二百万觔。或有不敷，即于新开河道所办乐助、福集二厂运汉铅内分销。”乾隆五十三年（1788），贵州巡抚李庆棻奏：“黔省福集莲花、二厂，岁供京楚两运白铅六百余万觔。每年所产，有一百余万觔缺额。自乾隆四十五年始，俱以旧存余铅凑拨，日形支绌。”[15]白铅自乾隆初年二百多万觔，至乾隆末年运北京与汉口数量达六百万觔，产量增加三倍。北京当铺称倭元、委元、沃缘为“点红铜用”。[16]

The Chronicles of the East India Company Trading to China,1635-1834一书记载，十八世纪中国大量出口的Tutenague，许多字典都将它翻译为“白铜”，但也有学者认为Tutenague意指为纯锌。[17]根据Watson Richard的研究，印度很早以前就知道从矿石中提炼锌，1647年印度出口的锌就叫Tutenague。[18]更确切地说，十八世纪从中国出口的Tutenague，其实不是纯锌，而是铜锌镍的合金。S.Wells Williams的The Chinese Commercial Guide一书称Tutenague为“山铜”，英文解释“Chinese spelter”是中国铜锌合金，然记载其成分则称“80%的铜和20%的锡”，可以做成乐器等。[19]Keith Pinn认为Tutenague原意是远东进口的锌，这个名词常被误解为“白铜”。应用Paktong一词，才是指铜锌镍合金。该书分析中国进口白铜成分，铜占40-55%，镍约占5-15%，锌的成分为35-45%，另有其他少量的铁、铅、砷、钴、银等。欧洲制造“德国银”（German silver）的成分，铜约占55-65%，镍约占15-20%，锌约占20-25%。[20]Walter Renton Ingalls提到1721年英国有三万工人生产黄铜（铜锌合金），但炼锌的方法来自中国。Doctor Isaac Lawson亦曾到中国学习提炼锌的技术。[21]

中国的“白铜”通过英国、荷兰东印度公司输出欧洲，数量不断增加，1792年高达三万余担，总价二十余万两。1817年白铜出口数量仍达907,500元。[22]又根据《粤海关志》记载，嘉庆年间白铅（锌）的出口数量，至少年份为七十万斤，至多年份为三百三十万斤；每百斤白铅收正税银三钱，加以耗担归公等款，共收银五钱六分七厘，每年收税银约四、五千两至一万数千两不等。[23]嘉庆十二年皇帝传谕：“白铅一项因不能制造弹丸，无关军火支用，向未立出洋明禁。但系鼓铸必须之物，近年各直省钱局铅斤日形短少，自系贩运出洋日多一日之故，不可不定以限制，以防流弊。”[23]卷17，1254于是规定每年白铅限以七十万斤出洋为率。嘉庆皇帝显然将出口的“白铜”视为“白铅”，限制七十万斤，其实中国出口的是铜锌镍合金“白铜”。

数据源：中国第一历史档案馆、香港中文大学文物馆合编，《清宫内务府造办处档案总汇》，册48，139-142页，乾隆50年2月铸炉处。
清初政府禁止民间收藏黄铜器，各省收买黄铜器皿缴交中央。从造办处档案中可发现旧的铜器来源有四种，第一个来源为民间。清朝以铸铜钱为由，禁止民间广泛使用黄铜。①康熙十二年（1673）、十八年（1679）曾禁止铸造黄铜器皿，雍正四年（1726），因铜钱贵，又禁止铸造器皿，将民间所用铜器交官给价。雍正六年（1728），宝泉局收现存黄铜器皿一百余万斤，经雍正皇帝上谕“收买黄铜器皿”后，各省通报收购黄铜数量大增。[14]卷220，587如雍正七年（1729）山西巡抚石麟奏收买黄铜器皿共49,777斤，解有司熟铜22,476斤，每斤用银一钱二分共银2,695.58两；生铜24,247斤，每斤用银九分六厘给银2,326.39两。未解铜3,054斤。雍正十年（1732），江西巡抚谢旻奏称，自雍正五年（1727）奉文收买黄铜器皿起至十年秋季止，收过生熟铜132,859斤。该年，河南布政使徐聚伦奏雍正九年收买生铜1,922斤用银184.42两；熟铜604斤用银72.4两。乾隆元年（1736），浙江巡抚嵇曾筠奏雍正十三年共收过生铜14,269斤，给银1,369.01两；共收过熟铜11,345斤，给银1,365.54两①。所谓生铜，是指含杂质多的铜，熟铜则指含杂质较少者。各种黄铜器送到内务府后，须重新提炼，再由工匠“认看”，即鉴定之意。

