精致文明中的精湛工艺 本章大部分第幅将论述新知识的产生机制，尤其是我们周围世界的各种叮镏颐谴丛煨伦?源。在人类（Homo Sapiens）的漫长历史时期——时间框架仍有许多争论，但肯定超过40000年—— 出现了大量的资源生产的创新（resource-produc—innovation），它们体现着大量默会而又可靠的 新知识，但创新速率却远非一个常数。变革周期不时地被长时期的停滞所点断，所以，对大多数历 史而言，当一个人去世时，世界似乎一如他出生时那样。 高速的创新伴随着长达许多代的停滞，这种现象不仅仅局限于欠发达的狩猎采集或早期农业社会时 期。

　　它还出现于先进精致的文明之中。这种文明已经学会避开马尔萨斯陷阱（Malthusian trap）， 并生产资源从而为稳定增长的人口提供产品。日本为我们提供了这样一个精致社会 （sophisticated society）的例子，在与西方世界发生实质性接触之前，除了装饰的变化外，它的 许多人工制品——资源——保持基本不变长达好多世纪（Macfarlane & Harrison，ch.7）。 这里我们将要考察的是日本最为著名的人工制品之一，它体现着极其精湛的工艺技巧，但实际上， 其外形、功能和制造过程却保持不变长达700年之久，这就是日本刀。我们将要指出，它的制造过程 及其连续性极为复杂，每一步骤都严重依赖于前一阶段小心翼翼而又精确的完成，易于产生“锁 定”（lock-in）（§2.5）。由此，变异与创新变得日益冒险，并被限制于较小的装饰特征中，而 这种装饰特征虽然与它的功能性观点没有多大的关系，却呈现出巨大的社会意义。

　　日本刀 在日本人的坟墓中发现的钢刀其时间可确定为公元4-5世纪，但这些刀可能由中国制造，通过朝鲜而 传人日本。到平安时代（794—1185年），刀开始在日本制造，但直到镰仓时代（1185—1333年）， 使日本刀成为如此一种难以制造的人工制品的特殊特征才被确立。事实上，日本刀此后的功能和制 造过程一直保持不变，直到公元1876年——明治天皇复位8年之后——武士阶层被正式废除。不到一 个世纪，除了少量纯粹作为工艺品而生产的以及提供给军官的质量较差的大批量生产的刀之外，日 本刀已经不再使用了。

　　日本刀（Japanese sword）是一种切削工具，最初的用法是从马背上猛砍，而不是西方剑 （Western Swords）的猛刺方式。刀身一般24—30英寸（约61—76厘米）长，有一个便于双手并用 的刀柄。刀片有点弯，弯曲的凸出一边有非常锋利的刀刃，凹陷的一边不是用来切削的，因而很 钝。功能性要求非常明确：主要的一点是刀刃能够极其锋利，这样，当猛烈地砍向棉花、皮革或钢 制的盔甲，以及常常砍向肉和骨之时，它既不钝也不碎。（好心的读者，此时，我请求您拿出同情 心和理解力；我们所讨论的对象，构造完美，技术纯熟，令人崇敬地被收集并陈列于世界上最大的 博物馆，但它的惟一目标是猛烈地砍向活人。

　　我怎么也不能使这些互相冲突的特征协调起来。） 另一重要的功能要求是使用时保持刀身的笔直与完好无损，即使在战场上受到另一把刀的猛烈砍击 时，也是如此。很少有其他情形比手中只拿着剩下的刀柄更令人尴尬的了。还有一些很小的辅助要 求：刀身的形状应该有助于砍击动作；重量的分布应当一方面使刀威力很大，另一方面让刀在使用 时既能保持平衡又不显笨拙；并且，只要细心爱护，表面的构图和涂饰便不应生锈。

　　硬度与韧性的要求通常不能达到一致，尤其是用钢来制造。为保持锋利，刀刃必须坚硬无比， 当然，要比它所要砍的东西更为坚硬或者更难变形。但是，硬度往往伴随着脆性，即韧性的对立 面。日本刀刀身的威力在于：它把硬与韧这两种特性用一种极为成功的方式结合了起来，即用最坚 硬的钢制成刀刃，却用最富韧性的钢来支持它，并形成刀身的主体。对于打造刀剑的铁匠而言，这 种特征结合的创造需要最为非凡的技艺，并且正是对这种技艺水平的认可，确保了这种刀身在我们 博物馆中的特有地位，也确保了把日本刀的最佳制造者称为“活国宝”的美誉。 8.3 铁 + 0.7％的碳＝钢 所有的金属中，铁对历史进程有着最为深刻的影响。

