玻璃作为人工合成的材料，被制作和使用的历史已经长达近5 000年。其优异的材料特质，逐渐发展出独特的制作工艺。科学界对玻璃材料的理解在不断变化和深入，而社会民众和艺术界对玻璃则长期存在认知偏差。文章从科学、文化和艺术三个维度去审视玻璃自身，阐述玻璃作为物质存在的“玻璃态”、东西方数千年来积淀的繁杂玻璃名称和文化，以及玻璃作为艺术媒介的独特魅力。
如果归纳当前玻璃通史的主流写法，大体可以分为两种不同的范式：一种是基于科学和技术的视角，另一种是基于艺术和工艺的视角。这一判断从两类图书的封面装帧上就可以直观地反映出来，科学类玻璃通史的封面图像侧重其化学组成、材料特性、制作场景和应用实例，而艺术类玻璃通史的封面则几乎毫无例外地精选了历史上具有工艺和审美特征的杰作。对玻璃的认知也是文化构建的结果，特别是在中文的语境中，“玻璃”和“琉璃”“水晶”等词汇交织在一起引起的歧义和误解。这些在某种程度上说明了玻璃的多重属性。
什么是玻璃？玻璃是现代生活中最为普及和常见的材料之一，今人对其习以为常，会误以为玻璃是一种现代的新兴事物。人类近代的科技进步与玻璃材料密不可分，因为玻璃在西方社会及其思想的演进中扮演了奠基石的角色，尤其体现在科学观测世界的前进历程之中。许多重要的玻璃制品先后涌现，玻璃容器、平面镜、望远镜，甚至还有眼镜等常见制品自不必提。在日常生活之外，烧瓶、试管被用于炼金术，显微镜被用于医学和生物学，望远镜被用于天文学和物理学，玻璃实验仪器则使研究者能够在密封的容器中跟踪化学反应过程。玻璃器械推动了科技领域的重大进步，帮助人类构建了对于宏观宇宙和微观世界的认知。除玻璃之外，可能没有任何其他材料能对西方社会的知识观念以及文化视野产生如此强烈的影响。略显尴尬的是，很少有人能够对于 “玻璃”给出一个完整而客观的定义，而科学家的解释似乎也不尽相同，难以从中归纳出令人特别满意且放之四海而皆准的答案。玻璃，是否可以将其理解为一种物质，通过内在成分对其进行定义？实际上，玻璃既不是一种特定的纯物质(例如水、金属等)，也不是可以被阐明成分的化合物(例如金属合金)。在生产及艺术实践中，不同类别的玻璃产品采用不同种类的玻璃配方。就很多国家和地区而言，即便是同一类产品，每个工厂都有自己制作玻璃的独特配方，并将其视为最重要的商业机密。探究 “ 玻璃 ” 的材料本质，就要首先认识晶体二氧化硅 (SiO2)。这是地球上最常见的矿物，存在的主要矿物形式有石英砂/沙子(quartz sand)、石英(quartz) 或水晶(rock crystal)。三者的主要化学成分都是二氧化硅，其晶体结构也是一致的，无非是纯度存在从低到高的差异。自然界存在的固态物质可分为晶体和非晶体两大类，它们的主要差别在于是否具有周期排列的内部结构。晶体结构即晶体的微观结构，是指晶体中实际质点(原子、离子或分子)的具体排列情况。晶体被定义为分子或原子的有序分组：这种分组是重复的，并且可以用数学来描述，这叫作晶体结构。与晶体相反的是非晶体或无定形，其原子或分子的分组是随机的。
从工艺流程来看，玻璃是石英在高温下的产物。从微观的分子层面来看，将石英晶体加热到1 710 ℃就会发生从晶态到非晶态的转变，这种非晶态就是玻璃。这些概念显得颇为复杂，要想厘清它们之间的区别和联系，就需要从微观结构层面对石英(结晶二氧化硅)和石英玻璃(无定形二氧化硅)进行区分。二者的物质组成完全相同(均为二氧化硅)，但其名称、外观、性质和加工方法迥然不同。先从分子层面来审视前者石英，即结晶二氧化硅。若以单个分子来看，二氧化硅由1个硅原子(Si)和2个氧原子(O)组成；若以晶体结构来看，二氧化硅晶体则是以“硅氧四面体”为基本结构形成的立体网状结构。虽然在分子结构中1个硅原子与2个氧原子相连，但在晶体结构中则是1个硅原子与4个氧原子相连。这是因为在更大的整体中，每个氧原子都与另一个硅原子相连，从而形成了一个三维的四面体结构，所以石英晶体是晶态的(图1)。图1 二氧化硅晶体结构图(图片来自https://www.chemtube3d.com/sio2-poly/)
