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古陶瓷科學技術研究先驅李家治

2023-04-24 07:46雷超李道康吳軍明
科學文化評論 2023年6期
關鍵詞:科技史

雷超 李道康 吳軍明

摘? 要? 李家治是中國古陶瓷科學技術研究的專家、世界陶瓷科學院院士、著名陶瓷技術史專家。為完成周恩來總理下達提高景德鎮陶瓷質量的任務,他多次深入景德鎮開展陶瓷研究工作,挖掘科技內涵,推動了我國傳統陶瓷產業和中華古代名瓷技藝的傳承與創新發展。后從事古陶瓷科學技術的研究,為現今古陶瓷科學技術研究和發展奠定了扎實的基礎,推動了中國古陶瓷科學技術研究的發展。通過他的親人和學生的口述回憶,查尋多地多處檔案資料,嘗試總結李家治在古陶瓷科學技術研究方面的學術成就和重要貢獻,弘揚老一輩科學家愛黨愛國、追求真理、獻身科學的精神。

關鍵詞? 李家治? 古陶瓷? 科技史

中圖分類號? N092∶J527

文獻標識碼? A

收稿日期:2023-10-25

作者簡介:雷超,1995年生,江西上饒人,景德鎮陶瓷大學考古文博學院在讀碩士研究生,研究方向為陶瓷技術史。Email: 2672230714@qq.com;李道康,1949年生,上海人,李家治之子,上海理工大學副研究員,研究方向為高等教育和大學生思想政治教育。Email: ldk_78@126.com;吳軍明(通訊作者),1983年生,江西撫州人,景德鎮陶瓷大學考古文博學院教授,研究方向為陶瓷技術史和陶瓷考古與文化遺產。Email:woshiwxb@126.com。

一? 引言

李家治(1919—2017),安徽肥東人,我國著名古陶瓷及玻璃材料科學家,世界陶瓷科學院院士,中國科學院上海硅酸鹽研究所的主要創始人之一。李家治幼年時,在家塾讀書,后來遷入合肥縣城讀中小學。1937年七七事變后,跟隨安徽臨時中學遷入大別山區金寨縣。1938年,在上海繼續學業。1942年2月高中畢業于上海民立中學。1946年畢業于上海大同大學化工系(今華東理工大學)。先后曾在江蘇監察使署、上海義利面包糖果廠、東北精密醫療器廠工作。1951年,轉入中國科學院工學館窯業組,從事玻璃新材料的研制。1956年10月任中國科學院冶金陶瓷研究所助理研究員、課題組長。1960年7月任中國科學院上海硅酸鹽研究所副研究員。1973年10月任第三研究室副主任。1978年9月任第三研究室主任。1980年12月被評為研究員,期間任所學術委員會副主任、所學位評審委員會委員等職務。1981年任上海硅酸鹽研究所首屆工會主席。曾擔任《無機材料學報》副主編、《中國硅酸鹽學報》編委、《中國科學技術史》編委、《上海建材學院學報》顧問,大連輕工業學院、西北輕工業學院、景德鎮陶瓷學院、上海建材學院兼職教授等職。1998年主編了《中國科學技術史·陶瓷卷》,建立了古陶瓷數據庫和科窯作坊,為國家培育了一大批古陶瓷科技研究方面的高級人才。1990年4月退休。1991年當選世界陶瓷科學院院士。2017年2月18日與世長辭,臨終前仍心系國家的科研事業,將遺體捐獻給國家做研究。

