關於藍色的故事（一）

前段時間去逛大都會博物館，走馬觀花下來，幸而也略有所聞。就埃及展區而言，印象最深的並非木乃伊或神廟，而是俯拾皆是的藍色文物。時間較後的希臘，所常用的也不過是紅黑二色而已；這些更為久遠的彩陶，卻偏偏藍得鮮亮可愛。欣喜之餘，疑病又不免發作，於是略略向說明一瞧，便瞅見了「blue lotus」的字樣。藍睡蓮？有機色料千年不褪，黑科技啊！回來後興沖沖一番調查，才明白指的是陶器上的圖案...

然而，也並非全無收穫。「美麗秘訣」雖無關「天然植物營養」，卻指向數種有名的人造礦物。它們的前世今生，又能引出不少有趣的細節。趁著熱情尚未冷卻，索性把藍色與化學的故事整理一番吧！

嵌著黃金的藍寶石

色彩一直是表現的重要途徑，但凡先民們想要給日常用的瓶瓶罐罐增加點審美情調，他們就不得不面對這一問題。創作欲也著實不容小覷，尚未作別石器時代，元祖級藝術家們便已掌握了控制原料和燒制過程以形成紅、黑等色的技術。另一方面，對於藍色的嘗試則相對遲緩，這大概是由於很難從易得的天然物出發抵達目標——又或許藍色在當時算小眾愛好。

天然的藍色礦物雖有數種，在歷史上持續發光放熱的卻唯有青金石。對熟悉美術的人而言，由純石製成的天然群青或許更顯親切。

青金石是一種鋁硅酸鹽礦物，與方鈉石、藍方石等同屬一套骨架，差別主要體現為填充離子的些許不同。其硅氧比為1：2（其中一半的硅被鋁替換），可知硅氧四面體全部頂點均共角連接，形成網狀結構。這種結構存在許多空隙，實際上可以視為沸石里的β籠彼此共面相連，其他陰陽離子或填入籠內，或處於四面體之間。為人稱道的藍色源於其中的離子，故而含硫量需在一定範圍才有可能形成，如此一來自然礦藏稀少。此外，青金石又常與黃鐵礦共生，於是金斑點點，平添了一份華貴與神秘。

此礦石之所以長盛不衰，與其先發優勢也密不可分。位於阿富汗Sar-i Sang的青金石礦是遠古世界唯一的已知貨源，其開採歷史可追溯至公元3000年前，至今仍是主要產地之一——雖說近年因被民兵武裝佔領而形同荒廢。若非在史前時期便告發現，又或地理位置不在交通密切的中亞，青金石定不會如此頻現芳蹤。

美妙的藍色石頭乘著原始貿易的波浪，南征印度，西入兩河，進而漫遊至整個地中海。即便是較為孤立的天朝，在戰國時的出土文物中也曾得見。五花八門的石器為之開發出來，撬動、切割、鑽研、磨洗，伊朗高原上的先民們紛紛干起了中間加工的營生。歷經重重損耗獲取的材料，最終流轉至天涯海角的嫻熟匠人手中，變作形式懸殊的諸般工藝：以現代的話語來講，這簡直稱得上一種產業鏈。貿易促進人口分工，看來也不是僅限當下的規律。

儘管來源稀少，「藍熱病」患者們揮霍起來卻是毫不吝惜。公元前六世紀修築伊什塔爾城門，尼布甲尼撒二世治下的工匠用青金石磚把整個牆體貼了個遍。埃及人對此也是樂此不疲，他們想到了一種妝點造型藝術的新點子——用青金石做成眼球，比如著名的圖坦卡蒙黃金面具。

希臘羅馬雖然也繼承了地中海大雜院的一些傳統，但藍色狂熱在歐洲的再起，卻是中世紀以後的事了。不知是不是休眠多年的藝術芽孢終於覺醒了，忽然間教堂里就有了藍色的一席之地：它流作彩窗下的光輝，它凝作壁畫上的天穹。青金石不斷地輸入歐洲，被精製成粉，呼作群青。這種性質穩定、色調獨特的珍貴顏料，伴隨著歐洲繪畫一路前行，直至近代被各種合成品所取代。

埃及faience與中國古珠

從結果而言，青金石或許並不能滿足埃及人的需求，不然也不會那麼早就找到了替代品。用於模仿的是一種名為faience的工藝品，有時音譯為「費昂斯」。配料中所含的鹼、石英沙等類似玻璃，而先成型後加熱的製作方式卻更像陶瓷，簡單稱作彩陶也似乎不盡妥當。這些器物多呈藍綠色，更兼有一種艷麗的光澤，乍一看幾乎與玉石無異。而這份美麗的秘方，便關乎一種歷史悠久的合成物——「埃及藍」。

埃及藍同樣是一種硅酸鹽，其分子式為CaCuSi4O10；硅氧比為1：2.5，可知每個硅氧四面體都以三個頂點共角連接，形成層狀結構。O原子構成的四配位正方形場中坐落著Cu2+，紅光被其吸收，故而呈現為藍色。這種物質極少自然形成，因而被視為最早的人造色料。我們可以從成分推想古埃及人當年採用的原料：沙子（SiO2）,石灰（CaO），還有銅礦石。

