玻璃的古老起源在哪？
如今，玻璃在厨房的架子上随处可见，是再普通不过的东西。但在其历史早期，玻璃尤其珍贵，只为君王权贵所有。数千年前，古埃及的法老们甚至在死后都要用玻璃器物将自己围起来，这为考古学家们留下了不少令人惊叹的历史标本。图坦卡蒙国王的陵墓内有一个装饰性的书画板和两个由实心玻璃制成的蓝色头枕，这对头枕可能曾经枕过古埃及的皇室成员。此外，随葬面罩上也镶嵌着蓝金相间的玻璃，以此来作为国王的面饰物。
安德鲁·肖特兰是英国克兰菲尔德大学的考古学家，他说，青铜时代晚期的材料更注重实用性，多为浅黄、棕色、沙色等色系。在这样一个“务实”的世界里，蓝、紫、青绿、黄、红和白等五光十色的玻璃，闪耀着除宝石外最引人注目的色彩。按照当时的材料等级排名，玻璃只略次于金银，其价值与宝石一般无二。
但是，关于这一珍贵的材料还有许多未解之谜。比如，玻璃最早在哪开始流行？它的工艺如何、怎样着色？在古代世界又是怎样传播的？尽管迷雾重重，但在过去几十年中，材料科学技术和对已出土文物的重新分析已经开始填补这些问题的细节。而这些分析，又为我们打开了一扇窗户，让我们得以窥见青铜时代工匠、商人和国王的生活以及他们之间的跨国互动。
阿玛尔奈书简，出土于现代埃及的阿马尔奈遗址，是古代国王之间往来的刻有楔形文字的泥版，其中就提到了玻璃。在亚实基伦的迦南统治者Yidya的信件中，其中一条就是对法老玻璃订单的评论：“国王，我的主，他已经订购了一些玻璃制品，我谨将30块玻璃呈给国王，我的主。还有，谁是不服从国王命令的狗，谁违背主人、太阳之子、天之骄子？”
无论是古代还是现代，玻璃通常都由二氧化硅或硅石制成，具有原子排列不规则的无定形结构。考古学家发现，玻璃珠的历史最早可追溯到公元前3000年。基于相同材料和技术的釉出现得更早，但直到青铜时代晚期，玻璃才真正在埃及、希腊迈锡尼和美索不达米亚等近东地区开始使用。
和今天不同的是，那个时代的玻璃通常色彩饱和、不大透明，且其原料的来源是破碎的石英石而非沙子。
聪明的古人想出了绝妙的办法，能将破碎石英石的熔化温度降低到青铜时代的熔炉所能达到的最低温度：利用沙漠植物的灰烬。这些灰烬中其中含有大量的盐，沙漠植物中还含有石灰，能使玻璃更加牢固。古代的玻璃制造商还添加了能赋予玻璃颜色的材料，如能呈现深蓝色的钴和能呈现黄色的锑酸铅。这些成分在熔体中融合，形成了今天研究人员探寻古代玻璃奥秘的化学线索。
材料学家马克·沃尔顿来自美国伊利诺斯州埃文斯顿的西北大学，他说：“我们可以分析古代玻璃生产过程中使用的原材料，然后找到玻璃的来源。”在2021年的《材料科学研究前沿进展年鉴》中，他与其他研究者合著了一篇关于材料科学、考古文物和艺术品的文章。
但是，这些“化学线索”给研究人员带来的发现也并不多。
大约20年前，当肖特兰和同事们调查玻璃的起源时，那些来自埃及、近东地区和希腊的玻璃由于化学组成极其相似，很难利用当时的技术将其区分开来。不过，蓝色玻璃是个例外。这要归功于出生于波兰的化学家亚历山大·卡兹马尔奇克的工作。上世纪80年代，他发现铝、锰、镍和锌等元素与钴一起，能使玻璃呈现深蓝色调。
通过检测这些元素的相对含量，他的团队甚至追踪了用于将玻璃“染”成蓝色的钴矿石，找到了其在特定的埃及绿洲中的矿源。
从卡兹马尔奇克研究的“终点”开始，肖特兰着手研究古埃及人是如何处理这种钴矿石的。这是一种叫做明矾的含硫酸盐化合物，不会融入到玻璃中。但在实验室里，肖特兰和同事们再现了青铜时代晚期的工匠们可能用来制造兼容颜料的一种化学反应。他们创造出了一种深蓝色的玻璃，看起来很像埃及出土的蓝色玻璃器物。
在本世纪初的几年里，一种相对较新的方法为古代玻璃的研究开拓了新思路：激光剥蚀-等离子体质谱仪，该技术能利用激光去除材料中肉眼看不见的微小斑点。然后，它使用质谱分析法测量一组元素，从而形成样品的化学指纹图谱。基于这种方法，2009年，肖特兰和沃尔顿等人对希腊出土的青铜时代晚期玻璃珠进行了分析。其中一些研究人员提出，这些玻璃珠可能拥有自己的“生产车间”。
