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小说:中国通史| 作者:3Z中文网| 类别:耽美同人

    第三节纺织官府纺织业与民间纺织业明代官府纺织业是规模庞大的手工业部门之一。当时在两京设有内外织染局,“内局以应上供,外局以备公用”1,南京还设有供应机房。其中工部都水清吏司所辖织染所有大使、副使等官员,专门负责织染生产。为了供给皇室贵族的奢侈需求,内府监局也设有相当规模的工场。据记载,内织染局设“掌印太监一员,总理佥书等数十员。掌染造御用及宫内应用缎匹、绢帛之类”,“有外厂,在朝阳门外,浣濯袍服之所;又有蓝靛厂在都城西,亦本局之外署也”1。各地方官府,凡是有条件的,便设有织造机构。据《明会典》、《明史》记载,当时镇江、苏州、松江、徽州、宁国、广德以及浙江、江西、福建、四川、河南、山东等地许多州府都设有织染局。其中以苏州织造局最为著名,杭州织造局次之,内府司礼监有苏杭织造太监一员,专司苏杭织造,派驻苏州。官府纺织业主要生产丝织品,且岁造有定数,“自万历中,频数派造,岁至十五万匹,相沿日久,遂以为常”2,产量是相当可观的。

    明代民间纺织业也有很大的展,一些纺织作坊已具备某种资本主义因素的萌芽。如冯梦龙在《醒世恒言》中写道,江苏吴江约笥茫缫褂耍簧鲜辏统び惺b嗉沂隆保翱鹑氖泞?《明史》卷八二《食货志六》。

    刘若愚:《酌中志》卷十六《内府衙门职掌》。

    明史》卷八二《食货志六》。

    冯梦龙:《醒世恒言》卷十八《施润泽滩阙遇友》。

    张瀚:《松窗梦语》卷四。

    张瀚:《松窗梦语》卷六。

    绸机”2。又如万历“癸未甲申间:,临邑邢子愿以御史按江南苏州富民潘璧成之狱”。这个潘璧成的先辈,“起家机房织手,至各守谦者,始大富,至百万”3,这些材料反映出明代一些小商品生产者,从小本经营起家,资本急剧增殖,生产迅展的情形。不仅如此,有些机户已较多地使用雇佣劳动者,采用了“机户出资,机工出力”的生产方式④。如《吴江县志》载:“至明熙、宣间,邑民始事机丝,犹往往雇郡人织挽”,成弘以后,“盛泽、黄溪四五十里间,居民尽逐绫绸之利,有力者,雇人织挽,贫者皆自织”。当然,绝大多数机户并没有如此幸运,他们还大都是贫困的小手工业者,是“倚织为命”的贫户。

    丝织品的产地及产品1.丝织中心。明代江浙一带苏、杭、嘉、湖地区是闻名全国的丝织业中心,其中尤以苏州为盛。明初朝廷与苏州设有织染局,并且派有坐派、召买等,每年织造丝、纱、罗、纻诸布及帛,“约三万七千四百余端”1。苏州的民营丝织业也非常达,几乎“家杼轴而户纂组”,据载,“绫罗纱绸出盛泽镇,奔走衣被天下”2。杭州也是“习以工巧、衣被天下”,有些“饶于财者”还雇工十数人,纺织丝绸3,所辖临安盛产绢,“县民织者甚众,今直隶、江西等省皆买之”④。嘉兴“蚕桑织绣之技,衣食海内”⑤,近镇村坊皆以丝绸为业,如所辖濮院镇“机杼之利,日生万金”6,湖州“隆、万以来,机杼之家,相沿比业,巧变百出”。

    在北方,丝织业中心,应推山西潞安。这里出产的潞绸名闻中外。据顺治《潞安府志》载,潞安“在昔殷盛时,其登机鸣杼者,奚啻数千家”,其织机达九千余张⑦,且“机杼斗巧,织作纯丽”⑧。所产潞绸不仅数量多,而且质量上乘,行销全国各省,乃至一些少数民族地区。此外还有一些地区的丝织品也很著名,如四川的蜀锦,广东的粤缎、粤纱,福建福州的绢丝,2冯梦龙:《醒世恒言》卷十八《施润泽滩阙遇友》。

    神宗实录》卷三六一。

    康熙《吴江县志》卷十七。

    古今图书集成·考工典》引《苏州府志》。

    康熙《吴江县志》卷十七。

    徐一夔:《始丰稿》卷一。

    乾隆《杭州府志》卷五三引万历《临安县志》。

    嘉庆《嘉兴府志》卷三四引王世贞《檇李往哲列传序》。

    胡琢:《濮镇纪闻》卷《总叙》。

    顺治《潞安县志》卷一。

    郭子章:《郭青螺先生遗书》卷十六。

    漳、泉二州的倭缎,南京的云锦,山东的柞蚕丝绸等。

    2.丝织品的品种。明代丝织品的种类齐全,花色繁多。当时不仅纱、绢、绫、罗、绸、缎、锦、绮、绒等各类丝织品应有尽有,而且每类又有许多不同的花色品种。例如罗,苏州有花罗、素罗、刀罗、河西罗、秋罗等,泉州有硬罗、软罗等,其中花罗,仅《天水冰山录》所载就达五十五种1。绸,苏州有线绸、绵绸、丝绸、杜织绸、绫机绸、绉绸、纹绸、春绸、捺绸,嘉兴有素绸、花绸、绫地花绸、轻光王店绸、濮绸,建昌有笼绸、假绸,湖州有水绸、纺丝绸等。纱,湖州有直纱、花纱、夹织纱、包头纱等,泉州有素纱、花纱、金钱纱等。此外如丝绒中新创的双面绒,外观富丽、质地坚牢耐磨的天鹅绒,斜纹地起斜纹花的绫,多重组织绚丽精美的锦等,也有许多名目,织造技术更臻完备。但是,唐宋时期曾盛行一时的绮,在明代则因织金锦、彩色锦和印花织物的增多而趋于衰落,文献记载和出土实物都比较少见。

