在史書中，秦軍戰士被描繪成「左手拎人頭，右手抓俘虜」的善戰形象。秦軍的戰鬥力之所以能掃平六國，除了得益於制度和戰略優勢，還與精良的武器裝備密不可分。
在張藝謀電影中，秦軍的劍、弩、弓給人們留下了極為震撼的印象。圖片來源：電影《英雄》
熟讀古代史的朋友們都知道，秦國的武器生產採取責任制，工匠要把名字刻在武器上，所以產品規格統一、質量過硬。不僅如此，秦人的劍更修長，在短兵相接時更易擊中敵人。而在上世紀70年代，人們甚至在檢測兵馬俑武器的化學成分時發現：有些武器的表面居然存在「含鉻化合物」，並推測秦人可能已經學會用含鉻氧化層來防止兵器生鏽！要知道，用鉻元素防鏽的技術直到近代社會才出現。如果秦國人已經掌握了這門技術，那說明中國古人的「黑科技」足足領先了世界兩千多年。
不過就在前些天，劍橋大學等機構的考古學家卻給這個說法畫上了大大的問號。他們的研究顯示，兵馬俑武器表面的鉻元素很可能是埋藏過程中被污染的結果，並且和武器防鏽也沒有關係[1]。
千年不銹的兵器
1974年，隨著兵馬俑坑被意外發現，形態逼真、氣勢恢宏的人俑瞬間吸引了全世界的目光。實際上，除了秦俑之外，一同發掘出土的兵器也是稀世珍寶。
兵馬俑坑裡出土的武器主要包括弩、劍、戈、箭等等，材質大部分是銅錫合金。我們知道，銅鐵一類的金屬製品很容易鏽蝕。像家裡常用的衛浴設備雖是工業生產的不鏽鋼或全銅五金，用上十年也難免出現銹斑。可令人震驚的是，兵馬俑坑中的一些銅製武器歷經兩千多年卻依舊光潔如新！這不禁使人發問：秦國人究竟是用什麼技術才讓武器如此抗腐蝕呢？
惟妙惟肖的兵馬俑。圖片來源：BrokenSphere|Wikimedia Commons
為此，許多學者希望從武器的化學成分中找答案。果不其然，人們發現一些未鏽蝕的銅箭鏃含有不同尋常的元素——鉻[2]。這一發現立馬就讓人們想起了現代冶金工業常用的鉻轉化膜防腐蝕技術（chromate conversion coating）。有了這層保護膜，金屬就像是穿上了衣服，能避免與氧氣、水分以及酸性物質接觸，大大減緩腐蝕速度。儘管學術界仍在懷疑秦人是不是真的掌握了鉻轉化膜技術，但一些媒體卻開始藉此廣泛宣傳中國人老祖先的超前智慧，甚至在中小學生的教輔書中也出現了這樣的論調。
可是，「以鉻防鏽」的說法也有很多疑點。比如有學者就提出，箭鏃是快速消耗品，射出去八成就找不回來了，花那麼大工夫給它防鏽有什麼意義？再比如，中國古代有關冶金技術的文獻相當繁多，記載了各式各樣的防腐蝕技術，為何偏偏沒有提到鉻轉化膜技術？[3]
金屬鉻。圖片來源：Jurii |Wikimedia Commons
在重重疑問之中，劍橋大學等機構考古專家決定對兵馬俑坑的兵器及其周圍埋藏環境做一次大檢測，想看看這些鉻元素的來龍去脈。
利用X射線螢光光譜分析技術（XRF），檢測首先發現武器表面含鉻並不是個普遍現象。受檢測的460多件武器中，僅有8%的武器含有微量的鉻元素（含量大於0.1%）。這可就奇怪了，崇尚標準化生產的秦人如果要用鉻防鏽，為什麼不統一添加，而只是給一小撮武器加上？