李家治曾被評為“上海市先進科技工作者”,取得了一批具有國際先進水平的研究成果,在國內外學術刊物上發表了220余篇論文,參與5項國內發明專利,撰寫了8本專著,先后榮獲國內13項重大獎項。他主持和參與的項目多次獲獎,“MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系微晶玻璃研究”項目獲1978年全國科學大會重大成果獎,“多模梯度型磷硅系光導纖維的研制”項目獲1980年上海市科技重大成果二等獎(排名第一),“我國古代陶器和瓷器工藝發展過程的研究”項目獲1982年國家自然科學三等獎(排名第二),“通訊用多模光纖”項目獲1985年國家科技進步二等獎(排名第二),“GeO2-P2O5-SiO2系長波長三次群多模光纖”項目獲1985年中國科學院科技成果一等獎(排名第一),“歷代南北方名窯青瓷和白瓷的研究”項目獲1985年中國科學院科技成果二等獎(排名第二),“導彈雷達天線罩用微晶玻璃材料和工藝研究”項目獲1986年中國科學院科學技術進步二等獎(排名第一),“中國古代陶瓷物理化學基礎研究與古瓷釉液相分離”項目獲1987年國家自然科學三等獎(排名第二),“中國古瓷釉的液相分離與古陶瓷組成工藝的新結果”項目獲1987年中國科學院科學技術進步一等獎(排名第一),《中國古代陶瓷科學技術成就》獲1998年全國優秀科技圖書一等獎(排名第一),“上海市高新技術玻璃產業發展研究”項目獲1991年上海市科技進步二等獎(排名第二),“中國古陶瓷化學成分數據庫與其工藝基礎的多元統計分析”項目獲1994年中國科學院自然科學三等獎(排名第一),“古陶瓷科技信息提取關鍵技術及其在考古和文化傳承中的應用”項目獲2018年上海市科技進步一等獎。

目前,關于李家治在古陶瓷科學技術方面的研究和工作情況散見于部分刊物及網站。本文通過人物訪談和檔案資料等調查研究方法,系統總結李家治在學術成長史上的重要節點,探討他對古陶瓷科學技術方面的成就和貢獻,并由此挖掘人物與學科的關系,探討中國古陶瓷科學技術學科發展的點和面。

二? 成功研發國禮瓷

中華人民共和國成立初期,駐外使館大多使用外國瓷器,而中國制瓷歷史悠久,中國陶瓷曾以其獨特的魅力和卓越的工藝享譽世界,景德鎮又是聞名世界的千年瓷都,周恩來總理認為使館應該使用國產的瓷器[1]。生產外交用瓷和禮品瓷這項任務由中國科學院冶金陶瓷研究所負責實施[2]。當時,李家治初次展露在玻璃新材料領域的研究才華——指導了中蘇友好大廈(今上海展覽館)尖塔頂端玻璃五角星的制作,為楊樹浦發電廠研制出高壓鍋爐用水柱計玻璃,打破了美國的技術封鎖,為上海和國家做出了重大貢獻。周仁所長任命他為景德鎮國瓷組研究的組長,李家治迅速投入到景德鎮的調研工作中。

李家治團隊與輕工業部上海工業試驗所(今中國日用化學工業研究院)以及景德鎮市陶瓷試驗研究所(今中國輕工業陶瓷研究所)合作開展了大量實驗和深入研究。李家治提出和改進了燒制瓷器新配方和高溫新工藝,在1959年成功生產出一批小批量精美的國家用瓷和禮品瓷,外交部驗收后非常滿意[2]。這項成果既使得國禮瓷生產取得了成功,也提高了瓷器的質量,推動了景德鎮瓷器的發展和創新;為提高景德鎮生產優質瓷方面打下了良好的基礎,為景德鎮的瓷器事業注入了新生命力,還弘揚了中國的古陶瓷文化,提升了景德鎮陶瓷的國際影響力。李家治任組長的“國瓷組”的成立并出色完成這項任務,這一研究小組的成立,標志著我國古陶瓷科學研究的開始 ,為后來這一專門學科的形成和發展奠定了基礎。

周仁和李家治合著了《景德鎮瓷器的研究》一書,其中四篇研究報告——“清初瓷器胎釉的研究”“景德鎮制瓷原料及胎釉的研究”“景德鎮瓷器質量的改進和中間工場生產試驗”“鉆土礦的揀煉和青花色料的配置”,為景德鎮制瓷提供了一系列數據和科學依據,受到國內外同行的一致好評[3]。李家治還整理調查筆記,深入理解陶瓷制作技藝,將自己的學習心得寫成約2萬字的科普讀物《陶器和瓷器》,于1957年由上海少年兒童出版社出版。

三? 編著世界首部中國陶瓷科學技術史專著

中國古陶瓷在漫長的歷史發展過程中,積累了深厚的文化、藝術精髓,并以精湛的工藝技術著稱。然而,一直以來,學界對古陶瓷的科學技術方面缺乏詳盡的文字記載和深入的研究,也沒有形成專門的陶瓷科技史學科和研究群體[4, 5],從南宋時期蔣祈的《陶記》到明代宋應星的《天工開物》,相關文獻只有數百篇,我國陶瓷科技史尚缺乏深入的研究。

