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中图分类号：J313.3文献标识码：A文章编号：1671-6132(2007)02-0072-05
在20余年间研读古文献所记先哲的玉学论点和玉文化概含的博大精深的学术遗产及外国学者以科学的地质学方法或引进矿物学成果研究我国古玉的重大成就之后，作者认为研究我国古玉需将“玉”放在首位，按照传统的玉观念与矿物学玉概念相结合原则，对古玉材料进行深入认真的研究工作，区分其产状，了解其化学成分、物理特征，并恰当处理“玉”的德符关系。其次是研究制玉工艺，包括生产关系和生产力的组合，工具、辅助材料的品种及其演进的历史。其中最为关键的则是砣具的探源，即何时何地出现原始砣机及其结构的变化的研究和探讨。第三才是形饰。我们今天看到的古玉无不包括玉(产地、产状、品种、运输)被送至作坊之后，经相审、设计、画样、交于玉人操纵砣机琢磨数月或更长的时间，方可制成器物(玉器)，进入交流环节(市场)，到了使用者(王室、朝廷或士庶)之手。之后，又进入多种流通渠道而传至今日，为我们所见。本文研讨的重点是制玉工艺的一个关键设备——砣机，它是制玉工艺的最重要的得力工具，它的出现与完善是一场空前的技术革命，将制玉工艺推向由借用制石工艺以磨制玉器到琢碾玉器的崭新阶段，它标志着制玉工艺彻底地从制石工艺中分离出去，成为独立的工艺。如果古人没有发明砣具，那么中国古玉的面貌必然会是另一种模样。
古人云：“璞散则成器。”“璞”为次生玉料，脱离原矿体被洪水冲至山坡、岸边或河底，不知经历多少千百年之后，被发现探采，流入市场和玉作坊。“散”是指割解琢磨玉璞，制成各种款式的玉器，也就是我们在此所说的制玉工艺。至于采用何种工具材料去“散”璞，没有做出交代。
还有一句成语，也是大家所熟知的，叫做“他山之石可以错玉”。“他山之石”即砣子和黄沙、红沙、宝沙等磨玉用的细沙，其硬度高于玉。“错”有磨砻之意。虽比“璞散则成器”要具体了一步，但亦不能确知究竟用何种工具错玉。过去我们从明清人的书籍插图和写生的《玉作图》等绘书可知磨玉机的结构与20世纪50年代的“水凳”十分接近，由此还可上溯古代工艺源头，进一步揭开远古制玉工艺的神秘面纱，还其历史的本来面目。所以，愿以此为研究玉工艺的契入点，并提出个人的初步看法，供读者参考。
玉工艺开始孕育于石工艺之中，随着玉、石分化的过程而逐步分离，玉、石工艺分离的时间晚于玉、石分化。如果说玉、石分化是从旧石器时代人们选择石器原料时开始，那么制玉工艺与石器工艺的分化应从新石器时代磨制石器开始。旧石器时代的打制石器工艺有直接打击法、砸击法、间接打击法三种方法，与制玉工艺联系较少，暂可不必考虑，然而直接研究磨制石器工艺对探讨玉石工艺分化是大有裨益的。“磨制工艺：是把石器表面磨光磨出刃锋，并把石材磨制成型，这在石器制作上是一项进步。”[1] (页474)磨制石器的工艺过程是：1.切割。先将石材打制或切割成一定形状的粗坯，在扁平的石材上加沙蘸水，用木片压擦，从两面切成沟状，然后截断，往往留截断痕不加磨刮。2.研磨。放在大的砥石上加以蘸水砂研磨，至制成光滑规整的石器。3.钻孔。用石钻、骨椎、木杆或竹管加砂蘸水，在石器的上部磨透打钻，或上述两种方法兼用。由于受技术制约，多从两面钻起，在器的中部磨穿成钻透。两面孔均呈截顶圆锥形孔，因砂粗细掌握不好，孔坡面会留下旋痕，两面孔对接不正，往往出现台痕。珠管形器也是从两面钻于中部对接打通。
