中國通史（第七卷） · 第三章手工業、工程技術

第一節建築 城市建設 宋代的城市由於商業發達和社會生活的需要，坊（居民區）和市（商業區）的區別逐漸消失，並取消了傳統的宵禁制度，使城市的結構和布局發生了根本變化，這是城市規劃上的一個重大進步。如北宋都城東京開封（今屬河南），中心部位為宮城，另有內城和外城。整個城市方圓五十餘里，有城門12座，水門6座。許多店鋪、作坊和住宅都臨街建造，市井繁華。汴河、蔡河、五丈河和惠通河四條河流流經其間，交通便利。此外，城防工程和消防設施等也都相當完善。張擇端的《清明上河圖》形象生動地描繪出這座「七朝都會」的都市風貌。東京城是當時世界上最大的城市。後來金代擴建中都（今北京），其城市布局就是仿效宋東京，甚至連所建宮殿的名稱都與宋東京的相同。這一時期，如平江（蘇州）、杭州、揚州、成都、遼的南京與金的中都（今北京）、廣州、明州（寧波）、泉州等城市也更加繁榮起來，城市建設愈益完備。從現存的南宋平江城（今蘇州）圖石碑上可以看到，城區內水道密布，住宅和手工作坊前臨街巷，後倚河道，交通運輸水陸兼用，相當方便，清楚地表現出這座水鄉城市的合理布局。 應縣木塔這一時期遼宋夏金都建造有富麗堂皇的宮殿建築群和大型的佛教建築。 如宋正定隆興寺建築群，遼薊縣獨樂寺觀音閣等，都上承唐制，又有創新，是研究唐宋建築制度變化的重要實例。在全國各地保留至今的這一時期的高層建築寶塔也為數不少。如宋塔大多為磚石塔，其中為便於瞭望軍情而建造的河北定縣開元寺料敵塔，有11層，高達80餘米，全用磚砌，至今完好。福建泉州開元寺兩座石塔，用石料仿木建築，高度均在40米以上。河南開封祐國寺塔，則是在磚砌塔身外加砌琉璃面磚，這是我國現存最早的琉璃塔。遼代佛塔也多為磚砌的密檐塔，如天慶九年（1119）建造的北京天寧寺塔，以及山西靈丘覺山寺塔、河北易縣泰寧寺塔等，外觀仿木建築，其柱、梁、斗栱、門窗、檐口等都用磚仿木構件，技藝精湛，有很高的水平。據沈括《夢溪筆談》記載，著名工匠喻皓在修建開寶寺木塔時，為抵禦西北風的影響，特使塔身略向西北傾斜，這種大膽、巧妙而又有效的措施，在建築史上是不多見的。遼清寧二年（1056）建造的山西應縣佛宮寺釋迦塔，是我國現存最早的木塔。應縣木塔為樓閣式，全部用木料構築，五層六檐，高67米，體形高大，結構複雜，輪廓優美，且在建築技術上有許多創新。如斗栱式樣就有60多種，特別是塔的暗層內，在內外槽柱間，使用了斜撐、梁和短柱，由此組成不同方向的復梁式木架，以提高其抗彎剪的能力，增加了整個塔身的穩定性。應縣木塔經歷900多年來多次大風和地震的考驗而未損毀，可見其建築技術之高超。 木構建築技術的進步這一時期木構建築的規模一般比唐代要小，而建築形式總的來說則趨向於輕巧、秀麗和變化。如建築組群在總平面上加強了進深方向的空間層次①。殿堂屋宇坡度增高，屋頂出現了丁字脊、十字脊，殿堂平面出現了工字形、亞字形等，而斗栱則比唐代縮小。在宋代建築實物中還出現了減柱的做法。如晉祠聖母殿減中間老檐柱四根，晉城青蓮寺大殿減中間前金柱四根等，這種做法，反映了結構布置的靈活性，因而改善和擴大了室內空間①。在金代建築中，如朔縣崇福寺彌陀殿、五台縣佛光寺文殊殿等，又進一步發展了減柱和移柱的做法。這一時期的建築裝修和色彩也有很大發展，如一些建築物的門窗採用各種格子門、格子窗等，改進了採光條件，增加了裝飾效果。此外，還裝飾有各種雕刻紋飾及「五彩遍裝」、「碾玉裝」、「丹粉刷飾」等彩畫，這些都對後世特別是明清時期的建築產生了很大影響。 橋樑建築遼宋夏金時期在橋樑建築方面也有創造性的發展。如木結構橋中著名的虹橋，據王辟之《澠水燕談錄》所述，是青州（今屬山東）一名牢城廢卒所首創。虹橋是一種獨特的單跨木拱橋，由巨木相接而成拱狀，完全不用支柱，宛如長虹，結構簡潔，橋體堅固。東京汴河上也建有這樣的虹橋，《清明上河圖》相當形象地將其描繪出來。北宋皇祐五年（1053）至嘉祐四年（1059），在福建泉州洛陽江上建造的洛陽橋，又名萬安橋，也很有特色。洛陽橋橋長360丈，寬1丈5尺，有47個橋孔②。它是在江底鋪設長條基石，築成長500多米，寬20多米的石堤，由蠣房作為膠結材料來固結石塊，然後在其上築墩建橋。這種「筏形基礎」的新型橋基，是這一時期的首創。現存的洛陽橋基本上保留了原有的規模。南宋紹興八年至二十一年（1138—1151）在福建晉江建造的安平橋，全長811丈，有橋墩361座，是1905年鄭州黃河土橋建成前歷史上保存至今的最長橋樑。在北方地區，金代按照隋制安濟橋也建造了不少石橋，保存至今的有河北的永通橋、山西的普濟橋等。金代橋樑中最著稱的是大定二十七年（1187）至明昌三年（1192）在永定河上建造的盧溝橋，盧溝橋橋長212米多，連兩端橋堍共265米，寬8米多，共11孔，是石砌的連拱橋，兩側石欄和望柱上雕刻有石獅，造型美觀，堅實穩固，現仍基本保持原來面貌。兩宋時期的園林建築也有很大發展，皇家苑囿和私家園林都很興盛，其中如宋徽宗營建的「艮岳」，尤為著名。 《營造法式》遼宋夏金時期出現的《木經》和《營造法式》等建築學專門著作，也是這一時期建築技術水平提高的重要標誌。北宋初年著名工匠喻皓所著《木經》，原作已佚，沈括《夢溪筆談》中有所記述，其中已有關於木結構各類①見《河防通議》的「造船物料」、「裝船斤重」節。 ①參見中國建築史編寫組：《中國建築史》，中國建築工業出版社1986年版。②中國科學院自然科學史研究所主編：《中國古代建築技術史》，科學出版社1985年版，第41頁。構件之間的尺度比例關係，如屋架尺度以梁的跨度為準，階基的高度以柱高為準等。北宋徽宗時將作監李誡在元符三年（1100）編成、崇寧二年（1103）刊行的《營造法式》，全書共36卷，357篇。其中包括建築術語考釋，壕寨、石作、大木作、小木作、雕作、旋作、鋸作、竹作、瓦作、泥作、彩畫作、磚作、窯作等工種的標準做法，功限料例及諸作制度圖樣，內容極為豐富。這部著作也是我國古代最早和最完整系統的建築學文獻。在《營造法式》中提出的「材分」制，即「凡構屋之制，皆以材為祖。材有八等，度屋之大小因而用之」，「各以其材之廣分為十五分，以十分為其厚。凡屋宇之高深，名物之短長，曲直舉折之勢，規矩繩墨之宜，皆以所用材之分以為制度」。規定了木構建築各種構件的比例關係和人工材料定額，這實際上就是以古典模數制為基礎的建築規範，也是當時木構建築技術基本成熟的表現，其中有些具體標準，仍為後來元、明、清各代所沿用。 第二節水利 五代較重要的水利工程，應推吳越王錢鏐時期修築的捍海塘。它位於杭州候潮門外，即今杭州六和塔到艮山門一帶，是一段竹籠石塘。其作法是「造竹器，積巨石，植以大木」①。從唐代的土塘到五代的竹籠石塘，是我國修築海塘技術史上一大進步。 宋大中祥符五年（1012），兩浙轉運使陳堯佐和同知杭州戚綸把黃河河工中的埽工技術引入海塘工程，修築柴塘，即用一層柴薪一層土，相間夯築。這種海塘雖然省工節料，提高了抗沖能力，但費柴太多，易朽壞，年年需要維修。後來又進一步發展為石塘。景祐年間（1034—1038），兩浙轉運使張夏作石堤12里，自六和塔至東青門。慶曆四年（1044）轉運使田瑜、知杭州楊偕在原有石堤的基礎上，續修2200丈。 在治理太湖的方略上，范仲淹、郟亶、郟僑、單鍔、趙霖、黃震、蘇軾等人都提出過自己的見解，而最有代表性的是范仲淹和單鍔。 范仲淹（989—1052）有較豐富的治水經驗，曾修過蘇北海堤。天聖二年至六年（1024—1028）修成捍海堰150里，後人稱為范公堤。他對太湖的情況比較了解，景祐年間（1034—1038）主持了疏浚港浦的工作。在治理太湖的方略上，他認為應採用浚河、修圩、置閘三者相結合的工程措施，使除害與興利相結合，蓄泄兼顧，有利農業生產。①單鍔著有《吳中水利書》，書中分析了太湖水患，認為太湖水患原因有三個。針對水患原因，他主張治理太湖應先開吳江塘路，讓水泄盡後再築圍墾田。單鍔片面強調排泄宜興洪水的重要，使除害和興利對立起來，這顯然是行不通的。 在農田水利方面，宋熙寧（1068—1077）王安石當政時，大興農田水利。北方利用河流泥沙進行放淤肥田，取得了較大的成就。這是中國歷史上唯一的一次放淤高潮，涉及的河流有黃河、汴河、涑水河、北洛河、漳河、洺河、滹沱河、葫蘆河等以及山地溪澗。分布在今山西、陝西、河南、河北等省。淤田數目幾近700萬畝，②規模不小。 北宋雖然花了很多財力治理黃河，但因治河方針不善，成效不大。宋人提出的治河方針主要有：(1)寬河緩流和遙堤約水說。姚仲孫於慶曆元年（1041）提出系統看法。此論的缺點在於只著眼於水而忽視沙，因此，它不僅不能減輕河患，反而使災害加重。(2)全河分流說。代表人物李垂，於大中祥符五年（1012）提出一系列分水建議。此說與寬河緩流說一樣，只著眼於水，忽視沙，其結果也與前說一樣。(3)局部減水說。此說情況較複雜，不能一概而論。大體來說，作為一種臨時分水措施，有一定作用。但作為一種經常的治河方針，到處分流，則有害無益。(4)放任行流說。這是一種消極的方針。(5)疏河減淤說。著眼於泥沙，但實際行動起來不容易。 五代後期，後周始建以東京（今開封）為中心的運河網。北宋繼續整治，擴大運輸能力。北宋以東京為中心的運河，呈放射狀，構成錯綜密集的運河①蔡襄：《萬安渡石橋記》。 ①《宋史·河渠志》。 ②范仲淹：《上宰相書》，載《太湖備考》卷3。 網。北宋末，金兵攻宋，北方四通八達的運河網遭到破壞。南宋時只能在東南一隅維持漕運，在兩浙間開鑿了若干運河，構成了一個小規模的東南運河系統。 第三節紡織 絲織品 宋代紗、羅、綺、綾類織物產量大，質量也很高，如亳州所產輕紗極為輕巧，時人形容它「舉之若無，裁以為衣真若煙霧」①。紗、羅織作也已經達到十分純熟的程度。宋代的紗、羅多是以兩根或三根經絲為一組相絞再織入一根緯絲而成的。1975年在福州南宋黃昇墓出土絲織品和衣物近400件，在金壇南宋周瑀墓出土絲織品和衣物50餘件。其中素羅和花羅衣料都是用這種簡潔的絞紗方法織成的，具有良好的透明和飄逸的效果，有些花羅還起有生動活潑甚或奇特的花紋，其質量可說是超過了唐以前的任何一種同類產品。遼宋夏金時期的織錦技術較前代也有很大發展，織造工藝進步，花色品種顯著增多，紋飾圖案更加豐富多采。如宋代用作裝裱書畫的錦，其品種就達40多種。當時蘇州的宋錦、南京的雲錦、四川的蜀錦等都極負盛名。其中宋錦是宋代才開始盛行的緯三重起花的重緯織錦。此外，這一時期回鶻（今維吾爾族）的織金工藝已傳播到中原地區，並逐漸流行起來。據傳說，著名的壯錦也是起源於宋代。 緙絲創始於隋唐，是一種具有雕鏤質感的精美絲織工藝品。五代時緙絲工藝有所進步，如傳世的後梁貞明二年（916）緙絲《金剛般若波羅蜜經》，長達2丈2尺5分，寬9寸1分，但其製作風格仍尚素樸。宋代，定州（河北定縣）緙絲非常著名。據莊綽記載，「定州織刻絲，不用大機，以熟色絲經於木棦上，隨所欲作花草禽獸狀。以小梭織緯時，先留其處，方以雜色線綴於經緯之上。合以成文，若不相連，承空視之，如雕鏤之象，故名刻絲。如婦人一衣，終歲可就。雖作百花，使不相類亦可，蓋緯線非通梭所織也」①。北宋緙絲的傳世之作為數不少，如北京故宮博物院所藏緙絲紫天鹿、遼寧省博物館所藏緙絲紫鸞鵲、北京雙塔寺出土的紫陽荷花等，都是現今可見的著名的北宋緙絲作品。南宋時又創用子母經的緙法，使緙絲工藝更為精湛。這時還開始精心緙制唐宋名家書畫，所緙山水、樓台、人物、花鳥等，刻意追求書畫家原作筆意，如緙絲《蓮塘乳鴨圖》、《青綠山水圖》等，都達到了很高的藝術水平。這一時期名家輩出，如朱克柔、沈子蕃都是這時著名的緙絲高手。現藏於遼寧省博物館的朱克柔所作山茶、牡丹小幅兩開，工細高雅；現藏於北京故宮博物院的沈子蕃所作《梅鵲圖》，惟妙惟肖，這些作品配色富於變化，且具有立體效果，均堪稱南宋緙絲中的絕品。據《契丹國志》、《遼史》等史籍記載，遼代也有不少緙絲作品，考古發掘中還發現了多件緙絲實物。洪皓《松漠紀聞》等著作也提到金代所制華麗的緙絲衣袍。由此可見，在當時遼、金的一些地區，也可能掌握了緙絲工藝。 宋代的刺繡工藝也有很高的水平。當時的刺繡作品，受繪畫影響很大，常以名家書畫為粉本，且廣泛運用了戧針、套針、網繡、盤金、釘線等各種針法。明代書畫家董其昌讚嘆：「宋人之繡，針線細密，用絨止一二絲，用針如發細者為之。設色精妙，光彩射目，山水分遠近之趣，樓閣得深邃之體，①姚漢源：《中國水利史綱要》，水利電力出版社1987年版，第246頁。①陸游：《老學庵筆記》卷6。 人物具瞻眺生動之情，花鳥極綽約嚵嘍之態，佳者較畫更勝，望之三趣悉備。十指春風，蓋至此乎？」