在南京博物馆研究人员陆建芳和王根富等人的参与下，陆述义等人研究了4件玉斧饰物，它们是从中国浙江良渚文化遗址和江苏三星村文化遗址发掘出来的，其中较古老的3件约是公元前4000年到公元前3500年的产品， 较“新”的一件出土于后期良渚文化遗址，年代大约是公元前2500年。

　　研究人员用X射线衍射、电子探微针和电子扫描镜等手段对玉斧表面的探测显示，玉斧表面含有的细碎刚玉成分最高达到40%左右。

　　刚玉包括蓝宝石和红宝石，是硬度仅次于金刚石的天然物质，要将刚玉研磨成如此细微的碎粒也只有用金刚石才行。

　　为了验证这一结论，研究人员还用金刚石、硅石、石英砂这3种现代摩擦剂打磨加工玉石原料，并用原子力显微镜分别观察玉斧的表面和他们加工的玉石原料表面，结果发现，只有用金刚石打磨的玉石原料，其表面才能和中国出土的玉斧表面最好地吻合。

　　“即便如此，用现代工业方法加工的玉石，其表面的精致程度仍然不能与6000年前中国工匠的产品相比，”陆述义强调。

　　这一技术的出现看似突兀，推想起来也有合理的根据。陆述义对《环球》杂志记者说，他猜测史前的中国工匠为了制作出最精致的玉器“前赴后继”，在无数次试验和无数次失败后才发现金刚石是打磨玉器表面的最好材料，而刚玉是用来对玉器进行“粗加工”的。

　　离良渚文化遗址和三星村文化遗址约300公里的江苏北部和山东南部，各有一个金刚石矿，这为他们的观点提供了合理的依据。

　　“中国螺旋线”

　　陆述义对玉器的研究始于1999年。他回忆说，自己从9岁时就开始对地质感兴趣，并参加了一些地质学兴趣班。在普林斯顿读本科时，又开始接触和自己有深厚渊源的中国文化。

　　当时他参加了一个中国历史讲座，教师说中国古代的玉器可能是用石英砂打磨的，根据自己的地质学知识，陆述义产生了深刻的怀疑。“石英砂的硬度只稍微比玉高一点点, 而中国古代的玉有些是很硬的，”他说。

　　根据自己从山间溪流里淘刚玉的经验，他认为找到刚玉只需要很简单的技术，中国古代完全可以实现。由此，陆述义开始了对中国玉器加工技术的深入研究。

　　在此期间陆述义还有意外发现。他的研究合作者苏芳淑曾将河南淅川下寺的春秋楚墓出土的、已知最古老的带有螺旋形纹的玉环拿来给他看。该座古墓的主人死于公元前552年。

　　陆述义利用简单的数学和物理方法，对这只直径27毫米的玉环上的10个螺旋形凹槽进行了分析，结果发现它们与“阿基米德螺旋线”极为相符。

　　他用一个旧留声机模拟出了这样一个装置。该装置将一条细绳绑在留声机转盘轴上，细绳两端固定在留声机上部一条细杆上，来回做直线运动的细杆会带动转盘有规律地转动，悬挂在细杆上的尖笔最终在转盘表面划出阿基米德螺旋线。陆述义认为，制造类似装置的技术在公元前550年左右是存在的。

　　因此，陆述义在2004年6月的一期《科学》杂志上发表文章认为，中国可能早在2550多年前就开始使用精密复式机械，这一时间比西方发明类似机械要早数百年。而此前，中国古代玉器上的花纹雕饰曾被普遍认为是利用手工或只能进行一种形式运动的简单机械刻出来的。

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