    丰富多采的织纹花样。明代丝织品的纹饰花样千姿百态,“五色眩耀,工巧殊过”,其中尤以“妆花”和“织金”最为人们所称道,“妆花”是在地纬之外,另用彩色纬丝在织物上以控梭等方法形成花纹,织法复杂,花纹精美,色泽艳丽,反映了丝织技术的高水平。除妆花锦缎外,纱、罗、绢、丝绒、丝布、改机、云布都可以用“妆花”织成。早期妆花织品,主要靠手工织造,如内蒙古集宁现的元代妆花罗,尚可见到手绘的墨迹。明代妆花更为盛行,并逐步推广依次引入彩纬、地纬,用提花机提花的织造方法。“织金”,是在织物上织入金银线,以形成特殊光泽效果的方法。这种方法是由元代“纳失失”展而来的。明代织物加金已不限于锦,而且出现了金彩绒、织金妆花缎、织金妆花绢、织金妆花罗、织金妆花布等,大大突破了元代的水平,现在可见的实物如绯红地卷云金龙妆花缎、绛地云龙卷浪妆花缎、青地牡丹加金锦、红地牡丹加银锦、杏红地万寿八宝加金缎等1,都极为艳丽精美,令人赞叹。此外如《天水冰山录》也列举了不少妆花和织金品种,明神宗定陵出土的一百六十五卷锦缎和大量袍服衣裳,也都是当时的丝织精品。

    棉织品的产地及产品1.棉纺织品的著名产地。明代植棉遍及全国,棉纺织业非常达,正如宋应星《天工开物》“乃服”卷称:“凡棉布寸土皆有”,“织机十室必有”,棉布逐渐成为平民大众的主要衣着原料。

    随着生产力的不断扩大,许多棉纺织手工业中的城市和中心地区逐渐形1《天水冰山录》,《知不足斋丛书》本。

    参见陈维稷主编:《中国纺织科学技术史》棉纱和棉布生产相当达,棉纱尤有盛名,当时民谣有“买不尽松江布,收不尽魏塘纱”1的赞语。

    南方的福建、湖广、四川、江西等省的棉纺织业也相当达,如福建惠安出产白细布,“几遍天下”2,泉州“府下七县,俱产棉布”,“多出于山崎地方”3。

    北方也有许多产棉区,但棉布起初却绝大部分仰给于江南。徐光启《农政全书》提到,“今北土之吉贝贱而布贵,南方反是。吉贝则泛舟而鬻诸南,布则泛舟而鬻诸北”④,反映了明代北棉南运和南布北贩的情形。实际上,在正德嘉靖以后这种北方依赖南布的情形是有所改变的。特别是由于棉纺织技术的不断推广,北方河北、山东、河南、山西、陕西等省的棉纺织业也逐渐兴盛起来。如关于河北肃宁的棉纺织业,徐光启就指出:“数年来,肃宁一邑所出布匹,足当吾松十分之一矣。初犹莽莽,今之细密,几与吾松之中品埒矣。”⑤又如山东邹县最初是“民不织而资布于邻”。后来棉纺织业展起来,不但做到了“邻不来鬻布”,而且还“鬻布于邻”6。登州,“纺织花布,以自衣服,穷乡山陬,无问男妇为之”,“有余布,立兼鬻于乡市。复有市贾贩之城市,庶人、在官及末作、游寓者均需焉”。⑦此外,西南苗族、瑶族、土家族、侗族、壮族及黎族等少数民族也擅长棉织。如最著名的有诸葛棉,用白色棉纱作经,蓝色棉纱作纬,随机挑织,2万历《嘉定县志》卷六《物产》。

    古今图书集成·职方典,苏州府部·风俗考》。

    嘉靖《常熟县志》卷四《食货志》。

    雍正《浙江通志》卷一o二《物产》。

    雍正《浙江通志》卷一o二《物产》。

    惠安县志》卷三七。

    万历《泉州府志》卷三。

    徐光启:《农政全书》卷三五《木棉》。

    徐光启:《农政全书》卷三五《木棉》。

    吕坤:《实政录风宪的》卷六《宪纲十要》。

    古今图书集成·职方典》引《登州府志》。

    自成花样,多产在贵州青特洞等处1。

    2.棉纺织品。明代棉纺织品不仅产量大而且品种也是相当多的,宋应星曾评论说:“凡棉布寸土皆有,而织造尚淞江,浆染尚芜湖。”2松江生产的棉织品有标布、扣布、稀布、番布、荣斑布、中机、小布、三梭布、龙墩布、云布、飞花布、浆纱布等。其中“标布”,畅销秦、晋、京边诸路,“富商巨贾操重资而来市者,白银数以万计,多或数十万两,少亦以万计”3。“中机”,较标布稍窄而长,畅销湖广、江西、两广诸路,价格与标布相同。郊西龙墩布“轻细洁白”④,用来做暑袜,很受欢迎,远方多来购买。松江棉布中极细者为飞花布,亦称丁娘子布,也是非常著名的。

    除松江外,全国各棉布产地也大多生产一些质量精良的棉布品种。如苏州的药斑布、刮白布、官机布、缣丝布、棋花布、斜纹布⑤,以及紫花布、鄢陵布、孝感布、咸宁大布等。

    麻、毛纺织品在明代,麻、葛、毛等纺织手工业都有一定程度的展。当时中原与东南各省是麻纺织品的主要产地。如用苎麻织成的夏布,明代多用来做暑衣和帷帐。正德以前,太仓以苎布名于时。苎布,“真色者曰腰机,漂洗者曰漂白,举州名之,岁商贾货入两京、各郡邑以渔利”1。正德以后,太仓棉布生产过麻布,但苎麻布仍有相当的产量和销路。有些其他麻织品也很著名,如福建莆田盛产青麻布,“商贾转贩他方亦广”2,特别是惠安,“北镇之布行天下”3。广东出产的蕉布与黄麻布,“岭外所重,常以各布相易”④,新会的苎布也“甲于天下”。此外如江西赣州出产的极细的“女儿布”,广东东莞出产的苎麻纱与蚕丝交织的“鱼冻布”等,也都是质量上佳的苎麻织品。大麻在元明时期已基本上不再作为衣着原料,虽然北方一些地区的贫苦农民仍用大麻布做衣服,但其主要是用来制作绳索、麻袋等,并一直沿袭至今。