乾隆皇帝命蒙古王公工布查布将藏文的《造像量度经》翻译成汉文，乾隆七年（1742）刊印，汉文标题为《佛说造像量度经解》。[30]佛像形式标准化，意味着制作佛像趋于固定的工艺流程，形成稳定的艺术风格。十五世纪以前，尼泊尔的铜像多为实心铸造，尺寸不大。随着西藏铜像需求增加，尼泊尔工匠用失蜡法制作佛像，变成空心铸造，制作尺寸较大的铜像采拼凑组合方式。十六世纪以后采用锻打工艺制作佛像，将佛像分解成几个部分再拼接组装，节省材料。[31]

乾隆年间清宫造办佛像的特点为精确计算材料银和工食银。譬如，乾隆二十六年（1761），制作铜无量寿佛九百尊，每尊除铜铅实用工料银11.73两、共应用工料银10,554.48两向广储司领取应用外，其所需红铜3,000斤、倭元2,000斤亦向广储司领取。[32]这个例子说明制作铜佛像，所用红铜约占五分之三，锌占五分之二。

民间对黄铜的配方也都有清楚的概念，《中国古代当铺鉴定秘籍》记载，北京当铺鉴定古镜认为黄铜的古镜最不值钱，一斤1.5钱，因前代无“委元（倭元）”，黄铜必本朝所制造的假古董。北京的当铺手册亦有“四斤红铜对六斤沃缘，化成为料铜，铸镜子用。每斤二钱五分”“五斤红铜对五斤沃缘，化成为黄铜，打铜盆等物。每斤三钱五分沃缘”；“七斤红铜对三斤沃缘，化成为响铜，打船锣并响器。每斤五钱六分”；“白铜对红铜，名为水红铜。铸古镜、古炉用”；“白铜对沃缘为青铜，又为镪料”。[32]可见民间工匠很清楚黄铜器物之铜锌的比例，制作镜子用红铜40%与锌60%。做铜盆需要红铜50%和锌50%。做锣响器则用红铜70%和锌30%。这个比例与清宫制作器物的记载相当一致，可见宫廷技术对民间之影响。

乾隆九年（1744），鄂尔泰奏称北京内外八旗三营地方，有熔铜大局，铜铺共432座。其中只卖铜器不设炉铺户者68座，设有炉铺户者364座。该处铺户若将康熙雍正年间铸造的黄钱销毁，打造物件有利可图。故请将设炉铺364座，迁往官房26处，共计791间。此官房属内务府所有，凡开设各铺户应交与步军统领衙门、顺天府府尹稽查，每日进铺铜斤若干，并熔化打造出铺铜斤若干数目，令稽查之员，逐日查验明确，登记号簿，报明步军统领衙门。倘有私销情弊，交刑部审明，照例治罪。[44]由鄂尔泰奏折可知，乾隆年间北京铜铺有400余座，设有熔炉的铜铺有364座。

靠近清宫造办处之铸炉处的雍和宫是北京藏传佛教的中心，附近有七家佛像店：永丰号、聚兴厚、广聚成、义和永、义和斋、恒丰号、泰兴号，都在雍和宫大街上。永丰号开设于明末清初。据京师市政公所调查，七家佛像店每年售出佛像合计在一万二、三千元左右。[45]其次，蒙古王公每年到北京朝觐驻锡外馆，附近有一、二百家杂货店，贩卖铜盆、铜锁、铜钮扣、铜佛像等。根据王永斌的研究，外馆的双顺铜器铺，生产有红铜奶壶、铜盆、铜盘、铜蜡阡、铜香炉、铜供碗、铜供盘等拜佛用品。[46]蒙古王公于岁末朝觐皇帝，到北京采购铜佛像、钮扣、铜烟袋等，仿效皇室的品味。

