第七节 交通运输

陆上运输工具

辽宋夏金时期的主要陆上运输工具是名目繁多的各种车辆,造车技术达到了前所未有的水平。据孟元老《东京梦华录》所载,宋时北方一些地区盛行的“太平车”,是一种载货车,有的二轮,有的四轮,由牛、骡和驴等畜力拖动,载重量可达数十石。张择端《清明上河图》就绘有由三头牛或四头驴拉的小型太平车。当时还有一种“平头车”,车的双辕前架一横木,由牛颈项负横木拖动。这种车运载量虽然不大,但轻便灵活,如果装置车箱,并前后开门,则可作为轿车,供商旅长途乘用。在宋代,独轮车更为普及,是当时农村应用最多的一种运输工具。独轮车既可载人,又可运货,一般是由一人推动。为了多装载货物,有的还由一人在后面推,一人在前面拉,并套有一头或两头驴,《清明上河图》中绘有多辆这种类型的独轮车。

指南车和记里鼓车是著名的构思巧妙的机械发明,在中国古代多作封建帝王出行的仪仗之用。指南车的指南和记里鼓车的记里,都是利用齿轮系的传动作用配以其他机件而实现的。不少文献记载,黄帝时就有了指南车,不过,这只是一种传说。但至迟在汉代已出现指南车,这是没有问题的。而三国时马钧创制指南车,则更为可信,此后如魏猛、解飞、令狐生、郭善明、马岳、祖冲之、索驭驎、杨务廉、金公立等都曾试制过,有成功也有失败, 遗憾的是这些都没有更多的具体资料流传下来①。直到宋代,宋仁宗天圣五年

(1027)工部郎中燕肃和徽宗大观元年(1107)内侍吴德仁又分别制成指南车。燕肃指南车和吴德仁指南车原理相同而形制稍有差异,关于其具体形制与内部机械构造,在《宋史·舆服志》中有较详细的记载。王振铎经深入研究,曾据以将燕肃指南车复原,其所制模型现陈列于中国历史博物馆。记里鼓车,亦称“大章车”,是一种用木人击鼓击镯自动报知所行里程的特种车辆。此车之名初见于《西京杂记》和《晋书·舆服志》。而其具体形制和内部机械构造,则最早见于岳珂《愧郯录》和《宋史·舆服志》所载天圣五年

(1027)卢道隆和大观元年(1107)吴德仁所上造法。指南车和记里鼓车构思巧妙,因而引起国内外不少学者(近代)的兴趣,并对之作了深入的研讨和精心的模制,但由于史籍所载尚不完备,所以见仁见智,多有不同。至于历史上的指南车和记里鼓车究竟真相如何,尚有待更进一步的研究,现在学术界一般公认的还是王振铎先生的复原成果。

辽金两朝的制车业也比较发达。如辽时设有专门的车舆局,日常运输有毡车及运载货物的大车和小车等,有的车辆还用骆驼拖动。当时还有一种特殊的舟车,《泊宅编》提到:契丹强盛时,“兵马略集,便有百万。多作大舟,安四轮,陆行,以载辎重,遇塘水、黄河,则脱轮以度人马”①。这种水陆两用的大型运输工具是辽代颇为实用的创造。

指南针的发明与应用

① 《东坡志林》卷 4。

① 王振铎:《指南车记里鼓车之考证及模制》,收入王振铎《科技考古论丛》,文物出版社 1989 年版。

指南针是著名的中国古代四大发明之一。早在战国时期,我国就已有关于“司南”的记载。“司南”是利用天然磁体指极性而发明的指向装置,可说是指南针的始祖。但由于司南还存在不少缺陷,所以在相当长的时间里, 这种装置并未得到广泛应用。随着航海事业的发展和对指向仪器的需求,至迟到了宋代,人们终于发明了指南针,并使之逐步完善起来。现在已知最早见于文献记载的指南针制法,是曾公亮《武经总要》所载指南鱼。此书提到: 指南车世法不传,鱼法以“薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼形, 置炭火中烧之,候通赤,以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收之。用时置水碗于无风处,平放鱼在水面令浮,其首常南向午也”①。这是一种利用地磁场的作用使铁片人工磁化而制作指南鱼的方法。人工磁化方法,在指南针发明史和磁学发展史上都是具有重大意义的发明。但这种方法只能获得较弱的磁性,还不能满足实际应用的需要。后来经不断研究与改进,人们又发明了另一种人工磁化的方法。《梦溪笔谈》载: “方家以磁石摩针锋,则能指南。然常微偏东,不全南也。”①这是一种利用天然磁石的磁场作用,通过人工传磁,而使钢针磁化的方法。这种方法简单有效,从而为具有实用价值的指南针的出现,创造了重要的技术条件。