①近年新疆哈拉爾、蘇州虎丘塔、北京雙塔寺及山西等地均有宋代的刺繡出土。遼寧省博物館所藏南宋刺繡《瑤台跨鶴圖》、《海棠雙鳥圖》、《梅竹鸚鵡圖》、《金剛經冊》等，也都是技藝高超的精美繡品。①麻、毛織品苧麻及葛、大麻織物，在古代總稱為布，在很長時期內，是人民大眾的主要衣著原料。兩宋時期，麻織品生產遍及南方各地，其中尤以廣西最為發達，所產柳布、象布等遠近馳名。金人生產的麻織細布，也是北方地區的主要衣料。當時麻織品的品種也是很多的，如紹興十一年，戶部裁定市舶司發運至都城（行在所臨安）的服物材料就有大布、番青斑布、白熟布、袴布、鞋面布、青花番布、粗黑小布、單青番棋盤小布、番頭布、海南青花布、襪面布、小布、青苧布、粗小布、白細布、白苧布、生苧布、海南白布、毛施布、海南棋盤布②。有些著名的麻織品種如郯縣強口布、諸暨山後布等還經過特殊的加工處理，提高了質量。山後布就是在紡績過程中將麻紗加以強拈而後織成的，精巧纖密，經久耐用。又如「綀子」是一種精細的苧麻布，雖然秦漢之前就已經有了，但在宋代得到更大的發展。周去非《嶺外代答》提到：「邕州左右江溪洞，地產苧麻，潔白細薄而長。土人擇其尤細者為綀子。暑衣之，輕涼離汗者也。漢高祖有天下，令賈人無得衣綀。則其可貴，自漢而然。有花紋者為花綀，一端四丈余。卷而入之小竹筒，尚有餘地，以染真紅，尤易著色。厥價不廉，稍細者一端十餘緡也。」 這一時期葛布生產已趨於衰落，但在技術處理上仍有值得稱道之處。如《格物粗談》卷下提到：「葛布年久色黑，將葛布洗濕，入烘籠內鋪著，用硫黃熏之即色白。」說明當時已掌握用硫黃熏、蒸的漂白技術。 這一時期西北地區的毛紡織業更為發達。唐代已從西域傳入山羊。唐宋時期的拔羢褐，揩面如絲帛滑膩，是珍貴的羊絨製品。此外如涇州（今甘肅涇川）「雖小兒皆能撚茸毛為線，織方勝花」，「一匹重只十四兩」③。連小孩都能用茸毛織成這樣輕薄和精美的織品，說明當地毛紡織工藝是非常普及和高明的。毛紡織業在西夏是比較普遍的家庭副業，主要產品有氆氌、毛褐、氈、毯等。馬可·波羅曾盛讚他所見到的駝毛氈：「城中製造駝毛氈不少，是為世界最麗之氈，亦有白氈，為世界最良之氈，蓋以白駱駝毛制之也。所制甚多，商人以之運售契丹及世界各地。」②棉織品棉花古稱「吉貝」等，棉布古稱「白疊」、「吉貝布」等。據文獻記載，我國海南島崖州、新疆吐魯番、雲南哀牢山等少數民族地區，很早就已開始①莊綽：《雞肋編》卷上。 ①董其昌：《筠清軒閟錄》，轉引自朱啟鈐《絲繡筆記》。 ②李仁溥：《中國古代紡織史稿》，嶽麓書社1983年版，第132頁。 ③《宋會要輯稿》職官44之21—23。 進行棉布生產，並能利用天然礦物或植物染料，印染出斑斕多彩的花布。如周去非《嶺外代答》就說海南島的婦女「衣裙皆吉貝，五色燦然」。從東漢、晉、唐等墓葬的考古發掘中也多有棉布實物出土。這些地區的棉織品還曾通過饋贈、納貢及貿易往來等多種方式傳入內地。 從三國到北宋，棉花種植和棉紡織技術逐漸擴大到閩廣地區。如方勺《泊宅編》提到：「閩廣多種木綿，樹高七八尺，葉如柞，結實如大菱而色青。秋深即開，露白綿茸茸然。土人摘取出殼，以鐵杖擀盡黑子，徐以小竹弓彈令紛起，然後紡績為布，名曰吉貝。」②趙汝適《諸蕃志》卷下也提到：「吉貝，樹類小桑，萼類芙蓉，絮長半寸許，宛如鵝毳，有子數十。南人取其茸絮，以鐵筋碾去其子，即以手握茸就紡，不煩緝績，以之為布」，「或染以雜色，異紋炳然，幅有闊至五六尺者。」從這些記述可見，當時的制棉工具僅有鐵杖和小竹弓，制棉技術還是比較簡陋的。南宋初年，江南仍重蠶桑，而棉紡織業也還沒有推廣到這一地區。謝枋得有詩句說：「所以木棉利，不畀江東人」①，就是這種情況的反映。 到了南宋末年，江南地區的棉紡織業則有了很大的發展。胡三省注《資治通鑑》「木綿」條說：「木綿，江南多有之」，「土人以鐵鋌碾去其核，取如絮者，以竹為小弓，長尺四五寸許，牽弦以彈綿，令其勻細，卷為小筒，就車紡之，自然抽緒如繅絲狀，不勞紉緝，織以為布。自閩廣來者，尤為麗密。」儘管這一時期棉紡織技術進展不大，但這段話卻清楚地說明了棉花種植及棉紡織業已擴大到江南地區這一重要事實。1966年在浙江蘭溪南宋墓中曾出土一條棉毯，長約2.51米，寬約1.16米，重約1600克，平紋組織，雙面起絨，絨頭豐滿厚實，經緯紗相當均勻一致，這表明南宋的棉紡織技術已達到較高的工藝水平②。元代以後，棉花種植普遍推廣到全國各地，棉紡織技術也有了重大進步，從而使棉布逐漸成為人民大眾最主要的衣著原料。 印染遼宋夏金時期紡織品印染技術達到了新的高度，凸紋版和鏤空版等印花型板的製作非常精巧，印漿配製更為合理，顏色印花工藝更臻完美，夾纈和蠟染技術也有新的發展。如南宋時嘉定及安亭鎮生產的藥斑布是一種頗受大眾歡迎的產品，據載，「嘉泰中有歸姓者創為之。以布抹灰藥而染青，候干，去灰藥，則青白相間，有人物、花鳥、詩詞各色，充衾幔之用」①。又如蠟染工藝是用蠟刀蘸取蠟液在織物上描繪各種圖案花紋，然後經過浸染再用水煮脫蠟質。這種防染印花方法多用於染制深地淺花或白花，其起源是很早的。1959年新疆民豐出土東漢和北朝時期藍白印花的棉布和毛織物，說明當時的蠟染技術已經相當成熟。據周去非《嶺外代答》記載，南宋時瑤族人生產的「瑤斑布」，則是用鏤刻著花紋的兩片木板夾住布料，將蠟熔化後灌注到鏤空的花紋中去，然後染上藍色，再煮布去除其蠟，就得到極細的斑花。蠟染布獨具特色，深受人們特別是瑤族人民的喜愛。這類產品目前在貴州安順場②馮承鈞譯：《馬可波羅行紀》第1卷第72章，中華書局1957年版。 ①方勺：《泊宅編》卷中。 ②趙翼：《陔余叢考》引謝枋得《謝劉純文惠木棉》詩。 ①汪濟英：《蘭溪南宋墓出土的棉毯及其他》，《文物》1975年第6期。等地還有生產並遠銷國內外廣大地區。 紡織機械隨著對織物數量和質量不斷增長的需求，這一時期的紡織機械也更加完善並有所創新。如秦觀《蠶書》所述繅車是在煮繭的鍋上裝置銅錢，絲通過錢孔粘併到一起，再往上經過鼓輪和作往復運動的絡絞裝置，纏繞到絲框上。雖然秦漢時手搖繅車已逐步普及，但秦觀所述則是我國古籍中關於手搖繅車結構的最早的明確記載。宋代樓■的《耕織圖》中描繪有腳踏繅車。腳踏機構應用於繅車，大約出現在唐宋之間。它可以使人的雙手解脫出來進行其他操作，從而大大提高生產效率。這是手工繅絲機械方面的重大進步，此外，至遲到宋代腳踏紡車也有了重要進步。如當時已能有效地利用偏心和擺軸動作通過繩弦帶動紗錠迴轉，同時捻紡三個錠子的紗線。著名的元代水轉大紗車，實際上很可能在宋代就已出現了。宋代的提花機也已發展得相當完整，如南宋紹興年間樓■《耕織圖》中所繪大型提花機，有雙經軸和十片綜，還有挽花工與織花工的相互配合，這完全可以織造出具有複雜花紋的高級織物。 周去非《嶺外代答》記載，廣西地區的橫州（今橫縣）用濃醋浸野蠶而擘取其絲，「就醋中引之，一蟲可得絲長六七尺，光明如弓琴之弦」②，靜江（今桂林）用帶有鹼性的稻草灰煮苧麻紗，織造前再用滑石粉作上漿處理等方法，也都是這一時期在紡織技術方面值得稱道的傑出創造。 ②見《古今圖書集成·職方典》卷681《蘇州府部》。 第四節　採礦探礦知識 利用礦床與圍岩的地層關係找礦，宋人已有不少記載。如蘇頌以白石（即方解石、石英）作為辰砂礦的礦苗：「丹砂..生深山石崖間，土人采之，穴地數十尺始見其苗，乃白石耳，謂之硃砂床。」①寇宗奭認為，伴金石是金礦的標誌，「顆塊金，即穴山至百十尺，見伴金石定見金也。其石褐色，一頭如火燒黑之狀，其金色深赤黃」②。范成大、周去非皆以銅綠作為銅礦的礦苗。范成大說：「錄，銅之苗也。亦出右江有銅處，生石中，質如石者名石錄。又有一種脆爛如碎土者，名泥錄，品最下。」③周去非說：「銅錄所在有之..蓋銅之苗裔也。」④南宋趙彥衛則正確認識到黑色輝銀礦脈乃是銀礦的脈路，「每石壁上有黑路乃銀脈，隨脈鑿穴而入」⑤。朱輔則以絲金作為脈金礦床的苗路，說：「絲金，沙中揀金，又出於石。碎石而取者，色視沙金為勝。金有苗路，夫匠識之，名絲金。」①坑采技術孔平仲，北宋治平二年（1065）進士，最初在衡州做官，後因言事得罪上司，被罰到韶州（今廣東韶關）。韶州岑水場是有名的銅礦產地，孔平仲對此地開採銅礦的技術作了一些記錄：「韶州岑水場，往歲銅發，掘地二十餘丈即見銅。今銅益少，掘地益深，至七八十丈。役夫雲，地中變怪至多，有冷煙氣中人即死。役夫掘地而入，必以長竹筒端置火先試之，如火焰青，即是冷煙氣也。急避之，勿前，乃免。」②這段話反映了當時採礦業中兩大問題：隨著礦床上部被開採完畢，很自然地要向深部礦床掘進。由初期的二十丈增加到七八十丈。隨之而來的是井下空氣流通不暢，出現了有害氣體的積貯，傷害礦工生命。當時還沒有什麼好辦法排除毒氣，而只是先試探，後躲避而已。這是最早記載礦井中的有害氣體及躲避方法。 趙彥衛在《雲麓漫鈔》卷2中，記載了福建建寧府松谿縣瑞應場銀礦的開採歷史、開採技術、礦井中的事故以及坑戶生產和生活的悲慘狀況等。其中寫道：「乾道中（1165—1173），人入穴鑿山，忽山合，夾死五十餘人，血自石縫中流出」；「取銀之法，每石壁上有黑路乃銀脈，隨脈鑿穴而入，甫容人身，深至十數丈，燭火自照，坑戶為油燭所熏，不類人形」。 金代坑采技術可以黑龍江阿城五道嶺地方的古鐵礦井為例說明。在這個古礦遺址中，1958—1962年先後發現十餘個坑洞和十餘處礦井，坑洞深約40①周去非：《嶺外代答》卷6。 ②《圖經本草》，引自《重修政和經史證類備用本草》卷3。 ③寇宗奭：《本草衍義》卷4。 ④范成大：《桂海虞衡志·金石志》。 ⑤周去非：《嶺外代答》。 ①趙彥衛：《雲麓漫鈔》卷2。 ②朱輔：《溪蠻叢笑》。 余米，最淺的只有7米。坑洞是由山上往下旋轉開鑿的。當下降到45米深時，還陸續發現古洞。坑道狹窄深長，呈螺旋階梯式下降，寬約1.5米，高約2米。開鑿方向均依礦體走向。斜坡坑道均有台階，不甚規整。下降至一定深度後，又分出岔洞，至洞底每隔一定距離便有一個寬敞的採礦作業區，呈橢圓袋狀，內部由於依礦脈走向取礦，故不規整③。 井采技術北宋慶曆、皇祐年間（1041—1054），在四川出現了一種新的井采技術——卓筒井。這是一種小口徑深鹽井。它的出現，為鹽井鑽鑿技術指明了小口深化的正確方向。從此，鹽井鑽鑿工藝從大口淺井階段進入了小口深井階段，影響所及，遍於全世界。它是當今世界上盛行的深井鑽鑿技術的先聲，其發明具有重大歷史意義。 卓筒井又叫筒井，明代以後又叫竹井。北宋蘇軾第一次對卓筒井作了記載。他寫道：「蜀去海遠，取鹽於井..自慶曆、皇祐以來，蜀始創筒井，用圜刃鑿如碗大，深者數十丈。以巨竹去節，牝牡相銜為井，以隔橫入淡水，則咸泉自上。又以竹之差小者，出入井中為筒，無底而竅其上，懸熟皮數寸，出入水中，氣自呼吸而啟閉之，一筒致水數斗。凡筒井皆用機械，利之所在，人無不知。」①其後文同、陸游也對卓筒井作了記載。這是當時世界上最先進的井采技術。 ③《談苑》卷1。 ①黑龍江博物館：《黑龍江阿城縣小嶺地區金代冶鐵遺址》，《考古》1965年第3期。 第五節　冶金 五代十國時期，北方連年爭戰，礦冶業呈凋敝停滯狀態，而南方礦冶生產則續有發展，《冊府元龜》卷169載後唐、後晉、後漢、後周受貢的九煉鋼刀劍即來自徐州、江陵等地，如後唐同光三年（925），「徐州進九煉鋼刀劍各一」，後晉天福元年（941），「荊南遣使進..九煉純鋼金花手劍二口」。五代軒轅述所撰《寶藏暢微論》說：「鐵銅，以膽苦水浸至生赤煤，熬煉成，而黑堅」，表明其時已知用膽水浸銅，到宋代則得到長足的發展。後周廣順三年（953）所鑄著名的滄州大鐵獅，長6.3米，高5.4米，寬3米，重達40噸。從獅足至脊部共分15段，依次接鑄成型，共用范344塊。廣州光孝寺鐵塔為南漢劉■所建。西塔建於大寶六年（963）。東塔建於大寶十年（967），為現存的最早鐵塔，由方座、蓮座和七層塔身、塔剎構成，總高7.7米，由17件鑄件疊裝而成。經分析，所用材質為中磷、木炭、生鐵，系亞共晶白口組織。 宋代礦冶業較諸前朝有很大發展。據史籍記載，有宋一代共設有4監，12冶，20務，25場，鐵的稅額（「歲課」）以英宗治平年間（1064—1067）為最高，達824萬斤，比唐宣宗大中年間（847—859）高出約76倍。王安石變法時期，礦冶業最為繁榮，銅、鉛、錫在此期間都達到最高稅額，分別為1460萬斤、919萬斤和232萬斤。由於商品經濟的發達，貨幣需求量很大。唐代於全盛時期（玄宗年間），全年鑄錢額為22萬74貫。而宋神宗年間（1068—1085），年鑄銅錢500餘萬貫，鐵錢88萬餘貫，比唐代增長20餘倍。宋代的鐵主要產自磁州、邢州、兗州和徐州。黃金開採以山東登州、萊州為最著稱。其他有色金屬產地則多在江西、福建、廣東等南方地區。