    葛是我国远古先民最早用来制作夏服的材料。但由于葛藤生长缓慢且加1李光璧:《明代手工业的展》引《魏平府志》卷三下。

    宋应星:《天工开物·乃服》。

    叶梦珠:《阅世编》卷七。

    古今图书集成·职方典·松江府部·物产考》。

    古今图书集成·职方典·苏州府部·物产考》。

    弘治《太仓州志》卷一《土产》。

    弘治《兴化府志》卷十二《货殖志》。

    何乔远:《闽书》卷二二八《风俗志》。

    屈大均:《广东新语》卷十五《货语》。

    工困难,因而在隋唐时逐渐为麻所取代。尽管如此,宋元以后,我国南方一些地区,特别是一些山区,仍在生产精美的葛布。如在明代广东雷州产雷葛,其中“细滑而坚”的称为“锦囊葛”,“为为绤者,分村而居”⑤。玉林产山葛布,据载,“粤中多产葛,惟玉林州所产者,知名最久”6。增城出产的“女儿葛”,出自当地特产的葛藤,其纤维“细若毫芒,视若无有”,织物细薄如“蜩蝉之翼”,卷其一端,可“出入笔管”⑦。此外如湖北黄陂的葛布也极精致,陶允宜《黄陂葛》诗提到:“楚人种葛不种麻,男采女绩争分拿。皎如白纻轻如纱,进之内宫传相夸”⑧。

    明代毛纺织业主要集中在西北兰州、西安等地。宋应星《天工开物·乃服》提到,当时饲养的羊有蓑衣羊亦间出此羊之身”。山羊,“内毳细软,取织绒褐”,唐代或更早即已自西域传来,“今兰州独盛,故褐之细者皆出兰州,一日兰绒,番语谓之孤古绒,从其初号也”。这种毛绒布质量很好,“此褐织成,揩面如丝帛滑腻”。明代毛织的毡毯,也有不少质料细密,颜色鲜明,图案美丽的品种。除羊毛外,还有驼毛等其他毛类织品,如明代曾设陕西驼羯织造局,屡令陕、甘织造羊绒驼毼1。明神宗定陵还出土一批孔雀毛缂丝织物,另有一件缂丝龙袍,其胸部团龙补子中的龙纹部分,是用孔雀毛绕于蚕丝上织入的,这些织品,精工细作,别具光彩,格外珍贵。此外,一些少数民族地区出产的毛织品,如新疆毛毯、西藏氆氇、贵州水西彝族毡衫等,也都颇负盛名。

    纺织工具的改良和织造技术的进步明代在纺织工具及织造技术方面都有所改进和创新。如缫丝工艺中徐光启提出的“连冷盆”法,“一人执爨,以供二釜二盆之水二人直釜,专打丝头。二人直盆主缫”2。这种二乘缫车五人共作的方式,不仅可将煮茧和抽丝分开,控制水温,保证丝质,而且可节省薪柴,提高缫丝功效,“五人当六人之功”。《天工开物》所载治丝图,绘有脚踏缫车,为一人用手索绪添绪,用脚踏动踏板,回转丝軖。这种缫车是当时江南通用的缫丝工具,⑤屈大均:《广东新语》卷十五《货语》。

    张萱:《疑耀》卷一《玉林葛》。

    李调元:《南越笔记》卷五《葛布》。

    姚之骃:《元明事类钞》卷二四《衣冠门》。

    明孝宗实录》卷六o;《明史》卷八二《食货志》等。

    徐光启:《农政全书》卷三一《蚕桑》;《古今图书集成·食货典·蚕桑部》。比以前的手摇缫车以及二人对缫的川蜀丝车要先进,劳动生产率也较高,“穷日之力,一人可取三十两。若包头丝则只取二十两,以其苗长也”1。关于继缫丝以后进行的调丝、纺纬、整经,浆经等各道工序,其所用机具及操作方法,《天工开物》也都有简明的记述,并附有插图。此外《农政全书》、《便民图纂》等著作,也介绍了一些丝纺织机具,但有些机具的名称和结构,与《天工开物》所记略有不同。

    明代最先进的丝织机是“花机”。花机是一种结构复杂的大型提花机,工匠据“花本”可织出多种多样极为复杂的纹饰图案。《天工开物》相当详尽的记载了花机的结构与特点。其中有些部件的设计是很巧妙的,如“机架中部的叠助木,其打纬力是切向分力,且能调节力的大小,这样可使一机多用,以扩大织物的品种范围。花机在苏州、杭州等地的丝织业中已得到广泛使用,主要用来生产各种高级丝织品。

    花机又称大机,另外还有一种小机,称为腰机。《天工开物·乃服》载,“凡织杭西、罗地等绢,轻素等绸,银条、巾帽等纱,不必用花机,只用小机。织匠以熟皮一方置坐下,其力全在腰尻之上,故名腰机。弘治年间,福建织工林洪创制一种新型织缎机,称为“改机”。“改机故用五层”,林洪“谓吴中多重锦,闽织不逮。遂改段机为四层,故名改机”1,这是对福州织缎机的重要改进,简化了织机结构,提高了生产效率和产品质量。此外,明代对普通织机也有重要改进,如徐光启曾引用晋傅玄的话:“旧机五十综者五十蹑,六十综者六十蹑。马生者,天下之名巧也,患其遗日丧巧,乃易以十二蹑”,而后则指出:“今红女织缯,惟用二蹑,又为简要。”2显然,徐光启所指的织机,更为操作简便,灵巧实用。

