中新网北京8月2日电 (记者 孙自法) 中华玉文化源远流长、博大精深，那些精美的玉器究竟是如何在史前时期被制造出来的？这一谜题长期备受瞩目，也引发学界诸多争议。
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亮相中国考古博物馆“中华文明溯源”系列学术讲座第101期。他以“良渚玉琮管钻孔技术考古实验”为题进行科普分享，指出考古研究与复原实验确凿证明：早在新石器时代，中国先民便已掌握木石构造的轮轴（辘轳）机械技术，这为琮、璧、环、玦等玉器的规模化生产、传播及技艺传承筑牢了根基。
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，实为水平旋转木轮盘、轴承与轮轴三者结合的木石结构。
邓聪在接受采访时分析道，新石器时代尚无金属工具问世，而史前出土了大量工艺精湛的玉器。若无机械辅助，仅凭手工打磨几乎无法实现。此前学界曾有良渚玉琮钻孔使用金属工具或缺乏机械辅助两种猜测，但这两者均经不起推敲，根本原因在于未从机械力学角度思考。
邓聪介绍，基于辽宁查海遗址已知最早的石质固定轴承，以及澳门黑沙玉石作坊遗址发现的轮轴管钻机械遗迹，研究证实：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，能成功攻克良渚玉琮硬度达莫氏6度至6.5度的软玉钻孔难题。穿孔深度可达50厘米，孔径大者在5厘米至6厘米之间，堪称史前人类科技巅峰之作。
实验复原
为揭示并复原古人利用轮轴机械加工玉器深孔的工艺，2018年，邓聪在香港中文大学考古实验室内带领学生开展实验。他们挑选天然河流中的鹅卵石作为轴承，搭配木质大型轮盘及竹管充当轴柱，从海滨采集石英砂用作解玉砂，并以大型竹管作为钻具，组装成一套原始木石制轮轴机械。
这套由人力推动的木石轮轴机械，通过人手直接拉动轮盘旋转。在精准的时间计算与转数控制下，轮盘每分钟可达60转至80转次，且主要朝同一方向旋转。轮盘旋转产生强大机械力矩，竹管钻具前端加沙加水，在玉毛坯上旋转摩擦。同时，木轮盘叠压在鹅卵石轴承上，因木轮旋转双方接触面，留下了同心圆研磨的使用痕迹。
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
复原实验数据显示，选用青海产优质软玉方型玉琮毛坯，采用对向方式管钻穿孔，完成直径6.6厘米、深5厘米的中孔脱芯工程，全程耗时37小时47分23秒，木轮累计旋转141452次。
邓聪表示，这是迄今所知以原始木石轮轴机械首次复原玉琮穿孔的实验。结果证实，在无金属管钻条件下，依靠木石及解玉砂的组合，完全能够克服软玉大型穿孔的技术难题。
另一项重要成果在于，玉琮穿孔实验精细记录并拍摄了木轮盘与轴承间的摩擦方式，特别是滑动摩擦在石轴承上形成使用痕的过程。这使得研究人员能动态掌握轴承使用痕的发生机制与模式，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在中国玉文化的核心概念中得到集中体现。
邓聪指出，距今约一万年前后的中国，先民们用代表社会最高价值观物质的软玉，结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与精神文明的核心。
出于对“天圆”理念的强烈追求，自新石器时代早期起，中国便涌现出一批精通轮轴机械的天才玉工。他们凭借知识与经验制作各类圆形玉器，满足社会精神文化需求。这也使得中国史前轮轴机械技术在新石器时代遥遥领先。
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；至红山及良渚文化阶段，他们对轮轴机械的运用更加娴熟，达到了标准化与专业化的高端水平。
自新石器时代开始，中国古人以软玉为原料，配合先进轮轴机械，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。”邓聪说道。