官營礦冶業的管理相當嚴格，據《宋會要輯稿·食貨》記載，當時的銅礦官員要逐日登錄下礦人數，採礦、磨礦簍數，淘洗和入爐冶煉的礦石斤數。《宋史·薛奎傳》提到，永州「發調兵三百人採鐵，而歲入不償貲。奎聽民自采，所輸輒倍之」。又，《宋史·梁適傳》載：「萊蕪冶鐵為民病，當役者率破產以償。適募人為之，自是民不憂冶戶，而鐵歲溢。」這表明官營礦冶業的腐敗和搖役的擾民已嚴重阻礙礦冶的生產發展。在這種情況下，官府被迫採取「豪戶請佃」、「業主開採」等方式，民營坑冶得以有較大發展，如《東坡奏議》卷2即載其時徐州利國監「凡三十六冶，冶戶皆大家，每冶有百餘人」，李昭圯《樂靜集》卷29《呂正臣墓志銘》中記兗州萊蕪冶呂氏」募工徒，斬木鍛鐵，制器利用，..凡東州之人，一農一工，家爨戶御，其器皆呂氏作也」。遼夏金對西北和東北地區的礦冶發展也作出了重要貢獻。契丹和渤海、室韋諸族原先就都能煉鐵。遼立國後，設五冶太師統轄坑冶。《遼史·食貨志》記遼陽有鐵冶300戶。幽薊等地的冶鐵業也都保持一定的規模。女真在立國前也已能燒炭煉鐵，其後進一步建立了自己的礦冶業。黑龍江阿城為金上京會寧府，已發現金代冶鐵遺址50餘處，出土有大量煉爐、礦石、煉渣和鐵塊等。陝西榆林窟有西夏時期的冶鐵圖，其中的木扇形制和中原相類似。歷年所出西夏錢幣的合金成分和鑄造工藝，也和宋錢相同。這些都表明遼、西夏、金的礦冶業是在中原先進技術帶動下發展起來的。 傳統鋼鐵技術體系的定型，是唐宋時期金屬技術發展最突出的成就。蘇頌《圖經本草》稱：「初煉去礦，用以鑄■器物者為生鐵，再三銷拍可作鍱者為鑐鐵，亦謂之熟鐵。」唐初仍有部分農具用生鐵鑄就。但到宋代，鋤、耙等鐵農具如河南白沙、山東臨沂、江蘇揚州等地所出已均由鍛制。農具製作由鑄制改為鍛制這一歷史性轉變，對宋代農業生產的發展是起了重要作用的。 宋代稱煉鐵爐為蒸礦爐。河南南召縣草店、下村、廟後村、硃砂鋪發現宋代煉鐵豎爐14座，均用耐火石砌築，爐徑2—3米。邯鄲礦山村宋代煉鐵爐保存較好，爐壁殘存高近6米，底徑3米。爐體呈鼓形，腹徑較底徑為大，自爐腹至爐頂逐漸收縮。河南林縣鐵牛溝宋冶鐵遺址有爐址11座。爐的內徑自0.9米到2.6米不等，多依山坡修築，於坡上建平台裝料。阿城金代冶鐵遺址所出煉鐵爐也依山崗修建，爐膛截面略呈梯形。近處並有礦井10餘個，最深達40米，井內殘存坑木、柳條筐、鐵錘、鐵釺和陶燈盞等。由上可知，至遲到宋代，煉鐵豎爐的內形已略近現代高爐，具有爐腹角和爐身角。這種爐型有利於爐氣合理分布，使爐況順行，爐齡得以延長，是煉鐵豎爐的重大改進。蘇軾《石炭行》詩中記徐州煤礦云：「南山栗林漸可息，北山頑石何勞鍛。」河南安陽唐坡出土的9塊宋代鐵錠，經分析含硫1.075％。對河南登封、新鄭、密縣等地所出42件宋代鐵器所作分析表明，其中大多數含硫較高，應為煤炭所煉。陸游《老學庵筆記》卷1云：「北方多石炭，南方多木炭，而蜀又有竹炭。..邛州出鐵，烹煉利於竹炭，皆用牛車載以入城，予親見之。」 傳統制鋼術以灌鋼為最重要和最具特色。沈括《夢溪筆談》稱：「世間鍛鐵所謂鋼鐵者，用柔鐵屈盤之，乃以生鐵陷其間，封泥煉之，鍛令相入，謂之團鋼，亦謂之灌鋼。」這是古代文獻中首次使用「團鋼」、「灌鋼」二詞。它比東魏、北齊間綦毋懷文的宿鐵法減少了灌煉次數，又用封泥造渣和保護，顯有改進。百鍊鋼的製備工藝也首見於《夢溪筆談》：「但取精鐵，鍛之百餘火，每鍛稱之，一鍛一輕，至累鍛而斤兩不減，則純鋼也。」宋曾敏行《獨醒雜誌》又記載一種獨特的制鋼術：「（湖南苗族）其俗舉子，姻族來勞視者，各持鐵投其家水中。逮子長授室，大具牛酒，會其所嘗來往者，出鐵百鍊，盡其鐵以取精鋼。刀成銛利絕世，一揮能斷牛腰。」類似的制鋼術，西班牙西北部的塞爾忒人也使用。 宋代有色金屬冶煉的傑出成就首推膽銅法。西漢《淮南萬畢術》已有「曾青得鐵則化為銅」的記述。《抱朴子》也說：「以曾青塗鐵，鐵赤，色如銅。」可見，古人對鐵與銅鹽的金屬置換作用早有認識。作為提取純銅的水法冶金工藝，膽銅法在宋代得到很大發展，並成功地用於生產。宋哲宗時（1086—1100），張潛在信州、饒州等地設場用膽水煉銅，並著有《浸銅要略》一書。據《宋會要輯稿》記述，北宋時期用膽水煉銅的冶場有11處，分布於廣東、湖南、江西、浙江、福建等省，其中最著名的是信州鉛山、饒州德興和韶州岑水，並稱三大場。據李心傳《建炎以來朝野雜記》記載，大觀年間（1107—1110）歲收銅660萬斤，內有膽銅百萬餘斤，可知北宋時膽銅產量約占銅總產量的15—20％。南宋的銅主要來自江南地區，膽銅所占比重更達到85％左右。 用鐵浸泡在膽水中置換金屬銅，稱作浸銅。若膽水不充盈，可用含膽礬的礦土漚泡過濾得到膽水，再置換得銅，稱作淋銅。 宋洪咨夔《大冶賦》記述浸銅、淋銅工藝甚詳：浸銅段稱：「鉛山興利，首鳩僝功」，即浸銅最早由信州鉛山場和饒州興利場實施。「膽隨味而不同，青澀苦以居上，黃醯酸而次中」，「泛浮漚而異容，赤間白以為貴，紫奪朱而弗庸」，是說由色澤和味感來辨別膽水質量的高下。「乃破不轑之釜，乃碎不湘之釜」，則指鐵片由廢棄的鐵釜、鐵鍋破碎得來。中國是世界上最早發明和使用水法冶金的國家。膽銅法的成熟與推廣是宋代礦冶業的重大成就。 在火法煉銅方面，《大冶賦》是最早記述「硫化礦—冰銅—銅」工藝的文獻。賦中所載「烏膠」、「金星」、「蔌花」、「丹沙」、「鼠結」、「雞燋」等礦物，據研究，應分別指黑銅礦（CuO）、黃銅礦（CuFeS2）、輝銅礦（Cu2S）。採礦時，使用火爆法（「宿炎煬而脆解，紛剞劂而巧斷」）。礦物含硫高，須經多次焙燒去硫，再反覆烹煉，依次得到品位不同的冰銅（鋶，銅、鐵的硫化物的機械混合體），再經精煉得銅和用灰吹法提取金屬銀（「銗再煉而粗者消，鈲復烹而精者聚」，「排燒而汕溜傾，吹拂而翻窠露」）。鎳白銅是中國古代有色金屬冶煉的又一項傑出成就。除此之外，還有砷白銅即銅砷合金的製備。北宋何薳《春渚紀聞》卷10記薛駝用砒粉點銅：「其藥正白而加光璨，取棗肉為圓，俟熔銅汁成，即投藥坩堝中，須臾銅中惡類如鐵屎者膠著堝面，以硝攪之，傾槽中，真是爛銀。」這一工藝延至明清時期仍廣為應用，見於《本草綱目》、《天工開物》等典籍。 錢幣鑄造至北宋達到巔峰，無論在合金配製的規範化、鑄錢工藝的定型和錢文的摹寫等方面都有重大的進展。 近年來，趙匡華、華覺明、戴志強、周衛榮、水上正勝等曾先後分析了近400枚北宋銅錢，絕大多數的銅含量在62—68％之間，鉛在22—29％之間，錫在7—12％之間，各年號、各錢監所鑄銅錢的成分相當接近；其中，太平通寶、天禧通寶的化學成分又與《宋史·食貨志》所載制度相契合。這些都表明北宋時期迄至真宗時（998—1022），鑄錢工藝規範的實施是控制得很嚴格的。錢法大壞是始自徽宗時（1101—1125），由於軍事連年失利，經濟瀕臨崩潰，鑄錢時以鉛充銅、錫，錢質變劣，急劇貶值，這從實物檢驗也得到了證實。 鑄錢工藝早期多用范鑄。南北朝以後，未見疊鑄錢範及其模具，且唐初已用錫質母錢。因而，學者多認為鑄錢工藝從唐代起有重大的變革。就目前資料來看，北宋初年已用母錢翻制砂質鑄型，其後成為錢監鑄錢的常規工藝，如永通監設有「模沙」作。《宋史·食貨志》記大觀元年（1106）「降錢式及錫母於鑄錢之路」，張世南《遊宦紀聞》稱「（蘄春鐵錢監）用工之序有三：曰沙模作，次曰磨錢作，末曰排整作」等等。《大冶賦》：「液爰瀉於兜杓，匣遂明於模印」，說明也是用母錢印製鑄型的工藝。「磋之以風車之輣軋，轆之以水輪之砰隱」，則更證實在鑄錢作坊中至遲在宋代，就用風力機械和水力機械來磨磋和淘洗錢坯。 鐵錢始鑄於西漢時期。宋代是中國歷史上鑄造鐵錢種類最多，數量最大的時期。神宗時，全國有鐵錢9監，年鑄鐵錢88萬餘貫。夾錫錢則是雜有鉛、錫的鐵錢，而非有些學者認為的銅錢。這種劣錢本是為防止西夏等用鐵錢改鑄兵器而施行，在蔡京當政期間一再大量鑄造，是北宋末期幣政濫惡的又一例證。 隋唐以降，隨著金屬冶煉業的發展，大型、特大型鑄件層出不窮，成為中國古代金屬文化的突出標誌之一。北宋嘉祐六年（1061）在湖北當陽建造鐵塔，共13層，由44件鑄鐵構件疊裝而成，總高18米，用鐵近4萬斤，經檢驗屬麻口鐵，含磷較高。正定銅佛坐落在河北正定隆興寺大悲閣內。該寺始建於隋開皇六年（586）。五代時，銅佛被焚。宋開寶四年（971），奉趙匡胤之命重建。銅佛以生鐵為基座，分7節，由泥型接鑄而成，高20米，重達36噸。此外，太原晉祠鐵人4尊，各高2米多，其中一尊鑄於紹聖四年（1087）。四川峨嵋山聖壽萬年寺普賢銅像，高7.4米，重12萬斤，鑄於太平興國五年（980）。著名的針灸銅人，鑄於天聖五年（1027），周身標明穴位，供習練針灸之用。 宋代研習金石之風大盛，朝廷大量鑄作仿古的鼎彝等器。著名的大晟鍾即其一例，至今猶存於北京故宮博物院等處。趙希鵠《洞天清祿集》首載失蠟法的工藝過程：「古者鑄器必先用蠟為模，如此器樣，又加款識刻畫。然後以小桶加大而略寬，入模於桶中。其桶底之縫微令有絲絨漏處，以澄泥和水如薄糜，日一澆之，俟干再澆，必令用足遮護。訖，解桶縛，去桶板，急以細黃土，多用鹽並紙筋，固濟於原澄泥之處，更加黃土三寸，留竅，中以銅汁深入。然一鑄未必成，此所以為貴也。」南宋時，杭州姜娘子以鑄器精巧著稱，用的就是失蠟法。 第六節　機械 宋代機械製造方面最傑出的成就是水運儀象台的創製。它突出地反映了處於巔峰時期的傳統機械工程技術的水平。水運儀象台是集天文測量儀器和報時裝置於一體的大型天文鐘，由水力通過一組齒輪系統予以驅動和運行，宋哲宗元祐二年（1087）至元祐七年（1092）由蘇頌、韓公廉負責設計製造完成。紹聖年間，蘇頌著《新儀象法要》詳細記述並圖示了它的結構和尺寸，使後人得以窺其堂奧。水運儀象台高36.65尺，寬21尺，為截面方形的木結構建築。其原動輪稱作樞輪，邊緣有水斗和鐵撥子。頂部設槓桿裝置，相當於鐘錶的擒縱機構，可控制樞輪作定速轉動。這是世界上最早的擒縱裝置，在機械發展史上具有重要價值。計時裝置稱作晝夜機輪，經由木人及擊鐘、擊鼓等方式，自動報時。上設渾象和渾儀，用來觀測天象和顯示天體運行。渾儀所處木屋有可開合的屋面板，與現代望遠鏡觀測的可開啟屋頂具有相同的作用。水流系由河車經筒車灌注到天河（受水槽）中，再經銅壺滴漏裝置（天池，平水壺）驅動樞輪。晝夜機輪由傳動齒輪通過晝夜鐘鼓輪、晝夜時初正輪、報刻司辰輪、夜漏金鉦輪和夜漏司辰輪來報時。渾象設有天輪，與晝夜機輪軸相接。渾儀設有環狀齒輪（天運單環）和名為天轂的小齒輪，從而也可隨著水輪運轉。全部齒輪系是從6個齒輪的傳動到600個齒的運轉。王振鐸於年據《新儀象法要》對水運儀象台按的比例作了復原，陳列195815於中國歷史博物館。 類似的齒輪系在王黼所制名為璇璣玉衡的水力驅動的天文儀器中也予使用。據《宋史·律曆志》載，宣和六年（1124）製成璣衡，這種儀器要「注水激輪。其下為機輪四十有三，鉤鍵交錯相持，次第運轉，不假人力。多者日行二千九百二十八齒，少者五日行一齒。疾徐相遠如此，而同發於一機，其密殆與造物者侔焉」。 宋代在機械製造方面的另一傑出成就為指南車和記里鼓車的創製。《宋史·輿服志》首次詳載指南車的結構：「仁宗天聖五年工部郎中燕肅始造指南車。..其法用獨轅車，車箱外籠上有重構，立木仙人於上，引臂南指。用大小輪九，合齒一百二十。足輪二，高六尺，圍一丈八尺。附足立子輪二，徑二尺四寸，圍七尺二寸，出齒各二十四，齒間相去三寸。轅端橫木下立小輪二，其徑三寸，鐵軸貫之。左小平輪一，其徑一尺二寸，出齒十二；右小平輪一，其徑一尺二寸，出齒十二。中心大平輪一，其徑四尺八寸，圍一丈四尺四寸，出齒四十八，齒間相去三寸。中立貫心軸一，高八尺，徑三寸。上刻木為仙人。其車行，木人指南。」其後，吳德仁於大觀元年（1107）又獻指南車和記里鼓車之制，後者也是利用齒輪傳動，由木人擊鼓表示車行里程。這兩種車輛也由王振鐸復原，陳列於中國歷史博物館。 第七節　交通運輸 陸上運輸工具 遼宋夏金時期的主要陸上運輸工具是名目繁多的各種車輛，造車技術達到了前所未有的水平。據孟元老《東京夢華錄》所載，宋時北方一些地區盛行的「太平車」，是一種載貨車，有的二輪，有的四輪，由牛、騾和驢等畜力拖動，載重量可達數十石。張擇端《清明上河圖》就繪有由三頭牛或四頭驢拉的小型太平車。當時還有一種「平頭車」，車的雙轅前架一橫木，由牛頸項負橫木拖動。這種車運載量雖然不大，但輕便靈活，如果裝置車箱，並前後開門，則可作為轎車，供商旅長途乘用。在宋代，獨輪車更為普及，是當時農村應用最多的一種運輸工具。獨輪車既可載人，又可運貨，一般是由一人推動。