更關鍵的是，含鉻的武器大多是銅箭鏃、弩扳機，而受檢測的劍身和矛頭表面卻沒有發現鉻元素。然而，銅劍和銅矛頭中也有不少是保存完好，幾乎沒有生鏽的。沒有了所謂的鉻氧化層保護，這些銅劍銅矛怎麼也千年不朽了呢？後續的相關性分析也顯示，武器的保存狀況和鉻元素的存在與否並無關聯。這說明，兵馬俑各式武器的防腐蝕手段並不是依靠鉻，而且秦人很可能也並沒有掌握鉻轉化膜保護技術。
劍身千年不朽的秦軍寶劍。圖片來源：參考文獻[1]
鉻從何處來
在對武器的配件以及周邊埋藏環境進行化學元素分析之後，研究者們更堅定了自己的看法。劍柄、劍鞘、套圈，以及弓把等配件上，鉻元素是廣泛存在的，可這些部分相比較於劍身、矛頭等關鍵部位來說，偏偏是最不需要防腐蝕的。這進一步說明，鉻的出現，並不是作為防腐蝕之用。
既然如此，兵馬俑武器表面為什麼會有鉻元素呢？研究人員認為，這是因為武器的周邊環境存在鉻，在埋藏過程中沾染到了武器表面。可是，他們的觀點卻引入了一個新問題：兵馬俑坑規模如此之大，內部環境也很複雜，而這個含鉻的污染源會在哪裡？
毫無疑問，首先被懷疑的「嫌疑人」當然是埋藏武器的土壤，因為它與武器的接觸最親密持久。在中國西北地區，鉻鐵礦（FeCr2O4）比較豐富。如果兵馬俑坑裡的土壤含有大量鉻鐵礦物，或許就能沾染到武器表面。然而，檢測結果顯示武器周邊土壤含鉻量微乎其微，並且模擬實驗也否認了鉻元素會從土壤轉移到武器上。因此，土壤作為污染源的可能性就被排除了。
秦俑表面殘存的顏色。圖片來源：Self-made |Wikimedia Commons
在土壤之外，二號懷疑對象就是兵馬俑的顏料了。秦國時期使用的顏料大多是用自然界的礦石研磨調製而成，而這些天然礦石就可能含有鉻。但是檢測結果再一次否定了猜測，整個兵馬俑坑裡的顏料都沒有被檢測出鉻元素。
兵馬俑彩繪用到的顏料。圖片來源：Charlie |Wikimedia Commons
這可就奇怪了，兵馬俑坑裡能攜帶鉻元素的東西還有誰呢？研究人員想到了另一樣「看不見」、平時注意不到，但卻無處不在的東西，這便是「漆」。以往的研究已經發現，秦俑在繪製顏色之前，得先塗上幾層漆作為基底。另外像長矛的木桿、劍弩的弓臂上也會塗漆。所以，漆在整個兵馬俑坑中的存量非常大。中國古代傳統的漆是從漆樹幹上採集的，屬於「純天然」製品，應當不含鉻。但是古人為了提升漆的性能，時常會放一些添加劑進去，而這其中或許就有鉻存在。
於是乎，研究人員對坑內殘存的漆進行成分檢測。果不其然，漆的含鉻量相當豐富，比土壤含鉻量足足高出了幾個量級！由此看來，兵馬俑武器所含鉻的來源正是漆。這也解釋了為什麼銅箭鏃，弩扳機這些部分含鉻量最高，那是因為這些部件與塗漆的竹木材料接觸緊密，最容易受到「傳染」。
現在我們終於明白，秦始皇兵馬俑武器上的鉻並不是什麼防鏽秘訣，也不是中國古代超前黑科技，而是被漆沾染的後果。不過，既然秦人的防鏽蝕技術並不是依靠鉻元素，那麼兵馬俑坑裡的武器是怎麼保持兩千年不朽的呢？
有人認為這與淬火工藝有關，也有說法認為青銅材料含錫元素較多，能起防鏽作用。然而，此類說法解釋力有限，秦人武器不朽的真正原因仍然是個歷史謎題。或許，秦人雖沒有掌握鉻轉化膜技術，但卻擁有其他不可思議的防鏽手段，而這就要等待以後更多的研究來揭曉答案了！