中新网北京8月2日电 (记者 孙自法) 那些承载着源远流长、博大精深中华玉文化的精美玉器，在史前时期究竟是如何被制造出来的？这一话题长期以来备受学界关注，争议亦未曾停歇。
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现身中国考古博物馆。在“中华文明溯源”系列学术讲座第101期活动中，他以“良渚玉琮管钻孔技术考古实验”为题进行科普报告。邓聪指出，经过考古研究与复原实验的双重验证，早在新石器时代，中国先民便已掌握了木石构造的轮轴（辘轳）机械技术。这项发明，为琮、璧、环、玦等玉器的大规模制作、传播及技艺传承，奠定了坚实的技术底座。
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
据考古研究推测，中国史前早期的轮轴机械，是由水平旋转的木轮盘、轴承以及轮轴三者结合而成的木石结构。
在接受采访时，邓聪进一步阐释了他的观点。一方面，新石器时代尚未诞生金属工具；另一方面，史前出土了海量精美玉器。若仅凭手工打磨而无机械辅助，想要实现如此高的工艺水准几乎不可能。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”的猜测，都因未能从机械力学角度切入而显得经不起推敲。
邓聪介绍道，基于对辽宁查海遗址已知最早石质固定轴承，以及澳门黑沙玉石作坊遗址轮轴管钻机械遗迹的研究发现，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，足以攻克良渚玉琮硬度高达莫氏6度至6.5度的软玉钻孔难题。实验显示，穿孔深度可达50厘米，且孔径较大（介于5厘米至6厘米之间），这堪称史前人类科技巅峰的代表之作。
实验复原
为了揭示并复原古人利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，带领学生开展了一项模拟实验。他们挑选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，并从海滨采集石英砂作为解玉砂，以大型竹管充当钻具，由此组装出一套原始的木石制轮轴机械。
这种依靠人力推动的木石制轮轴机械，通过人手直接拉动轮盘实现旋转。在精准的时间计算及转数控制下，轮盘每分钟转速可达60转至80转次，且旋转运动主要保持单一方向。由轮盘旋转产生的强大机械力矩，使得加沙加水的竹管钻具能在玉毛坯上持续旋转摩擦。与此同时，由于木轮盘迭压在鹅卵石轴承上，双方接触面在旋转过程中产生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
复原实验的操作数据显示：选用青海产良质软玉方型玉琮毛坯，采用对向方式管钻穿孔，最终钻穿直径6.6厘米、深5厘米的中孔并完成脱芯工程。整个过程历时37小时47分23秒，木轮累计旋转141452次。
邓聪表示，这是迄今所知首次以原始木石轮轴机械复原玉琮穿孔的实验。结果证实，在没有金属管钻介入的情况下，凭借木石材料与解玉砂的组合，完全有能力克服软玉大型穿孔的技术难题。
作为另一项重要成果，此次玉琮穿孔实验还精细记录并拍摄了木轮盘与轴承间摩擦的方式，特别是滑动摩擦在石轴承上形成使用痕的过程。这使得研究者能够动态掌握轴承使用痕发生的机制模式，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，象征天象的圆形元素，也被中国玉文化核心概念集中体现。
邓聪解释说，在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，配合当时最尖端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及精神文明的核心。
出于对“天圆”理念的强烈追求，从新石器时代早期开始，中国先民中便涌现出许多精通轮轴机械的天才玉工。他们凭借知识与经验制作各种圆形玉器，以满足社会的精神文化需求。这也使得中国史前轮轴机械技术，在新石器时代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技术理论；到了红山及良渚文化阶段，他们对轮轴机械的运用更是炉火纯青，完全达到了标准化与专业化的高端水平。
邓聪总结道，自新石器时代起，中国古人以软玉为原料，配合先进的轮轴机械，生产琮璧环玦等玉礼器，“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。”