為了多裝載貨物，有的還由一人在後面推，一人在前面拉，並套有一頭或兩頭驢，《清明上河圖》中繪有多輛這種類型的獨輪車。 指南車和記里鼓車是著名的構思巧妙的機械發明，在中國古代多作封建帝王出行的儀仗之用。指南車的指南和記里鼓車的記里，都是利用齒輪系的傳動作用配以其他機件而實現的。不少文獻記載，黃帝時就有了指南車，不過，這只是一種傳說。但至遲在漢代已出現指南車，這是沒有問題的。而三國時馬鈞創製指南車，則更為可信，此後如魏猛、解飛、令狐生、郭善明、馬岳、祖沖之、索馭驎、楊務廉、金公立等都曾試製過，有成功也有失敗，遺憾的是這些都沒有更多的具體資料流傳下來①。直到宋代，宋仁宗天聖五年（1027）工部郎中燕肅和徽宗大觀元年（1107）內侍吳德仁又分別製成指南車。燕肅指南車和吳德仁指南車原理相同而形制稍有差異，關於其具體形制與內部機械構造，在《宋史·輿服志》中有較詳細的記載。王振鐸經深入研究，曾據以將燕肅指南車復原，其所制模型現陳列於中國歷史博物館。記里鼓車，亦稱「大章車」，是一種用木人擊鼓擊鐲自動報知所行里程的特種車輛。此車之名初見於《西京雜記》和《晉書·輿服志》。而其具體形制和內部機械構造，則最早見於岳珂《愧郯錄》和《宋史·輿服志》所載天聖五年（1027）盧道隆和大觀元年（1107）吳德仁所上造法。指南車和記里鼓車構思巧妙，因而引起國內外不少學者（近代）的興趣，並對之作了深入的研討和精心的模製，但由於史籍所載尚不完備，所以見仁見智，多有不同。至於歷史上的指南車和記里鼓車究竟真相如何，尚有待更進一步的研究，現在學術界一般公認的還是王振鐸先生的復原成果。 遼金兩朝的制車業也比較發達。如遼時設有專門的車輿局，日常運輸有氈車及運載貨物的大車和小車等，有的車輛還用駱駝拖動。當時還有一種特殊的舟車，《泊宅編》提到：契丹強盛時，「兵馬略集，便有百萬。多作大舟，安四輪，陸行，以載輜重，遇塘水、黃河，則脫輪以度人馬」①。這種水陸兩用的大型運輸工具是遼代頗為實用的創造。 指南針的發明與應用①《東坡志林》卷4。 ①王振鐸：《指南車記里鼓車之考證及模製》，收入王振鐸《科技考古論叢》，文物出版社1989年版。指南針是著名的中國古代四大發明之一。早在戰國時期，我國就已有關於「司南」的記載。「司南」是利用天然磁體指極性而發明的指向裝置，可說是指南針的始祖。但由於司南還存在不少缺陷，所以在相當長的時間裡，這種裝置並未得到廣泛應用。隨著航海事業的發展和對指向儀器的需求，至遲到了宋代，人們終於發明了指南針，並使之逐步完善起來。現在已知最早見於文獻記載的指南針製法，是曾公亮《武經總要》所載指南魚。此書提到：指南車世法不傳，魚法以「薄鐵葉剪裁，長二寸，闊五分，首尾銳如魚形，置炭火中燒之，候通赤，以鐵鈐鈐魚首出火，以尾正對子位，蘸水盆中，沒尾數分則止，以密器收之。用時置水碗於無風處，平放魚在水面令浮，其首常南向午也」①。這是一種利用地磁場的作用使鐵片人工磁化而製作指南魚的方法。人工磁化方法，在指南針發明史和磁學發展史上都是具有重大意義的發明。但這種方法只能獲得較弱的磁性，還不能滿足實際應用的需要。後來經不斷研究與改進，人們又發明了另一種人工磁化的方法。《夢溪筆談》載：「方家以磁石摩針鋒，則能指南。然常微偏東，不全南也。」①這是一種利用天然磁石的磁場作用，通過人工傳磁，而使鋼針磁化的方法。這種方法簡單有效，從而為具有實用價值的指南針的出現，創造了重要的技術條件。 關於磁針的裝置，沈括提到了「水浮」、指甲旋定、碗唇旋定以及「縷懸」四種方法。②其中水浮法在當時應用較多。我國考古工作者五六十年代以來，在河北磁州窯遺址、沉船以及江蘇丹徒和遼寧旅大等地的窖藏、墓葬中，陸續發現一些宋元時期磁州窯生產的「王」字瓷碗，碗底圈足內墨書有「針」字，據研究，這很可能就是浮針所用的針碗。此外，南宋陳元靚在《事林廣記》中還介紹了與上述裝置有所不同的新型指南魚和指南龜：「以木刻魚子，如母指大，開腹一竅，陷好磁石一塊子，卻以臈添滿，用針一半僉從魚子口中鉤入，令沒放水中，自然指南，以手撥轉，又復如出」，「以木刻龜子一個，一如前法製造，但於尾邊敲針入去，用小板子上安以竹釘子，如箸尾大，龜腹下微陷一穴，安釘子上撥轉常指北，須是釘尾後」。③這是將一塊天然磁石安裝在木刻的魚或龜腹內，木魚置於水中指南，而木龜則在其腹下挖一光滑的小穴，對準安放在頂端尖滑的竹釘上，這樣支點處摩擦阻力很小，木龜便可靈活轉動以指南。這種裝置方法是對指南針的重要改進，通用的旱羅盤，就是由這種指南龜發展而來的。 指南針發明以後，很快就被應用於航海。朱彧《萍洲可談》明確記載：「舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。」稍後，徐兢《宣和奉使高麗圖經》也提到「惟視星斗前邁，若晦冥，則用指南浮針，以揆南北」。而南宋咸淳間成書的吳自牧《夢粱錄》則說，航海行船「風雨冥晦時，惟憑針盤而行。乃火長掌之，毫釐不敢差誤，蓋一舟人命所系也」，「全憑南針，或有少差，即葬身魚腹」。其中提到「針盤」。比之稍早的趙汝適《諸蕃志》也曾說「舟舶來往，惟以指南針為則，晝夜守視惟謹，毫釐之差，生死系矣」。①方勺：《泊宅編》卷10。 ①曾公亮：《武經總要》前集卷15。 ②沈括：《夢溪筆談》卷24。 ③王振鐸：《司南指南針與羅經盤》和《中國古代磁針的發明和航海羅經的創造》，均見王振鐸《科技考古論叢》，文物出版社1989年版。 以上引文大體上可以說明，兩宋時期的航海，在一般情況下主要依靠天文導航，而在陰晦天，則用浮針作為導航的輔助設備。在南宋中期以後，航海技術繼續有所發展，海上行船已主要依靠指南針（羅經）來導航了。指南針的發明和應用，是對中國和世界航海事業乃至人類文明的重大貢獻。 造船與航海遼宋夏金時期是我國古代造船業大發展的時期，出現了許多具有優良性能的新船型和改進船型，造船能力和造船技術水平都有了顯著的提高。如宋代的造船業規模更大，在泉州、虔州（江西贛州）、潭州（湖南長沙）等地設有26處船場，每年造船3000多艘，其中尤以明州（浙江寧波）、溫州兩處造船量最多。史載：「哲宗元祐五年正月四日詔溫州、明州每年造船以六百隻為額」①。當時建造的大型海船，如出使高麗的使臣乘坐的「神舟」，載重量可達萬石（約600噸）。有的遠洋商船也相當大，吳自牧《夢梁錄》說：「海商之船大小不等。大者五千料，可載五六百人。中者二千料至一千料，亦可載二三百人。」 這一時期創造的各種新型船，如多槳船、馬船、鐵壁鏵觜海鶻戰船、飛虎戰船、無底船等，也都很著名，並在當時的戰爭中發揮了重要的作用。金朝船工還設計製造了一種「舡頭傅鐵」的鐵頭船。這實際上是一種適宜於在北方河道中破冰行駛的船隻，造法雖然較為簡單，卻很實用。又如採用槳輪驅動，是我國古代造船技術的一項重要成就。史載唐代李皋曾創製二輪車船，而宋代楊麼農民起義軍的高宣，又創製大型槳輪戰艦，吃水一丈多，有二三層樓，可載千餘人，「以輪激水，其行如飛，旁置撞竿，官舟迎之輒碎」①，具有很大的威力，這是對「車船」的改進和發展。 就基本船型而言，宋代有著名的沙船，當時稱為「防沙平底船」。沙船是平底的，不怕擱淺，尤其是在風浪中比較安全。而福船則是一種尖底海船，主要行駛於遠海和南洋，宋人曾說：「海舟以福建為上。」②1974年，福建泉州灣後渚港發掘出一艘宋代海船，船身扁闊而尖底，原船通長約34.55米，寬9.9米，深3.27米，排水量達374.4噸。這艘古船，有13個船艙。從龍骨到舷側共有14行船板，最厚的分為三層疊合共厚18厘米，並混合使用搭接和平接兩種方法。用麻絲、竹茹和桐油灰搗合艌縫。據研究，該船結構合理，堅固耐用，具有良好的適航與抗沉性能，從中可見宋代海船建造技術已達到很高的水平。 在船舶設計製造方面，這一時期也有很多創新。如宋熙寧年間（1068—1077），黃懷信鑿渠引船將御苑金明池作為大船塢以修理龍舟的方法；紹興七年（1137）處州知州張觷在造船時，創用「先造一小舟，量其尺寸而十倍算之」①，這種先做模型再放樣造船的方法，創造了船模放樣的造船技術。金朝正隆年間（1156—1160），張中彥也「手制小舟才數寸許，不假膠漆而首①陳元靚：《事林廣記》卷10。 ①《宋會要輯稿》食貨50之4。 ②《宋史·岳飛傳》。 ①《三朝北盟會編》卷176。 尾自相鉤帶」②。而宋代文獻中所說「船樣」，可能就是船圖和工料定額。如施德操《北窗炙炙錄》記載當時造700料船，每船要用鐵釘400斤，後來又降為200斤。此外如採用水密隔艙、採用鐵錨和平衡舵、有些船增設浮板等，也都是改進船舶性能的重要措施。以上這些都是這一時期稱得稱道的造船技術成就。 隨著對外貿易的擴大，造船技術的提高和指南針的發明及應用，遼宋夏金時期的航海事業也有了很大的發展。如宋代到南海諸國的航線包括了東南亞、阿拉伯以及非洲東海岸的廣大地區。當時海船所到的地區和國家有五六十處，遠遠超過了唐代的活動範圍。與此同時，中國的航海技術也有了相應的進步。總的來說，這一時期在航海技術方面有三項重要成就：一是對海洋潮汐的研究，二是航海圖的繪製，三是指南針用於航海③。如我國唐代可能就已經有了引導船舶航行的航海用圖，但據今所知，到了宋代才有關於航海圖的明確記載。宣和五年（1123），徐兢所著《宣和奉使高麗圖經》提到：「謹列夫神舟所往島、洲、苫、嶼而為之圖」，但可惜的是現僅存該書文字部分而圖已失傳。南宋末金履祥曾建議朝廷派重兵由海道直趨燕薊，攻打燕京，並詳細繪製了一幅海圖，備記海船所經島嶼的航路，「難易遠近，歷歷可據以行」。但南宋朝廷並沒有採納他的建議。後來元人得到了金履祥繪製的圖和說明，並經實地考察後，據以繪成圖本，作為海上漕運的實用海圖，元明兩代又將其刻印成書，此即著名的《海道經》。航海圖是海上航行的重要依據，在西方，直到14世紀才出現為實用目的而繪製的航海圖。 ②《宋史·張觷傳》。 ③《金史·張中彥傳》。 第八節　造紙 遼宋夏金時期的印刷業極為發達，對於紙張的需求大為增加，因而促進了造紙業的發展。這一時期是造紙業發展的鼎盛時期，中國古代造紙技術獲得了全面的提高，尤其是竹紙興起，其製造技術日臻成熟。此外，還發明了多種造紙新工藝，創製了一些為當時和後世所稱道的名紙，紙的用途也更加廣泛。 竹紙竹紙的興起及其製造技術的成熟，是宋代在造紙方面的重大成就。竹材質地堅密，結構複雜，要將其中的莖稈纖維分離出來作為紙料，其難度是相當大的，因此用竹造紙也比較晚。竹紙究竟起源於何時，學術界迄今尚無定論，主要有東晉和唐兩說。宋代趙希鵠《洞天清錄集》提到：「二王（王羲之、王獻之）真跡，多是會稽豎紋竹紙。」《增補事類統編》載梁蕭子良曾提到張茂作箈紙，據考證，箈即嫩竹，等等。這是主張竹紙始於東晉的基本文獻依據。但不少學者對此有異議，認為這些說法並不可靠。唐代關於竹紙則有可信的明確記載，如李肇《國史補》卷下載有「韶之竹箋」，段公路《北戶雜錄》提到睦州（今浙江淳安西）所出之「竹膜紙」等。近年一些紙史專著引用北宋蘇軾所說：「今人以竹為紙，亦古所無有也。」或認為這種說法與史實不符，或認為這說明竹紙在當時還是一種新事物，對其淵源尚缺乏了解。實際上，蘇軾的原話是：「昔人以海苔為紙，今無復有，今人以竹為紙，亦古所無有也。王逸少竹葉帖，長安水丘氏傳寶之，今不知所在，三十年前見其摹本於雷壽。」①由上下文可見，竹葉帖是在竹葉上書寫的，「以竹為紙」當指竹葉，將其解釋為竹紙，顯然是望文生義而造成的誤解。北宋前期竹紙產量也許還不大，但並不鮮見，如有文獻記載王安石好用小竹紙，士大夫翕然效之，等等。 北宋初期所造竹紙比較脆弱，質量較差。蘇易簡《文房四譜·紙譜》說：「今江浙間有以嫩竹為紙。如作密書，無人敢拆發之。蓋隨手便裂，不復粘也。」蔡襄《文房雜評》也說：「吾嘗禁所部不得輒用竹紙，至於獄訟未決而案牘已零落，況可存之久遠哉！」這種情況表明當時竹紙製造技術還不成熟，其生產工藝仍在不斷的改進之中。著名書法家米芾曾在《越州竹紙詩》中寫道：「越筠萬杵如金版，安用杭由與池繭」①，說明竹紙質量有所提高，甚至超過了杭郡「由拳」和池州「繭紙」等皮紙。他在《書史》和《評紙帖》中還提到，他在50歲時始用竹紙作書，並曾親自捶打加工竹紙，「予嘗捶越竹，光滑如金版」，「十日數十紙」。陳槱《負暄野錄》卷下說：「今越之竹紙，甲於他處。」剡溪竹紙更是名滿天下，施宿等《嘉泰會稽志》提到：「然今獨竹紙名天下，他方效之，莫能仿佛，遂掩藤紙矣」，「竹紙上品有三，曰姚黃，曰學士，曰邵公，三等皆佳」。這些記載表明，南宋時期竹紙製造技術已經成熟，並且制出質量上乘的著名品種，這是我國造紙術的重大①《中國航海史（古代航海史）》，人民交通出版社1988年版。 ①蘇軾：《東坡志林》卷9。 進展。