当石英砂的温度达到1 710 ℃ 以上时，额外的能量将使原子振动，并最终打破原子的连接键。原子之间可以自由运动，这时石英砂完成从固态到液态的转变。如果这种液体再次被冷却，原子将尝试将自己置于紧密的网状结构中，并返回到固态。由于二氧化硅的复杂结构和较高黏度，整个过程非常缓慢。在正常的冷却条件下，二氧化硅将没有足够的时间进入它们“正确”的位置。在它们能够恢复紧密的网状结构排列之前，这种材料已经冷却到一定程度，从而变得具有极高的黏性，其物质结构陷入一个更加无序的模式中。在此状态下，石英砂不再是晶状固体(crystalline solid)，而是形成了无定形固体/非晶态固体(amorphous solid)，这就是通常意义的玻璃。在此种特殊情况下，因为组成玻璃的唯一成分二氧化硅俗称为“石英”或“石英砂”，所以就被称为石英玻璃(silica glass/quartz glass)。从实际生产流程来看，除石英砂这种基本成分之外，制造玻璃时通常会添加其他材料。这是因为纯石英玻璃的熔点相当之高，以至于它的制造工艺标准极为严苛，这对于大规模生产来说成本过高。通常情况下，会添加钠或钾等元素作为助熔剂，但这样的玻璃不甚稳定，不适于日常使用，因此也将钙元素以石灰石的形式添加到玻璃原料中作为稳定剂。添加至其中的钠、钙等元素的原子相对较大，导致二氧化硅的原始网状结构被进一步破坏，其无定形特性被进一步加强(图2)。图2 二氧化硅晶体(石英)、无定型二氧化硅(纯石英玻璃)和钠钙硅酸盐玻璃的二维结构示意图
物态变化规律似乎都是显而易见的。如图3所示，晶态从熔融状(液态)到固态过程中，内能和体积在熔点处发生突变(线条abcd)，TM是物质的熔点。但玻璃和传统固体物质之间的巨大区别是，在玻璃的冷却过程( 线条 abefh)中，可以观察到玻璃的体积是渐变式地逐渐减小的。当温度下降几乎“冻结”，玻璃不会突然从液体物质变成固体物质。与之相反，它的体积继续减小，黏度继续增加，但仍保持液体状态。如果它进一步冷却，黏度变得如此之高，玻璃开始表现为固态，即使分子结构仍然是液态(f到h)。玻璃在冷却到e和f时开始固化，这时的温度称为玻璃的转变温度Tg(图3)。
菲利普•W•温德森1曾表示：“玻璃的本质和玻璃转变可能是固体理论中最深奥和最有趣的未解之谜。”[1]从材料学、化学与物理学的角度来说，玻璃的广义定义是：凡是具有玻璃转变温度(Tg)的非晶体材料都可以称之为玻璃[2-3]。这样一来，“玻璃”便变成了一个形容状态的词语[3]，也就是所谓的“玻璃态”。至于狭义的玻璃，美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials, ASTM)将其定义为“一种从熔融状态下冷却而未结晶的无机物质。”[2]而《新编玻璃工艺学》[4]的定义则是：“狭义玻璃是指熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质，仅指无机玻璃，它包括氧化物玻璃、非氧化物玻璃、非晶半导体。”其中，最具实用价值的是无机玻璃下属的氧化物玻璃中的硅酸盐类玻璃 (silicate glasses)。它的主要成分是二氧化硅，这是最为常见，也是我们生活认知中的玻璃。随着人类认知的进步，20世纪各种需求的特种玻璃被发明出来，德国肖特(Schott)、美国康宁(Corning)作为玻璃领域的巨擘，时至今日已经被世人视为高科技企业。玻璃企业对玻璃材料的熔制越来越脱离先前的“经验”或 “天意”，而是依靠严谨的“科学”和“数字”。与此同时，玻璃的定义也在不断发生演进，罗伯特•布里尔(Robert Brill)博士[5]写道：“将玻璃与‘聚合态’这一更广泛的概念联系起来更令人满意，因为这个更普遍的术语将使玻璃与其他材料如塑料、橡胶和面团分为一类。”尽管存在诸多争论和疑惑，但几乎每个人都认同这点共识：玻璃不再是某种或是某类一成不变的材料。它是一组材料，所有的分支都归属于一个名称，即由一个名称描述了众多材料存在的相(玻璃相)。因此，我们不能把玻璃看作是一种物质，而应看作是物质存在的一种状态——玻璃态。