分析显示，希腊出土的玻璃有近东地区或埃及的特征，这一结果支持“希腊从这两个地方进口玻璃”的观点：尽管希腊可能有加工玻璃的能力，但这里出土的玻璃并非“本地产品”。分析还显示，埃及所产玻璃的镧、锆和钛含量较高，而近东地区所产玻璃的铬含量较高。
不过，玻璃最早是在哪里诞生的呢？至少百年以来，研究人员一直在争论两个最有可能的地方：近东地区和埃及。
据来自公元前1500年左右一些保存完好的精美玻璃制品，学界最初倾向于埃及。但到了上世纪80年代，当努斯出土大量玻璃后，研究人员又认为答案可能是公元前1500年的近东地区。然而，大约同一时期的对考古文献的重新分析显示，努斯的存在时间要比研究人员估计的晚100~150年，而那个时期埃及的玻璃工业似乎更为发达——也就是说，这次的研究结果再次倾向于埃及。
但这并不是故事的结局。实际上，玻璃也是会被降解的。
在沙漠这一几近理想的保存环境下，埃及古墓和城镇中的文物已经保存了数千年。另一方面，美索不达米亚洪泛区陵墓中的近东玻璃则更频繁地遭遇水淹，这会浸出稳定化合物并将玻璃变成片状粉末。这种“变质”的玻璃很难辨识，也无法展出，这意味着人们可能错失许多近东地区的玻璃文物。肖特兰说：“我认为很多玻璃实际上已经消失了，因为早期的出土工作对这种‘易碎品’的关注远少于其他文物。”
肖特兰表示，无论如何，最重要的是，“目前我们仍无法真正得知玻璃最早诞生的地方。”
要分析玻璃的产地是一件很棘手的事情，这在一定程度上是因为它们经常被交换：既作为成品，又作为加工成珠子或器皿的毛坯玻璃。来自尼科西亚塞浦路斯研究所的考古材料科学家蒂洛·雷伦，曾研究过图坦卡蒙墓葬中物品背后的工艺。他表示，玻璃有助于古代各帝国之间的联系。
他说，国王们将制造玻璃的材料运送到其他统治者手中，并期望得到其他货物或忠诚作为回报。青铜时代晚期的库存清单揭示了象牙、宝石、木材、牲畜以及奴隶等“货物”的交换，虽然玻璃在这种馈赠和进贡惯例中的作用尚未完全揭晓，但流传至今的有关古代器物的组成成分也支持玻璃交换一说。
在埃及古罗布地区出土的一条玻璃珠项链中，肖特兰及其同事发现了与美索不达米亚相关的化学特征：相对较高的铬含量。这条项链所处的位置表明这一闪耀夺目的首饰很可能是送给法老图特摩斯三世和他近东妻子的礼物。随着研究的不断推进，肖特兰表示，“我们现在方才开始窥及埃及和其他地区之间的一些交流。”
考古学和材料科学已经找到了关于古代制造玻璃的地点以及青铜时代晚期玻璃如何在各帝国间传播的线索。
上世纪80年代初，潜水员在土耳其海岸附近的一艘沉船上发现了各国交流的证据，这艘来自于公元前13世纪的船便是大名鼎鼎的乌鲁布伦沉船。英国谢菲尔德大学的考古学家卡罗琳·杰克逊说，对沉船所载货物的分析揭示了当时的“全球经济”：这可能是一艘腓尼基船的一次外交送礼之行，船上满载着来自世界各地的奇珍异宝：象牙、铜、锡，甚至是来自波罗的海各国的琥珀。
值得一提的是，沉船上取出了大量彩色玻璃——175块用于生产器物的玻璃块半成品。
在这堆玻璃块中，大多数铸锭是由钴着色的深蓝色，但这艘船同时也运有紫色和天蓝色的铸锭。杰克逊和她的同事从三块玻璃块上切下一些小碎片，并在2010年报告说，根据微量金属的浓度，这些未加工的玻璃块起源于埃及。
确定玻璃制造地点很棘手的另一个原因是玻璃生产和制造的过程几乎没有浪费。雷伦说。因此，在大约20年前，他和考古学家埃德加·普施在尼罗河三角洲的一个挖掘室工作。他们在这跳蚤肆虐的地方仔细研究各种陶器，以找寻古代玻璃制作坊的迹象。该遗址位于现代埃及的坎蒂尔附近，是公元前1200年法老拉美西斯二世的首都。
在这里，雷伦和普施发现许多容器都有一个富含石灰的表层，这可以作为玻璃和陶瓷之间的不粘屏障，使玻璃能完好无损地被轻松取出。一些“可疑”的玻璃器物引起了他们的注意——包括一个可重复使用的啤酒罐，内盛有白色泡沫状半成品玻璃。
二人将陶器的颜色与它们在熔炉中承受的温度联系起来：在900摄氏度左右的温度下，原材料被熔化，从而制造出半成品玻璃；但有些熔炉呈深红色或黑色，表明它们已被加热到至少1000摄氏度，而这个温度足以让玻璃熔化并使其均匀着色，从而生产出漂亮的玻璃锭。
