中新网北京8月2日电 (记者 孙自法) 史前时期，那些承载着深厚中华玉文化的精美玉器究竟是如何诞生的？这一话题长期引发学界争议并备受瞩目。
轮轴机械
8月1日，香港考古学家、山东大学考古学院文化遗产研究院特聘教授邓聪在中国考古博物馆“中华文明溯源系列学术讲座”第101期上，以“良渚玉琮管钻孔技术考古实验”为题进行科普分享。他指出，基于考古研究与复原实验的证据，早在新石器时代，中国先民便已掌握木石结构的轮轴（辘轳）机械技术，这为琮、璧、环、玦等玉器的规模化生产、传播及技艺传承打下了坚实根基。
邓聪教授作玉器制作技术考古科普报告。中新网记者 孙自法 摄
据考古推测，中国史前早期的轮轴机械，是由水平旋转的木轮盘、轴承以及轮轴三者组合而成的木石结构。
在接受记者采访时，邓聪分析道：新石器时代尚无金属工具问世；而史前出土了大量工艺精湛的玉器，若仅靠手工打磨而无机械辅助，几乎不可能实现。因此，此前学界关于良渚玉琮钻孔使用金属工具或缺乏机械辅助的推测，均因未从机械力学角度思考而难以成立。
邓聪介绍，结合辽宁查海遗址发现的最早石质固定轴承，以及澳门黑沙玉石作坊遗址中的轮轴管钻机械遗迹，研究证实利用轮轴原理产生的持续旋转动力，配合竹筒钻具和解玉砂，能够成功解决良渚玉琮硬度达莫氏6度至6.5度的软玉钻孔难题。其穿孔深度可达50厘米，且孔径较大（5厘米至6厘米），堪称史前人类科技的巅峰之作。
实验复原
为了揭示并复原古人运用轮轴机械加工玉器深孔的工艺，邓聪于2018年在执教的香港中文大学考古实验室内，带领学生选取天然河流中的鹅卵石作为轴承，搭配木质大型轮盘与竹管作为轴柱，从海滨采集石英砂作为解玉砂，并以大型竹管充当钻具，构建了一套原始的木石制轮轴机械。
操作时，由人手推动这套木石轮轴机械，直接拉动轮盘旋转。在精准的时间计算与转数控制下，轮盘每分钟可转动60至80次，且主要朝同一方向旋转。这种旋转运动产生强大的机械力矩，使加有沙水的竹管钻具在玉毛坯表面进行摩擦。同时，木轮盘叠压在鹅卵石轴承上，由于接触面的相对运动，在轴承上留下了同心圆状的研磨痕迹。
邓聪教授作玉器制作技术考古科普报告。中新网记者 孙自法 摄
复原实验数据显示，采用青海产优质软玉方型玉琮毛坯，通过对向方式管钻穿孔，完成直径6.6厘米、深5厘米的中孔脱芯工程，总共耗时37小时47分23秒，期间木轮旋转了141452次。
邓聪表示，这是迄今首次利用原始木石轮轴机械复原玉琮穿孔的实验，证明了在没有金属管钻的情况下，仅凭木石材料及解玉砂的组合，即可克服软玉大型穿孔的技术难题。
作为另一项重要成果，该实验还详细记录并拍摄了木轮盘与轴承间的摩擦方式，特别是滑动摩擦在石轴承上形成使用痕的过程。这有助于动态掌握轴承使用痕的发生机制，为今后判断考古出土同类玉石器提供了标准依据。
天圆地方
“天圆地方”是中国古人重要的宇宙观，象征天象的圆形概念也被集中体现于中国玉文化之中。
邓聪指出，距今约一万年前后的中国，先民们以代表社会最高价值观物质的软玉，结合当时最先进的轮轴机械旋转科技，制作出近乎正圆的玉器。此举旨在表达至高无上的“天圆”哲学，同时也象征着中国史前科技水平与精神文明的核心。
出于对“天圆”理念的执着追求，自新石器时代早期起，中国便涌现出一批精通轮轴机械的天才玉工。他们凭借知识与经验制作各类圆形玉器，以满足社会的精神文化需求，这也使得中国史前的轮轴机械技术处于遥遥领先的地位。
考古研究推断，在兴隆洼文化阶段，这些优秀玉工已完全掌握轮盘与被加工物共同旋转轴心的理论；到了红山及良渚文化阶段，他们对轮轴机械的运用更加娴熟，达到了标准化与专业化的高端水平。
邓聪说，自新石器时代开始，中国古人以软玉为原料，配合先进的轮轴机械，生产出琮、璧、环、玦等玉礼器，“开创出史前东方礼器独特的文化风格，以及绵延至今的中华玉文化。”
