编者按：
材料是人类赖以生存的物质基础。人类社会不断地发展进步，就在于人类能够利用材料制造工具并用来改造世界。正所谓“一代材料，一代装备”。新型材料的诞生与发展，会推动武器装备和作战样式出现重大变革。那么，从古至今，材料在战争中的应用发生了哪些变化？即日起，科普中国军事科技前沿将推出《材料改变战争》系列科普文章进行解读，欢迎关注。
几十万年前，通过运用火，古人类掌握了陶器的烧制。不经意间，熔点同陶器烧制温度相近的天然铜液从陶土间流出，渐渐凝固，又被偶然地锻打成工具。
此后大概千年之内，天然红铜逐渐被掺杂了锡的青铜普遍替代，五千三百年前倒在阿尔卑斯山脉上的“冰人奥兹”身边的青铜斧头便是明证。
图为埃及法老图坦卡蒙墓中发现的陨铁制匕首，手柄和刀鞘均用黄金制作，只因当时的陨铁，比黄金更为尊贵。（图源：Daniela Cornelli）
但奥兹先生显然不可能知晓，随后人类的材料艺术，却是随着血腥的战争美学飞速进步，狂飙不止。
星空之馈赠：贯穿旧大陆的陨铁兵器
目前史学界通常认为，铁器时代的炼铁技术，最早起源于公元前1300年左右的小亚细亚赫梯帝国。但同时，考古学家又能从中国、中亚、埃及、西亚等地的墓葬遗址中发现铁器，这是怎么一回事？
对于常看玄幻、武侠等类型小说的读者而言，有这么一类兵刃听上去就很神奇：“玄铁剑”。没错，如果一颗陨石正好划过聚居地上空，又落在易于取得的地区，同时它既富含大量铁，又包括了含量恰到好处的钴、镍等合金元素，那工匠们只要把它放在炼铜炉中煅烧，duang！奇迹诞生了。
在基于X光频谱的无损分析技术实用之前，考古学家们对于这个猜想，确实只有“猜”的余地，只有来自商朝的“天石”（即铁）、苏美尔的“天火”等记载可以作为证据。
但新技术的到来，则彻底证明了大批文物的性质——从图坦卡蒙随身的金柄金鞘匕首，到商朝的铁刃铜钺，再到古苏美尔的铁质斧，它们无一例外，都是来自落地的陨星。
毋庸置疑，比起软脆的青铜器，贵比黄金的陨铁“神器”更硬，更韧。正因如此，手握神器的凡人不论如何虔诚，心中都会有那么一道念头：
这天神赐予的神器，能不能为我所有，为我所用？
旧世纪库尔斯克大会战：青铜与铁碰撞的卡叠什
图为描绘卡叠什战役的近代还原艺术作品，原本来自埃及壁画。（图源：sundevilserviceandsupply）
在古埃及、亚述帝国（今叙利亚、伊朗）的法老、国王们对陨铁器着迷不已的同时，它们的共同邻国，赫梯帝国却早就掌握了全套的炼铁技术。
当然，赫梯人也是走了大运，他们并非是炼铁技术的发明者，只不过是将其从小亚细亚土著手里掠夺到手而已，不过这并不妨碍赫梯帝国迅速地“铁器武装”化：出土于公元前2500年的铜柄铁匕首，在X光频谱仪这个“火眼金睛”下顿时现出原形，它便是现存人类最早的人工冶炼铁制品。
这也就是说，在公元前1300年的卡叠什战役，埃及人所要面对的赫梯军阵，并不仅仅是数千辆战车和数万名士卒构成的“步坦协同部队”，更要用青铜兵器去硬撼赫梯帝国的铁甲马、重装战车。
在这场“旧世纪库尔斯克会战”里，埃及最终惨败，被迫从叙利亚北部的霍姆斯附近卡叠什城一路退到大马士革，直到退守最后的亚洲据点加迦南（今加沙），然后同赫梯帝国签订了人类历史上第一份和平条约。
但胜利和占尽技术优势的人工铁器，并没能让赫梯帝国持续长久下去。不久，赫梯帝国爆发内乱，然后亚述人和腓力斯丁人趁虚而入，赫梯帝国的炼铁技术也随之扩散，飘往海外和更远的东方……
人造神器：公元前的铬酸热处理技术？
图为兵马俑坑中发掘青铜剑的研究成果，证明铜剑采用复合铸造技术。（图源：秦始皇帝陵博物院）
在秦始皇墓兵马俑坑中发现的青铜兵器当中，“千年不腐”一直都是外界最关注的核心问题，由此衍生出的“铬酸盐热处理假说”更是风靡一时，最大实证来自于青铜剑的表面发现了铬涂层。
当然，近年来另有新研究成果指出，不均匀的铬涂层实际上来自武器木件和陶俑上的漆料，本文在此不做验证，但有一点依旧可以肯定：兵马俑中的青铜剑仍旧是古代中国将青铜优势劣势搭配组合，达到最大效能，不亚于铁器的“人造神器”。
通常的青铜剑，只经历过铸造打磨两个工序，而这批青铜剑经金相分析，已有明显的淬火、退火工序痕迹，
此外，这批青铜剑还都应用了复合铸造技术，即低锡含量且坚韧，但质地软的铜合金条被作为剑心，高锡含量质地硬但脆的铜合金则包裹前者为剑刃，如此一来青铜剑已经足以和铁剑直接交锋。
而这或许已经是后续人类战争材料技术比拼的前驱：单一的材料优劣尚不足以影响武器性能，乃至于扭转战局，如何将它们扬长避短组合发挥最大优势，才是王道所在。
出品：科普中国军事科技前沿
策划：赵清建
制作：旋钮工作室
监制：光明网科普事业部