自然界中其实存在着多种形式的天然玻璃(natural glass)2。关于玻璃材料的发明和出现，由于古代人的认知局限，世界各民族赋予它动人的神话传说或民间故事，而非科学理性的认识。不过这并不妨碍玻璃的使用，并在漫长的历史发展中形成了独特的物质文化和审美体系。中国有女娲五色石补天的传说，但世界范围内人工玻璃的出现仍然经历了漫长的历史。玻璃的前身是釉砂(faience)和玻砂(frit)，釉砂和玻砂都不是玻璃质，是真正玻璃的前身。釉砂音译为“费昂斯”。把石英砂、碱和石灰石混合在一起烧制，由于熔化温度低(700~800 ℃)，只能烧结而不能熔化混合物，制成料芯后，在外层上涂一层釉料，再烧成制品。因为内部石英颗粒的表面在碱和温度的 作用下也有部分熔融，使得石英砂粒互相黏结在一起，但内部的石英颗粒并没有完全熔融，仍然保持着晶体的状态。世界各地出土大量的费昂斯珠(图4)，因为它们是先成型再烧结，其主要成分依然是晶体态石英砂粉末，而非玻璃态的非晶体结构，所以不是玻璃。但是现在某些古物收藏者习惯将这些费昂斯珠也称为“琉璃”或“琉璃珠”。石英砂、碱和石灰石的混合体在更高的温度 (1 000 ℃)烧成，玻璃相的含量更高，称“费列特”，我们称之为玻砂(玻璃和石英砂的混杂)。把它磨成粉末后可作涂料，也可再熔化制成玻璃。随着熔制温度提升，人类至少从公元前2500年开始，可以真正开始制作完全为玻璃质的制品。图4 费昂斯珠(埃及，公元前1550—公元前1295年，美国大都会美术馆藏)
在东西方的日常生产和生活中，并非所有硅酸盐玻璃类物质我们都称其为“玻璃”。这句话听上去较为矛盾，但它反映了玻璃作为名称，其界定方式还与工艺相关。如果成型或制作工艺不一致，也无法被称为“玻璃”或 “玻璃艺术”。最为典型的是釉(glaze)和珐琅(enamel)，其原料配方都是以二氧化硅为主体，烧结后都可以归为硅酸盐类的玻璃态物质。按照我国的传统说法，通常附着在陶或瓷的器胎的玻璃态物质称作“釉”，附着在金属胎上的玻璃态物质称作“珐琅”。一方面，原料釉不能单独作为器物或作品，要附在胎体的表面，烧成的釉面组成较一般的玻璃也更为复杂。因为釉里可能含有或多或少的气体包裹物、未起反应的石英结晶，或是新形成的矿物结晶，所以其均匀度不同于工业玻璃(图5)[6]。另一方面，相对于玻璃的配料，其金属氧化物含量更高，配方与铅玻璃类似，因此熔点更低。珐琅料的制作同玻璃料如出一辙，配制好的珐琅原材料在窑炉中熔化成玻璃态物质，再冷加工成粉末状。珐琅可以烧于陶瓷釉之上，称为“瓷胎画珐琅”；也可以烧在玻璃表面，称为“玻璃胎画珐琅/料胎画珐琅”。此类作品工艺繁复，通常是难得的精品(图6)。由于成型工艺和使用方式的不同，即使釉和珐琅烧成后都是玻璃质，也具有和玻璃极为一致的视觉效果和质感，这三者仍然被赋予了不同的名称。图5 哥窑青瓷高足碗(元代，台北故宫博物院藏)，胎体和玻璃质的釉膨胀系数不一致，导致的开片现象
图6 料胎黄地画珐瑯凤舞牡丹包袱瓶(高18.2 cm，清乾隆年间制。2019年拍卖成交价为2.07亿港币)