总之，磨制石器工艺是用切割、打磨、钻孔三种工艺完成的，这三种工艺完全为早期制玉工艺承袭下来。在这一阶段玉石分化也已完成，玉器与石器工艺也已分化，自成系列，但制玉工艺与制石工艺并未完全脱离，很可能石玉匠还是在同一作坊内，玉匠仍借用磨制石器工艺来制理玉器。
磨制玉器与磨制石器两者工艺已如上述是一致的，但是我们也发现了两者的区别，这就是抛光工艺的应用。磨制玉器时大多均利用不同程度的抛光工艺，其表面比石器细腻整洁，光泽柔润晶莹，但尚未见其工具。北方的兴隆洼文化、查海文化，南方河姆渡、马家滨、崧泽文化玉器正处于这个阶段，此阶段的制玉工具均为用于锯切、磨砻、钻孔等手工工具。那么到何时制玉工艺才能从制石器工艺中彻底分化出来呢？标志不在于应用抛光术，而在于砣机的发明和应用。这是一种新式工具的诞生，而不是某种工艺方法的改进，它给制玉工艺带来了一场革命[2] (页6-8)。
砣机既是制玉工艺的关键设备，也是推动玉器工艺从石器工艺中彻底分离的真正动力及玉工艺走向独立手工业的标志。
砣机即磨玉机，清人称“水凳”，明人称“琢玉机”，工人称“砣子”、“铊子”，古代记载甚少。我们研究砣机的一种权宜办法是由今及古，逆流溯源，虽然不易到达源头，但可以瞻望到它的踪影，隐约听到它的瑟瑟琢磨声。
现代的砣机有两种：第一种是电动铁砣机，其砣子是用钻石粉制成，故称砂砣，转速10—5000转/分[3] (页33)；第二种是蛇皮钻，类似牙医的修牙机，其旋转速度更快，转速达3000—20000转/分[3] (页34)。现代磨玉机——砣机，不用蘸水砂，只用细流水即可，确实方便，但是转速太快各有利弊，利在速成，比原木砣效率提高若干倍，弊在有些活计不好做。
20世纪60年代以前的高凳，可直接与清代砣机相联系。
(一)清代砣机的分析
关于清代砣机，现在我们能够见到比较完整的图像资料则是《玉作图说》，李澄渊于1891年(光绪十七年)应英国医师卜君要求而作[4]。他“历观玉琢琢磨各式绘以成图(《玉作图》序)”。也就是经过现场调查作了写生，尽量如实地加以反映，所以此图是可信的。此图册名为《玉作图说》，共十二开，十三图，每图附文字说明，可以说是玉作的连环书，是继《陶治图》之后出现的又一部纪实的工艺图书，不仅描绘了玉匠劳动操作的场面，还将重要工具名称都一一注明。中间是书画，左右两侧有竖栏各三行，首行书编号和题名。书写“说”文楷体工整，描述通俗易懂。共分为捣沙、研浆、开玉、扎碢、冲碢、磨碢、掏堂、上花、打钻、透花、打眼、木碢、皮碢等十三个工序，一捣砂图说，二研浆图说合为一开，即一图二说，三至十三这十一工序各为一开，共十二开，每图书图说。
《玉作图说》的图文通俗易懂，不必解释，但尚须说明，我们通过李澄渊《玉作图说》不仅可以了解清末北京玉作的主要设备及其基本工艺，也可窥探清代玉工如何操纵水凳。这种碾机是经过历代玉匠无数次改进而达到了它的最佳境界，是第一流的古代碾玉设备，可称为一人操作足踏高腿桌式砣机，亦称“高凳”或“水凳”。