    明代棉纺织技术和生产工具也有明显的进步。如用来除去棉籽的木棉搅车有纺双缕者,有一手勾三线者,松江,徽、池、合州,九江皆能之”。《农政全书》还提到:“纺车容三维,今吴下犹用之。间有容四繀者,江西乐安至容五繀。”说明在个别棉纺织业比较达的地区,还1宋应星:《天工开物·乃服》。

    万历《福州府志》卷三七《食货志》。

    徐光启:《农政全书》卷三四《蚕桑》。

    宋应星:《天工开物·乃服》。

    宋应星:《天工开物·乃服》。

    使用了四繀、五繀纺车。这种多继脚踏纺车的出现反映了纺纱技能和生产效率的提高。但一只手的指间仅有四处,如何放置五根棉线则是个问题,所以徐光启也提出疑问,“更不知五繀向一手间如何安置也”⑤。

    兴盛达的印染业明代染料作物的种植和染整工艺技术都有所展。例如,宋应星指出:“凡蓝五种,皆可为淀”1,并对蓝草的种植、造靛和染色工艺作了较全面的阐述。当时蓝草的种植很广,产量多且质量上乘者推福建,如文献记载,“近来出产,闯入种山皆茶蓝,其数倍于诸蓝。山中结箬篓,输入舟航”2,“利市四方,谓之福建青”3,“福建而南,蓝甲天下”④。其次如江西赣州,“种蓝作靛,西北大贾岁一至,泛舟而下,州人颇食其利”⑤,安徽太平府产青靛,“圃人习以为业,贩者多收之”6,浙江归安“北乡负廓东出蔬靛”⑦。此外,洪武时,还“置蓝靛所于仪真、六合,种青蓝以供染事”⑧,专门设立了官办的染色原料供应基地。其他如红色、黄色、绿色、黑色等植物染料,就印染工艺而言,也都有了不同程度的提高,而有些品种如染绿的荩草则因新品种的出现而逐渐被淘汰。

    明代练染业的中心为芜湖和京口,“浆染尚芜湖”⑨,“红不逮京口,闽人货丝者,往往染翠红而归织之”⑩。松江练染业也极盛,“前明数百家布号,皆在松江,枫泾、洙泾乐业,而染家、踹房、商贾悉从之”1。松江是棉织业非常达的城市,因此专为染坊染好的棉布进一步整理加工的踹坊也很多。

    踹坊用大型踹石踹布砑光,“下置磨光石版为录,取五色布卷木轴上,上压大石如凹字形者,重可千斤,一人足踏其两端,往来施转运之,则布质⑤徐光启:《农政全书》卷三五《木棉》。

    宋应星:《天工开物·彰施》。

    宋应星:《天工开物·彰施》。

    闽大纪》卷一一。

    天启《赣州府志》卷三。

    天启《赣州府志》卷三。

    古今图书集成·职方典·太平府部》。

    湖州府志》卷二九。

    明史》卷八二《食货志六》。

    宋应星:《天工开物·乃服》。

    王世懋:《闽部疏》。

    顾公燮:《消夏闲论摘抄》卷中。

    紧薄而有光”2。苏州机房林立,练染绸缎的染房亦不在少数。

    据《天工开物·彰施》“诸色质料”篇记载,当时已能染制的颜色,共有二十六种,其中有大红,莲红、桃红、银红、木红、紫色,赭黄、鹅黄、金黄、茶褐、大红官绿、豆绿、油绿、天青、葡萄青、蛋青、翠蓝、天蓝、玄色、月白、草白、象牙色、藕褐、包头青、毛青等,《天水冰山录》所记的颜色则有三十四种,而到了清代已可配得七百零四色3。如此丰富的色谱,当然不难在纺织领域营造出一个色彩缤纷的世界。

    褚华:《木棉谱》。

    陈维稷主编:《中国纺织科学技术史》,科学出版社1984年版,第251页。第四节采矿探矿知识关于银矿苗,宋应星的说法是:“凡土内银苗,或有黄色碎石,或土隙石缝有乱丝形状,此即去矿不远矣。”④关于煤的勘探,宋应星说:“凡煤经历久者,从土面能辨有无之色。”

    在《庚辛玉册》中,还记载了根据地表植物找矿的事例,书中写道:“透山根,似蔓菁而紫,含金气;石杨柳含银气;马齿苋含汞气;艾、蒿、粟、麦含铅、锡之气;酸菜、三叶酸含铜气。”2坑采技术关于银矿的开采,明人6容记载:“矿匠采矿,如虫蠹木,或深数丈,或数十丈,或数百丈,随其浅深,断绝方止。旧取矿,携尖铁及铁锤竭力击之,凡数十下仅得一片。今不用锤尖,惟烧爆得矿。”3同一书中,讲铜的开采方法与银的开采方法稍有不同。“采铜法,先用大片柴,不计段数,装叠有矿之地,火烧一夜,令矿脉柔脆。次日火气稍歇,作匠方可入身,动锤尖采打。凡一人一日之力,可得矿二十斤,或二十四五斤。”

    云南保山玛瑙山开采玛瑙的旧矿井巷道“高四五尺,阔三尺,以巨木为桥圈支架于下,若桥梁之巩,间尺余辄支架之。其入甚深,有木朽而石压者,上透为明洞”④。这反映了明代巷道支护的情况。

    关于煤的开采,《天工开物》写道:“掘挖深至五丈许,方始见煤。初见煤端时,毒气灼人。有将巨竹凿去中节,尖锐其末,插入炭中,其毒烟从竹中透出,人从其下施钁拾取者,或一井而下,炭纵横广有,则随其左右阔取。其上支板,以防压崩。”1这里讲的排除井下毒气的方法比宋代孔平仲记载的躲避法有了很大的进步,由被动躲避进步到主动排除。排除的方法就地取材,简单易行。