民国二十一年（1932），穆学熙等调查北平市铜铁锡金属业之公会，以铜业为大宗，铁次之，锡又次之。清代安定门外的外馆地方，铜店聚集，造铜器及铜质佛像颇为驰名，专销内外蒙。又如文具烟袋等类须由铜业专行制造者，其营销各省为数亦巨。自外蒙隔绝后，内地风尚骤殊，凡旧式金属之精品，类多鄙弃，铜业实首蒙打击。[47]民国年间铜铁锡业约四百余家，制造物品者约三百家，铜业占四分之三。此工商业调查说：“从前兴盛时代，此业获利甚丰，今则销路日狭”。[47]册571，444

乾隆年间输往中国的日用铜器，以铜盥、铜锅、铜火钵、铜风炉、铜茶道具、铜药罐居多，与明代文人描述“倭铜”器物有别，可见清代进口的铜器皿更符合市民生活所需。[25]259《乾隆朝惩办贪污档案选编》记载铜锡制作的器皿：铜锅、铜火锅、紫铜盘、大小锡火锅等。[48]这些铜器多数作为日用器皿，成为江南人的时尚。苏州人冬至前一夕俗称“冬至夜”，一家团圆，有钱人家全鸡全鸭、青鱼蹄膀、冷盘热炒应有尽有，席上用铜火锅、紫铜盘、黄铜羹匙等。顾禄《清嘉录》记载：“年夜祀先分岁，筵中皆用冰盆，或八，或十二，或十六，中央则置铜锡之锅，杂投食物于中，炉而烹之，谓之暖锅。”②江南地区整个隆冬季节都用铜锅、铜炉，喝酒用锡壶、锡葫芦酒壶等。

Norbert Elias提到法国宫廷贵族和市民相互交往，宫廷社会与下层之间没有截然的界线。随着各阶层富有程度和互相间联系增加，下层模仿宫廷社会日益迫切。宫廷社会中逐步发展为每一样食物都有特定的餐具。用于喝汤的匙，吃鱼的刀和切肉的刀一起放在盘子的一边，用于吃餐前点心的叉、用于吃肉和吃鱼的叉放在一边。盘子的前方放吃甜食的刀叉和匙。吃最后一道菜或水果的时候还会送来其他餐具。[7]184-188清朝的官宦在物质消费方式，似乎有意效仿宫廷社会，展现出上流社会的文明。皇帝御膳单上，冬天常有热锅一品，有铜火锅、银火锅、银火壶、银盖碗、银小叉子、银匙等①。清宫里的早点还保留东北人的习惯，喝奶子要兑茶，叫奶茶，皇帝进膳饮奶茶，节庆宴请文武百官时亦赏赐奶茶一盂。官员的家中用铜调羹、铜火炉，装奶茶用铜僧帽壶。清人形容奶茶“溶之如汤，则白如饧，沃如沸雪，所谓奶茶也”。官员宴客时网罗名人雅士，仿效宫廷社会为流行时尚。

文人书斋中放置器物相当讲究，仔细看看书房摆设，不乏黄铜器物。文震亨(1585-1645)《长物志》提及：“于日坐几上至倭台几方大者一，上置炉一；香盒大者一，置生、熟香；小者二，置沈香、香饼之类。斋中夏月宜用瓷炉，冬月用铜炉。”[49]文人日常生活中的仿古铜器，最为流行为香具的鼎彝，其次是作为花器的觚尊觯。[50]铜器可插花者曰尊、罍、觚、壶，随花大小用之。古铜汉方瓶、龙泉、均州瓶，有极大高二、三尺者，以插古梅最相称。[49]卷7，340清朝文人的书房放置都盛盘，又称“多盛盘”贮放铜碟、玉石、古玩，为时兴的摆设。故宫博物院主要收藏来看，有各种珍玩，如多宝橱、多宝盒。欧洲奇品收藏室的学者认为中国多宝盒的收藏品，很可能来自欧洲。[51]

