（本文載於《科技日報》2019年12月6日第8版，有修改）
作為世界上現存規模最大的古代宮殿建築群，紫禁城已有近600年的歷史。即使歷經時間長久，紫禁城古建築仍向世人展示其其金碧輝煌的外表。金色是一種最輝煌的光澤色，更是大自然中至高無上的純色，併產生光明、華麗的視覺效果。紫禁城建築輝煌的外表除了包括黃色的琉璃瓦外，其木構件表面金色裝飾亦為極其重要的體現。不僅如此，琉璃瓦為普通瓦表面塗一層黃色釉料加工而成，而木構件外表的金色裝飾則不同，其金色的“外衣”貼上了真材實料的黃金。如圖1所示的太和殿外立面，其木構件表面所有的金色裝飾部分全部為黃金打造，純度可達98%。自古以來，黃金的價值賦予金色以華麗、高貴、神聖等象徵意義。而古老的紫禁城始終能夠綻放出金光閃閃的光芒，無不與黃金材料效能密切相關：黃金的不僅有良好的延展性和可塑性，而且穩定性非常強，氧化速度非常慢，可以長期保持光澤，歷經成百上千年仍然光亮如新，使得建築物無論歷經多長時間，始終金光閃閃。這種黃金打造的外衣，是紫禁城古建築始終保持壯麗輝煌的重要科學依據。而黃金應用於紫禁城古建築的做法，則為我國古代傳統貼金技術的體現。
圖1太和殿外立面的黃金裝飾
所謂貼金，即將成色很高的黃金，打造成極薄的金箔片（通常厚度約為0。12微米）。此時的金箔具有很強附著性，利用特定的材料可將其貼在建築構件的表面，並保持長久不脫落。我國古建築的貼金技術最早可見於敦煌石窟的第263窟，該石窟含北魏時期的壁畫，其中飾以貼金。到唐宋時期，出現了堆泥或堆粉貼金的方法，該法為後世的大型宮殿、寺廟的建造起到極為重要的作用。至明清時期，貼金在建築裝飾上應用更為成熟，經過貼金裝飾的建築物也顯得更加華麗、莊重和威嚴。紫禁城古建築的貼金技術，多用於油飾部位（如立柱、門窗）和彩畫部位（如屋簷、斗拱、檁枋），根據應用範圍可分為渾金、片金、平金和點金做法。渾金即古建築的某個構件全部都貼金箔的做法，見圖2；片金即在古建彩畫的某個特定紋飾貼金箔的做法，是紫禁城古建築彩畫常見的金飾做法，見圖3；平金即在平面上貼金的做法，常用於斗拱等構件的輪廓貼金，見圖3；點金即在彩畫某些特定的區域性位置貼金箔，而其它位置均用顏色來表示，見圖4。貼金技術可使得金箔牢固的吸附在建築外表，且長久保持光澤，這離不開黏結劑的科學應用。金膠油即為古代貼金的黏結劑。金膠油以特製加工而成的具有粘稠度的光油（即以桐樹籽為主要原料熬成的油）為主要材料，加入適量的半乾性油（如豆油）調製而成。選用金膠油的科學性在於，它可以保證金箔的亮度和適宜的貼金時間。金膠油的粘稠度大，油膜飽滿，結膜厚，不會流墜，貼金後能保證金箔的亮度。此外，金膠油的乾燥時間適當，在一定時間內都能保持良好的粘稠度，使金箔能夠牢固地貼在構件表面，加入的半乾性油則能夠起到延長乾燥時間的作用。由此可知，紫禁城古建築的黃金外衣是古代貼金技術的科學應用。
圖2太和殿藻井的渾金彩畫
圖3太和殿額枋龍紋片金和斗拱輪廓平金做法
圖4神武門額枋的點金做法
作為貼金的材料，金箔的加工要求極其苛刻。金箔是用黃金錘成的薄片。明代宋應星所著《天工開物》卷十四載有：“凡造金箔，既成薄片後，包入烏金紙，竭力揮捶打成”。易知金箔是黃金薄片中厚度極其薄者，因而金箔在古代又稱為“金薄”。金箔的材料要求十分考究。黃金本身柔軟，強度不足，單純用純度極高的黃金難以打出極薄的金箔，必須按照一定的比例加入其它元素，使其合金化，以增加金的強度。由於銀與金能完全互溶，且其延展性僅次於金，因此銀為最主要的新增元素，其次為銅。紫禁城古建築所用金箔多為庫金，含金量98%，其餘2%是銀、銅等其它材料。另烏金紙是以朝北而生的竹子為原料，在水中浸泡十多年後打漿煙燻製成，韌性很強，烏黑髮亮，主要用於製作金、銀、鋁箔時的墊鋪。紫禁城古建築貼金所用金箔的厚度已薄至0。 12微米厚，25張金箔疊起來，才與蟬翼最薄處相同。這種金箔幾乎是透明的，能透過藍綠色的光，其貼在建築物上，不僅美麗華貴，而且有特殊的保暖、透光功能，見圖5。金箔打造包括將金子熔化成金錠、對金錠進行反覆打箔、將金箔包入烏金紙內等工序。值得一提的是，金箔沒有成品率，沒成型的金箔全部回爐重打。金箔生產工藝獨特，技術要求高，從古至今一直為手工製作，其中打箔最為辛苦，把一塊金“疙瘩”打成0。12微米厚的薄片，需要兩個人面對面打上萬次。經捶打出來的金箔，薄如蟬翼，軟似綢緞。民間傳說，一兩黃金打出的金箔能蓋一畝三分地，金箔打製技藝之精可見一斑，亦為我國古代金屬冷加工科技的體現。
圖5金箔的使用
貼金後的紫禁城古建築外表金光閃閃，其中亦包含著科學機理：金箔在光的作用下有很強烈的反光效能，貼到錯落有致起伏有序的紋樣上，大大的增加了金箔的反光面。這樣一來，古建築紋飾襯托貼金的光澤，金箔下又飽含紋樣，充分輝映了圖案紋理，使得紋飾與貼金相得益彰，互為作用。殿簷掩映下的構件上光線暗淡，但由於金箔的反光，向人們強烈的展示了金色花紋的存在。同時，在金光的作用下，各種顏色的亮度也不同程度的得到了增加。即使欣賞者距離貼金建築較遠，也能感觸其燦爛奪目，金碧輝煌的藝術效果。由此可知，紫禁城古建築光閃的黃金外衣是我國古代貼金技術的運用，其精湛的材料加工技藝及蘊含的古代科學思想，值得我們學習和參考。