    天工开物》卷十四。

    天工开物》卷十一。

    见《本草纲目》卷九。

    6容:《菽园杂记》卷十四。

    徐霞客游记》卷十八。

    天工开物》卷十一。

    井采技术明万历年间处理井场事故。从马骥的记载中,读者不难看出,明代盐井钻凿技术在宋代卓筒井的基础上又有较大进步3。此外,在《天工开物》中,也有井采技术的记载④,但不如马骥记载的详细。

    原著已佚,《蜀中广记》卷六六及《天下郡国利病书》“蜀中方物纪”有引文。3彭久松、李芝:《〈盐井赋〉初探》,《文物》1977年1期。

    天工开物》卷五。

    第五节冶金矿冶业的展明前期矿冶业的生产规模和产量都有较大增长。如明初铁年冶收量达到九百多万公斤,洪武二十八年重申原由民营的坑冶“听民采取,不许禁约”1。明初朱元璋对那些驱使丁户从事采冶之类劳民损民的建议,还常加训斥与惩处,以缓和官府与百姓的矛盾。这些做法在一定程度上促进了明前期矿冶业的展。当时,湖北大冶为最重要的铁产地,湖广课铁占全国的三分之一强。广东佛山在明中叶已成为重要冶铁中心。有色金属产地集中于岭南和西南地区。铜产自四川、云南、贵州。锡产自广西贺县、南丹,湖南衡阳、零陵和云南楚雄等地。汞多产自云南。云南所产白银流遍全国,如《天工开物》所说:“合八省所生,不敌云南之半。”这些也反映了矿冶业重心南移的史实。

    明代中叶,官府设冶纳课,大肆搜括,引起民众强烈反抗。正统九年派宦官到各地摊派勒索,十年间得银三百万两,迫使反矿税的斗争此伏彼起,遍及全国。《明史·食货志》谈及矿政积弊时说:“识者以为明亡盖兆于此”,是有一定道理的1。钢铁冶炼技术明代,炼铁竖炉及其熔炼技术有进一步展。据朱国桢《涌幢小品》和孙承泽《春明梦余录》记载,遵化铁冶“铁炉深一丈二尺,广前二尺五寸,后二尺七寸,左右各一尺六寸,前辟数丈为出铁之所,俱石砌,以简千石为门,牛头石为心,黑沙为本,石子为佐,时时施下,用炭火,置二鞴扇之,得铁日可四次。妙在石子产于水门口,色间红白,略似桃花,大者如斛,小者如拳,捣而碎之,以投于炎,则化而为水。石心若燥,沙不能下,以此投之,则其沙始销成铁。”这里所说的色如桃花的石子应即莹石,用作熔剂可1《明史》卷八二《食货志》。

    参见《明史·食货志》和白寿彝:《明代矿业的展》,《历史研究》1963年第2期。降低熔点,使炉况顺行,是炼铁技术的重要进展,文献记载以此为最早。炼铁所用鼓风器多为双动作的活塞式木风箱。由于箱体结构和活门的巧妙设置,使得正、逆行程都能送风,为炼炉提供连续风流。四人拉拽的大型木风箱,风压可达三百毫米汞柱,在当时世界上是一种先进的鼓风设备。有些铁场还使用了机车,如屈大均《广东新语》记载,广州铁场装填矿料“率以机车从山上飞掷以入炉”,节省了劳力,提高了工效。

    焦炭至迟于明代已用于炼铁。方以智《物理小识》说:“煤则各处产之,奥者烧焙而闭之成石,再凿而入炉曰礁,可五日不绝灭,煎矿煮石,殊为省力。”李诩《戒庵老人漫笔》说北京地区“炼焦炭,备冶铸之用”。按木炭所含灰分只o.5—2.5%,磷分o.o1—o.o17%,硫甚少,可不计,并且气孔度大,料柱透气性好,利于熔炼操作。但由于其强度低,炉高不能高十米,限制了高炉的展。煤的杂质多,炼铁时须加大造渣量,兼以热稳定性差,易使炉况不顺,所得生铁含硫量高,质较次。焦炭在制备时经过蒸馏,除去大部分挥物,强度大,热量高,为竖炉炼铁的理想燃料。英国于公元17o9年由阿拉伯罕·达比创用焦炭炼铁,其后竖炉高度迅过十米以上。所以,明代明炼焦并用于炼铁生产,是有重要意义的。

    隋唐以后,炒铁是从生铁制备熟铁的几乎是惟一的方法,因而在制钢术中具有极重要的地位。明代的炒铁炉有地炉、反射炉和生熟炼铁炉三种。与简陋的地炉相比较,反射式炒铁炉较为先进。它的燃烧室与熔池分设,以减少灰分与杂质的混入,可用煤作燃料。

    生熟炼铁炉见于《天工开物·五金》篇:“若造熟铁则生铁流出时,相连数尺内低下数寸,筑一方塘,短墙抵之。其铁流入塘内,数人执持柳木棍排立墙上,先以污潮泥晒干,舂筛细罗如面,一人疾手撒■,众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。其柳棍每炒一次,烧折二三寸,再用,则又更之。炒过稍冷之时,或有就塘内斩划成方块者,或有提出挥椎打圆后货者。”这种将炼铁炉和炒铁炉串联使用,以提高生产效率,减少能耗的做法,在工艺思想上是很先进的。方以智《物理小识》卷七于此有相似记载:“凡铁炉用盐和泥造成。出炉未炒为生铁,既炒则熟,生熟相炼则钢。尤溪毛铁,生也。豆腐铁,熟也。熔流时又作方塘留之,洒干泥灰而持柳棍疾搅,则熟矣。”这种搅炼制熟铁的工艺,于近代仍在四川、云南等地使用。

