历史起航——造船与航海

我们的祖先曾经以其非凡的勇气和智慧走向了海洋，开辟了我国航海事业的先河。在这个过程中，我国古代的造船技术和航海技术，取得了令世界瞩目的成就，不仅对于古代社会经济的发展起了重要的作用，也促成了明代郑和下西洋的历史性壮举。

明代造船与航海技术的发展，将我国的造船与航海事业推向一个新的高峰。在这一有利的技术条件支持下，明代著名航海家郑和7次远渡重洋，促进了政治、经济与文化交流，在人类历史上产生了深远影响。

古代造船和航海技术

造船与航海是综合性的科学技术，涉及流体力学、材料力学、运动学、天文学、数学、磁学、地理学、气象学及制造工艺技术等广阔的领域。我们的祖先以其非凡的勇气和智慧，创造了先进的造船技术与航海技术，开辟了我国航海事业的先河。

在造船技术上，发明了船舵、水密隔舱和船体龙骨结构，在航海技术上，利用天文和地文进行航海。这些成就，都在很长一段时间内处于世界领先地位。

我国的造船史绵亘数千年，从远古就开始了。

早在新石器时期，我们的祖先就广泛使用了筏和独木舟。据考证，筏是舟船发明以前出现的第一种水上运载工具，就是新石器时期我国东南部的百越人发明的。

秦汉时期，我国造船业的发展出现了第一个高峰。汉代出现的舵，是世界航海史的一项发明。广州西村皇帝岗西汉古墓中出土的木质船模中，便已经发现了舵的存在。

舵是安装在船尾后操纵航向的装置。舵虽然是小小的装置，但它能使庞大的船体运转自如。

其奥妙在于，航行中的船只，如果要向左转，就要将舵向左偏转一个角度，水流就在舵面上产生了一股压力，即舵压。舵压本身很小，但它距离船的转动中心较远，所以使船转动的力矩比较大，船首就会相应地转向左方。

“舵”的发明是我国古代人民对世界造船史的一大贡献，它改写了世界航海事业的历史，为航海者进行远洋航行提供了关键的技术条件。

水密隔舱大约发明于唐代，宋以后在海船中被普遍采用，部分内河船也有采用。

所谓水密隔舱，就是用隔舱板把船舱分成互不相通的一个一个舱区，舱数有13个的，也有8个的。这一船舶结构是我国在造船方面的一大发明，它具有多方面的优越性。

首先，由于舱与舱之间严密分开，因此在航行中，特别是在远洋航行中，即使有一两个舱区破损进水，水也不会流到其他舱区。从船的整体来看，仍然保持有相当的浮力，不致沉没。

如果进水太多，船支撑不住，只要抛弃货物，减轻载重量，也不至于很快沉入海底。

如果船舶破损不严重，进水不多，只要把进水舱区里的货物搬走，就可以修复破损的地方，不会影响船舶继续航行。如果进水较严重，也可以驶到就近的口或陆地进行修补。因此，水密隔舱既提高了船舶抗沉性，又增加了远航的安全保障。

其次，船上分舱，货物的装卸和管理比较方便。不同的货主可以同时在个别的舱区中装货和取化，提高了装卸的效率，又便于进行管理。

另外，由于舱板跟船壳板紧密联结，起着加固船体的作用，不但增加了船舶整体的横向强度，而且取代了加设肋骨的工艺，使造船工艺简化。由于水密舱结构具有这些优越生，受到普遍的欢迎。

我国古代船舶的龙骨结构是造船业中的一项重大发明，对世界船舶结构的发展产生深远的影响。

宋代尖底海船甲板平整，船舷下削如刃，船的横断面为“V”形，尖底船下设置贯通首尾的龙骨，用来支撑船身，使船只更坚固，同时吃水深，抗御风浪能力十分强。

我国古代航海技术同样取得了举世瞩目的成就，在天文航海技术和地文航海技术方面颇多创造。

天文航海技术主要是指在海上观测天体来决定船舶位置的各种方法。我国古代出航海上，很早就知道观看天体来辨明方向。比如《淮南子》中就说过，如在大海中乘船而不知东方或西方，那观看北极星便明白了。

至元明时期，我国天文航海技术有了很大的发展，已能观测星的高度来定地理纬度。这是我国古代航海天文学的先驱。这种方法当时叫“牵星术”。牵星术的工具叫“牵星板”。

牵星板用优质的乌木制成。一共12块正方形木板，最大的一块每边长约24厘米，以下每块递减两厘米，最小的一块每边长约两厘米。另有用象牙制成一小方块，四角缺刻，缺刻四边的长度分别是上面所举最小一块边长的1/4、1/2、3/4和1/8。

比如用牵星板观测北极星，左手拿木板一端的中心，手臂伸直，眼看天空，木板的上边缘是北极星，下边缘是水平线，这样就可以测出所在地的北极星距水平的高度。求得北极星高度后，就可以计算出所在地的地理纬度。

关于求天象出没时间，明代航海家也有些规定。流传下来的明末抄本航路专书中有太阳月亮的出没时间表，还有《定太阳出没歌》和《定太阴出没歌》等，告诉人们太阳、月亮出没的时间。

我国古代航海者已经非常准确地掌握了季风规律，并利用季风的更换规律进行航海。对于东南亚的太平洋航线来说，如有的古籍中说：“船舶去以11月、12月，就北风；来以5月、6月，就南风。”

