英国团队复刻古罗马二向色琉璃，解开莱库古斯杯千年光学谜题

英国谢菲尔德大学研究团队成功稳定复刻公元 4 世纪古罗马莱库古斯杯（Lycurgus Cup）的变色效果，这件距今 1600 多年的二向色玻璃，反射光下呈现翡翠绿色，光线从背面透射时变为红宝石红色；虽然学界早就知道金银纳米颗粒是变色核心，但过去很难稳定复刻出匹配的色调，本次团队通过调整玻璃配方、熔炉温度、氧环境，还加入糖类作为还原剂，可控生成 50–100 纳米金银合金纳米颗粒，完整重现古代琉璃独特光学效果，也证实古罗马工匠在无意识中掌握了早期纳米工艺。

一、莱库古斯杯基础信息表

二、变色原理通俗说明

玻璃里分散着极微量金银合金纳米颗粒，颗粒尺寸小于可见光波长。

• 反射模式：光线打在表面，纳米颗粒散射蓝、绿光，呈现温润的绿色；
• 透射模式：光线穿透玻璃，蓝绿光被吸收阻挡，红光、橙光透过，呈现透亮的红色。

重点：不是简单染色，是表面等离子体效应带来的光学变色，金银添加量极低，金约 40ppm、银约 300ppm，单纯往玻璃里加金银，无法复刻这个效果，颗粒生长的温度、氧化还原条件才是关键。

三、本次复刻研究流程

1、对标文物成分，调配和古罗马配方接近的钠钙硅基础玻璃；

2、反复调试熔炼温度、炉内氧气氛围，测试还原剂（糖）的添加量；

3、控制冷却过程，让金银原子聚集、长成尺寸精准的纳米胶体颗粒；

4、成品光学测试，对比原件色彩、散射、透射表现；

5、复刻样品在 LightFest 活动展出，之后永久存放于谢菲尔德大学特纳玻璃博物馆。

四、研究价值与局限

价值

• 破解工艺谜题：搞懂古罗马工匠控制纳米颗粒生长的条件，还原古代琉璃制造技术；
• 考古佐证：证明古罗马玻璃工艺水平远超以往认知，属于古代纳米技术实践；
• 现代参考：这种二向色光学结构，对传感、生物检测、光学材料研发有参考意义；
• 可复现配方：这套工艺可以稳定重复制作，不再是偶然才能做出的效果。

局限

• 古罗马工匠并不理解纳米科学、等离子光学原理，只是依靠世代经验摸索；
• 复刻品只还原光学变色效果，没有复刻原件复杂的浮雕笼雕工艺；
• 该工艺门槛高、成本高，古代成品留存极少，说明当时成品成功率很低。

【常见问题】

问题 1：英国科学家破解 1600 年前罗马变色玻璃之谜，成功重现古代琉璃杯的光学效果，莱库古斯杯为什么能变色？

回答 1：英国科学家破解 1600 年前罗马变色玻璃之谜，成功重现古代琉璃杯的光学效果，玻璃内部含有 50–100 纳米金银合金颗粒，依靠表面等离子效应，反射和透射状态下对不同色光的散射、吸收不一样，因此呈现绿色和红色两种色彩。

问题 2：英国科学家破解 1600 年前罗马变色玻璃之谜，成功重现古代琉璃杯的光学效果，之前为什么很难复刻？

回答 2：英国科学家破解 1600 年前罗马变色玻璃之谜，成功重现古代琉璃杯的光学效果，金银颗粒的尺寸、浓度、氧化状态对温度和炉内气氛极其敏感，颗粒长太大或者太小，变色效果都会失真，很难稳定控制。

问题 3：英国科学家破解 1600 年前罗马变色玻璃之谜，成功重现古代琉璃杯的光学效果，这种古代纳米玻璃还有别的同款文物吗？

回答 3：英国科学家破解 1600 年前罗马变色玻璃之谜，成功重现古代琉璃杯的光学效果，莱库古斯杯是目前已知唯一完整、具备该红绿二向色效果的罗马笼形杯，同类工艺的残片非常稀少。

问题 4：英国科学家破解 1600 年前罗马变色玻璃之谜，成功重现古代琉璃杯的光学效果，这个复刻成果有什么用处？

回答 4：英国科学家破解 1600 年前罗马变色玻璃之谜，成功重现古代琉璃杯的光学效果，一方面还原古代工艺、辅助考古研究；另一方面这种特殊光学结构，对光学传感、生物检测新材料研发有参考价值。

【数据来源】

[2026-11-05]（复制一千六百年前的古罗马 “变色杯”）人民网

[2026-10-28]（Scientists Finally Crack a 1,600-Year-Old Roman Glass Mystery）SciTechDaily

[2026-11-08]（莱库古斯杯复刻研究报道）cnBeta

[2026-10-28]（Smithsonian Magazine：古罗马人掌握纳米技术）史密森尼杂志

【免责声明】

本文内容基于谢菲尔德大学公开研究成果、大英博物馆文物资料、权威科普媒体报道整理；复刻样品仅还原光学变色效果，原件浮雕工艺、文物年代判定以考古学界结论为准；古代玻璃工艺仍存在部分未完全探明的细节，相关研究还在持续推进。