(二)明代至隋唐时期砣机的探讨
明末宋应星《天工开物》载：“凡玉初剖时冶铁为圆盘，以盆水盛沙，足踏圆盘使转，添沙剖玉，逐忽划断。”[5] (页308)
其解说较简单，若参照附图不难了解宋应星《天工开物》所刊砣机与李澄渊所绘《玉作图》砣机大体上是一致的，也是一人操作足踏高腿桌式砣机。明人往往大而化之、不求甚解，图与说明均甚简括。
现在我们所能见到的古砣机资料只有上述明、清两代的图文，以前的砣机尚无材料可寻。当然，这种类型的砣机不会是古代的原本形式，它只是近古的砣机，其上限在于隋唐，不能再早了。这是因为我国起居所用室内家具大致在隋唐改变了古人席地而坐或在榻上凭几跽坐的习惯，离开矮踏，高高地坐于墩上或椅上。在这一社会背景之下才可能出现桌式或高腿桌式水凳。所以笔者认为隋唐创造了最初的一人操作足踏高腿桌式砣机。唐代已有旋机可由碾证之。所谓碾本为轹物器，即压碎谷粒成粉的器具，有碾盘、碾砣两大部分，由牲畜拉动或人推，使其碾砣旋转粉碎谷粒。唐宋人以“碾”训“砣”只是借用碾子旋转以象征砣机琢玉，既形象生动又通俗易懂。碾玉也就是用砣机制玉之意。砣机的存在确实不容置疑了。而李澄渊所绘砣机和宋应星《天工开物》所载玉机都是经过千余年的使用改进后留下来的非常先进的磨玉机，也是隋唐桌式砣机的发展及其完善的形式。可以说隋唐明清与20世纪60年代系同一形式、同一功能的砣机。
(三)南北朝至秦汉时期的铁砣几式砣机
从南北朝溯至三代玉器的做工来看，毫无疑问已用砣机来雕琢玉器，这一点研究玉器的人之间没有任何分歧。当然，这时的砣机还不如隋唐的砣机那样高效先进，估计在机械原理上当与明清砣机一致，但其结构形式上可能有所不同，如，像汉人那样跽坐于地上使用砣机，其砣机应是跽坐几式而非足踏旋转的桌式。据悉，印度19世纪砣玉机是几式，一人拉弓带动砣具旋转磨玉，可作研究此期磨玉机的参考。我国此时几式砣机应为何种结构？用几人操作？须进一步探讨，但也不排除另有专司砣机转动的辅助工人，或许是由2人或3人共同操作的几式砣机，而不是一人脚踏手托玉砣磨的先进砣机。我国春秋战国时期已发明冶铁并逐步推广，用于工具和武器，促进了工农业的发展。盖于此时不久或迟至秦汉，砣机也自然而然地用上了铁制的砣子，提高了琢磨效率。
(四)夏商周三代的青铜砣几式砣机
关于汉代跽坐式多人共同操作的几式砣机的设想判断也是来自三代的出土资料，如在殷墟出土的人与兽等石雕和妇好墓出土的坐佣均为跽坐形式。商代人佣的两种坐式均为席地而坐，所以可证商代砣机应是跽坐式砣机，其前之夏代及其后的周代亦不能例外，均为跽坐式砣机。
跪、跽均为古坐式，坐在机前双足不能发动砣机旋转，只可一手拉动弓弦转动，另一手托玉琢磨。或有另一二人来回拉动使其轴旋转带动砣子转动，可能二三人操一机。所谓玉人就是坐在砣前托玉蘸调水沙磨玉的人。砣机高度约30—50厘米。砣机结构由几、支架、轴、砣、条带或弓子等组成，砣子用青铜制作，可自行铸打而成，比原始砣机效率要高。
(五)原始砣机的发明与改进