铜制器物还有清人过冬用铜炉、铜火盆、铜手炉、铜脚炉以及殷实人家的女儿出嫁时父母准备许多陪嫁品，而若陪嫁品中有东洋货，父母得花更多的经费甚至可能典当田宅。妇女的铜器嫁妆有铜盘、铜镜、珐琅铜花瓶。铜手炉、铜脚炉、黄铜火盆作为冬天保暖之用。[52]册2，1821苏式手炉以作工精巧，花色品种繁多为人们所称道。其材质有紫铜、水红铜、白铜、黄铜等。器型有圆形、长方形、椭圆形、六角形、八角形、瓜棱形、海棠形、龟背形等，绝大部分盖上都刻有镂空的花鸟或表示吉祥如意的各种图案，有的还满身刻花，底下或提柄处刻有作坊及人名款。清代宫廷妇女妆奁齐全，四阿哥福晋装箱缎紬布疋银，磁铜锡器皿。[31]册229，乾隆十九年四月十一日

十八世纪中国制造的白铜大量外销欧洲，做成各种器物，而中国用白铜则用来制作盔甲服饰之钮扣。乾隆三十一年（1766）江宁织造永泰奏称，阅兵所需锭钉盔甲，钦奉谕旨交三处织造成做。江宁实办3,760副，动拨关税盈余银两办造，分三年成做。江宁第一次应解锭钉盔甲1,250副、杭州成做锭钉盔甲1,870副、苏州织造萨载呈报已办得护军校盔甲80副、骁骑兵盔甲1,600副、鹿角兵盔甲320副，共计2,000副。[31]册278，36-43，乾隆三十一年正月初九日盔甲的钮扣以白铜为钉面、黄铜为钉脚。过去有化学家对拿破仑攻打俄罗斯失败有个说法，军队士兵所穿的外套、长裤甚至是鞋上的钮扣都是锡制的，一旦温度降低，原本闪闪发亮的锡制品逐渐黯淡无光，瓦解为锡粉，使得拿破仑的士兵衣不蔽体，在凛冽的天候下个个成为畏首畏尾的懦夫。[52]这个故事说明欧洲士兵军装用锡做钮扣，而比1812年更早以前的中国士兵的盔甲已经使用铜钮扣。

据俄国使臣阿·马·波兹德涅耶夫的描述，蒙古多伦诺尔是最早制造佛像的，蒙古人觉得极为稀罕。可是北京制作的佛像却要比当地多无数倍，而且从北京销到蒙古包括准噶尔和青海以及西藏的佛像也多得多。其实这是因为北京佛像的价钱较为便宜。[38]卷2，335由此也可看出，乾隆时代宫廷的外雇工匠不仅承继了宫廷制作佛像的技术，也将之传播至中国统治的各个地区。

从《清朝宫廷制作黄铜技术与流传》中“西城业铜者不下数千家，精粗巨细，日用之物无不具”可以看出当时苏州的黄铜冶炼技术的发展规模及繁荣景象。
窥一斑而见全豹，苏州一地业铜者数量就达数千家之多，可见当时中国铜冶炼工业以及巨大的铜制品市场。虽然不比瓷器、茶叶、丝绸等享誉全球，但明清时期的铜冶炼工业已蓬勃发展，各种铜制品远销海内外。从业铜者的规模数量看，当时铜冶炼工业已是国内支柱产业之一。就连乾隆皇帝对铜的配方也“颇感兴趣”，常要内务府造办处的工匠制作黄铜器物。
甚至在当时铜及铜合金的性能影响到了国家的货币政策，朝廷根据铜及铜合金元素的性能调整铸造钱币的配方，改变国家当时的通货紧缩的状况。