玻璃在中国古代有璆琳、流离、琉璃、颇黎、药玉、瓘玉、水精、料等众多名称，博山玻璃雕刻大师、文化学者张维用曾写文章做过详尽的考证。他认为“流离”可能源于“璆琳”一词，唐代以后写作“琉璃”[7]。中国国家博物馆赵永在《琉璃名称考辨》中认为：“玻璃”和 “琉璃”中“玻”和“琉”都不能单独使用，只能与“璃”合用才能表达特定的含义，应该是外来语[8]。需要注意的是，完全从历史文献探讨玻璃的起源和名称存在局限性，因为不同研究者常常会从同一段文献得出截然相反的结论。因此，考古学家安家瑶在名称起源的问题上更为谨慎，她指出，很多玻璃古代的名称和水晶、宝石、玉这些天然材料混用，难以界定[9]。“玻璃”和“琉璃”的区别是什么？这是作为从业者被问及最多的一个问题。在当前的中文语境中，对“玻璃”和“琉璃” 的理解有很大的误区。因为文化知识是长时间叠加生成的，加之地域差异，所以对“玻璃”和 “琉璃”基于文化层面的界定较为复杂。“玻璃”至少在清代开始成为流行的称呼，而“琉璃” 则被认为是古代建筑屋顶琉璃瓦的简称。大部分地区将这两种概念截然区分开来。从明清至20世纪90年代，琉璃是指琉璃瓦相关的建筑部件(图7)，其制作是陶土烧制后表面再烧一层低温色釉，北京市的“琉璃河”“琉璃渠” 都和琉璃瓦的烧造有关。相声大师刘宝瑞有句“瓷公鸡、铁仙鹤、琉璃耗子、玻璃猫”，用于形容某人一毛不拔，由此可见民众应该是把琉璃认定为琉璃瓦，不同于玻璃材料。图7 九龙壁(琉璃砖瓦，高5.96 m，厚1.60 m，长25.52 m，乾隆二十一年(1756 年)，北京市北海公园)
中国工艺玻璃最重要的产地—— 山东博山地区，对玻璃至今仍然使用“琉璃”这个称呼。张维用在《博山琉璃》一文中明确说明：“其实，琉璃就是玻璃，它和我们平常所说的玻璃完全是一种东西。它们都是以几种矿石作为主要原料，经熔炼成为液体状态。”[7]博山籍中国工艺美术大师王孝成先生在采访过程中也明确说明：玻璃和琉璃是一回事。笔者和绝大多数博山从业者沟通，发现他们都认同“琉璃”即为“玻璃”，但是坚持称呼为“琉璃”，这其中的缘由除了数百年来习俗的惯性，当然有商业和社会推广现实性的考量，更是自我文化认同、身份界定的外在表现。1987年，中国台湾的张毅、杨惠珊等人创办“琉璃工房”，品牌提倡具有中式审美的玻璃工艺品。由于商业的成功和广泛的社会影响力，特别是坚持宣称所做为琉璃，“琉璃”一词又开始和“玻璃”混淆进入众人的视野和概念中，从而社会上产生了对 “琉璃”和“玻璃”异同的新困惑，并延续至今。简单地说，琉璃和玻璃从物质层面讲二者没有区别，只是因为社会历史等多重原因，导致各个地区对它们的称呼有所不同。
不仅是上述“玻璃”和“琉璃”，非专业人士往往还对“水晶玻璃”“人造水晶”“铅玻璃”“铅水晶”等概念困惑不已。这其中既包含因名称相似而导致的概念模糊，也不乏出于某些商业意图的刻意混淆。15世纪，威尼斯人发明了cristallo(水晶的意大利语)玻璃，指一种具有极高透明度的玻璃，类天然水晶的效果是此类威尼斯玻璃制品征服欧洲各国的重要原因之一。“水晶玻璃”(crystal glass)作为术语而言，它并非指物理学意义上的晶体，而是一种人造玻璃，由英国人乔治•雷文斯克罗夫特(George Ravenscroft)在1676年首次研制出来。这种玻璃含有较高的氧化铅(PbO)成分，也被称为“铅玻璃”(lead glass/lead crystal)。此种玻璃透光度高，适合表面冷加工车刻(wheel cutting)装饰，酸洗后散发出璀璨的光学折射效果。在现实商业世界中，玻璃的名称也可能被回避，如前文提到，玻璃有时被商家称为“人造水晶”或“琉璃”。有时甚至是否认。云南保山古代称为永昌，永昌围棋被称为“永子”或“永棋”。 根据《滇南杂志》等史籍的记载和厂商现在的对外宣传，永子使用玛瑙、翡翠、硝石、萤石作为主要原料熔炼滴做。玛瑙和翡翠的主要成分都是晶体态的二氧化硅，硝石含钾作为助熔剂，萤石含有氟是乳浊剂。基于我们对玻璃材料和结构的知识，毫无疑问，永昌围棋是玻璃工艺品，虽然商家对外宣称为“人造宝石”。材料的多样、结构的复杂、文化的叠加和商业的运作，所有这一切都导致对“玻璃”及“玻璃艺术”认知的复杂性，非专业的大众不可能深入了解这一语义。此外，许多重要的科学突破也只是在最近几十年才发生，因此对艺术家而言，如果仅仅出于创作需要，不需要也不可能从科学角度来解决玻璃结构的实质问题。但是，要想在学理上界定和讨论玻璃和玻璃艺术范围、价值和意义，仍然需要对玻璃材料的科学和文化双重性质进行深入思考。