1928年,周仁對杭州南宋官窯窯址進行挖掘,并對10種相關殘片進行了化學分析,在國內率先開創了中國古陶瓷科學技術研究的先河[6]。1929年,在國立中央研究院工程研究所時期,周仁創立了中央陶瓷試驗場,這也是中國近代以來第一個以“陶瓷”命名的國家級專業科研機構,其建立具有重要的歷史意義。它致力于對中國傳統陶瓷進行實地調查和現代化學分析,為傳統陶瓷的保護、研究和傳承做出了重要工作。中國學者開始采用西方科學方法來研究中國傳統陶瓷,推動了近現代科學思想和技術在陶瓷行業的普及[7]。中央陶瓷試驗場出版的《中央陶瓷實驗場工作報告》積累了寶貴的研究數據和經驗,對中國陶瓷研究具有重要的學術和實踐價值。1954 年,國家科學院冶金陶瓷研究所成立,在景德鎮的“建國瓷”制作和“中德技術資料合作”的背景下,周仁提出了“中國瓷器的研究”項目([2],頁61)。該項目歷時四年,進行了大量的原料的化學分析,并對各種瓷器的配方和制造工藝進行了科學總結。在此基礎上完成了《景德鎮瓷器的研究》,它是第一份從科學技術角度對中國陶瓷進行全面總結的資料,開創了系統研究中國陶瓷科學技術史的先河。李國楨、李家治、郭演儀、陳顯求等都是在這一項目期間成長起來的優秀研究人員,他們后來不斷改進研究方法和手段,發表了數以百計的研究報告,推動了中國陶瓷科學技術的發展。

1975年,中國硅酸鹽學會發起了編寫《中國陶瓷史》的工作[4],在此過程中,因關于中國瓷器的發明時間,在國內外存在著廣泛的爭論,以至于無法達成一致意見。為了解決這個問題,1978年中國硅酸鹽學會派遣專人前往中國科學院上海硅酸鹽研究所,并多次邀請李家治參與。當時,李家治正忙于光導纖維的研究,領導讓他兼顧兩方面的工作。因此,從1978年開始,他又重新撿起了中國古陶瓷的研究工作。期間李家治和郭演儀、李國禎等人擔任了該書的科技顧問。李家治認識到作為科技工作者,闡述和揭示中國發明的瓷器的發展歷程以及其中的科學技術內涵是他的責任所在[8]。經過各界的努力,該書于1982年面世,各界提供的陶瓷標本涵蓋了從新石器時代到明清時期,書中內容充實且材料豐富,采用了綜合多學科的研究方法,如工藝學、美學、考古學,以及自然科學手段,按照歷史發展順序對中國古代陶瓷發展史作了系統而全面的梳理,構建了中國古陶瓷發展體系框架[9]。運用了一系列技術手段,如14C測年、電子顯微鏡觀察和高溫膨脹儀測定等,通過對古陶瓷器化學成分和物理性能的測量,為古陶瓷研究帶來了科學的研究手段。作為1949年以來第一本較為系統的陶瓷史專著,《中國陶瓷史》的問世也標志著中國陶瓷史研究進入了一個新的階段。

在上海硅酸鹽研究所領導的支持和國家自然科學基金委員會的不斷資助下,李家治和他的合作者編寫了《中國科學技術史·陶瓷卷》于1998年出版,成為中國陶瓷科技史研究領域的重要論著。在《中國科學技術史·陶瓷卷》中,李家治用“五個里程碑”和“三大技術突破”高度概括了中國古陶瓷科技發展的歷史階段,科學地表述了中國古陶瓷科學技術的發展歷程,詳細論述了中國長達萬年的陶瓷科學技術史。

“五個里程碑”是早期陶器的出現、印紋硬陶的出現、原始瓷的出現、南方青瓷以及北方白瓷的燒制成功;“三大技術突破”是原料的選擇,燒成溫度的提高,釉的出現[10]。該書還引用了較新的科技方法,如多元統計方法、聚類譜系方法和對稀土痕量元素的分析研究等,為后續陶瓷科技分析的研究提供了范例。南京大學考古學專家蔣贊初教授認為,該書還提出了一種新的研究范式,將中國陶瓷科技發展的重要階段和代表性窯系進行分章論述,而不是采取一般陶瓷史著作中的斷代論述方式[11]。