　　青钱质地为铜、铅、锡合金。新版《辞源》说明：“以红铜五成，白铅四成一分半，黑铅六分半，锡二分四者配铸者，谓之青钱。”唐代有一种铜色青白的“开元通宝”青钱，精美厚重，超逾常制，质量较好，有“青钱万选”之美誉。 明代嘉靖年间出现了铜锌合金的黄铜质钱。由于铜锌合金的黄铜比铜铅锡合金的青铜更有优势，更适合作为铸钱材料，青铜钱铸造逐渐减少。明末清初各朝铸钱都是黄铜质钱。但为什么清代乾隆年间又开始大铸“青钱”呢？笔者以为这与乾隆年间防止民间私毁制钱有关。
　　清朝币制主要实行银钱平行本位，白银与制钱同时流通，日常交易“大数用银，小数用钱”。官府虽规定白银一两换制钱1000文，但实际上银钱比价随行就市上下波动。乾隆初年始，因白银大幅跌价、富户囤积铜钱、民间毁钱铸铜器等原因，制钱对白银比价日益增昂。如乾隆七八年间（1742年至1743年）福建省城福州钱价高涨，库平银一两仅兑换制钱750文至770文不等。钱价增昂使私毁制钱有利可图。《清朝文献通考》记载，乾隆初年，制钱每文重一钱二分，千文约重8斤，而“民间黄铜一斤，其值大率二钱上下，以银一两二三钱易钱千文，毁为铜而鬻之，可得银一两六七钱。”毁钱一千即可获利白银四五钱。如果毁钱铸造为铜器出售，则利润更为丰厚。因此民间群起仿效，造成制钱紧缺，钱价更昂。
　　为防止民间私毁制钱，平抑钱价，两江总督那苏图最早提出恢复铸造“青钱”的建议。因为他发现江南流行钱文多为“青钱”而少“黄钱”，乃“始知青铜质脆，除铸镜外，不能打造别项器皿，故青钱无人销毁。”他还亲自动手做实验，证实从青铜中提取锡料所耗费用颇多，足以使毁钱制器者无利可图，因此建议清廷改铸“青钱”。此后还有浙江布政使张若震等人亦奏请改铸青钱。经内阁大学士九卿议准，清廷同意自乾隆五年（1740年）始户部宝泉局、工部宝源局和各省铸钱局一体改铸青钱。但实施效果并不明显，民间将“青钱”再掺入一些纯铜熔铸后仍可以打造器皿。因此青钱仅改铸数年即不了了之。（信息来源：中国商报　叶真铭/福建）

通过了解黄铜冶炼的发展史，可以看出明清时期的黄铜冶炼及黄铜制品业已非常发达，从朝廷到民间工匠很清楚黄铜器物之铜锌比例和黄铜合金元素在黄铜中发挥的作用，并把这些性能融入到黄铜冶炼技术中生产各种黄铜制品。
通过对雕母币的材质分析发现，雕母币的铜材中除了人们较熟悉的铜、锌、铅、锡等合金元素外，还有人们不太熟悉的锑合金元素。那么，为什么铜雕母币的材质中要加入锑合金元素呢？锑合金元素在黄铜中起什么作用呢？

我们知道铅黄铜具有优异的切削性和耐磨性，广泛应用于如电子电器接插件、仪表零件、引水系统的水管、水龙头、阀门、管接头以及汽车、消防和飞机等使用的液压阀门等各种领域。但铅是一种有毒的元素，各国政府相继出台了对含铅铜合金应用的限领，铅黄铜的应用将面临严格的限制和挑战，因而开发无铅易切削铜合金来替代铅黄铜已成为当今世界金属材料制业的重大课题。
目前国外对无铅易切削黄铜的研究也刚刚开始，考虑到代替铅元素的合金元素必须既要保证其易切削性能，又要兼顾其无毒性和市场前景，可使用锑元素代替有害的铅元素来改善合金性能。
而明清时期，人们对锑元素在黄铜中的作用已经掌握，并根据锑元素的性能加入在铜雕母币的材质中，可见明清时期黄铜冶炼技术的发达程度。