关于磁针的装置,沈括提到了“水浮”、指甲旋定、碗唇旋定以及“缕悬”四种方法。②其中水浮法在当时应用较多。我国考古工作者五六十年代以来,在河北磁州窑遗址、沉船以及江苏丹徒和辽宁旅大等地的窖藏、墓葬中, 陆续发现一些宋元时期磁州窑生产的“王”字瓷碗,碗底圈足内墨书有“针” 字,据研究,这很可能就是浮针所用的针碗。此外,南宋陈元靓在《事林广记》中还介绍了与上述装置有所不同的新型指南鱼和指南龟:“以木刻鱼子, 如母指大,开腹一窍,陷好磁石一块子,却以臈添满,用针一半佥从鱼子口中钩入,令没放水中,自然指南,以手拨转,又复如出”,“以木刻龟子一个,一如前法制造,但于尾边敲针入去,用小板子上安以竹钉子,如箸尾大, 龟腹下微陷一穴,安钉子上拨转常指北,须是钉尾后”。③这是将一块天然磁石安装在木刻的鱼或龟腹内,木鱼置于水中指南,而木龟则在其腹下挖一光滑的小穴,对准安放在顶端尖滑的竹钉上,这样支点处摩擦阻力很小,木龟便可灵活转动以指南。这种装置方法是对指南针的重要改进,通用的旱罗盘, 就是由这种指南龟发展而来的。

指南针发明以后,很快就被应用于航海。朱彧《萍洲可谈》明确记载: “舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。”稍后,徐兢《宣和奉使高丽图经》也提到“惟视星斗前迈,若晦冥,则用指南浮针,以揆南北”。而南宋咸淳间成书的吴自牧《梦粱录》则说,航海行船“风雨冥晦时,惟凭针盘而行。乃火长掌之,毫厘不敢差误,盖一舟人命所系也”,“全凭南针, 或有少差,即葬身鱼腹”。其中提到“针盘”。比之稍早的赵汝适《诸蕃志》也曾说“舟舶来往,惟以指南针为则,昼夜守视惟谨,毫厘之差,生死系矣”。

① 方勺:《泊宅编》卷 10。

① 曾公亮:《武经总要》前集卷 15。

② 沈括:《梦溪笔谈》卷 24。

③ 王振铎:《司南指南针与罗经盘》和《中国古代磁针的发明和航海罗经的创造》,均见王振铎《科技考古论丛》,文物出版社 1989 年版。

以上引文大体上可以说明,两宋时期的航海,在一般情况下主要依靠天文导航,而在阴晦天,则用浮针作为导航的辅助设备。在南宋中期以后,航海技术继续有所发展,海上行船已主要依靠指南针(罗经)来导航了。指南针的发明和应用,是对中国和世界航海事业乃至人类文明的重大贡献。

造船与航海

辽宋夏金时期是我国古代造船业大发展的时期,出现了许多具有优良性能的新船型和改进船型,造船能力和造船技术水平都有了显著的提高。如宋代的造船业规模更大,在泉州、虔州(江西赣州)、潭州(湖南长沙)等地设有 26 处船场,每年造船 3000 多艘,其中尤以明州(浙江宁波)、温州两处造船量最多。史载:“哲宗元祐五年正月四日诏温州、明州每年造船以六百只为额”①。当时建造的大型海船,如出使高丽的使臣乘坐的“神舟”,载重量可达万石(约 600 吨)。有的远洋商船也相当大,吴自牧《梦梁录》说: “海商之船大小不等。大者五千料,可载五六百人。中者二千料至一千料, 亦可载二三百人。”