　　它含量丰富，构成了地壳的5％左右，是铜含量 的200倍，锡含量的3000倍，由这两种成分组成的合金将我们带人青铜时代。纯铁——即便今日亦属 罕见——软而易弯，现实中很少应用。但是如果加入少量的碳，这种金属的性质就会发生显著的变 化。只要将0.4％这样少量的碳加人到我们称之为钢的物质中，并对之进行热处理，就会得到一种比 最好的青铜工具还坚硬的物质，埃及人便用它来雕刻其巨大的花岗岩雕像。 日本刀的刀刃所用的铁通常含有0.6％—0.7％的碳，如果经过适当的热处理，其硬度足以划破玻 璃。在西方工业中，更高含量的碳被运用于各种用途。用来模制塑料或成型汽车主体的大型模具含 有约1％的碳，用来制造火炉、壁炉、人孔盖和栏杆等的标准原料的铸铁，其含碳量高达3％。

　　对任 何给定的应用而言，碳的百分比，碳在铁中的分布以及铁/碳物质（钢）所受的热处理，对人工制品 完美功能的形成十分关键——在我们的案例中，所指的人工制品即刀身。 日本人对碳毫无所知，即便在刀的全盛期亦无人知道。直到19世纪末，日本人也没有把碳看成是一 种独立的物质，一种元素。他们也不知道在把铁从矿石——氧化铁——中提取的过程中，他们碰巧 地把这些重要的物质 加进铁中。 在铁的提取过程中（许多其他金属都以类似的方法进行提取），必须把磨成粉的矿石与炭混合起 来，将之点燃，并把足够的空气（氧）吹进盛有这种混合物的足够大的高炉中，以确保获得很高的 温度。炭的燃烧形成二氧化碳和一氧化碳；

　　在高温下，一氧化碳与矿石发生反应，并把氧带走，剩 下铁。实际上，温度并没有高到融化铁的程度，铁仍在烧成的脆块中，并在高炉冷却后被挑选出 来。随后，这些脆块被重新加热并反复锤打，如此才能形成可用而又可加工的原料。 这一过程中，从矿石中提取的热铁与热炭（实质上是碳）发生接触——并很容易将之吸收。然而， 由于铁对碳的吸收量得不到控制，因而这个过程是相当偶然随意的，其产生的碳含量的范围从小于 0.5％到超过1.5％。打造刀剑的铁匠能够极其熟练地把高炉中的生铁块加以归类，并且根据外形和 质地来判断它们是适用于坚硬的刀身外壳，包括刀刃，还是适用于更柔、更韧的刀心。为此，他把 脆的生铁从高炉中取出，重新加热至赤热状态，反复锤 炼成约1/4英寸厚的薄片。趁热将薄片扔进水中。骤然的冷却可使它们处于一种非常硬而又脆的状 态。

　　然后，再用锤子将之敲碎并打成扁平粗糙的片，每片的面积略少于1平方英寸。 所完成的日本刀的刀刃所需钢的含碳量为0.6％—0.7％，但是，在其锻造过程中，需要多次重新加 热，而铸造中每一次的重新加热都会使小量的碳被燃尽。因此，在整个过程的开始时，铁匠所用钢 的含碳量为1％—1.5％，经过长时间的多次反复加热锤炼，碳的含量逐渐降低。 这里值得提醒的是：从冶金学或化学方面看，铁匠对其所作所为并没有真正意义上的认识。直到20 世纪，他们才能从碳的百分比方面来考虑。确实，他们不能根据出现于铁中并极大地改变其性质的 碳，或某种未被确认的物质来进行思考。例如，在18世纪中期的欧洲，人们已普遍认为钢是特别纯 的铁，并且是通过加热过程而被纯化。

　　史密斯（Cyril Stanley Smith）引用了马凯 （P.J. Macquer）于1776年发表的著作《化学辞典》（Dictionnaire de Chymie）： 如上所述，我们可以断定：钢是一种比其他任何含有大量的燃素的铁都好的纯铁，并通过回火而变 硬。 当然，通过对过程中细小线索的观察，以及它们与完成作品的特征之间联系的仔细推敲，日本铁匠 在合成与硬度上达到了相当的一致。仔细检查被敲碎的小块生铁的断裂边缘，那些又重又厚，有着 精美的水晶般结构和明亮的银色的东西，就是我们现在所知道的含碳量在1％—1.5％之间并带有少 量其他杂质的生铁，就是随后刀身制造过程开始时所知道的正确原料。它们被小心地分拣出来，堆 放在一起，6—7层高，3—5英寸（约7.6—13厘在—个炭锻炉中，加热至亮黄色（约1300~C），并锤 炼成固体块。 含碳量在这一范围内的铁与钢（含碳量不超过1.5％），通过加热至高温，可被熔接到一起，然后， 再被锤炼成一块。