當時竹紙的產量也很大，以致超過了其他紙種，成為圖書典籍、官府文牘和私家信箋等的主要用紙。 遼宋夏金時期竹紙的主要產地有浙江、福建、四川、江西、廣東、湖南、湖北等省，其中尤以杭州、建陽、成都（雙流）等地的竹紙生產最為發達。關於竹紙的生產工藝，宋代文獻中僅有一些零星的記載，如南宋陳槱提到：「又吳人取越竹，以梅天水淋，晾令干，反覆捶之，使浮茸去盡，筋骨瑩澈，是為春膏，其色如蠟。」①這段話涉及選取竹料、淋水浸漚、加工捶洗等工序，但其記述較為簡略，且非造竹紙的全過程。直到明代宋應星《天工開物》「殺青」篇才有關於竹紙製造技術的詳細記載。 造紙新工藝這一時期的造紙原料，除竹子外，還有樹皮、麻、藤、麥稈、稻草等。 以楮、桑等抄造的皮紙在產量上僅次於竹紙，居第二位，藤紙則因資源有限而逐漸被淘汰。此外還有竹、樹皮及竹、麻的混料紙，以及利用廢舊紙張經處理回槽並摻入新紙漿所造的「還魂紙」等。 這一時期在造紙工藝方面也有不少新的發明和改進。如元費著《蜀箋譜》提到四川錦江旁以紙為業者說：「江旁鑿臼為碓，上下相接。凡造紙之物，必杵之使爛，滌之使潔，然後隨其廣、狹、長、短之制以造。」用水碓舂搗紙料可節省人力，提高工效，保證質量，是造紙技術的一項重要革新。在我國，水碓古已有之，一般用於舂米，到元代王禎《農書》還介紹了更為先進的連機碓。上述引文雖出自元人作品，但一些紙史論著認為宋代已用水碓搗紙，這是有道理的。20世紀60年代，有學者到我國南方進行調查，發現當時有些地區仍將水碓用於造紙②。 向紙漿中添加某些植物粘液作為造紙懸浮劑，對改進紙張質量具有重要作用，是反映造紙技術進步的一項重要新工藝。我國古代曾將這類植物粘液稱為「滑水」、「紙藥」或「紙藥水」。我國何時在造紙過程中使用紙藥尚不清楚，對此最早的文獻記載則見於宋代。如南宋周密《癸辛雜識》提到：「凡撩紙，必用黃蜀葵梗葉，新搗，方可撩，無則不可以揭。如無黃葵，則用楊桃藤、槿葉、野葡萄皆可，但取其不粘也。」由此可見，當時最常用的紙藥來自黃蜀葵、楊桃藤等植物。在世界造紙史上，使用植物粘液作為造紙懸浮劑當以中國為最早。 在宋代，巨幅「匹紙」的出現，也表明了當時造紙技術的進步。宋代以前，長卷之類的長幅巨紙，一般是將一張張小幅紙用由楮樹汁、麵粉和白芨末製成的漿糊粘連起來的。而在宋代已能直接製造長達3丈至5丈的巨幅紙。蘇易簡提到：「黟、歙間多良紙，有凝霜、澄心之號。復有長者，可五十尺為一幅。蓋歙民數日理其楮，然後於長船中以浸之，數十夫舉簾以抄之，傍一夫以鼓而節之，於是以大薰籠周而焙之，不上於牆壁也。由是自首自尾，勻薄如一。」陳抄造這樣大的紙張，需要有相應的巨型紙簾、抄紙槽和烘乾設備，還要數十人統一指揮，協同動作，其難度是相當大的，其場面也頗為壯觀。這充分反映出當時紙工們的智慧和創造精神。這種匹紙產量不高，價格②乾隆《紹興府志》卷18《物產志》。 陳槱：《負暄野錄》卷下。 昂貴，使用者較少，但至今尚有樣品傳世。如現藏於遼寧省博物館的宋徽宗趙佶草書《千字文》長卷，長達3丈有餘，中無接縫，紙面朱地描以泥金雲龍紋圖案，其製造和加工技巧確實令人讚嘆不已。 各種名紙和加工紙從五代到遼宋夏金時期，還出現了不少為當時和後世所稱道的名貴紙張以及加工特製的紙張。這也是這一時期造紙技術進步的重要標誌。 五代時最著名的紙是澄心堂紙。「澄心堂」為南唐烈主李昇任金陵（今南京）節度使時的閒居之所。蘇易簡《文房四譜·紙譜》說：「南唐有澄心堂紙，細薄光潤，為一時之甲。」沈括《夢溪筆談》說：「後主（李煜）時，監造澄心堂紙承御，系剡道其人。」這種紙紙面光滑，細密堅韌，質量很好，在南唐時極為貴重，百金難得一枚。梅堯臣在詩中說它「滑如春冰密如繭，把玩驚喜心徘徊」，「江南李氏有國日，百金不許市一枚」①。梅堯臣還提到澄心堂紙的造法：「寒溪浸楮舂夜月，敲冰舉簾勻割脂。焙乾堅滑若鋪玉，一幅百金曾不疑。」②這裡涉及備料、舂料、抄造和焙乾等工序，其中「寒溪浸楮」、「敲冰舉簾」則為製造澄心堂紙之類好紙的特殊工藝。據蔡襄《文房四說》記載，澄心堂紙產於「江南池、歙二郡」，即今安徽南部的黃山市地區，然後將原紙運往金陵進行加工。由於澄心堂紙是一種質量上佳的名紙，所以自宋代至清代均曾有人仿製，頗受書畫家的歡迎。 宋代最著名的紙當屬金粟山藏經紙。浙江海鹽西南有金粟山，山下有金粟寺，寺中曾藏有北宋時的大藏經數千軸①，其紙每幅背上有小紅印記「金粟山藏經紙」。這種紙多為硬黃類桑皮紙，由數層粘制而成，紙質較厚，無紋理，內外皆蠟，有些類似現在的牛皮紙，而質量遠勝之。金粟山藏經紙後來被逐漸盜出，散入民間，剝取為裝潢之用，並稱為「宋箋」。到了清代，書畫家和收藏家多喜用它作為珍貴書畫的引首。如周嘉胄《裝潢志》說：「余裝卷以金粟箋、白芨糊，折邊永不脫，極雅致。」 溫州蠲紙始於唐而盛於宋，在當時也是一種很有名的高級紙。程棨《三柳軒雜識》說：「溫州作蠲紙，潔白堅滑，大略類高麗紙。東南出紙最多，此當為第一焉。由拳皆出其下，然所產少。」蠲紙是桑皮紙。明弘治《溫州府志》載有加工方法：「其法用糨粉和飛面入朴消，沸湯煎之，俟冷，藥釅用之。先以紙過膠礬，干，以大筆刷藥，上紙兩面。候干，用蠟打如打碑法，粗布縛成塊揩磨之。」②這種紙產量不高，但宜書宜畫，頗受人們喜愛，《清波別志》說：「蠲紙，今出永嘉，士大夫喜其發越翰墨，爭捐善價取之，殆與江南澄心堂紙等。」 除上述者外，他如新安皮紙、四川麻紙、天台玉版等，也都是備受時人讚譽的良紙。 在宋代，對於紙張進行砑光、砑花、塗粉、施膠、加蠟、泥金、染色等加工技術，也得到了進一步的發展，出現了名目繁多的各種加工紙。其中最①潘吉星：《中國造紙技術史稿》，文物出版社1979年版，第103—104頁。②蘇易簡：《文房四譜·紙譜》。 ①梅堯臣：《宛陵集·永叔寄澄心堂紙二幅》。 ②梅堯臣：《宛陵集·答宋學士次道寄澄心堂紙百幅》。 著名的為謝公十色箋。謝景初（1019—1084），字師厚，慶曆進士，歷任餘姚知縣、成都府路提點刑獄等，為北宋著名詩人、書法家黃庭堅的岳父。元代費著《蜀箋譜》說：「紙以人得名者，有謝公，有薛濤。所謂謝公者，謝司封景初師厚，創箋樣以便書尺，俗因以為名」，又說「謝公有十色箋：深紅、粉紅、杏紅、明黃、深青、淺青、深綠、淺綠、銅綠、淺雲，即十色也」。「謝公箋」是謝景初創意製成的藝術信箋，與「薛濤箋」齊名。宋代也曾仿製過薛濤箋。 在宋代還專門創製出一種印書用的椒紙。這種紙也很有特色，尤其是具有良好的防蛀性能。清人葉德輝提到宋版《春秋經傳集解》書末有鈐記：淳熙三年（1176）四月十七日，秦玉楨等奏聞：「《春秋左傳》、《國語》、《史記》等書，多為蠹魚傷牘，未敢備進上覽。奉敕用棗木、椒紙，各造十部。四年九月進覽。」①這裡所說的「椒紙」，可能是用花椒等芸香科植物果實或其樹皮浸水處理過的紙，可以殺蟲防蛀。據說，由宋傳至清的《埤雅》和《史記表傳》兩書，因系椒紙所印，數百年間「無一蠹傷蟲蛀之處」②。紙製品和紙類論著遼宋夏金時期，隨著紙的產量的增加和質量的提高，紙的用途也更加廣泛。紙張除大量用於官私文書和印製書籍外，還用來製作紙衣、紙帳、紙被、紙冠、紙枕、紙鳶、紙瓦、紙牌等豐富多采的紙製品。在這一時期，還出現了紙的一些新的重要用途，如印製紙幣和製作霹靂炮等，這兩者對後世都產生了深遠的影響。 從金屬貨幣到紙幣的轉變，可說是貨幣史上的一次革命。我國則是世界上最早發行和使用紙幣的國家。據考證，早在漢武帝時，我國就創製過「皮幣」，唐代又有了類似後世匯票的「飛錢」，說明人們很早就已開始了用其他幣種替代金屬錢幣的嘗試。但真正使用紙幣，則始於宋代。最早出現的紙幣是北宋真宗時四川商民自行印發的「交子」，此後官府又設置「交子務」，專門負責印製和發行「交子」，並禁民私造。馬端臨《文獻通考·錢幣考》載：「初，蜀人以鐵錢重，私為券，謂之『交子』，以便貿易。富人十六戶主之。其後，富人貲稍衰，不能償所負，爭訟數起。寇瑊嘗守蜀，乞禁交子。薛田為轉運使，議廢交子則貿易不便，請官為置務，禁民私造。詔從其請，置交子務於益州。」在兩宋時，還曾發行「錢引」、「關子」、「會子」等，均為紙幣。但後來由於財政危機，濫發紙幣的現象非常嚴重，如南宋理宗紹定六年（1233）紙幣發行量高達3.2億多緡（每緡為1000文），通貨膨脹，紙幣貶值，以致「棄擲燔燒，不復重惜」。此外，金朝也發行過紙幣「交鈔」，後來元朝也發行了交鈔和寶鈔等，義大利旅行家馬可·波羅還曾將當時中國通行紙幣的情況介紹給歐洲。 這一時期紙的另一新用途是用來製作火器。例如，「霹靂炮」就是一種紙殼爆炸性火器。著名詩人楊萬里在《海鰍賦》中介紹了其製作方法①：用紙①亦稱有六百函，可能是分別按大藏經裝訂或存放的不同方式而作出的不同估計，見清張燕昌《金粟箋說》引《金粟寺記》，《金粟寺志》，胡震亨《海鹽縣圖經》等。 ②弘治《溫州府志》卷7《土產》。 ①葉德輝：《書林清話》卷6。 捲成管狀，裡邊裝入火藥和石灰，再加導火裝置。這種紙炮類似於爆竹和花炮，爆炸後可傷人或迷人眼目，有較大的威力，並用於宋金戰爭中。此外，有些「火箭」和「火炮」也都是紙管中裝填有火藥的管形火器。②造紙業的發展、造紙術的進步，以及紙對社會生活的重要影響，日益引起人們的關注，因而宋元時期出現了一些研究紙的專門論著。蘇易簡（957—995）《文房四譜》（986）中的《紙譜》，是我國也是世界上最早的一部關於紙的專著。《紙譜》分為敘事、製造、雜說、辭賦四部分，記述了紙的源流、名稱、製作、加工、用途、特點等，具有很大的史料價值。陳槱《負暄野錄》和趙希鵠《洞天清錄集》等書，也都有論紙專篇。此外，米芾《書史》和《評紙帖》關於紙的評論，《太平御覽》紙都收錄的關於紙的事項，周密《癸辛雜識》、程棨《三柳軒雜識》等宋人筆記中關於紙的記述等，都是紙史研究的重要資料。元代費著《蜀箋譜》和鮮于樞《紙箋譜》等，也是很有價值的紙類專著。但這些著作的內容大多偏重於紙的掌故和詩賦文字，很少涉及具體的造紙方法，對研究造紙技術尚有所不足。 ②戴家璋主編：《中國造紙技術簡史》，中國輕工業出版社1994年版，第127頁。 第九節　印刷 雕版印刷的盛行 五代是中國印刷史上雕版印刷開始盛行的重要時期。這一時期不僅民間印刷業有所發展，而且出現了由朝廷提倡和組織的較大規模的刻印書籍活動。例如，後唐宰相馮道等奏准刻版印賣儒家群經，作為儒生學用的標準文本。當時，自後唐長興三年（932）始據唐《開成石經》校刻《九經》（《易經》、《書經》、《詩經》、《三禮》和《春秋三傳》），歷後晉、後漢，至後周廣順三年（953），共用二十餘年時間方告完成。這「九經」世稱《五代監本九經》，是我國歷史上最早雕印的儒家典籍。五代時在蜀、南唐、吳越、閩等一些較為偏遠的地區，社會相對安定，印刷業也比較發達。如在四川成都，前蜀雕印的貫休《禪月集》，後蜀雕印的增廣《唐本草》（《蜀本草》），毋昭裔主持雕印的《九經》、《文選》、《初學記》、《白氏六帖》等都很著名。在杭州，吳越王錢俶曾雕造《寶篋印經》8.4萬卷。從湖州天寧寺、杭州雷峰塔和紹興城關鎮等處發現的錢俶印經來看，其中有些經卷，扉畫線條明朗精美，文字清晰悅目，紙質潔白，墨色精良，千年如新，說明吳越的印刷品不但數量多，質量亦臻上乘，可見當時雕版印刷技術已達到相當高的水平。而錢俶出資用絹素印的2萬幅24種應現觀音像，則是我國最早用絲織品印刷的版畫①。後來如開封、杭州、成都、建康、福州等都發展成重要的出版中心。 遼宋夏金時期刻書成風，官、私、坊刻均有很大發展，雕版印刷業趨於鼎盛。兩宋時，刻書地點已相當普遍，尤其是開封（今屬河南），杭州（今屬浙江），成都、眉山（今皆屬四川），建寧、建陽、福州（今皆屬福建），建康（今江蘇南京）等地都刻印了大量書籍。據估計，宋代刻本當有數萬部。所刻書籍內容包括經、史、子、集、釋、道、天算、醫藥、類書、叢書等，豐富多采，品類齊全。當時最早進行的大規模雕版工程是在成都開雕，自宋太祖開寶四年（971）至太宗太平興國八年（983）歷時12年才雕印完成的《大藏經》（世稱《開寶藏》或《蜀藏》），共1076部，5048卷，所雕印板達13萬塊。宋神宗元豐三年（1080）至徽宗崇寧二年（1103）福州東禪寺刻印《東禪寺大藏》（世稱《崇寧藏》或《福藏》）達6434卷。以後刻的福州《毗盧藏》，湖州《圓覺藏》、《資福藏》，平江（今蘇州）《磧砂藏》等，也都達五六千卷之多。宋代刻印的幾種《道藏》，如《寶文統錄》、《大宋天宮寶藏》、《政和萬壽寶藏》，也分別有四五千卷。這一系列大型雕印工程，在一定程度上反映了兩宋時期雕版印刷的能力和雕印技術的成熟。宋代有不少著名刻工，甚至有婦女參加雕版，刻寫精細。