    灌钢在各种传统制钢术中最为重要。唐顺之《武编》说:“熟钢无出处,以生铁合熟铁炼成,或以熟铁片夹广铁锅,涂泥入火而团之,或以生铁与熟铁并铸,待其极熟,生铁欲流,则以生铁置熟铁上,擦而入之。”这里所说的前一种方法,与宋代沈括《梦溪笔谈》所述相似,但把屈盘的熟铁改为铁片,可增加生、熟铁的接触面积,有利于造渣和碳分的扩散与匀化,此法又见于《天工开物》和《物理小识》。后一种方法亦即清代至近代仍盛行于江苏、安徽、湖北、湖南、四川、福建等地的“抹钢”和“苏钢”。有学者曾于四十年代在重庆作实地考察,认为通过生铁液滴对料铁的渗淋,有助于造渣和使铁净化,与现代白林炼钢法的原理相近1。

    金属锌的冶炼和黄铜的应用锌的古称为倭铅。它的冶炼工艺在古代文献中仅见于《天工开物·五金》篇。原文称:“凡‘倭铅’古书本无之,乃近世所立名色。其质用炉甘石觯渴娜テ涠促燎o病!?br />

    按锌的沸点仅9o7c,而氧化锌的还原温度为9o4c,二者非常接近,因此必须用冷凝装置予以回收,才能得到单质锌。这是炼锌的困难所在,也是《天工开物》所未详明的。根据近年一些学者的实地考察,得知贵州赫章传统炼锌工艺所用锌铅矿,其主要矿物组成为菱锌矿等,蒸馏罐用耐火泥加熟料制成、上部特做出回收锌蒸汽的斗壳。长方形的坩埚炉内一次可放蒸馏罐一百二十个。罐内盛以碎矿和煤。放入炉内后,点火,锌矿石在高温下被还原,凝集于斗壳底部。所得锌块纯度约为97—98.7%,生产周期约一昼夜。

    印度的炼锌技术早于中国。它的蒸馏罐为倒置,罐颈细长,穿过隔板下伸而起到冷凝器的作用,使锌凝集于下方的容器中。据此可知,印度的传统炼锌术是采用下冷凝式,中国则使用上冷凝式,其技术渊源不同,属于两种工艺体系,有可能是各自独立明的。锌在十六世纪传入欧洲。据埃契森称,1745年有一批锌锭从广州运往瑞典,货船沉没于哥德堡港。1842年左右,部分锭材被打捞出来,证实其为纯度98.99的锌锭。英国于1738年用下冷凝式炼锌,可能是受到印度炼锌术的影响。但中国锌锭的长期出口,无疑也对欧洲炼锌业的兴起产生着推动作用。

    黄铜是铜和锌的合金。明自嘉靖时开始大量铸钱,《明会典》载:“嘉靖中则例,通宝钱六百万文合用二火黄铜四万七千二百七十二斤”,“嘉靖三十二年,铸洪武至正德九号钱,每号百万锭,每锭五千文;嘉靖钱千万锭,每锭五千文”。可见黄铜用量之大。先前多用炉甘石点化红铜得到黄铜。如清初顾祖禹《读史方舆纪要》载:“宁州水角甸山,在州东百三十里,地名备录村,产芦2。当然这还需要进一步寻找证据,但由此可见,铜锌合金的配制与使用逐渐进入成熟阶段,且广泛用于钱币和各种器件的铸造与锻制。这在冶金史上是具有重要意义的。

    大型金属铸件1.兰州铁柱。明洪武五年到九年前后,现存北京大钟寺。高近7米,口径33米,重约46吨。钟体内外铸有经文22万余字。大钟合金成份为:铜8o.54%、锡16.4%、铝1.12%,钟体铸型由七段铸范和泥芯组成,蒲牢先铸,于浇铸钟体时铸接成一件,浇注用槽注法1。

    3.武当山金殿。位于武当山主峰天柱峰巅,建于明永乐十四年,为现存最大的铜建筑物。重檐庑,殿式仿木结构,高5.5米,宽5.8米,进深42米,全部用铜构件由榫卯装配而成。

    除正面门扇外,构件表面均鎏金。类似的铜建筑物有北京万寿山铜殿、五台山铜殿、昆明铜殿等。

    这些大型金属铸件,在铸造技术和生产规模方面,都可说是领先于世界的。

    赵匡华:《中国历代“黄铜”考释》,《自然科学史研究》1987年第4期。2周卫荣:《中国古代使用单质锌黄铜的实验证据》,《自然科学史研究》1994年第1期。1朱彝尊:《日下旧闻考》;吴长元:《宸垣识余》;夏明明:《明永乐大钟》,《北京考古与文物》1982年。

    第六节机械明代前期,我国机械工程技术依然保持着较高的水平,这集中地反映于宋应星所撰《天工开物》中有《乃粒》、《粹精》、《甘嗜》、《膏液》、《乃服》、《冶铸》、《锤锻》、《舟车》、《佳兵》诸篇有关各类机械、机械制造工艺的记述中。诸如以性能良好,功效卓越著称的连机水碓和活塞式风箱;失蜡铸造、锻焊、生铁淋口、渗碳热处理等先进而实用的技艺,都在中国古代机械明史上占有重要的地位。又如造糖车和利用尖劈原理工作的油榨,以其构造简单、效率较高且坚牢可靠,直至近代仍广为使用。

    天工开物》所载纺织机械中的缫车和赶车也都很有特色,在促进纺织业展中起着重要作用。特别是其中的提花机为古文献中最具体完整的记载,原文称:“凡花机通身度长一丈六尺,隆起花楼,中托衢盘,下垂衢脚提花小厮坐花楼架木上。机末以的杠卷丝,中用叠肋木两枝,直穿二木,约四尺长,其尖插于筘两头。”著名的云锦、蜀锦都是用这类花机织成的。在提花技术中,结花本尤为复杂,起着关键的作用。通过结花本,使成千上万根经线,按设计图案的要求,有规则地交互上下提综,几十种结线有序地横穿排列,从而构成一整套花纹记忆装置。结好花本,上机起织,织工和挽花工相互配合,就能织出合乎设计要求的复杂图案与纹饰。这在技术思想上是非常卓越的,其进一步展便是其后出现的打孔操作以及现代的程序控制。