对于通往朝鲜、日本的东北亚航线，对季风的利用则正好相反。当然，海面上所刮的风并不单纯是季风，还有瞬息万变的各种气候。

因此，古代航海者总结了大量预测天气的经验，并巧妙地利用我国独特的风帆，即可以或降或转支的平式梯形斜帆，根据风向和风力大小进行调节，使船可驶八面风，保证了不论在何种风向下，都要以利用风力进行航。其中，对于顶头风，南宋以后已发明了走“之”字形的调帆方法，能逆风行船了。

我国古代地文航海技术的成就，包括航行仪器如航海罗盘、计程仪、测深仪的发明和创造，以及针路和海图的运用等。

航海罗盘是我国发明的。我国发明指南针后，很快使用到航海上。

航海罗盘上定24向，我国汉代就有24向的记载。北宋地理学家沈括的地理图上也用到过24向。把罗盘360度分作24等分，相隔15度为一向，也叫“正针”。但在使用时还有缝针，缝针是两正针夹缝间的一向，因此航海罗盘就有48向。大约南宋时已有48向的发明了。

48向的每向的间隔是7.3度，这要比西方的32向罗盘在定向时精确得多。关于32向的罗盘知识在明末虽从西方传进来，但是我国航海家一直用我国固有的航海罗盘。

计程仪又叫“测程仪”。三国时期吴国海船航行到南海一带去，有人写过《南州异物志》一书，书中有这样的记载：

在船头上把一木片投入海中，然后从船首向船尾快跑，看木片是否同时到达，以此来测算航速航程。

这是计程仪的雏形。直至明代还是用这个方法，不过操作方法更为具体。

我国迟至唐代末年已有测深的设备。一种是“下钩”测深，一种是“以绳结铁”测深。深度达至20多米，这还是浅水测深。再稍晚一些，有记载说用纲下水测深，“纲长50余丈，才及水底。”纲是大绳，50多丈，这已是深水测深了。

南宋末年吴自牧的《梦粱录》上说：“如果航海到外国做买卖，从泉州便可出洋。经过七洲洋，‘船上测水深约有七十余丈’。”当时测水这样深，可见我国宋代已经有比较熟练的深水测深技术了。

宋代已经有针路的设计。航海中主要是用指南针引路，所以叫做“针路”。有的古籍中叫“针经”，或“针谱”、“针策”。凡是针路一般都必写明某地开船、航向、航程和船到某地等。

至于海图，北宋徐兢《宣和奉使高丽图经》上已有海道图，这是我国航海海图最早的记载。我国现存最早的海道图是明代初期《海道经》里附刻的《海道指南图》。

此外，明代《郑和航海图》已蜚声中外，研究15世纪中外交通史和航海技术史的学者，都把这幅海图作为重要的依据。

明末时期有些古籍注明海上危险物，比如“有草屿”、“有芦荻”等，还有浅滩、暗礁、沙州以及岩石的记载。这些和近代海图上的要求大致符合。

上述这些造船技术和航海技术，在明代得到了进一步完善和充分运用。这就从物质技术方面为明代的郑和下西洋创造了必要的条件。

[旁注]

独木舟　又称独木船，是用一根木头制成的船，是船舶的“先祖”，是最早的船舶。在《易经·系辞》中有“刳木为舟”的记载，就是说独木舟是刳木而成的。1958年，江苏省武进县出土3艘独木舟，据考证是春秋战国时的独木舟，现存中国历史博物馆。

船舶抗沉性　是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不至于沉没和倾覆的能力。为了保证抗沉性，设置双层底和一定数量的水密舱壁，以储备浮力来补偿进水所失去的浮力，既保证了船舶的不沉，也为堵漏施救创造了有利条件。

季风　由于大陆和海洋在一年之中增热和冷却程度不同，在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风，称为季风。形成季风最根本的原因，是由海陆分布、大气环流、大地形等因素造成的，并以一年为周期的大范围对流现象。

沈括（1031年～1095年）。北宋科学家。精通天文、数学、物理学、化学、地质学，气象学、地理学、农学和医学，著有笔记体巨著《梦溪笔谈》，被西方学者称为我国古代的百科全书。

吴自牧　钱塘人，约宋度宗咸淳中前后在世。宋代灭亡后追记钱塘盛况，介绍南宋都城临安城市风貌，作《梦粱录》20卷。《四库全书总目提要》认为此书与北宋文学家孟元老所著《东京梦华录》同体。

徐兢（1091年～1153年），北宋和州历阳人，即今安徽省和县。1124年，徐兢以国信使提辖官，随使高丽，著《宣和奉使高丽图经》，归朝进于上，因赐进士出身。徐兢工于诸体书法，尤擅篆书。擅长山水人物画。

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法显是我国历史上第一位到海外取经求法的大师，杰出的旅行家和翻译家。东晋时期，法显从印度搭船回国，几经换乘才回到祖国。

回来后他说，当时在海上见“大海弥漫，无边无际，不知东西，只有观看太阳、月亮和星辰而进。”直至北宋以前，航海中还是“夜间看星星，白天看太阳”。

从北宋开始，在航海技术中加了一条“在阴天看指南针”。自从指南针被用于航海，在海上航行的人们就再也不会像法显那样“不知东西”了。