宋版書多由善書者書寫上版，字體常用名家書體，且紙墨精良，裝幀版式美觀大方，素被後世藏書家視為珍本。 遼代印刷中心是南京（或稱燕京，今北京）。所刻《遼藏》和僧人行均的字書《龍龕手鏡》都很著名。遼代約在遼興宗耶律宗真景福元年（1031），雕成全部木板《大藏經》，世稱《遼藏》或《契丹藏》。這是遼代最大的雕①楊萬里：《誠齋集》。 印工程。《遼藏》系據宋藏翻刻，並贈送了5部給高麗。後來高麗顯宗王詢又曾據《遼藏》和《開寶藏》刻成《高麗藏》。重熙十三年（1044），契丹貴族志智和尚在燕都募錢造經一藏，「以糯米膠破新羅墨，方充印造，白檀木為軸，新羅紙為幖，雲錦為囊，綺繡為巾，織輊霞為絛，■蘇枋為函」①。這是一部用高麗紙墨印造，上好材料裝裱，白檀木做軸的捲軸本佛經，其中以糯米膠調墨印書，色澤極好，是遼代印工的一項創造。1974年，在山西應縣佛宮寺釋迦塔發現一批遼代印刷品，其中有遼代刻經、遼版書籍和彩色佛像等，印刷年代最早的是統和八年（990）燕京印造的《上生經疏科文》1卷。這些發現是研究遼代印刷史的珍貴資料。此外，遼代還有一些漢文書的契丹文譯本，但現尚不知是否有契丹文印本。 金代的印刷業也比較發達，其印刷中心主要在中都（今北京）和平水（今山西臨汾）。所印書籍有經、史、文集、科技書、醫藥書、釋藏、道藏等。金代監本書和有些坊刻書，刻印精良，可與宋版書相媲美，說明金代的印刷技術也有很高的水平。金代最大的雕印工程是釋藏《趙城藏》。據研究，《趙城藏》主要是據宋《開寶藏》翻刻，當有7000餘卷，現存近4500卷，其中有不少是其他藏經所未收的。另一項可與之相比的是道藏《大金玄都寶藏》，共6455卷，要比《政和萬壽道藏》多近1000卷，可說是最完備的一部《道藏經》。此外，金代還刻印有多種漢文書的女真文譯本，但可惜的是至今尚未發現有何種傳留至今。 西夏也很重視印刷業，印刷中心在其都城興慶（今寧夏銀川），官、私刻書為數不少。據文獻記載，最大的印書工程當屬西夏文《大藏經》，但是否刻印全藏已難詳考。西夏刻書除佛經外，還有用西夏文創作的語文、法律、詩歌、諺語、醫術、曆書，以及由漢文翻譯的儒家經典、諸子、史傳、小說、兵書、醫書等等。 除印製書籍外，兩宋時期印造紙幣和茶鹽鈔引等，是雕版印刷術的又一重要用途。當時所印交子、會子繪有人物圖樣，北宋徽宗時還特別鑄造六顆印記，並飾以花紋圖案，以便印行彩色紙幣，南宋孝宗時又採用銅版印造會子，這些都為後來印刷技術的發展提供了重要的啟示。 畢昇與活字印刷術的發明和發展兩宋時期，雖然雕版印刷有了很大的發展，但這種印刷方法費工費時，一套書版只能印一種書，而保存書板又要占用很大空間，因此其缺欠和局限性是很明顯的，自有改革的必要。於是，在北宋仁宗慶曆年間（1041—1048），印刷技術又出現了重大的突破，這就是畢昇發明的活字印刷術。沈括《夢溪筆談》對此有詳細的記載：「版印書籍，唐人尚未盛為之。自馮瀛王（馮道）始印五經，以後典籍，皆為版本。慶曆中，有布衣畢昇又為活版。其法用膠泥刻字，薄如錢唇，每字為一印，火燒令堅。先設一鐵板，其上以松脂、臘和紙灰之類冒之。欲印，則以一鐵范置鐵板上，乃密布字印。滿鐵范為一板，持就火煬之。藥稍熔，則以一平板按其面，則字平如砥。若止印三二本，未為簡易，若印數十百千本，則極為神速。常作二鐵板，一板印刷，一板已自布字，此印者才畢，則第二板已具，更互用之，瞬息可就。每一字皆有數印，①馮家昇：《火藥的發明和西傳》，上海人民出版社1958年版，第23頁。如『之』、『也』等字，每字有二十餘印，以備一板內有重複者。不用則以紙貼之。每韻為一貼，木格貯之。有奇字，素無備者，旋刻之，以草火燒，瞬息可成。不以木為之者，木理有疏密，沾水則高下不平，兼與藥相粘，不可取，不若燔土，用訖，再火令藥熔，以手拂之，其印自落，殊不沾污。昇死，其印為余群從所得，至今保藏。」①關於畢昇的生平事跡，迄今尚未找到更多的確切資料。有些涉及印刷史的論著，根據沈括所說「布衣畢昇」，推測他是出身平民的雕版良匠或雕版刻字工，恐怕不妥。「布衣」一般指平民百姓，特別是未做高官的讀書人。畢昇無疑是位平民，但他當是生活在北宋仁宗時的一位對刻印書籍有興趣並很熟悉雕版印刷技術的知識分子，而不大可能是有些文化的普通工匠。他看到了當時對書籍的大量需要，也看到了雕版印刷的缺欠，因而致力於研究一種節省人工物料且效率較高的新的印刷方法。起初，他試製出木活字，由雕刻木版到製作木活字，這是很自然的，結果卻沒有成功。後來，經過反覆試驗，他終於發明了相當成熟的膠泥活字印刷術。另外，沈括《夢溪筆談》卷20還提到宋真宗大中祥符年間的一位老鍛工畢升。從生活年代和稱呼來看，「布衣畢昇」和「老鍛工畢升」，應該不是同一個人。 沈括關於畢昇活字印刷術的記述是非常具體翔實的，其中包括製作活字、排版、印刷、拆版、活字存放、檢索、補刻冷僻字等完整的活字印刷工序，以及活字印刷的優點及其適宜於大量印製的情況。從沈括的記述看，毫無疑問，畢昇用他創製的膠泥活字印過書，但遺憾的是史缺有間，現在還難以說出他究竟印製過何種書籍。 畢昇之後，特別是由於沈括的記載，活字印刷術得到了一定程度的傳播和發展。例如，1965年，在浙江溫州白象塔修復過程中，曾發現北宋崇寧二年（1103）前後的《佛說觀無量壽佛經》殘頁。不少專家以其中「雜色金剛」的「色」字倒置等為據，推斷此《無量壽經》為北宋泥活字印本①。果真如此，則這一印本是現存最早的泥活字印刷品。不過，有些學者對此還存有疑義。此外，據有關專家研究，1989年甘肅武威新華鄉纏山村亥母洞遺址出土的西夏文《維摩詰所說經》殘卷①，及西夏黑水城（今內蒙古額濟納旗）城西佛塔遺址發現的《維摩詰所說經》5卷（現藏於俄羅斯聖彼得堡東方學研究所）①，都是西夏文泥活字印本，刊行年代應為12世紀中葉，不遲於13世紀初。南宋紹熙四年（1193），時任觀文殿學士兼判潭州（今湖南長沙）的周必大，在給友人程元成的信札中寫道：「近用沈存中法，以膠泥銅板，移換摹印，今日偶成《玉堂雜記》二十八事，首■台覽。尚有十數事俟追記，補段續納。」①周必大運用沈括所記畢昇活字印刷術，印製《玉堂雜記》，這是現在已知最早見於文獻記載的泥活字印本。其中銅板比鐵板傳熱性能好，以之代替鐵板，是對泥活字印刷術的改進。 這一時期木活字印刷術也有所發展。畢昇曾試製木活字，但因沾水變形和不易拆版而改用泥活字。如果選用適當木料和改變拼版方式，這兩個問題①張秀民：《中國印刷史》，上海人民出版社1989年版，第47頁。 ①即滿：《妙行大師行狀碑》，見陳述輯校《全遼文》卷10，中華書局1982年版。①沈括：《夢溪筆談》卷18《技藝》。 ①金柏東：《溫州市白象塔出土北宋佛經殘頁介紹》，《文物》1987年第5期。①孫壽齡：《西夏泥活字版佛經》，《中國文物報》1994年3月27日。是不難解決的。因此當時一些工匠按照畢昇的技術思想從事木活字實驗，並取得了成功。清代以來藏書目錄中著錄了七八種宋活字本書籍。其中如繆荃孫所藏南宋嘉定十四年（1221）刊范祖禹《帝學》，清宮天祿琳琅閣舊藏宋刊《毛詩》等，多認為是宋代木活字本，但對此也有不同看法，尚有待進一步研究方能定論。1991年，在寧夏賀蘭縣拜寺溝方塔發現了一批西夏文獻，其中由藏文譯成西夏文的藏傳佛教密宗典籍《吉祥遍至口和本續》印本9冊，有些漢文數字倒置，經專家鑑定，其刊印於12世紀下半葉西夏仁宗時期（1140—1193），相當於南宋高宗至孝宗時期，為西夏文木活字印本，也是現在已知最早的木活字本②。從其木活字技術和印本裝訂方式看，顯然受到中原的影響。此外如西夏黑水城佛塔發現的西夏文《三代相照言集文》（現藏於聖彼得堡東方研究所），卷尾發願文漢譯文有「字活新印者陳集金」，靈武縣發現的西夏文《大方廣佛華嚴經》卷5（現藏日本京都大學）題記漢譯文有「都發願令雕碎字勾管為印者都羅慧性」，該書卷40（現藏北京圖書館）題記漢譯文有「實勾管作選字出力者」等③。在西夏文中，「字活」、「碎字」的意思都是漢文中的「活字」，「選字」則為揀字和排字。據研究，這些西夏文文獻以及俄藏西夏文《德行集》等，都是木活字印本。西夏的木活字技術是由內地傳入的，刊印工作也大多是由党項族工匠和漢族工匠共同完成的。然而在兩宋文獻中迄今尚未發現有關木活字印刷技術的更多記載。到了元代，著名科學家王禎才在《農書》中對於木活字技術作了系統的總結並且有所創新。 畢昇發明的活字印刷術，是印刷技術史上的一個新的里程碑，它的出現對後世產生了極其深遠的影響。大約在13世紀活字印刷術傳入朝鮮，16世紀經朝鮮傳入日本。大約也是在13世紀，活字印刷術經由新疆傳入波斯，後來又經過蒙古軍西征等不同途徑傳入歐洲。在這種經濟、方便，尤其適用於拼音文字的中國印刷術的直接或間接的啟發下，德國谷騰堡於1455年前後發明了用鉛、錫等合金製成的金屬活字和其他印刷設備，推動了歐洲印刷業的迅速發展，而大量印行的書籍，又在傳播希臘古典文化，文藝復興和宗教改革運動中發揮了不可估量的作用。但谷騰堡的發明已比畢昇晚了400多年。活字印刷術，是中國對於人類文明的又一偉大貢獻。 ②史金波：《現存世界上最早的活字印刷品——西夏活字印本考》，《北京圖書館館刊》，1997年第1期。③周必大：《周益文忠集》卷198《與程元成給事書》。 第十節制瓷五代時期的瓷業五代時期的瓷業主流仍然是「南青北白」，而制瓷技術則繼唐之後有所發展，其中尤以越窯青瓷與定窯白瓷最為著名。吳越國的越窯青瓷，多為貢品，胎質細膩，胎壁較薄，施釉均勻，釉色青潤有光澤，造型和紋飾端整秀麗，反映了越窯瓷器在原料處理、燒造技術和裝飾手法等方面的進步。如故宮博物院所藏一件杯式執壺，流長而微曲，頸部加高，把手也較唐代的形式略長，壺腹近似圓球形，釉色明潤，造型秀美，使用輕巧方便。又如浙江嵊縣出土的青瓷七子紋盒，盒蓋上貼印七個兒童，形象栩栩如生，裝飾花紋層次分明，極為精美。這些都可說是越窯的代表性產品①。吳越王錢元瓘墓出土的龍身塗金瓷罌，是當時用金銀裝飾的所謂「金■越瓷」，是一件難得的珍品。五代越窯制瓷工藝的另一成就，是燒制缸、瓶等大件瓷器，這在成型和燒成技術上都是相當困難的。 唐代白瓷最有名的是邢窯。到了晚唐和五代，河北曲陽定窯的白瓷產品逐漸興起，其聲譽也逐漸超過了邢窯。如河北曲陽澗磁村窯址出土的器物有碗、盤、燈、碟、罐、盒、瓶、枕及玩具等，胎質一般都很細膩，胎體較薄，釉色也較瑩潤，說明其工藝水平是相當高的。 五代時的柴窯瓷器曾被列為五大名瓷之一。明張應文《清秘藏》、谷應泰《博物要覽》都載有關於柴瓷的精彩描述。如張應文提到：「論窯器，必曰柴汝官哥定，柴不可得矣。聞其制云：青如天，明如鏡，薄如紙，聲如磬。此必親見，故論之如是其真。」②謝肇淛提到柴窯時說：「今人得其碎片亦與金翠同價矣」，「世傳柴世宗時燒造，所司請其色，御批云：雨過天青雲破處，者般顏色做將來」①。柴窯的「雨過天青」瓷器受到如此之高的讚譽和推崇，可見當時燒造技術的高超水平。但可惜的是明代人就已見不到柴窯的成器了。而柴窯的具體窯址迄今尚未發現。有人認為柴窯即在後來的鈞窯範圍之內，也有人認為在鄭州，但都缺乏足夠的證據。①柴窯仍是中國陶瓷史上的一個未解之謎。 宋代制瓷技術的發展遼宋夏金時期的制瓷技術達到了一個新的高峰，名瓷名窯遍布南北，特別是陸續形成的定窯、鈞窯、耀州窯、景德鎮窯、越窯、龍泉窯和建窯等八大窯系，以及定、汝、官、哥、鈞五大名窯，各具特色，呈現出百花齊放的局面。 北方的定州窯，後稱「北定」，以燒造白瓷為主。定窯白瓷繼承和發展了邢窯白瓷的技術成就。其胎質細薄，釉色滋潤、潔白，造型端巧，裝飾講①牛達生：《我國最早的木活字印刷品——西夏文佛經吉祥遍至口和本續》，《中國印刷》1994年第2期。②史金波、黃潤華：《北京圖書館藏西夏文佛經整理集》，《文獻》1985年第4期。①葉喆民：《中國陶瓷史綱要》，輕工業出版社1989年版，第112頁。①張應文：《清秘藏》卷上《論窯器第六》。 究，燒造技術已臻完善。根據化驗結果，定窯白瓷胎泥中氧化鋁和氧化鈦含量較高，尤其是氧化鋁約在30％以上。瓷釉配方中，以白雲石代替石灰石，氧化鎂含量也較一般為高，而氧化鐵則在1％以下，燒成氣氛為氧化焰，燒成溫度應高於1100℃。定窯工匠發明的覆燒工藝，是把盤碗之類的器皿倒過來燒，並用較薄的墊圈支墊，以代替過去的匣缽。這種裝燒方法，不僅節省窯位，而且節省物料和更充分地利用熱效，因此使得產量增加，成本下降，後來得到了普遍的推廣。②由於覆燒法製成的器皿，沿上多不施釉，稱為「芒口」。有些定瓷芒口處包鑲有金、銀、銅口，以增強其裝飾效果。定瓷在裝飾方法上有刻花、劃花、印花及浮雕等，紋飾精美，對當時及後世各地瓷窯都有很大的影響。除白瓷外，定窯還燒綠釉、黑釉和醬色釉器等。 