砣机何时问世？这是我国玉器工艺史上长期争论而很难统一的问题。比如国内主张砣机发明于原始社会的有赵汝珍，认为：“至唐虞之时用玉尤为繁多，治玉亦见精良，改用砣磨而不纯用手工矣。”[6] 砣磨即指玉工用砣机磨玉。
同时代的刘大同作《古玉辨》辨古玉之真赝，关于制玉特辟“刀工”及“昆吾刀之切玉”二节，其所指之“刀法”乃刻工，主张“玉器时代原无刀工，故指玉斧玉铲之类存于今者未见其有花纹者，可见上古未开化以来无刀工之可言也”[7]。刘大同认为：“余按古今雕刻一门可分为五大时期，他山之石可以攻错是以石制玉时期，可称最古。一变而为周之昆吾刀，再变而为汉之八刀，又一变而为六朝巧雕，至清之乾隆精刻为最后。今人不见昆吾刀，而以菊花铁所炼之钢刀刻玉。”他认为玉器上的图案文饰均可用刀刻：“昔人云，自晋魏以来不见昆吾刀，诚然哉。若就双钩碾玉法论之，汉时已取便捷，失其古趣，至今之用旋车制玉则愈趋愈下矣。倘若再用机器制作，则俗恶更不堪设想，可畏也哉！”[7]
所谓“双钩碾玉法”出自明人高濂《遵生八笺》，原文如下：“然汉人琢磨妙在双钩，碾法宛转流动，细如秋毫，更无疏密不匀，交接段续，俨若游丝白描，毫无滞迹。”[8] (页172)
高濂主张“双钩碾玉法”是汉法，而刘大同之意是古有双钩玉法，并非汉人的。他既主张从周人始用昆吾刀刻玉，汉用八刀，六朝巧雕，乾隆精刻，今用铜刀等工具刻玉，又接受高濂汉人双钩碾玉之说，主张刀刻与砣碾并存，这是不妥的。以刀刻玉的说法不过是一传说，实不存在，琢玉只能以“他山之石可以错玉”的说法，以水沙磨玉，这是唯一正确的说法。
西方有人认为砣具产生于迦勒底，后向东西两侧传播，如波西尔提出：“中国玉工所用器具皆完备足用，其如法亦甚早，若溯其源当亦来自西方，似为迦勒底(Chaledea，地名，古代巴比伦王国之州)及苏西拿人所发明，然后自其地东行中国，西及欧洲，南至印度者，唯其传播之时确在何期则代远年淹没可考矣。”[9] 现在我们可看到19世纪印度玉工使用砣具的线描画以及新疆和田玉工所用之旋车均与水凳不同。这是同出一源发展不同还是共源共流？值得研究加以论说。
夏商周三代砣机是一人或多人操作的青铜几式砣机，来自原始砣机，反过来说原始砣机改进型就是夏商周三代的早期砣机。
原始砣机发明于何地？是玉器研究界和考古界十分关心的事。过去的主要根据是红山文化和良渚文化玉器器型，这些玉器文饰复杂，表面抛光还留下了一些砣痕。王遵国先生据此研究认为：“张陵山的玉蝉背面留有清晰的弧形琢痕。寺墩玉璧M3：22上留下直径分别为11厘米、16厘米、26厘米的弧形琢痕，说明切割工具当为直径大小不一的轮锯，或称圆砣，古代又称砂碾。其资料估计是含石英粒的砂面圆盘。从玉璧圆边和玉琮边角的匀称整齐，误差只在1毫米左右看，除了玉工的熟练技术外，还有固定的琢玉装置，估计已经出现同本世纪上半叶还使用的水作凳一类的琢玉机。从当时盛行陶器轮制机术来判断，这是可能的。”[10] (页8)
上述资料是确凿的，分析是详明的，结论是颇有道理的。首先正式提出良渚文化玉人用砣机，这是难能可贵的，但是他主张“估计当时已有金属的管钻，其资料可能是青铜”则不妥。今天看来，论证良渚玉器工艺是否已用砣机，除了从弧形痕论证之外，还可从其成型工艺角度全面地去讨论，经过实验加以论证。