    明初詹希元所创五轮沙漏,见于《明史·天文志》:“[詹希元]以水漏至严寒水冻辄不能行,故以沙代水。然沙行太疾,未协天运,乃以斗轮之外复加四轮,轮皆三十六齿。”在宋濂《宋学士文集·五轮沙漏铭》一文中,对沙漏的形制、轮系的配制有更详细的记载。《明史·天文志》又载:“厥后周述学病其窍太小而沙易堙,乃更制为六轮。其五轮悉三十齿,而微裕其窍,运行始与晷协。”周述学对五轮沙漏做了改进。以沙代替水作为传递运动的介质,这一构思颇为巧妙,而其齿轮系的结构方式也已和其后的西洋时钟轮系相近似。

    明代中叶以后,随着近代科学技术在西方的兴起,以达·芬奇刊印。此书次系统介绍了该时期西方的先进机械工程技术知识,包括曲柄连杆、链轮、齿轮系、蜗轮蜗杆、飞轮等机构,以及人力、畜力、风力、重力的应用等。但由于当时中国的社会情况和时势变迁,除时钟外,该时期传入的西方机械及有关工程技术并未引起重视,更乏人继续予以介绍、引进及传播。

    此外,汤若望为明末徐光启主持修历工作时的重要成员,曾主持制作浑仪、天球仪等天文仪器。崇祯九年,他奉旨设厂铸炮,铸成大炮二十门,可射重四十磅的炮弹。这些,对该时期机械工程技术的展也起到一定的作用。

    第七节交通运输造船与航海1.造船业的展。

    明代前期,造船业有了很大的展,船舶制造技术也达到历史上的最高水平。当时南京、江苏、浙江、江西、湖北、广东、福建等地都设有官营大型船厂,此外各地也有不少小型的民营船场。所造船舶种类繁多,如有用于远洋航行的大海船,近海运粮的遮洋船、海鳅船,漕运用的漕船,各种类型的战船,以及适合于不同用途或适航于各江河湖海的巡船,快船,江汉课船,三吴浪船,东浙西安船,福建清流船、梢篷船,四川八橹船,黄河满篷梢船,广东黑楼船、盐船,黄河摆子船等1。所造船舶数量也很大,如永乐十二年凿成会通河后,漕船成为南粮北运的主要运输工具,每年运送漕粮达三四百万担,运船之数达三千艘,后又6续增至万艘,天顺以后,“定船万一千七百七十”2,可见所用漕船数量之多,而且这些船只按规定还要“三年小修,六年大修,十年更造”3。这种情况明显地反映出明代所拥有的造船能力和造船业的达。

    明代造船就船型而言主要有沙船、福船和广船。南京和江苏太仓等地船厂主要是造方头方艄平底多桅篷的沙船。沙船最早出现于唐代,后不断有所改进。这种船“底平篷高,顺风直行,逆风戗走”1,安全、平稳、快捷,顺风逆风均能行驶,且装置有披水板、梗水木和太平篮等,稳定性和适航性都很好,是一种性能优良的船型,不仅用作漕船、战船,而且也常作远洋航行的海船。福建所造福船,底尖上阔,昂尾高,船体有上下四层,最上层两侧有护板,可凭以战,矢石火器皆俯。这种船吃水深,转向灵活,乘风破浪度快,适于在狭窄或多礁石的航道中航行,是一种性能良好的战船。广东所造广船,头尖体长,梁拱较小,两旁搭架摇橹风篷俱与福船不同。但其吃水较深,结构坚固,有较好的续航能力,也是我国古代南海航线上的一种重要船型。此外,明代也有人试图建造新型船舶,如唐顺之曾议造定波船,这种船底似沙船可涉浅水,面似福船便于攻防,卢崇俊造静江龙舡,则是一种有八轮的车船。

    明代造船已经有一套成熟的工艺流程。如当时规模最大的南京龙江船厂,占地广阔,有巨大的船坞,船造成后,可直接在长江下水。厂内分工细致明确,除主要的船体制造场所外,还附设有艌、铁、篷、索、缆、细木、1沈■:《南船记》;宋应星:《天工开物》卷九《舟车》。

    明史》卷七九《食货志三》。

    明史》卷七九《食货志三》。

    何汝宾:《兵录》。

    油漆等八九个作坊2。沈■《南船记》相当详尽地记述了各类船舶的构件及器具的名称、尺寸、工料定额和修造规定等,并附有船图。这部著作,“图之形像以便效法,析之度数以便量材,条之因革以便考信,别之章程以便计功”3,是关于中国古代造船技术的一部难得的重要文献。宋应星《天工开物·舟车》对漕船、海船等的形制和造法也有较详细的描述。南京宝船厂承造的郑和下西洋所乘宝船,则可作为明代造船技术成就的突出代表。

    2.郑和宝船。

    自永乐三年海域及沿海地区,大致为现在的南洋群岛和印度洋一带。郑和率领船队泛越南海,横渡印度洋,远达非洲东海岸,遍访东南亚、南亚、阿拉伯、东非和北非“凡三十余国”1,“涉沧溟十万余里”2。这是中国航海史和世界航海史上的空前壮举,是中国对外关系史上的重大事件,同时也充分显示了中国古代造船技术和航海技术的先进水平。关于郑和其人其事,本卷下册别有传。

    据《明史》、《太仓州志》等现有文献记载,郑和第一次下西洋的船队规模是最大的,计有各类人员两万七千八百余人,分乘宝船及各种辅助船只共二百零八艘。其中大型海船称为宝船,有六十二艘。

