说明：双凿铁范。1953年出土于河北省兴隆县。

来源：大约公元前280年，在距今北京市东北方向100公里的燕国铸造和使用。

当前状况：展示在中国国家博物馆“古代中国”展厅。

在这个虚拟长城展览的第五部分，威廉·林赛试图用两件金属器具来提示发明和技术是怎样对长城历史产生影响的。这是两件最初使一方得利，最终使双方受益的器物。

我与长城结缘已有25年，可在我的记忆里亲眼见到铁匠“铸铁”的场面却屈指可数。第一次我看到的是一个老汉在做一件农具。当时的场面对我来说简直是一种震撼，虽然我并没有意识到它的意义有多么深远。

位于山西北部“内长城”附近有一个叫光武的小镇，是一个被城墙和边墙围住的“城中之城”，它简直就是一块“古董飞地”。1995年夏季的一天，我踉踉跄跄、深一脚浅一脚地走过了这个古镇。这个曾经作为古代贸易集散地的小镇，虽然历经了两千多年时光的剥蚀，却仍然没有多少变化。说实在的，就是把1995年的最后一位数抠掉，改成公元199年，我也会相信。

铁匠在浇铸农具之前，需要有铁水。与古今炼铁炉相比，这位老汉的“炼铁炉”有点意思，它只不过是一个里面糊着泥巴的大汽油桶。读到这里，也许会唤起一些中老年读者在大跃进和文革初期砸锅卖铁的“疯狂”记忆。那时家家户户为了国家增加钢铁产量而在“自家后院”里大炼钢铁。

铁的冶炼离不开空气、燃料、水等要素。风箱里的空气呼哧呼哧地被压进油桶里，透过吼叫着的橘红色火苗，可以看见一个似锅非锅的用来熔化铁水的容器。一阵忙活之后，老汉将热浪扑面、通红耀眼的铁水倒进了一个事先准备好的模子里，等到铁水冷却凝固，他再用小铁榔头对一些有毛刺的地方稍加“修饰”，一件农具就做好了！

嘿，等等，铸铁过程和使用的工具就这么简单？如同老汉使用的铁夹子和铁榔头，外加铁模具都是一些再简单不过的工具。这使我意识到，古代人炼铁的方式和过程也不过如此：加热铁矿石粉，从中去除渣滓，提炼出铁水，倒入模具，塑铸成型，稍加打磨成工具。铁制工具的出现使人类的生活水平有了长足的进步。这一时期就是众所周知的铁器时代。

我的这件铁器文物，如果不算是最古老的，也是其中之一。它不是在我第一次看见铁匠铸铁的山西发现的，而是出自河北。虽然它展示在刚刚整修一新的中国国家博物馆里的古代中国展厅，但是大多数参观者对这件铁器均熟视无睹。它们总是被外观上引人眼球的青铜器物所吸引。虽然青铜器和铁器都是金属，但青铜器罕见稀有，而且大都制成豪华精致的礼器。而这件铁制品既无光泽，也不起眼，它是一件实用之物，是用来铸造工具的工具——双凿铁范（同时铸造两根金属凿子的模具）。

这个双凿铁范是在1953年与其他86个“同伴”一起被挖掘出来的。可以想象，公元前280年这里是一个铁制品场的模具室，是大量制造铁制工具的地方。中国的考古学家们已经发现了数量众多的战国时期的铁制品生产地，它们分布在南至广东、北到内蒙古的广大地区，覆盖了战国时期所有七个国度的领地，年代均可以追溯到公元前300年甚至更早。

铁器的出现是一个世界范围的革命，几乎几所国家的历史都有对它的记载。然而，铁制品的质量却是大相径庭。今天大约有300万家住北美、英伦三岛和澳大利亚、操着英语的人，都一直保留着“史密斯”这个姓氏。这些人祖上从事的都是同一个职业——铁匠。“史密斯”来自于“史玛特”，意思是用力敲击、击打。因为“史密斯”时代的冶铁水平十分落后，铁矿粉的熔点达不到浇铸的温度。这些“史密斯”（铁匠）们只能把铁矿粉熔化成“海绵铁”，再“史玛特”（敲击）成粗糙的工具。

那么要获得浇铸的铁水需要哪些条件呢？首先，提高炉内温度：通过风箱将空气不断压入炼铁炉内，使火势增强，温度增高。此外，减少炉内热量向外发散：在炼铁炉内壁使用一种耐火材料的保温层进行保温。最后，降低铁矿石的熔点：在铁矿石和碳的混合物之中加入一种“黑土”，把炼铁的熔点从1200摄氏度降至1000摄氏度左右。当西方的“史密斯”们还只能敲打“海绵铁”的时候，东方的中国人已经能够熔化铁矿石、浇铸铁水，制造出各种工具和其他用具，这一成就比西方早了1000多年！

双凿铁范等铁制工具的使用，加快了生产效率，对长城修筑也产生了巨大的影响。虽然早先大部分长城是由夯土建造而成，但在一些地表能够找到石头的地方，也用石头作为建筑材料。由于缺乏敲击和钻凿的工具，大岩石很难被破开；要将裸露出地表的矿脉切割成可以使用的大小石材，更是不可想象的。这一状况在战国（公元前476-221）时期，由于铁的使用得到了改变。这些铁范日日月月、年年岁岁地浇铸出了成千上万个凿子；这些凿子又在修建长城时的凿岩切石中被广泛使用。我们甚至可以这样说，铁制工具的使用开启了长城建筑技术的新时代。

需求是发明之母。当相邻国家互相争霸，战事是司空见惯的。新材料、新技术的使用使得工具和武器的性能得以提高。双凿铁范这种工具，为防御工事更加优良坚固提供了条件。从公元前4世纪末到3世纪初，许多诸侯国修建起了“长墙”——城墙，大多是用于防御的工事。虽然这些建筑大部分是用夯土建造的，但至少有一部分采用了新方法——采石修筑。由燕国领地兴隆制场生产出来的凿子和其他工具，燕国人修筑“长墙”时一定在使用它们了。

然而，在铁器真正发挥作用之前，仍然有一个大问题需要解决，正像英国剑桥大学李约瑟研究所的古代科学专家克利斯朵夫·库伦教授所指出的那样“‘简单冷浇铸’出来的铁器，由于含碳量高，虽然坚硬，但很脆弱，易于击碎。如果想要出做耐用的铁制工具，就得在加热过程中改变内部结构，得到即坚硬又有韧性的铁制品。”中国人在公元前4世纪就已经掌握了这种铸铁方法。

燕国总共修筑了800公里长的防御工事。秦始皇在北方修建“万里长城”时，连接了现存的三段“百里长城”——秦长城、赵长城和燕长城，燕长城是其中非常重要的一段。这条“万里长城”的石质部分现在仍然可以在这么多地方见到。

万里长城连绵蜿蜒，它是用一锹锹黄土、一块块砖石建造出来的。当我抚摸着这一块块边缘尖利的石头时，我觉得自己触摸到了历史的脉搏，听到了2300年前石匠们用铁制工具开采石头的声音。