不過，如此單純的配方並不足以顯示先民們所經受的挑戰。合成這種物質有兩個關鍵：一是溫度，二是助熔劑。現代的熱重分析表明，合成反應須保持在800~900度進行，溫度更高則產物分解形成紅褐色的氧化亞銅，對顏色影響十分顯著。這意味著良好的溫度和空氣控制是合成的前提。另外，為了反應的充分進行以及色料的結晶度，少量的助熔劑不可或缺。這點大概是通過加入泡鹼（含碳酸鈉）來解決的，一份羅馬時期的記述亦如是說。

埃及faience的藍色同樣來源於銅。鑒於是混合物，無法像埃及藍一般給出確定的成分和結構，但顏色成因仍是相似的。更為細緻的研究表明，faience中的Cu2+處於八面體配位場中時將呈現出綠色；而隨著八面體場逐漸變形過渡至平面正方形，吸收峰也漸漸紅移，faience改觀為藍色。

自公元前4500年左右發明以來，這一替代物很好地解決了埃及當地群眾的基本需求，人們普遍使用faience制的人像或特殊飾品作為陪葬，以盼死後的重生。土豪法老倒也不曾顯出對冒牌貨的鄙視，作為權威象徵的「彎鉤+連枷」飾有藍色條紋，據分析是含有銅與鈷的彩色玻璃，可謂如出一轍。

同青金石一樣，埃及藍也曾一度走出故鄉，環遊於地中海。但在羅馬之後，它卻彷彿憑空消失了一般，再次為人所知已是19世紀初。以往常將此歸因於黑暗時代中的技術遺失，不過隨著表徵技術的進步，人們在越來越多的藏身處揪出了埃及藍的殘黨，同時也發覺了一些反例——比如16世紀的幾個義大利畫作。如何解釋這種無視漫長斷層的不合群作品，想必會是一個有趣的問題。

近年來國內發現的一些古珠可以說是另一種不合群派。這種製品國內一般稱為釉砂或者玻砂，是一種燒結溫度較低時形成的近玻璃態物質，與埃及faience頗為類似。其中頗引人入勝的是西周早期（公元前11~10世紀）的一批，集中出土于山西、陝西等地。它們往往也有著或藍或綠的釉色——而且「禍首」依舊是銅。那麼，土產和埃及造可曾是一家呢？元素分析告訴我們，許多土產所含的K/Na比明顯高於埃及造——這被解讀為助熔劑選擇的不同，古代工匠可能採用了本地更為常見的草木灰或硝石。不過與此同時，K/Na比與埃及造相仿的也有一併發現，問題的解釋似乎要比想像的複雜。但無論如何，我們都不至於一無所獲：層層包裹之下，或許是一條民族工藝的濫觴，又或許是一樁文化交流的美談。

無獨有偶，在其他的一些遠古文明也發現了人造色料的跡象，但由於地理隔絕等因素，它們的影響大多隻限於一時一地。中國的「漢紫」便是其中一例，最初在漢代文物中露出馬腳，故而得名；但如今能廣為人知，恐怕是託了兵馬俑的福。

漢紫進一步受熱分解便形成漢藍，成分是BaCuSi4O10，結構與埃及藍基本相同，只是陽離子從Ca換成了同族的Ba而已。漢紫自身的組成則是BaCuSi2O6，硅氧比為1：3，硅氧四面體首尾相連結成四元環，餘下的兩個O原子則用於與Cu2+配位。CuO4平面兩兩相對，便形成了一種獨特的雙核結構，讓人聯想起二聚乙酸銅中的Cu-Cu鍵。也因如此，漢紫並不是特別穩定，除了相對不耐熱以外，弱酸也能輕易地抹消其色澤。

從Ca到Ba所引發的變化，可遠不止改個字母而已。鋇鹽比起鈣鹽要穩定的多，如果古人用的是更為常見的重晶石（硫酸鋇），分解溫度更將飆升至1400度以上，這遠非當時的技術可及。解決這一難題的鑰匙是一種中國特色的秘傳：鉛。帶有漢紫的器物上常能檢出一定的鉛，而合成試驗也表明加入少量PbO可令反應條件降至900~1000度。鉛鹽不僅充當了助熔劑，還起到了催化的作用：它與硫酸鋇反應，生成易於分解的硫酸鉛，分解所得的PbO又繼續參與轉化。

之前提及的古珠里，也有一些留下了漢紫、漢藍的痕迹，但更多的實例還是集中於秦漢時期。而魏晉以往，如同式微的埃及藍一樣，漢紫、漢藍也成了一筆沒有下文的舊賬。不過，一前一後東西遙望的兩種人工藍色，又是否暗藏關聯呢？回答同樣是曖昧的，外來啟發說和自創說均有各自的擁躉。

不過，古代工匠們為何會想到往沙子里摻入鉛和鋇呢？總不會是特意留個標記，方便後人認祖宗吧？有人推測他們是想模擬玉石外觀，所以故意引入鋇來提高渾濁度。相比之下，另一種解釋則更顯質樸：作為原料的方鉛礦（PbS）常與重晶石共生，奇妙故事的契機或許只是一樁巧合。而隨著黃丹、鉛粉等物對方鉛礦的替代，鋇也成了那個跟洗澡水一塊潑出去的嬰兒。

（待續。以後打算寫的有這些：靛藍、鈷藍、普魯士藍、三苯甲烷染料）

部分圖片來源

Standing Hippopotamus | Middle Kingdom | The Met

Lithic Technology Behind the Ancient Lapis Lazuli Trade

Asian Art Museum | Han Purple