笔者研究了许多红山文化、良渚文化、凌家滩遗址、龙山文化的玉器上的弧纹痕迹，开始也以为是砣痕，看得多了，觉得弧线痕情况很复杂，需要具体分析。如以寺墩M3：22玉琮为例，它一面留有20多道直径11厘米的弧线琢痕，器高近30厘米，最下弧线痕大约距顶部20厘米以上，此砣半径要大于20厘米，直径要40厘米，用料与加工上困难很大。琮、璧用料很大，高层琮、璧应为山料、大块水料或山流水，开料用具(软线材与硬直材料)想必不会用旋转性工具开料的。砣是用在成型上，由糙坯到成型。大料不能上砣，原始砣机性能如何？能否开料？都要进一步思考。因而要想证明红山文化、良渚文化是否有了砣具，必须从这两大古文化玉器的造型上找证据。红山文化玉器中以砣成型的有勾云形器、扉棱、孔、刃状边、沟形饰。如玉龙高26、断面直径2.3—2.9，板材30×28×2，其底面积840平方厘米、厚2厘米。是从大料锯开？还是板状仔料？它的头、鬣身部适合砣子活，眼圈外与眼睑均凹下，眼球上弧突起，鬣在头颈，上、下两侧呈刃状，隐约勾勒，流利匀畅，也是砣子活才能做的这样好。良渚文化玉琮系圆方综合体，成型不易。三叉形器玉冠状饰上的三层花都需要用砣子琢治。
良渚文化玉器神徽图案、兽面纹图案可能兼用砣子、手刻两种工艺，用原始砣机处理细纹，其熟练程度远不如体面处理那样灵活自然、得心应手。这是因为原始砣机绝非像王文所云如同本世纪上半叶还使用的水做凳一类的琢玉机。笔者认为原始砣机根本不能与20世纪50年代水凳一类的琢玉机相比。
笔者过去主张红山文化、凌家滩遗址、良渚文化玉器工艺已经出现原始砣具，有三点根据：
1.璧、钺上的弧线痕不是线切割痕，而是别有用意的砣磨痕迹，疑是为契刻或占卜等记事符号。
2.在成型工艺上复杂的造型如龙、兽首玦及勾云形器、琮、镂空梳柄等均离不开原始砣机琢磨。
3.在纹饰方面，红山玉器上的龙、兽首以砣琢成，良渚文化玉器细纹有砣碾与手刻两种意见并存，假如今后实验结果是手刻而不是旋转砣出，那只能证明良渚原始砣具性能还不能做细纹，并不影响良渚文化已出现砣机具的看法，所以现在仍主张红山、凌家滩、良渚文化阶段玉匠创造了原始砣具，推动玉工艺脱离石工艺，成为独立的工艺部门。
关于原始砣机的发明及其构造性能，我已在《中国玉器面面观》中对原始旋转性琢玉工具提出了以下两个主要论点及设想：
1.原始砣具应是坐式。根据《中国家具史》论证，“应与当时的家具形态相适应，为席地坐式”。史前社会也是席地而坐，器皿大部分分置于地上，有个别的陶器有三足或支架或台式高足，不需要也不可能有什么脱离席地而坐的家具，因而磨玉的砣具也不可能是几式、坐式更不可能是高凳。
2.原始砣具是轴旋转式。原始社会旋转性工具有：(1)石工艺的实心钻和空心钻，用手搓或用弓弦拉动旋转。(2)陶业的轱辘，手拨，因其速度不同有慢轮、快轮两种。(3)纺织业的手捻旋转的纺锤线。归结一点均是手拉旋转[11]。
当时省略了一些有关砣具的细节，在此略做补充：反山良渚文化遗址出土了一件玉纺锤，(反山M11：16)直径3.9—4.3、孔径0.6、厚0.9、杆长16.3厘米，孔径0.5厘米，对钻小孔，若使其横置，其杆为横轴，其轮似砣，宛如轴与砣子。