在《中國科學技術史·陶瓷卷》編撰過程中,中國科學院上海硅酸鹽研究所先后主辦了五次古陶瓷科學技術國際討論會,從中獲取了陶瓷科學技術方面的最新信息、數據和研究成果?!吨袊茖W技術史·陶瓷卷》總結了半個世紀以來中國科學院上海硅酸鹽研究所及國內外其他單位的研究成果,成為了世界上第一部有深遠影響的中國陶瓷科學技術史專著。與此對比,研究中國科技史的英國李約瑟研究所一直計劃要出版一本中國陶瓷科技史,但至今也未能寫成。

四? 建立首個古陶瓷理化數據庫

李家治提倡:系統的科技研究必然要求廣泛的信息積累,這就要求籌建古陶瓷物理化學參數數據庫,收錄不同時期不同窯系古陶瓷的各方面的數據[12]。從20世紀50年代起,硅酸鹽研究所就開始積累已知陶瓷年代和產地的相關數據。在景德鎮的瓷器研究后,李家治萌發了對中國古陶瓷的胎釉物理化學基礎研究,李家治和團隊親赴江西、江蘇、浙江、河北等幾十個古陶瓷窯址收集當時殘留的碎片,他們從世界上最早的陶片到瓷器都做了實驗分析,根據樣本元素組成、顯微結構、物理性能及外觀特征等相關數據,依據測試方法、條件,分別收錄到古陶瓷專業數據庫中。1998年李家治和羅宏杰主持“中國古陶瓷物理化學基礎及其應用研究”項目,應用現代X射線無損探測分析技術對中國古陶瓷微量元素進行了測定,建立了中國古陶瓷微量元素數據庫和中國古陶瓷器型結構計算機數據庫,首次編制了古陶瓷器型結構數字化軟件[13]。

經過長時間的研究,李家治及其團隊建立了國內首個全面、可靠的中國古陶瓷的物理化學數據庫,并引入多元統計分析方法進行數據處理。該數據庫收錄了我國數幾十個窯系不同種類的古陶瓷上萬組數據,涵蓋了各自的特點,以保證數據的可比性和通用性。其中的數據不僅包括樣品的主次量化學組成,還包括微量元素的組成、顯微結構、工藝參數和其他主要物理性能[14]。這項龐大而系統的工程涉及了大量的數據處理和分析。通過使用現代計算機和數據庫技術,研究者能夠快速、準確地查詢和處理數據,進一步加強了研究的可信度和精確度。該數據庫在國內外率先開展了古陶瓷無損分析標準建設的前期工作,研制出了古陶瓷無損測試標準物質。致力于中國科技史研究的李約瑟研究所聽聞古陶瓷物理化學數據庫的建立后,在參加古陶瓷科學技術國際研討會期間看過數據庫后也買下了數據庫的資源[15]。

2001年夏天,在陶瓷數據庫的基礎上,李家治和團隊利用科技鑒定成功解決了考古界的有爭議的“官窯和哥窯”的難題[16]。這些數據不僅為古陶瓷的斷源、斷代和燒制工藝提供了科學依據,還為我國的陶瓷研究和陶瓷物理化學提供了基礎理論[17]。為了驗證古陶瓷研究積累的數據是否能指導生產,李家治和團隊創建了“科窯作坊”,為若干中國古代名瓷的復仿制提供了科學和技術依據,在中國及國際古陶瓷界享有盛譽。諾貝爾物理學獎獲得者李政道博士聞名前來參觀,欣然為“科窯作坊”題字?!翱聘G作坊”復仿制了許多外觀與真正古代名瓷十分相似的瓷器,唯恐以假亂真,這些陶瓷底部都燒制“科窯”印章([16],頁3)。