汝窯主要燒造宮廷用瓷。汝窯青瓷是北宋青瓷的傑出代表。胎體較薄，胎泥極細密，呈香灰色，釉層較厚，釉色天青。谷應泰《博物要覽》和高濂《遵生八箋》稱汝窯瓷器「其色卵白，汁水瑩厚，如堆脂，然汁中棕眼，隱若蟹爪，底有芝麻花細小掙針」。汝窯青瓷以支釘支燒，對支燒方法有所改進，對鐵含量的掌握和還原火焰的控制也都十分準確。 浙江處州章氏兄弟的哥窯和龍泉窯（弟窯）瓷器一向享有盛名，哥窯瓷器製作精巧，胎骨大都為紫黑色或棕黃色，底足未掛釉處呈現鐵黑色。西哥窯釉為無光釉，色調比較淺淡，有粉青、奶白、米黃等色。釉層極厚，釉面有大小各異的裂紋，俗稱「百圾碎」，這是由於胎釉熱膨脹係數相差過大的緣故。裂紋的出現原本是一種缺陷，但因其自然美觀，遂變病為美，成為一種天然裝飾。龍泉青瓷胎骨白色，釉無紋片，釉汁透明，釉色以粉青和梅子青最為著名。粉青釉亦稱蝦青釉，釉層肥厚，釉表光澤柔和，具有青玉的質感。梅子青釉是青釉的登峰之作，釉層更厚，顏色碧青，柔和淡雅，色調可與翡翠相媲美。 官窯也為宋代著名瓷窯。北宋時在汴京（今開封）燒制。南宋顧文薦《負暄雜錄》載：「宣、政間，京師自置窯燒造，名曰官窯。」東京官窯瓷器是專為宮廷燒制的名貴青瓷。青釉釉色很淡，光澤晶瑩，胎釉很薄，並有冰裂和梅花紋等。但由於較早的文獻記載僅有上述一條，北宋官窯官址至今尚未發現，且傳世官窯器物釉色和造型與汝窯多有相似之處，所以一些陶瓷史家懷疑北宋官窯是否在開封實有其址，也有人認為北宋官窯即是汝窯。宋室南遷後，南宋朝廷在杭州置官窯，稱為南宋官窯。據文獻記載，杭州有修內司官窯和郊壇官窯。修內司官窯水平很高。《負暄雜錄·窯器》說它「澄泥為范，極其精緻，釉色瑩澈，為世所珍」。明曹昭《格古要論》也談到：「官窯器，宋修內司燒者，土脈細潤，色青帶粉紅，濃淡不一，有蟹爪紋，紫口鐵足，色好者與汝窯相類。」 河南禹縣的鈞窯獨樹一幟，燒造出豐富多采的彩色瓷器，尤其是創造性地燒製成功銅紅釉，以及「鈞紅」等著名產品，從而突破了傳統青瓷的範疇，為後來景德鎮釉里紅等銅紅釉的發展奠定了基礎。據分析，「鈞紅」施用的是一種乳濁釉。「鈞紅」的紅色是由於在1300℃的高溫下還原銅的呈色作用。紅釉的成分中含有少量的銅（氧化銅含量約為33％），燒出的釉色青中帶紅，有如藍天中的晚霞。又由於釉中含磷（P2O5）較高，所以釉呈乳濁色。至於鈞釉的紫斑則是有意在青藍色釉上塗上一層銅紅而造成的。鈞瓷的青色也不②謝肇淛：《五雜俎》卷12。 同於一般的青瓷，濃淡不一，多近於藍色。藍色較深的稱為天藍，較淡的稱為天青，比天青更淡的稱為月白，施用的是一種藍色乳光釉。但其化學成分及呈色機理尚有待於進一步研究。鈞窯的窯變，絢麗多彩，形態變化複雜，是窯變中的代表，為當時和後世許多窯場所仿製。在燒造技術方面，鈞窯及汝窯、德化窯等還根據需要建有階梯式窯床，對窯爐做了一些改進。 北宋時景德鎮瓷業和制瓷技術已有很大發展，南宋時期已成為白瓷的主要產地，後稱「南定」。當時製品中以青白瓷最負盛名。青白瓷又稱影青瓷，是一種具有獨特風格的瓷器。這種瓷器的釉色介於青、白二色之間，青中有白，白中泛青，其白度和透光度都已接近現代水平，而且胎薄而堅，釉質晶瑩，聲音清脆，表明影青瓷的瓷質以及當時制瓷技術都達到了前所未有的高度。此外如河北磁縣的磁州窯，燒瓷品種有白釉瓷、黑釉瓷等，產品多為盤、碗、盆、罐、瓶、壺、枕等日常生活用品，造型和裝飾具有濃厚的民間生活氣息，有些還有俗稱「宋加彩」的彩繪圖案（有些學者認為「宋加彩」並非宋代所創而是金代所創）。磁州窯系及其他一些窯系不僅廣泛應用化妝土以增加瓷器白度，而且還進一步利用它來剔劃出各種花樣，形成了不少別致的新品種。陝西銅川的耀州窯主要燒造青瓷，產品以民用為主，兼燒白釉、黑釉等，其造型、釉色乃至花紋都達到了成熟階段。尤其是耀州青瓷向以具有優美的地方風格，刻花、劃花和印花取材廣泛，技巧純熟而著稱於世，對鄰近省區的瓷業產生了重要影響。耀州窯還採用耐火材料砌築爐柵，並用煤作燃料燒窯，這在制瓷工藝方面也是很先進的。屬於建窯的是福建的兩處著名窯場：建陽窯和德化窯。建陽窯燒造黑瓷、青白瓷和白瓷，尤以黑瓷最為著名，稱為「黑建」或「烏泥建」。這種黑瓷胎泥含鐵成分較多，胎色紫黑，胎體厚重，黑釉光亮如漆。其中名品有「兔毫」、「油滴」、「曜變」等，深受廣大群眾喜愛。德化窯主要燒造白瓷，創燒於宋代，後來其燒造技術有了很大發展，特別是到了明代，所產白瓷胎質緻密，透光度極好，釉面為純白色，光潤明亮，且造型種類繁多，紋飾豐富精美，從而成為明代制瓷業中具有代表性的品種。德化白瓷也是我國外銷瓷器的主要品種之一。 遼、夏、金的制瓷業遼夏金的制瓷業也比較發達。據研究，遼代瓷窯大約出現在遼太宗會同年間至遼世宗一段時間之內（938—950）。其制瓷工藝淵源於中原地區，與邢窯、定窯有密切關係。其造型和紋飾則吸收了中原的傳統，又具有民族的特點。從林東遼上京窯、南山窯、白音戈勒窯、赤峰缸瓦屯窯、遼陽江官屯窯、北京龍泉務窯、山西大同青瓷窯等處考古發掘結果看，遼瓷大體上可分為高溫細胎白釉和黑釉瓷器，高溫缸胎茶綠、黑、赭等雜色釉大型瓷器及低溫三彩釉陶器三種。在燒造技術方面已有施用化妝土、覆燒法、使用耐火材料等先進工藝。但燒窯所用的燃料為柴草，迄今尚未發現有用煤作燃料的遼瓷窯場。遼代陶瓷的造型和紋飾則多種多樣，總的來說可分為中原形式和契丹形式兩大類。後者有長頸瓶、鳳首瓶、筩式瓶、穿帶壺、注壺、雞冠壺、雞腿瓶、海棠花式長盤、暖盤、三角形碟、方碟等。在裝飾手法上，以塑貼花紋最有特色，如塑貼皮條、皮扣、皮穗、皮繩，甚至加以縫線的針跡，仿照契丹人傳統的便於攜帶的皮囊形狀，尤為逼真，這也是適應於契丹民族遊牧生活的反映。金代前期東北地區的陶瓷產品，絕大多數為日用粗瓷。如遼寧撫順大官屯窯和遼陽冮官屯窯，都是在遼代基礎上繼續生產的瓷窯，其產品胎質粗厚，釉面不勻，且多為單色釉，造型不規整，裝飾簡單，但瓶、壺、罐等往往附有雙系、三系或四系，這是前期金瓷較突出的器型特點。金代後期即遷都燕京後在關內廣大地區的陶瓷生產，則有了很大的發展。如金代的定窯，河北磁縣觀台窯、鈞窯、耀州窯，山東淄博磁村窯，山西渾源窯，安徽蕭縣白土鎮蕭窯、宿州窯與泗州窯等，不僅北宋時的瓷業生產得到一定程度的恢復，並且有所創新。如在造型方面，白釉黑花葫蘆形瓶、黑釉桃形壺等，就是金瓷特有的器物。金瓷以實用的生活用瓷居多，花紋裝飾趨於簡化，裝飾技法有刻花、劃花、印花、剔花、筆繪、塑貼、加彩和紋釉等。其中白釉加彩即先施白釉初燒後再繪上紅、綠、黃等彩色低溫覆燒，這是金代工匠新創的瓷器品種（但也有人稱之為「宋加彩」）。另外，為滿足瓷器大量生產的需要，有一部分金代瓷窯不用覆燒法而採用砂圈疊燒工藝。這樣燒造出來的器物如碗或盤心一圈無釉，內底出現刮圈露胎的現象。西夏陶瓷業，除少量高級瓷器由宋朝輸入外，大部分為自己燒造。所產瓷器，大多胎質比較粗糙，器型單調，工藝技術較為落後，但其中也不乏佳品。如1956年在伊克昭盟伊金霍洛旗敏蓋村發現的兩件醬褐釉剔花瓶，造型凝重大方，瓶身刻有牡丹花紋，在一定程度上反映了西夏陶瓷工藝所能達到的水平。 第十一節兵器火藥與火器遼宋夏金時期，火藥隨著製法和性能逐步為人們所熟識，也被廣泛應用於軍事工業，創製出各種類型的火器，從而引起了武器裝備和戰爭形式的重大變革。從此，我國兵器的發展，進入了一個冷兵器和火器並用的新時代。北宋前期主要是利用火藥的燃燒性能，製成燃燒性火器，以作火攻器械。如《宋史·兵志》載，宋太祖開寶三年（970），「兵部令史馮繼升等進火箭法，命試驗」③。開寶八年，宋軍用火箭、火炮與南唐作戰。真宗咸平三年（1000），神衛水軍隊長唐福獻所制火箭、火球、火蒺藜。咸平五年，冀州團練史石普又製成火球、火箭，並應宋真宗之召，當眾作了表演①。此外還有許多記載，說明宋代火攻器械的研製和發展是很快的。宋仁宗時，曾公亮、丁度等編著《武經總要》。曾公亮（999—1078），泉州晉江（今福建泉州）人，天聖進士，曾任會稽知縣、開封知府、翰林學士、參知政事（副相）、樞密使、同中書門下平章事（宰相）等官職，封魯國公。他在康定元年（1040）與翰林學士丁度等開始編著的《武經總要》，是我國第一部官修綜合性兵書。《武經總要》分前後兩集，共40卷，其內容不僅記述了各種軍事制度和史事占候，而且相當全面和系統地介紹了當時在陸戰和水戰中所使用的攻守器械，並繪製了相應的圖形，展現了宋代軍事技術的重要成就。在火器方面，《武經總要》較詳細地記載了毒藥煙球、蒺藜火球、火球等三個火藥配方。如火球火藥方：硫磺14兩、窩黃7兩、焰消（硝）40兩、松脂14兩以及砒黃、定粉、黃丹、乾漆、竹茹、麻茹、黃蠟、桐油、濃油、清油等。由此可知，宋代火藥配方中硝的含量增加了。同時宋代火藥中還根據需要加進各種少量輔助性配料，以期達到易燃、易爆、放毒和製造煙幕等效果。《武經總要》記載的火藥武器有弓弩火藥箭、火藥鞭箭、火球、蒺藜火球、霹靂火球、煙球、毒藥煙球、竹火鷂、鐵嘴火鷂等十餘種，並簡要介紹了這些火器的形制、製作和使用方法。如火球是一種特大的火藥包；毒藥煙球是一種內裝砒霜、巴豆、草烏頭等有毒藥物的毒氣彈，火藥引燃後，由拋石機拋射出去，可焚燒敵方攻城器械，而散發的毒煙則可使敵方兵馬中毒，喪失戰鬥力；蒺藜火球內裝鐵蒺藜，火藥燃爆後，有刺的鐵蒺藜飛散於敵軍通道上，用以阻滯敵軍兵馬前進。 北宋的火器中雖以燃燒性火器為主，但在實戰中，對火藥的爆炸性已有了進一步的了解，並逐漸重視和開始利用火藥的爆炸性能。如霹靂火球是火藥拌和瓷片裝入長二三節的干竹節，然後用紙殼裹製成的，在燃放的同時能產生出霹靂般聲響。北宋後期又製成威力更大的霹靂炮。據《宋史》記載，宋與金戰爭中就曾多次使用過這種炮。靖康元年（1126）抗金名將李綱在開封（今屬河南）就曾用霹靂炮擊退金兵的進攻。北宋滅亡後，金人占領了開封等當時製造火藥、火器的中心和澤州（今山西晉城）、大名等產硝地區，並大量仿製和研製各種火器，發明了更具威力的鐵殼火球震天雷和單兵使用③參見陳萬里：《中國青瓷史略》，上海人民出版社1956年版。 ①中國矽酸鹽學會編：《中國陶瓷史》，文物出版社1982年版，第234頁。的飛火槍等，為火器技術的發展作出了新的重要貢獻。如震天雷是金人約在13世紀初發明的一種鐵制外殼內裝火藥的爆炸性火器（宋人稱之為鐵火炮）。《金史》描述說：「鐵罐盛藥，以火點之，炮起大發，其聲如雷，聞百里外，所爇圍半畝之上，火點著甲鐵皆透。大兵（蒙古兵）又為牛皮洞，直至城下，掘城為龕，間可容人，則城上不可奈何矣。人有獻策者，以鐵繩懸震天雷者，順城而下，至掘處火發，人與牛皮皆碎迸無跡」①。由此可見，震天雷確有令人生畏的巨大殺傷力。 在火器發展史上另一件具有重要意義的事情是，在這一時期，出現了可從根本上提高火器發射能力和準確程度的管形火器。南宋紹興二年（1132），陳規守德安（今湖北安陸）時，用「火炮藥造下長竹桿槍二十餘條」②。陳規發明的這種長竹杆火槍，用竹做槍筒，內裝火藥，臨陣點放，可噴出火焰，燒毀目標。這是至今已知關於我國發明管形火器的最早記載。長竹杆火槍槍身較粗長笨重，須三人使用，一人持槍，一人點放，一人輔助。金末創製的飛火槍則有了較大改進。據記載，其形制構造為，「以敕黃紙十六重為筒，長二尺許，實以柳炭、鐵滓、磁末、硫黃、砒霜之屬，以繩系槍端。軍士各懸小鐵罐藏火，臨陣燒之，焰出槍前丈余，藥盡而筒不損」①。這是一種攜帶和使用較輕便的單兵火槍。此外，南宋還曾製造過大量突火筒，可能也是類似的火器。開慶元年（1259），壽春府（今安徽壽縣）人又創造了一種叫做突火槍的管形火器，「以巨竹為筒，內安『子窠』，如燒放，焰絕然後『子窠』發出，如炮聲，遠聞百五十餘步」②。《宋史》沒有具體說明「子窠」的質料和形狀，但以火藥點燃後將「子窠」射出的情形不難推知，「子窠」就是一種原始的彈丸。而突火槍則是一種原始的管形射擊火器，它已具備了管形射擊火器的三個基本要素：管身、火藥和彈丸。這一時期出現的管形火器，是近代槍炮的始祖。 普通兵器的發展遼宋夏金時期的火器製造技術有不少創新和重要進展，火器在戰爭中起了很大的作用。但在實際作戰時，官兵所大量使用的仍然是各種冷兵器。當時的冷兵器種類繁多，樣式複雜。如長兵器有長槍、長柄大刀等，短兵器以刀、劍為主，還有蒺藜、蒜頭、鐧、鞭、棒、椎等雜式兵器。但有些長槍的槍頭附近縛上裝有火藥的紙筒或竹筒，作戰時先燒後刺，增強了長槍的攻擊力量。許多兵器，工藝精湛，質量很好。如西夏製作的劍非常著名，太平老人《袖中錦》稱讚道：契丹鞍、夏國劍等，「皆為天下第一，他處雖效之，終不及」①。又如西夏人經冷鍛而製成的鎧甲「瘊子甲」，堅滑光瑩，強度性能好，「強弩射之不能入」②，是很好的防衛武器。 