这一时期创造的各种新型船,如多桨船、马船、铁壁铧觜海鹘战船、飞虎战船、无底船等,也都很著名,并在当时的战争中发挥了重要的作用。金朝船工还设计制造了一种“舡头傅铁”的铁头船。这实际上是一种适宜于在北方河道中破冰行驶的船只,造法虽然较为简单,却很实用。又如采用桨轮驱动,是我国古代造船技术的一项重要成就。史载唐代李皋曾创制二轮车船, 而宋代杨么农民起义军的高宣,又创制大型桨轮战舰,吃水一丈多,有二三层楼,可载千余人,“以轮激水,其行如飞,旁置撞竿,官舟迎之辄碎”①, 具有很大的威力,这是对“车船”的改进和发展。

就基本船型而言,宋代有著名的沙船,当时称为“防沙平底船”。沙船是平底的,不怕搁浅,尤其是在风浪中比较安全。而福船则是一种尖底海船, 主要行驶于远海和南洋,宋人曾说:“海舟以福建为上。”②1974 年,福建泉州湾后渚港发掘出一艘宋代海船,船身扁阔而尖底,原船通长约 34.55 米,

宽 9.9 米,深 3.27 米,排水量达 374.4 吨。这艘古船,有 13 个船舱。从龙

骨到舷侧共有 14 行船板,最厚的分为三层叠合共厚 18 厘米,并混合使用搭接和平接两种方法。用麻丝、竹茹和桐油灰捣合艌缝。据研究,该船结构合理,坚固耐用,具有良好的适航与抗沉性能,从中可见宋代海船建造技术已达到很高的水平。

在船舶设计制造方面,这一时期也有很多创新。如宋熙宁年间(1068— 1077),黄怀信凿渠引船将御苑金明池作为大船坞以修理龙舟的方法;绍兴七年(1137)处州知州张觷在造船时,创用“先造一小舟,量其尺寸而十倍算之”①,这种先做模型再放样造船的方法,创造了船模放样的造船技术。金朝正隆年间(1156—1160),张中彦也“手制小舟才数寸许,不假胶漆而首

① 陈元靓:《事林广记》卷 10。

① 《宋会要辑稿》食货 50 之 4。

② 《宋史·岳飞传》。

① 《三朝北盟会编》卷 176。

尾自相钩带”②。而宋代文献中所说“船样”,可能就是船图和工料定额。如施德操《北窗炙炙录》记载当时造 700 料船,每船要用铁钉 400 斤,后来又

降为 200 斤。此外如采用水密隔舱、采用铁锚和平衡舵、有些船增设浮板等, 也都是改进船舶性能的重要措施。以上这些都是这一时期称得称道的造船技术成就。

随着对外贸易的扩大,造船技术的提高和指南针的发明及应用,辽宋夏金时期的航海事业也有了很大的发展。如宋代到南海诸国的航线包括了东南亚、阿拉伯以及非洲东海岸的广大地区。当时海船所到的地区和国家有五六十处,远远超过了唐代的活动范围。与此同时,中国的航海技术也有了相应的进步。总的来说,这一时期在航海技术方面有三项重要成就:一是对海洋潮汐的研究,二是航海图的绘制,三是指南针用于航海③。如我国唐代可能就已经有了引导船舶航行的航海用图,但据今所知,到了宋代才有关于航海图的明确记载。宣和五年(1123),徐兢所著《宣和奉使高丽图经》提到:“谨列夫神舟所往岛、洲、苫、屿而为之图”,但可惜的是现仅存该书文字部分而图已失传。南宋末金履祥曾建议朝廷派重兵由海道直趋燕蓟,攻打燕京, 并详细绘制了一幅海图,备记海船所经岛屿的航路,“难易远近,历历可据以行”。但南宋朝廷并没有采纳他的建议。后来元人得到了金履祥绘制的图和说明,并经实地考察后,据以绘成图本,作为海上漕运的实用海图,元明两代又将其刻印成书,此即著名的《海道经》。航海图是海上航行的重要依据,在西方,直到 14 世纪才出现为实用目的而绘制的航海图。

② 《宋史·张觷传》。

③ 《金史·张中彦传》。