图7-1 中国铜矿分布图，可见黄河中下游非常稀少

图7-2 中国铁矿集中区分布图，几乎遍布所有适于农耕的地区

如果金属工具足够廉价，就不会只有贵族才用得起。一旦村里也有了铁匠，即便不依附于贵族，农民也可以自行用铁犁翻开坚硬的土地，各行工匠也不必一定要留在贵族的私家作坊里，可以带着钢铁工具到处去施展自己的手艺。从此，家庭是最基层的独立经济单位，只要国家能直接向家庭征税、征兵，就能从平民中组建强大的军队，扫平各路诸侯。青铜贵族因此成了多余的阶层。在中国，这意味着统一的帝国取代分裂的贵族领地。试图拯救青铜时代“礼乐”的孔丘去世还不到三个世纪，秦始皇就消灭了所有旧时代诸侯，分天下为三十六郡、设置太守。此后郡（州）县制一直是中国历史的主流，就算是长城外的蛮族军事集团夺取了政权，也会放弃原本的军事贵族分权制，转而用中央任命的官僚去管理地方。

然而，我们知道这并非世界历史的通例。虽然整个欧亚大陆在公元前就完成了铁器化，虽然青铜市场的城邦在此之前就被消灭光了，但在铁器时代，中国以西的许多文明并没有采取严格的中央集权制，依然保有强大的独立军事贵族阶层。尤其是拜占庭帝国以西的欧洲，不仅整个文明地区分裂成许多国家，各个国家内部也是诸侯林立，层层分封，直到14世纪之后才逐渐出现集权制趋势。

图8 中世纪神圣罗马帝国诸侯割据图

同是铁器时代，为何会有这样的差异？当然中、欧地理条件不同，青铜时代的历史遗产也不同，不能用某个单一因素来解释政体区别。但从技术角度来说，中国和西欧、中国和世界其他文明地区进入铁器时代的“路径”和“深度”很不一样，的确是决定对集权程度的重要因素。

从地理角度说，欧亚大陆有欧洲、西亚、南亚、东亚四个主要农业文明区域。其中前三者之间交通比较便利，没有明显的地理阻隔，技术交流很方便。唯独中国所处的东亚农业区，西北有戈壁、正西有青藏高原、西南有山脉雨林，和其他几个文明区相对隔离，科技发展方向有一定的半独立性，炼铁技术就是如此。

今天的炼铁是把燃料（一般是焦炭，即碳元素）和铁矿石（氧化铁）一起装进高炉，点燃之后不鼓入热空气，让焦炭燃烧发热，同时夺走氧化铁中的氧，形成铁水（液态铁，含有部分碳）。铁水或是用于炼钢（降低碳含量），或是倒进模具铸造，凝固了就是生铁工具。中学化学对此有详细的介绍，本文就不赘述了。

但在炼铁技术刚发明的时候，并没有后世的高炉，也没有用焦炭炼铁的概念，只是把高品位的铁矿石和木炭塞进一个小炉子点燃焙烧，在供氧不足的情况下产生大量炽热的一氧化碳，以夺走铁矿石（氧化铁）中的氧，最后留下的就是被还原的固态熟铁。但这产品不是常见的坚固铁锭，而是又软又疏松的的海绵铁，而且因为未曾融化，还包含有铁矿石中的所有杂质，必须通过反复的锻打，除去孔隙和杂质，才能成为可用的金属材料。由于最终的产品是固体，这种技术被称为块炼铁技术。固体的铁块不可能透过炉体拿出来，所以每次炼铁结束，都必须拆掉炼铁炉。

即便是如此麻烦的炼铁流程，也比搜集稀少的铜矿和锡要容易，炼铁技术很快向整个欧亚大陆扩散。发明炼铁的赫梯地处西亚，技术向东南传入南亚，向西传入欧洲都只需要克服3000公里左右的距离，唯独中国远在亚欧大陆东端，需要传播5000公里、经新疆绿洲链才能进入中国文明核心区，所以中国进入铁器时代较晚。公元前800年，中国才有本土冶炼的铁器，此时距离欧洲蛮族多利安人用铁器毁灭迈锡尼青铜文明已经好几百年了。