　　其锤炼方法是：锤打钢块使之延伸，获得一扁平长条后，将之折叠，然后重复这 一过程，这就像一个人在做点心，不过此种情形下，用的是炽热金属和重锤子。吉野义人 （Yoshindo Yoshihara），一个现代打造刀剑的铁匠详细描述了这一过程，大约折叠和锤炼13次 （每英寸厚约折出16000层）。这种不断重复地加热一锤炼一折叠，加热—锤炼—折叠过程逐渐使得 原料均质化，碳的分布均匀化，同时少量的碳不断地损耗掉。最后，原料达到一种铁匠认为可以用 来打制的程度，再次加热和锤炼，制成刀身的粗形。然而，这只能打造同种原料的刀身；如果在刀身的正下方插入一块一样长的又柔又韧的钢心，便能 打造出能抗震的刀片来。正如把能用来炼制打造坚硬刀刃所用的钢的最初敲碎的生铁块挑选出来那 样，其他的生铁块也被挑选出来，是那些具有更黑、更模糊结构的铁块——碳含量更低的生铁块。

　　它们经过加热一锤炼一折叠处理之后，就用来作又柔又韧的刀芯。 趁钢仍然白热之时，沿钢边长度方向凿一个深V形切口，便可完成这一步骤。将更柔韧的芯材料打造 成一个适于插入V形口的形状，高温下，两者便被不可分地锤炼在一起，而芯材料位于刀身的内部和 靠近刀背的部位。此时，合成的刀身被重新锻造并制成最终的形状。 从长期经验到工作，保持已发现的东西 打造刀剑的铁匠的技艺进化了几个世纪。事实上，虽然一直在进化，但它们保持停滞状态的时间更 为长久。在打造过程的每一阶段的原料选择中，铁匠们都积累了大量的经验和技巧，如：原矿石的 挑拣和集中；杂质的剔除；用认真准备的炭燃烧，以提取最初的生铁；锤炼、淬火和断裂，对“适 宜性”（现在我们称之为碳含量）的熟练估算；通过多次反复地锻炼和折叠而进行的精加工；用黏 土非常精心地加以包裹，以便在淬火硬化过程中，?把刀身较大的一部分与其周围紧邻的部分隔离开 来。

　　读者可以通过最后的阶段展开丰富的想象。设想你从厨房拿来一把很大的弯刀，而且必须将之用黏 土层包裹起来，靠近刀刃处的黏土层要像一张名片那样薄，而接近刀背的部位却要半打名片那样 厚。你必须找遍整个乡村以求得合适的黏土（你必须尝试许多次），而且，你必须学会将之净化， 并调制一份稀淡的泥浆。你还必须在一层燃烧的炭上将裹有薄薄黏土层的刀身加热至亮红，这样， 刀片两边沿长度方向的温度同样高，与此同时，不能碰及任何一处的黏土。并且，当加热至均匀而 适宜的温度时，你必须将之迅速扔进一桶冷水中。无论哪一块黏土从钢上掉下来，一整月的工作便 荡然无存——在你房间里剩下的只是张着饥饿嘴唇的孩子们等着你来打造 排除这极端的处理，一旦发现一种合适的黏土，你会视若珍宝。你找到足够多的黏土来维持你的职 业。在用抹刀向刀身涂黏土时，你很当心并确保当中没有过大的颗粒，以防在刀片上留下小拖痕， 也没有哪怕极小一点的有机物，以防其受热燃烧而使黏土层翘起。在用泥浆对钢完成表面处理时， 你将极为谨慎——没有一点油脂痕，不要太光滑，非常均匀的氧化外层，而不是会剥落的壳。

　　日本刀已被作为这种现象的一个例子，但还有许多其他的实例。它特别影响这样的过程：生产中一 个没有被认识的变量的微小变化却使产品发生了重大的变化。此类现象经常发生，例如在早期的玻 璃制造中，少量氧化钙的缺乏（用作原料的硅砂沉积物中的贝壳被偶然合进了罗马玻璃中——与碳 偶然合人铁中的过程非常相似）导致了一种不稳定的、水敏玻璃的形成。 结果，这类复杂顺序的过程几乎不可避免地导致了锁定和进化停滞（evolutionary stasis）。即使 采用最好、最仔细的技术，失败率仍然较高。创新成为极富冒险性的行为，代价昂贵得令人不可接 受。可以存在的获得成功率的惟一途径是，尽可能准确地重复每一个阶段。 因此，如果你能正确领悟到这一点，就会遵循这样一个金箴：不要改变任何事情 （don’t change anything）。使用完全一样的原料，即使从任何严格的意义上讲，你并不知道它 们是什么。每一次都用完全同样的方式对之进行调制和加工。禁止变异，禁止创新，教育你的学徒 要严格遵守规则。进化模型既解释了“进步”，又解释了技术的守旧性 （technological conservatism）。