這一時期的弓弩和拋石機，也有很大的發展。如宋代製造的安在床架上①《宋史》卷197《兵志》。 ②《續資治通鑑長編》卷52。 ①《金史》卷113《赤盞合喜傳》。 ②陳規：《守城錄》卷4。 ①《金史》卷116《蒲察官奴傳》。 ②《宋史》卷197《兵志》。 發射的床子弩（二弓床弩、三弓床弩、■子弩等），最遠可射一千步，少者也能射二百步。又如神臂弓、克敵弓等，射程可達三百餘步，「能洞重札，最為利器」③。拋石機（時稱砲，今作炮），也是當時戰爭中的重要武器，不僅用來發射巨石，而且在燃燒性和爆炸性火器出現後，又用來發射體積和重量較大的火器。如《武經總要》列舉的拋石機就有十多種，其中最大的可拋射一百斤重的石彈或火器，射程達五十步以外。據記載，金軍所用的拋石機也有很多種，如九梢、七梢、五梢、兩梢、獨梢、旋風炮、撒星炮、虎蹲炮等，虎蹲炮所發石彈，其大如七八斗栲栳，撒星炮可並發數石，都具有很大的威力。金軍的攻城器械也很先進有效，如陳規說：「城有敵樓而金人用火炮摧擊，城外有壕而金人用洞子填壘，城高數丈金人用天橋鵝車對樓慢道雲梯等攻具登城。據其城池之制，可以自謂堅固前古所未有，奈何敵人攻械雄傑亦前古所未有。」①以上這些都從不同方面反映了遼宋夏金時期兵器製造技術的進步。 ③太平老人：《袖中錦》。一些史書稱宋或北宋太平老人，但從此書書名及內容看，似為明人所著。①沈括：《夢溪筆談》卷19。 第十二節煤炭我國古代對煤的認識及煤炭開採的文字記載，最早見於秦漢時期。而先秦時期的地理著作《山海經》，則最早記述了煤的地理分布。當時稱煤為「石涅」②，該書記載石涅有三處。最早記載煤窯洞穴的是司馬遷，見於《史記·外戚世家》，其大意是說：西漢竇太后的弟弟竇廣國，年四五歲時為人所掠賣，..至宜陽，為其主人入山作炭，夜寒，煤窯工人臥於煤洞內休息，發生了煤洞坍塌事故，一百多人被壓死，唯竇廣國不死。③由這一記述中可以想見當時的煤炭開採規模已經不小，一個煤洞可容一百餘人睡覺，其開採延伸長度當不少於幾十米。我國用煤煉鐵也很早。如河南鞏縣鐵生溝漢代冶鐵遺址曾出土煤炭，可能當時已試用煤作為煉鐵用的燃料。 煤在古代，還稱為「石墨」、「石炭」等，大約在南北朝時，「石炭」 這個名稱已經通行，但直到明代陸深《燕閒錄》才明確指出「石炭」即煤。據陸雲《陸士龍集》載，西晉陸雲在寫給其兄陸機的一封信中提到：「一日上三台（指銅雀、金鳳、冰井三台），見曹公（指曹操）藏石墨數十萬斤，雲燒此，消冷可用，然煙中人，不知兄見也不？今送二螺。」①從中可見煤產量已相當可觀。南北朝時雷次宗《豫章記》、酈道元《水經注》等，則已有關於用煤煉鐵和取暖炊飯的文字記載。唐代的日本僧人圓仁在《入唐求法尋禮行記》中提到，太原西門外晉山產石炭，附近的縣都去購買，有可能煤在唐代傳入日本，日本至今仍稱煤為「碳」。 隨著社會經濟發展，用煤量日增，煤炭開採規模日益擴大，開採技術不斷進步。到宋代，煤炭開採與加工利用技術發展到一個高潮。 據文獻記載，遼宋夏金時期下述各省區的煤炭已進行開發：北京西山地區，江西今高安、萍鄉、豐城、玉山，陝西韓城、銅川、旬邑，遼寧撫順，河北曲陽、觀台，河南鶴壁、魯山、寶豐、澠池、新安、懷州，安徽安慶、淮北，山西太原、洪趙等。 宋代採煤技術相當發達。北宋時代的河南鶴壁古煤礦遺址的發掘，為此提供了證明。1959年鶴壁中新煤礦在掘進中遇到了古煤井巷，並發現許多古瓷器。經河南省文化局考古工作隊深入考察，進而發現了宋元時期的古煤礦遺址一處。儘管古煤礦遺址已殘破不全，但從中可大致看出宋元時期的開採技術水平②：(1)開拓方式為圓形豎井，井深46米，井徑2.5米。井筒位置選擇得合理、準確，說明當時的煤田地層知識比較豐富，手工鑿井技術也比較成熟。(2)巷道布置已有主巷和輔巷之分。主要巷道由井底向南北兩端開鑿，用於連接南北採區。這條殘存的主巷，南段長4米，北段長6米，頂高2.1米，巷寬2米。採區輔助巷道共發現4條，全長約500米，自井口向東、西、南②沈括：《夢溪筆談》卷19。 ③徐夢莘：《三朝北盟會編》卷139引陳規《朝野僉言後序》。 ①章鴻釗《石雅》推斷「石涅」為煤的古稱，這是很有可能的。但據本草書記載，「石涅」也指石墨。②《史記》原文有「臥岸下百餘人，岸崩，盡壓殺臥者」句，「岸」字費解，故有人認為此處並非指煤窯，有人則據《論衡》等認為「岸」字為「炭」字之誤。關於竇廣國臥煤窯洞的考證，見《中國古代煤炭開發史》，煤炭工業出版社1986年版，第21—25頁。 三面伸延，通向八個採區。採區巷道一般高1米多，上寬1米，下寬1.4米。可能由於這裡的岩層和煤層都比較緊實，頂板壓力不大，所以均無頂柱承托。這種情況，在近代山西的土法採煤中還常見到③。 (3)回採工作面共10個，分布在井筒的四周，距井口最近者10米左右，最遠者100米。各工作面之間保持一定距離，並保留一定的煤柱，以減少工作面的頂板壓力。回採方式採用房柱法，回採順序為「跳格式」，先內後外，逐步後退。回採工作面的形狀以狹長的橢圓形及瓢、瓶形為多，很不規則。採空區面積大小不一，最大者長50米，寬30米；最小者長7米，寬2.5米。(4)井下照明採用固定式點燈的方法，在巷道兩壁開鑿了許多放置油燈的扁圓形和近似長方形的燈龕，高10—17厘米，長13—28厘米，深10—21厘米。燈為瓷碗和瓷盤。巷道中放有貯油的瓷瓶、瓷罐，可以隨時為燈添油。(5)鶴壁古煤井下有許多條筐，還有扁擔和一個轆轤，說明回採工作面採下的煤先用肩挑至井底附近，再用轆轤提升到地面。遺址中還有一口排水井，位於井筒東南20餘米處，近似圓形，直徑1米，深5米，井中尚有2米深的積水。說明當時的排水方法是先將礦井內的水引入低洼處的積水井中，然後用轆轤將盛有水的水具提至地面排出。 在鶴壁古煤井中還發現一塊長方形石硯和水碗等用具，似是管理者在井下記帳管理的用品。 這一時期採煤業比較發達，是古代煤炭技術長期發展和當時經濟一度繁榮發展的結果。據文獻記載和考古發現，宋代已開始出現煤磚（古稱炭■）、香煤餅和焦炭。金代張子和《儒門事親》一書記載，有的地區出現了「家家打炭■砲」①的情景。文學家歐陽修關於發香煤餅的故事，曾在文人學士中傳為佳話。歐陽修《歸田錄》卷2載：「有人遺余以清泉香餅一篋者。君謨聞之，嘆曰：香餅來遲，使我潤筆獨無此一種佳物。..清泉，地名；香餅，石炭也。用以焚香，一餅之火，可以終日不滅。」 考古發掘表明，至遲到宋代已經懂得加工利用焦炭。1957年—1958年，河北省文化局文物工作隊，在河北峰峰礦區的觀台鎮發現了三座宋元時代的煉焦爐遺址①。觀台即著名的六河溝煤礦所在地，盛產焦煤，當地居民自古以來以煤為業，傳統土法煉焦延續至今。1978年—1979年，山西省考古研究所在稷山縣馬村發掘了一批金代磚墓，墓中屍體不用棺槨，直接置於磚床或木床上。兩座墓的兩床下堆滿了煤炭和焦炭，各約五百市斤，「這些焦炭與今之煉焦無異，似當為人工所煉」①。在墓中放置煤焦，似是為了防潮。一座墓中尚且放置這樣多的焦炭，由此推測當時社會經濟生活中利用焦炭的範圍一定相當廣泛。 這一時期，煤炭除了用於炊爨烤火、冶鐵、燒瓷、殉葬之外，還用來製藥。宋張銳的《雞峰普濟方》中記載了用於治療血髒虛冷、崩中漏下疾患的「補真丹」藥方：「禹餘糧、烏金石各肆兩」②。烏金石即煤炭。金代名醫張子和《儒門事親》一書，曾談到「烏金散」的配製，其主要藥物是「烏金石」，③原文「冷」字為「復」，據趙承澤先生之意校改。「螺」可能為「籯」（竹筐）。①河南省文化局文物工作隊：《河南鶴壁市古煤礦遺址調查簡報》，《考古》1960年第3期。①許志群：《山西之煤炭》，《礦業雜誌》1卷1期，1917年。 ①張子和：《儒門事親》卷12。 ②河北省文化局文物工作隊：《觀台窯址發掘報告》，《文物》1959年第6期。書中特別註明：「烏金石，鐵炭是也。」③鐵炭是宋代對煤的另一稱呼，這也反映了當時廣泛用煤冶鐵的事實。 ③山西省考古研究所：《山西稷山金墓發掘簡報》，《文物》1983年第1期。第十三節石油天然氣五代遼宋夏金時期，雖然處於分裂狀態，但由於民族融合和科技交流的進一步加強，也為我國古代科技事業的發展打下了更雄厚的基礎。這一時期，我國古代石油、天然氣開發利用技術也逐步趨於成熟。這主要表現在新型鑿井技術的產生，石油地質學的萌芽，以及石油粗加工技術的提高和石油、天然氣應用範圍的擴大等方面。 在地質鑿井技術上，這一時期出現了新式的鑿井方法——卓筒井技術。 卓筒井是指井徑僅有「碗口大小」的小口井。這種鑿井技術是在隋唐時期大口井技術高度發達的基礎上產生的。據蘇軾記載，卓筒井始於慶曆年間（1041—1048）④，它是根據當地少數民族「鑿地植竹」的方法①，並在長期以來開鑿鹽井經驗的基礎上創造出來的。這種鑿井技術實際上就是衝擊式頓鑽鑿井法，「圜刀」即是近代機械鑽井的鑽頭。為了進一步完善這種新型鑿井技術，人們還發明井下套管隔水法。它既能防止地層中淡水侵入，又起到固井作用。這在當時世界上實屬首創。因為卓筒井「井口絕小」，所以如何將深井內鑿碎的岩屑提出，是非常困難的工作。而當時發明的單向閥裝置，則成功地解決了這個難題，從而使卓筒井技術更趨於完善。用這種方法開鑿的井，深度已達數十丈。卓筒井技術起初用於鹽業開採，後來傳到西方，發展到近代，成為石油開發初期的重要鑽井方法。 在石油地質學方面，這一時期也有重要成就。石油地質學是一門邊緣學科，它的發展與地質學、沉積學和古生物學的發展是分不開的。北宋時的沈括是一位學識淵博的科學家。他對許多學科均有很深造詣，其重要貢獻之一就是在一定意義上開了石油地質學的先河。例如，我們現在所用的「石油」這一名稱，就是沈括最早提出來的，也是較為科學的。他根據石油「生於水際沙石」之中的特點，為便於與其他油類相區別，所以稱之為「石油」。而且他還進一步指出了石油「與泉水相雜」的油水共生性，迄今人們發現的各種類型的油藏都證實了沈括的推斷。關於石油的儲量，沈括作了大膽的論述。他認為「石油至多，生於地中無窮」，地下石油的蘊藏量非常豐富。這種見解，在當時技術水平下，也是極為難能可貴的。沈括還曾用石油作炭黑制墨，並預言：「此物後必大行於世。」②這一預言用之於石油更為確切。900餘年後，石油得到了廣泛應用，成為現代工業的血液。以上這些都表明沈括對石油的認識已達到較高水平。 這一時期，人們已掌握石油煉製的初步技術。北宋時期，我國出現「猛火油作」③，這可說是世界上最早的煉油工廠。所謂「猛火油」是石油經過粗加工的產品。猛火油作是宋朝廷軍器監的11個作坊之一。由於猛火油是火攻的重要原料，廣泛地用於軍事上，因此它的煉製技術是密而不傳的。①隨著人們對石油性質認識的深入，其用途也愈加廣泛。如陝北地區的石④張銳：《雞峰普濟方》卷15。 ①張子和：《儒門事親》卷12。 ②《東坡志林》卷4。 ③文同：《丹淵集·奏為乞差京朝官知井研縣事》。 ①《夢溪筆談》卷24。 油含蠟量高，人們用它製成「石燭」，「其堅如石，照席極明，亦有淚如蠟，而煙濃」。對於石油燃燒而產生的「石煙」，北宋時也加以利用。沈括在任鄜延路經略使時，親自用它試製成墨，名之為「延川石液」，「黑光如漆，松墨不及也」②。此外，石油還被用來配製成藥，用以治療疥癬等疾病。寇宗奭所著《本草衍義》中，記載有用石油制砒霜伏的配方。這是石油加工後入藥的最早記錄。 五代遼宋夏金時期戰事頻繁，石油作為火攻武器發揮了很大的作用。開寶八年（975），宋太祖派曹彬攻打南唐，後主李煜命朱令贇從湖口發兵禦敵，到達皖口時與宋軍相遇。朱令贇「先創巨舟，實葭葦，灌膏油，欲順風縱火，謂之火油機。至此勢蹙，乃以火油機前拒，而反風回煽，自焚大筏，水陸諸軍不戰而潰，令贇投火死」①。這是繼酒泉保衛戰後，又一次用石油進行火攻的著名戰例。此後，據《武經總要》記載，人們又發明使用石油的武器「猛火油拒」、「筒櫃」等，並用於攻城和水戰。 五代遼宋夏金時期是我國古代石油開發利用技術發展最快的階段，天然氣的開發利用，相應地也有很大發展。僅以四川而論，以後，又在重慶、陵州、瀘州等地相繼發現了天然氣。②由於天然氣的廣泛發現，人們對天然氣的認識水平也有較大提高。如天然氣的主要成分是甲烷（CH4），此外還混有硫化氫（H2S）等有毒氣體，有可能熏人致死。宋仁宗時陵州推官楊佐為修復鹽井發明了「雨盤」。這種雨盤是「以木盤貯水，穴竅灑之，如雨滴然」③。這樣可使有毒氣體溶於水滴之中，以避免對人的危害。「雨盤」利用了有些氣體可溶於水的性質，對於開採低壓天然氣及在各種場合解決有毒氣體問題，都不失為一種簡便有效的輔助工具。 ②王得臣：《麈史》。 ①王得臣：《麈史》。 ②沈括：《夢溪筆談》卷24。 ③馬令：《南唐書》卷17。