英国谢菲尔德大学的研究人员成功重现了一种拥有1600多年历史的古罗马玻璃的独特变色效果。这种玻璃在光线从表面反射时呈现翡翠般的绿色，而当光线穿透玻璃时，却会变成鲜艳的红宝石色。尽管现代科学早已对这种现象背后的物理原理有所了解，但玻璃制造商一直难以稳定复制。如今，研究团队通过一套新的材料配方和实验工艺，终于实现了这一效果。

这项研究的灵感来自著名的古罗马莱库格斯杯（Lycurgus Cup）。这只玻璃杯制作于公元4世纪，现收藏于英国大英博物馆，是现存约40件古罗马网纹玻璃器皿中保存最完整的作品之一，也是目前已知唯一能够呈现这种特殊变色效果的古代玻璃器皿。

莱库格斯杯的装饰描绘了神话中的色雷斯国王莱库格斯。他被藤蔓缠绕，表现的是其因自身过错而受到惩罚的故事。2022年，一个由艺术家和文物保护专家组成的国际评审团将其评为世界七大玻璃奇迹之一，认可其精湛工艺、独特色彩和出色保存状态。

科学家认为，这种玻璃的秘密在于古罗马工匠在制作过程中加入了极少量的金和银。在特定条件下，这些金属能够形成尺寸极小的纳米颗粒，并以不同结构分布在玻璃内部。这些颗粒的尺寸远小于一粒沙子，甚至小于可见光的波长，能够对光线产生强烈的吸收和散射作用。由于颗粒的大小、形状及排列方式不同，玻璃便会呈现出随光线传播方式而变化的颜色。

这种现象被称为二向色性（Dichroism）。简单来说，当观察者看到玻璃表面反射的光线时，玻璃呈现绿色；而当光线从玻璃后方穿过时，透射光则表现为红色。这种效果并不是普通颜料造成的，而是玻璃内部金属纳米结构与光线相互作用的结果。

不过，了解原理并不意味着能够轻易复制。古罗马工匠究竟采用了什么样的配方、熔炉条件和加工步骤，至今仍然没有明确答案。此前现代研究人员虽然进行过多次尝试，但始终难以稳定获得与莱库格斯杯相似的颜色变化效果。

这次突破始于谢菲尔德大学分子光子学项目负责人Christina Metcalfe的一项委托。2025年，她邀请具有25年以上玻璃研究和制作经验的技术专家Lisa Hollands，为大学举办的LightFest活动重新制作这种特殊玻璃。

Hollands首先与罗马玻璃研究专家Caroline Jackson教授合作，研究古代玻璃的已知成分和制作特点，并利用现代原材料配制出一种模拟古罗马玻璃的基础材料。随后，真正困难的工作开始了：如何让少量金和银以正确的形式进入玻璃内部，并最终形成具有特殊光学性能的纳米结构。

为此，她尝试了不同类型的熔炉、原材料组合和氧气含量，甚至测试了向玻璃配方中加入糖的效果。经过大量实验，她最终成功制成一种在反射光下呈现不透明绿色、在背光照射时转变为红色的玻璃样品。

这一成果证明，利用现代材料和实验技术，可以重新创造莱库格斯杯所具有的特殊光学效果。不过，研究人员并没有声称已经完全还原古罗马工匠的原始配方。现代实验所使用的材料和工艺，能够实现相同的视觉结果，但这并不意味着1600年前的罗马人采用了完全相同的方法。

完成配方后，研究团队决定进一步制作一件现代艺术品，以展示这种玻璃的独特性质，同时向古代工匠致敬。他们邀请英国玻璃艺术家Elliot Walker参与创作。Walker曾获得Netflix玻璃艺术竞赛节目《Blown Away》第二季冠军。

Walker从莱库格斯杯的神话故事以及古希腊罗马雕塑《法尔内塞阿特拉斯》中汲取灵感，设计了一件融合两种古典艺术元素的现代雕塑。作品保留了莱库格斯故事的主题，并将原本象征天体的球体替换为玻璃杯，同时特别设计了吹制玻璃结构，让观众能够直观观察材料在不同光照条件下的颜色变化。

这件作品计划于2026年11月6日至15日在谢菲尔德大学举办的Festival of the Mind期间，于千禧画廊首次展出。展览结束后，它将成为谢菲尔德大学特纳玻璃博物馆的永久藏品。

这项研究的意义并不局限于艺术和古代玻璃工艺。研究人员指出，掌握金属纳米颗粒在玻璃内部的形成方式，有望为新型光子材料开发提供帮助。这类材料能够利用光而非传统电子信号实现特定功能，在太阳能、量子技术和医疗诊断等领域具有潜在应用价值。

此外，谢菲尔德大学还有一个专门研究放射性废物玻璃固化技术的团队。该团队致力于将复杂的核废料固定在玻璃结构中，使危险物质能够被长期安全封存。此次研究所积累的玻璃成分设计和微观结构控制经验，也可能为开发性能更先进的核废料固化玻璃提供参考。

从某种意义上说，现代科学家重新制作莱库格斯杯，不仅是一次对古代工艺的复现，也揭示了古罗马玻璃制造技术中蕴含的纳米材料科学。1600多年前的工匠或许并不了解金属纳米颗粒与光之间的相互作用，却已经通过经验和工艺创造出了令人惊叹的光学材料。