玻璃可以做什么？在现代主义设计的经典作品中遍及它的身影，更不必说它同样是现代主义建筑中的代言级材料(图8) 。20世纪重要的设计师勒内•拉里克 (René Lalique)曾感叹：“玻璃是一种绝妙的物质。所有的一切致使它成为天才艺术家手中无与伦比的可塑性媒介，为他们的想象力和才华提供了几乎无限的探索空间。”[10]广义上，凡是使用玻璃材料，以各种热成型或冷加工手段制作的具有审美意向、艺术表达或实用之美的作品都可以称为玻璃艺术。玻璃艺术最本质的特征是玻璃材料，而玻璃作为存在的“玻璃态”，与自然世界中其他物质材料有着显著差异，它在玻璃转变温度(Tg)附近所具有的物质特性，是数千年来玻璃加工制作最为独特的基石，从而形成玻璃独有的制作工艺和美学体系。因此，我们可以认为，玻璃在转化温度附近的成型工艺是玻璃艺术最为重要的本体语言。具体到玻璃艺术的工艺加工层面，玻璃在Tg和TM温度区间具有可塑性，这是晶体材料所不具备的特性。创作者利用玻璃温度区间内的不同方面的材料属性，采用吹制、压制、热塑、热熔、 热弯等多种工艺将其加工成型，这是玻璃艺术创作的核心区间。艺术家玛丽•谢弗(Marry Shaffer)一系列玻璃和金属结合的作品，较为直观地探索材料的玻璃态特性。图9中使用现成品铸铁钩，在窑内的高温状态下与玻璃结合制成，玻璃的温度被精准地操控以达到理想的作品形态和安全的退火曲线。在温度、重力、金属的共同作用下，热弯工艺的玻璃展现出不可能用模具创造的自由形态——瞬间凝固的液态流动感。玻璃冷却后的雕刻、打磨、喷砂、车刻、描金、彩绘等工艺通常被人作为后期冷加工或后期装饰。图8 贝聿铭设计的卢浮宫玻璃金字塔天窗(1989—1993年建设完成)
图9 玛丽•谢弗的作品：《乡下的铁钩》(Country Hook)(1995年，热弯玻璃、金属，55.5 cm×19.0 cm×12.3 cm，康宁玻璃博物馆藏)
玻璃在人工熔炼技术发明之前，即以自然界存在的形态与人类的艺术创作血脉相连。古埃及人发明“沙芯法”和“模压法” 以制作精美的玻璃容器或配饰；古罗马帝国的吹制技术使“物美价廉”的玻璃实用器走入普通民众的生活；中世纪哥特式大教堂的巨型玻璃窗将神的荣光引入教堂空间和信徒的心灵；文艺复兴时期意大利穆拉诺岛制造的玻璃树立起古代玻璃工艺的巅峰，其形成的威尼斯风格至今仍然影响着当代玻璃艺术的创作；中国清代宫廷玻璃制作在借鉴西方的同时与本土工艺门类相融合，创造出独具特色的玻璃料器。由此可见，广义上的玻璃艺术源远流长，随着时间和经验的累积，在不同文化背景下折射出光彩各异的人文内涵。
到了19 世纪，随着工业化引发的人类社会的巨大变革，玻璃在近现代经历了从手工工场到大规模机械化生产的变迁，从此以后玻璃生产进入机械化时代，逐渐成为20世纪工业领域中最大规模的制造产业之一。工业化使 “艺术”与“科技”——人类文明发展追求的两个方向，进行着更加深刻复杂的对话。机械化水平的进步大幅提高了玻璃生产的效率，也加深了玻璃生产对工业设备的依赖。尽管玻璃制品仍能以一种手工化和艺术化的形式延续至今，但是高度规模化、组织化的玻璃工厂是玻璃生产的绝对主力。玻璃产业根据生产模式被一分为二，那些机器制造的物品被归为工业设计，而那些主要基于手工批量制作的作品被称为工艺玻璃或艺术玻璃，隶属于手工艺品、工业艺术、装饰艺术或实用艺术。