原始砣机是否可能像制陶用的轱辘那样半地下式用直轴旋转砣子磨玉？轴之旋转，其砣为左右向的横旋转，自己或另一人转动轱辘，玉人手托玉向前推，对准横旋转的砣子磨，水沙向下边流，砣线不匀，这正好从钻孔留下的半圆形钻痕上得到证明。还有陶片可作纺车，为何不能用做砣子？这种设想与所见后世砣机不符，总之，立轴砣机的设想可能有些离奇，找不到证据，只有留待以后进行专题研究。
砣机究竟在何地诞生？从现存古玉质料、从其工艺的复杂精湛判断，北方出现在红山文化区域。从玉龙出土于内蒙翁牛特旗三星他拉、玉勾云形饰出土于辽宁建平牛河判断，大致可圈定在赤峰市与辽西结合部。
江淮中南巢湖之滨的凌家滩遗址出土玉器经观察研究也是由砣机琢磨而成，所以该地也可能是原始砣机发明地之一。
南方良渚文化玉器出土于杭州湾北、太湖南、苏南、上海以及苏常等三个地区，这三个地区都有可能发明原始砣机，可能性最大的还是杭嘉湖平原。
(六)砣机构造与型制
制玉砣机的诞生启用，标志玉工艺从石工艺中彻底的分离。从清代砣机分析，它有三个关键环节：一是砣头的形式与材料；二是旋转方式；三是砣机材料构造及其操作方法的改进。这三者的综合协调便对玉器工艺及艺术水平的提高起到了重要的推进作用。所谓玉工艺也可以说基本上就是砣工艺。
以砣子材料划分有非金属和金属砣子，前者为史前砣机，后者为三代及其以后的砣具。以砣子材料、旋转方式及其构架形式分为几式和桌式。操作方式有跽(跪)坐操作和倚坐操作，可划分为互为参差交错的两个大阶段。以旋转方式划分，是以南北朝、隋唐为分水岭，史前—南北朝为几式砣机阶段，多人操作或一人操作，此阶段又可分为三期：一期非金属砣、二期青铜砣、三期铁砣。隋唐—清—20世纪60年代为铁砣头高腿桌式砣机，一人操作。20世纪60年代之后改为电动、铁架，砣于是承袭三期铁砣，不断改进、提高表现力。
联系玉工艺玉器艺术的发展和变化，砣机也经历了五代的演变：
1.第一代砣机。砣具出现于红山文化、凌家滩遗址、良渚文化，南北同时或略有先后出现了原始砣机，标志玉工艺的形成和独立发展。砣具以石、木、骨陶等自然材料即非金属材料制造而成。
砣具可能是借鉴制陶的“轱辘”快慢轮车、纺线的“玉纺轮”以及磨制石器的经验而创造的。原始砣机为坐式或半地下式，横轴立砣旋转，多人分工合用共同操作。
2.第二代砣机。夏、商、周三代改用青铜砣头，仍为几式砣机，操作上渐趋熟练，性能逐步提高。
3.第三代砣机。秦汉—南北朝改用铁砣头，仍是几式砣机，性能继续提高。
4.第四代机。隋唐—清—20世纪50年代，明清水凳，一人操纵，使用铁砣头，足踏旋转，高桌式砣机。
5.第五代砣机也就是现代砣机。自20世纪60年代迄今。砣机由木制改为铁制，由足踏转动改为电动，解放了玉工的双脚。砣头改为人工金刚沙胶的胶砣，用自流水冷却和琢磨，玉工不再用手沾蘸水沙。这种改进了的铁砣机是现代各玉器厂制玉的主要工具，高凳已被取代。还有的引进牙医所用蛇皮钻，轻便自如，适于做细部的纹饰或小件玉器。
可以说，没有砣机的发明和完善，玉工不可能创造出丰富多彩辉煌灿烂的大量精美玉器，低估其重要性是不妥的。当然，它只是制玉工具中关键性的一种工具，除此之外还有沙、钻、锯、弓子、金刚钻、葫芦、熟皮等辅助性的工具和材料也起到了应有的作用，也是不容忽视的。