五? 為古陶瓷科技研究培育人才

李家治注重對人才的培養。中國科學院上海硅酸鹽研究所一直是古陶瓷科技研究的中心,李家治在古陶瓷研究小組的人才培養上采用因材施教的策略,針對不同學生的基礎和特點,因材施教,他通過介紹專業書籍循序漸進,幫助學生打下扎實的專業基礎,繼而提升他們綜合科研能力。李家治對學生嚴格要求,即使在春節假期,他也會邀請研究生來家里匯報工作,總結上一個階段的任務,并指導下一階段的工作任務安排。李家治通過招收博士研究生,引進優秀的博士后,培養年輕的古陶瓷科研人才,壯大了古陶瓷研究隊伍,促進上海硅酸鹽所古陶瓷科技研究的發展。在李家治團隊的努力下,中國科學院上海硅酸鹽研究所申請了文物保護的相關研究項目,并于2008年成功獲批“古陶瓷科學研究國家文物局重點科研基地”。此外,李家治先后組織了共十二屆古陶瓷科學技術國際討論會,鼓勵古陶瓷課題組研究學生與世界各地的研究古陶瓷學者進行充分交流與討論。

李家治還與其他研究古陶瓷的機構和院校加強合作交流,促進了古陶瓷研究隊伍的發展。例如,李家治加強了中國科學院上海硅酸鹽研究所與上海同濟大學的師資力量融合合作,并親自參與授課,注重培養學生的科學思維方法和獨立工作能力。20世紀90年代初,復旦大學核物理加速器實驗室對古陶瓷研究具有濃厚的興趣,并開展了部分研究工作,期間李家治多次給予援助和指導,為其提供了全套姜寨遺址古陶片樣品,建議其采用PIXE方法研究,并與其成功合作了“厄瓜多爾Valdivia古陶的研究”項目。1988年,李家治被景德鎮陶瓷學院(現景德鎮陶瓷大學)聘請為兼職教授,應邀開設專題講座,講座內容涉及廣泛,從傳統的古陶瓷材料到先進的納米材料、從古陶瓷研究到相關課程教育。李家治依據景德鎮陶瓷學院以陶瓷著長的背景,建議其開設古陶瓷科學技術教育課程。根據他的提議,次年景德鎮陶瓷學院為硅酸鹽工程專業開設了“中國陶瓷技術史”選修課,1998年該課程設為全校公共選修課程。2005年,故宮博物院古陶瓷研究中心暨古陶瓷檢測研究實驗室成立,李家治作為客座研究員和特邀嘉賓,出席了揭牌儀式,為其提供理論和技術指導,為中國科學院上海硅酸鹽研究所與故宮博物館展開充分合作奠定基礎,其中包括聯合申報了國家“十一五”重點科技支撐項目和指南針計劃,以及2009年共同主辦了國際古陶瓷科學技術討論會。此外,李家治的研究成果及著作受到國內部分研究陶瓷的科研院校和科研單位的青睞,部分成果被引進高等教育教材之中。其中,李家治和周仁編著的《景德鎮瓷器的研究》書中“絹云母質坯料性質”內容被編入了《陶瓷工藝學》。李家治主編的《中國科學技術史·陶瓷卷》是景德鎮陶瓷大學教師們授課的重要教材之一,還是該??茖W技術史專業研究生招生考試主要參考書之一。

致謝? 本文得到中國科學院上海硅酸鹽研究所李偉東研究員、徐嫦松助理研究員和景德鎮陶瓷大學劉培峰副教授、研究生江財水和曾茜的大力支持,在此向他們表示最誠摯的謝意!

參考文獻

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Introduction to Li Jiazhi, Pioneer in the Research of Ancient Ceramic Science and Technology

LEI Chao, LI Daokang , WU Junming

Abstract: Li Jiazhi is pioneer in the research of Chinese ancient ceramic science and technology, member of the World Academy of Ceramic Science and famous expert in the history of ceramic technology. To complete the task of improving the quality of Jingdezhen ceramics, as mandated by Premier Zhou Enlai, Li Jiazhi deepened the research work of Jingdezhen ceramics, excavated the connotation of science and technology, and promoted the inheritance and innovative development of Chinese traditional ceramic industry and ancient Chinese ceramic technology. Subsequently, he engaged in the research of ancient ceramic science and technology, laying a solid foundation for the research and development in this field. This paper combines oral interviews and searches for archival materials in many places to try to summarize the academic achievements and important contributions of Li Jiazhi in the research of ancient ceramic science and technology. Such efforts aim to promote the great spirit of the older generation of scientists who served the Party and the nation, and dedicated themselves to scientific inquiry.

Keywords:? Li Jiazhi, ancient ceramics, science and technology

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