二战后“工作室手工艺运动”(Studio Crafts Movement)在西方兴起，到20世纪60、70年代，欧洲和美国政治风云变化莫测，“随心所欲”的艺术界鼓励新的艺术表达自由，使用传统材料的工艺师开始尝试新的材料和技术，创作出大胆的、抽象的和雕塑般的艺术，同时继续延续功能性器物的制作。20世纪60年代，源于美国的“工作室玻璃运动”(Studio Glass Movement)将玻璃从工厂引入艺术家的个人工作室，认为玻璃应该成为艺术家自由创作的媒材。玻璃的发展即将超越其作为工艺和工业材料的固有内涵。它作为一种艺术材料并没有遵循任何其他艺术门类或材料的既定发展路径，甚至超出任何人的预期。由此引发人们对于这一媒材的重新定义，给艺术家们带来彻底的解放。在各种新思潮的激发下，当代玻璃艺术家们使用玻璃表达内在的思想情感和艺术观念(图10)，在拓展和 提升玻璃艺术表现力的同时，使之在纯艺术的世界中占有一席之地。图10 艺术家团队在玻璃吹制工作室创作(左三为笔者，美国彭兰德工艺学校(Penland School of Craft)，2012年)
玻璃艺术作为文化精神的载体，不同文化背景为其赋予缤纷各异的底色，各个国家和地区的当代玻璃形成各具特色的艺术风格。捷克和斯洛伐克的玻璃艺术家们受益于波西米亚地区悠久的玻璃历史和欧洲现代主义艺术流派的浸润，擅长使用复杂的铸造和冷加工工艺创作大型玻璃作品，纯粹的几何造型语言富有现代主义的特征(图11)。美国二战后处于自由、多元且动荡的社会文化背景，伴随着工作室玻璃运动的野火，艺术家大胆地运用玻璃媒介进行多种艺术形式和语言的探索(图12)。意大利的玻璃艺术则偏向经典，威尼斯样式和工艺被复兴并延续，穆拉诺玻璃在“守旧”和“先锋”的两极中舞动前行。北欧斯堪的纳维亚地区社会平等思潮盛行，注重传统工艺与现代技术的结合，发挥材料本身特性，玻璃的艺术和工业都达到极高的水准。日本当代玻璃艺术注重追求具有东方审美意趣的宁静、侘寂、素雅的质感之美，大和民族造物精神延续和当代艺术语言探索并行不悖。中国当代玻璃艺术始于20世纪末，玻璃艺术家将自身的精神文化追求和玻璃材料特性结合，善于用玻璃呈现出“气韵生动”的流动感和半透明的如玉般典雅之美(图13)。图11《打开的几何》(Open Geometry) ( 维 拉 迪 米 拉 • 克 兰 帕 洛 瓦 (Vladimira Klumparova)，97 cm×26 cm×19 cm，铸造玻璃，打磨、抛光，2012年)
图12 美国西雅图奇胡利花园(Chihuly Gardan)户外玻璃景观作品
图13《带银锭榫的小人儿》(关东海，56 cm×29 cm×10 cm，窑铸玻璃，2021年)
玻璃作为一种对人类历史进程产生变革性影响的材料，在漫长的文明岁月中，其应用与人类科技水平的不断进步息息相关，甚至可以说玻璃彻底改变了人类文明的发展轨迹。2022年被定为联合国国际玻璃年(International Year of Glass)，也是联合国首次以单一材料来命名的年份，其主题是“庆祝玻璃的过去、现在和未来，共创可持续、公平和更美好的明天”。凭借与众不同的材料特性，历史上的玻璃与人类文明发展的进程息息相关，它的未来也将更加与人类社会的命运休戚与共。1 菲利普•沃伦•安德森(Philip Warren Anderson，1923—2020)，美国物理学家，1977年获诺贝尔物理学奖。
2 天然玻璃主要有三种形式：玻陨石(tekties)是地外物体剧烈撞击地球时，地表物质熔融后快速凝结而成的；黑曜石(obsidian)也被称为火山玻璃(volcanic glass)，是从火山熔岩流出来的岩浆突然冷却后形成的玻璃质的岩石；闪电熔岩(fulgurite)则是闪电击中沙子，由融化的沙子形成的玻璃质的易碎的管状结构。
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本文刊载于《自然杂志》2024年第5期
DOI：10.3969/j.issn.0253-9608.2024.05.008《自然杂志》编辑部
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