研究不仅于此。他们还发现一些熔炉中甚至仍残留着一些以铜着色的红色玻璃碎片，“（利用这些）我们能够确定玻璃制造的证据，虽然没有人知道它原本是什么样，”雷伦说。
从那时起，雷伦和同事们在其他地点也陆续发现了类似的玻璃制造和铸锭生产的证据，包括古老的沙漠城市阿马尔奈。他们注意到了一个有趣的事情：在阿马尔奈的熔炉中，只有深蓝色的玻璃碎片出现；但在红色的铜也被用来制造青铜器物的坎蒂尔，出土的熔炉中主要含有的却是红色的玻璃碎片。
上世纪20年代，埃及考古学家马哈茂德·哈姆扎甚至在坎蒂尔考古出一大块被腐蚀的红色玻璃锭。而在一个叫利斯特的地方，熔炉中主要是天蓝色的玻璃碎片。雷伦说，每一个考古地点的单色发现表明，一个玻璃“生产车间”只烧制单一颜色的器物。
但是，工匠们仍有机会看到“彩虹”：阿马尔奈遗址中出土的玻璃棒就有多种颜色，这可能是由重新熔化的各色玻璃铸锭制成的，这支持了用于玻璃加工的有色铸锭在各地传播和贸易的观点。
考古学家在继续追寻阿马尔奈玻璃的故事，并在某些情况下更仔细地重复早期考古学家的探索。1921~1922年，由考古学家伦纳德·伍利领导的英国团队进行了对阿马尔奈的挖掘考古工作。然而，来自柏林自由大学的埃及学家和考古学家安娜·霍奇金森则毫不留情地表示，“坦率地说，他把事情搞得一团糟。”伍利在其手忙脚乱的考古工作中专注于“更华丽的发现”，这使得他在记录玻璃时没有尽职调查。
鉴于此，在2014年和2017年的挖掘工作中，霍奇金森和同事们重新努力寻找伍利团队所遗漏的各种线索。
这期间，霍奇金森的团队在阿马尔奈地区发现不少玻璃棒和碎片，有些是在没有窑炉的、地位相对较低的家庭附近出土的。这有点让人费解，因为在当时玻璃被认为是地位的象征。受更古老时期埃及艺术的启发，考古学家想知道是否可以用小火来加工玻璃。
他们围着炉子日以继夜地研究，发现在比通常制造玻璃更小的火候中也可以达到足够烧制玻璃珠的温度。霍奇金森说，早期的考古学者可能忽略了这种小炉子，因此玻璃制造可能并非像研究人员一直以为的那么高大上。她进而推测，也许当时的妇女和儿童也参与到玻璃制造的工作中，这表示维持合适的火候需要许多人手。
实际上，雷伦也一直在重新思考当时那些玻璃的去处，因为近东地区的商业城镇盛产玻璃，并且大量运往希腊。“在我看来，这不像是一种受到严格控制的皇家商品。我相信，再过5~10年我们就能够证明当时的玻璃是一种昂贵且特有的商品，但并未受到严格控制。”他认为，当时的玻璃确是属于精英阶层，但不仅限于皇室。
不仅如此，研究人员也开始使用材料科学来追踪彩色玻璃制品中“颜色”的交易。
2020年，肖特兰及其同事报告了他们使用同位素来追踪锑的来源，这是一种可用于产生黄色或使玻璃变得不透明的元素。肖特兰说：“绝大多数的早期玻璃中都含有锑。”不过，锑非常罕见，这让他的团队很想知道古代的玻璃制造商是从何处得到这一材料的。研究之后，他们发现这些玻璃中的锑同位素与来自当今高加索格鲁吉亚地区的硫化锑或辉锑矿的矿石相匹配——这是当时有色玻璃国际贸易的最佳证据之一。
如今，研究人员还在继续研究玻璃最早产生的年代。虽然埃及一直饱受关注，但近东地区仍有许多可待考古学家们挖掘以找寻新线索的遗址。由于现代社会对文物跨国的诸多限制，霍奇金森和其他考古学家正致力于在挖掘现场应用便携式考古法，并积极与当地研究人员开展合作。同时，在日益强大技术的再分析之下，许多曾研究过的旧物件也可能产生新的考古线索。
不过，随着我们对玻璃历史认识的不断发展，雷伦也警示说任何研究结论都不要太过肯定。尽管考古学家在历史记录和已知文化背景的帮助下，仔细思考了这些古代玻璃器物的意义和传奇，但曾经散落在某个特定地点的材料中只有一小部分能保存至今并被发现。“在考古研究工作中，可能会得到相互矛盾的信息和想法，”他表示，所有这些信息和玻璃的“碎片”都可以用不同方式拼凑出不一样的图景，得出不一样的结论。