中国人一开始也使用块炼铁技术，但很快遇到了问题——高品位铁矿石很难找。中国铁矿的特征是贫矿多富矿少。直到今天，中国铁矿探明总量460亿吨，澳大利亚400亿吨，但中国铁矿的含铁量仅150亿吨，澳洲倒有250亿吨，所以中国钢厂每年从澳大利亚和巴西进口海量的矿石。古人没有海外的铁矿可用，必须立足本土的贫铁矿解决问题。

恰好中国进入铁器时代较晚，在青铜时代多停留了几百年，铸造大型青铜器的能力比较强，冶炼金属的温度比较高。很快，中国人就转向了高温液态炼铁法，即砌筑一个平地立起的耐火高炉，装入矿石和煤（而不是木炭），用兽力乃至水力驱动鼓风机供氧，使炉内温度超出铁和矿石的熔点，低品位铁矿石被还原成铁水。矿石中的杂质虽然很多，但在液态环境下，可以形成铁渣，自然地和铁水分离。铁水可以从预设的开口流出，铁渣也可以从专门的开口引出，然后只要连续投入燃料和矿石，高炉就能不断地炼铁。这已经很接近于现代炼铁流程了。

显然，高炉炼铁法比块炼铁法先进很多。从效率来说，连续生产铁水肯定远胜于反复拆炉子取铁块。从最终产品看，高炉生产含碳量高，耐磨但偏脆的生铁，可以直接铸造部分农具或容器，也可以通过锻打、搅拌变成熟铁和钢。块炼铁生产的是不含碳的海绵熟铁，杂质较多，完全不能直接使用，必须通过锻打渗碳才能成为钢或者铁锭。更重要的是高炉可以使用低品位铁矿石，最充分地发挥了铁器相对青铜器的最大优势——原料分布广。直到今天，中国这个世界第一钢铁生产大国还是使用高炉炼铁技术。

所以，在其他地区尤其是欧洲沿用块炼铁技术直到近代的背景下，中国独特的高炉炼铁法让中国比其他地区更“深”地进入了铁器时代。到了1100年左右的宋朝，中国人已经学会了把煤炭干馏成焦炭作为高炉燃料，铁产量跃升到15万吨，成为全世界第一个钢铁产量到达十万吨数量级的国家。其中有数万吨生铁会通过炒铁法、灌钢法变成坚韧的钢材。相比之下，整个欧洲1500年的钢铁产量也只有4-5万吨。

不同的铁产量导致了不同的社会组织模式。没有足够的铁制工具，就没法开垦坚硬的荒地，也没法砍伐森林，更没法生产足够的财富，支持专业化的官僚体系。中世纪的欧洲，城市之间有广阔的未开垦荒地，农具往往是木制包铁，多数农民家里没有铁锅，一把好剑可以从领主手里换到一个村子，几百个顶盔带甲的骑士就可以打下一个国家。这虽然比青铜时代用石刀木铲工作要先进，但即便按照农业社会的标准，也依然是严重的金属稀缺状态，少数贵族对众多农奴拥有绝对的军事优势和经济控制力。所以，中世纪欧洲形成和青铜文明类似的贵族分封制也不足为奇。

中世纪后期，欧洲冶金业逐渐追赶上来。13世纪，欧洲终于发明了中国在公元前就使用的水力鼓风机和高炉，开始批量生产铸铁，中世纪也因此渐渐接近尾声。接下来的几个世纪，欧洲各国都出现了中央集权化趋势，开始驱逐教会势力，形成近代民族国家，这从另一个角度证明了先进炼铁技术和郡县制的相关性。又过了几百年，富铁矿更多、内部水路更方便的欧洲积攒了足够的钢铁，开始铸造压倒所有文明的火炮，又试制蒸汽机和机床，以替代手工业的简陋工具。一个让铁器时代文明黯然失色的新时代到来了。