    郑和宝船的船型与结构,因有关资料曾被毁弃,迄今尚难确定,多认为应是方头平底的大型沙船,船体庞大,帆多桅多,大者长四十四丈3,张十二帆④,“体势巍然,巨无与敌”⑤,甚至篷帆锚舵也“非二三百人莫能举动”6。1957年在南京下关宝船厂旧址曾出土一件木制巨型舵杆,长达11.o7米,现藏中国历史博物馆。舵杆如此之巨,宝船的规模也就可想而知了。有学者根据对宝船长宽比例及适航性能的分析,认为文献所载“广十八丈”为“广于八丈”之误,但正史、家乘均有大致相同的记载,所以究竟何者为是,尚有待更深入的研究。建造这样大型的船只,要有相应的船坞,还要采取一些特殊的技术措施,如龙骨加长,龙骨接头比一般规定要高,需要设法使接头避开桅位,以保证船体主体结构的安全;两侧的大■也要相应增多,以增加纵向强度;用坚牢可靠的水密隔2《龙江船厂志》。

    沈■:《南船记》。

    明史》卷三o四《郑和传》。

    宣德六年郑和在福建长乐南山寺所立《天妃之神灵应记》碑。3《明史·郑和传》载“造大舶,修四十四丈、广十八丈者六十二”。

    费信:《星槎胜览》。

    巩珍:《西洋番国志》。

    巩珍:《西洋番国志》。

    舱,以提高船体的抗沉性能等。郑和宝船是明代造船能力和先进技术水平的重要标志。

    3.郑和航海图。

    我国航海技术,在明初仍保持着世界先进水平。郑和远航的成功,不仅与先进的造船技术有关,而且与当时先进的航海技术也是分不开的。先进技术包括导航工具、掌握航向和有效利用风力的技术手段,以及准确的针路记载和海图绘制等等。

    罗盘是海上航行最重要的仪器。郑和下西洋时,宝船上设有专门放置罗盘的针房,选派最有航海经验的人为大长,根据罗盘、针路和海图掌握航向。同时还派有专人负责用牵星板观测北极星、华盖星或其他方位星,以确定船舶夜间航行时所在的地理纬度。此外,还有简便易行的计算航和航程的计程法,测量海水深度的测深器等。如当时在航海上把一昼夜分为十更,多用燃香以计量时间。已知船舶长度,再把木片从船头投入海中,测量木片到达航尾所用的时间,前者除以后者即可求得航,航再乘以航行时间即可求知航程。据研究,当时船的航行度,一般是一更六十里。测深器则是用长绳系结铁器以测水深兼以了解海底情形的器具。

    明代茅元仪《武备志》卷二四o所收郑和下西洋绘制的航海地图,名为“自宝船厂开船从龙江关出水直抵外国诸番图”,现通称“郑和航海图”,是世界上极负盛名的中国古代航海图。郑和航海图有四十面,二十图,可合为一长卷。图上绘有航途沿岸国度、地形、山脉和特殊标志以及所经岛屿、礁石、浅滩等,尤其是比较详细地注明针位、牵星记录、水深和航路,如其所标针路记有开船地点、航向、航程和停泊处所等。由此可见郑和航海图的内容是相当丰富和完备的,并且具有很高的实用价值,它在东西交通史和航海史上占有非常重要的地位。

    6上交通运输工具宋应星在《天工开物》卷九《舟车》中指出:“四海之内,南资舟而北资车,梯航万国,能使帝京元气充然。”就是说,在国内,南方用船而北方用车,人们凭借车船,翻山越海,贸易往来,才使得京都繁荣起来。各种形制和用途的车辆一直是中国古代最主要的和应用最广泛的6上交通运输工具。据《天工开物》所载,明代有双轮和四轮骡车,其中四轮大车,可载重五十石,骡马多达十二挂,少的也有八挂,双轮骡车则和近代北方通用的大车大致相同。此外还有装运粮草的牛车,盛行于山西,用牛拉的轿车,盛行于河南。独轮车,又称手推车、二把手、羊角车及江州车子等,据传为诸葛亮木牛流马的遗制。有的独轮车上部为平面,有的则装有立架。明代北方的独辕车,人推其后,驴曳其前,可载货四五石,亦可乘人,南方独轮推车则仅由人推,可载货两石。明代车辆种类很多,难以枚举,所以,《天工开物》仅对其作了简略的介绍。

    晚明时期的王徵,是一位对中国和西方机械都很有兴趣的学者。

    他不仅研究过木牛流马,而且在《新制诸器图说》中提到他还曾研制一种“自行车”,并制成“能自行三丈”的小样。“自行车”是利用所载货物重力,通过齿轮系,驱动车轮旋转。他推测“若作大者,可行三里”。这种“自行车”,在机构上是说得通的,但需要不断提升作为动力源的重物,因此实际上恐怕难以应用,而其创意则无疑是很新颖的。

    第八节兵器明代是兵器制造技术大展的时期。明朝统治者非常重视兵器,特别是火器的生产、研制和应用,并用以装备军队。如明成祖创建的神机营,与当时五军营、三千营合称京军三大营,内卫京师,外备征战,就是一支完全用火枪火炮装备起来的机动部队。

    明代的火器,不仅种类繁多1,质量也不断提高。其中尤以管形火器展很快,如由简单的火铳展到各种类型的火枪和巨炮,由单管单展到多管连,还创制或改进了较先进的枪炮瞄准装置和击装置等。管形火器取得展后,逐渐取代了一部分传统的抛石机和弓弩,使冷兵器和火器在军队装备中的比例开始生带有根本性的变化。另一方面,由于当时火器的结构和性能还不完善,制造能力也很有限,不足以完全取代冷兵器,因此明代的冷兵器也有所进展,出现了一些新的创造明。

    明初的管形火器,通常称做枪、铳、炮,爆炸性火器也常常称做炮,在名称上并没有严格的区分。有些大型火炮,还尊称将军,如大将军、二将军、夺门将军等。管形火器一般由铁或铜铸成圆筒形,口径较大,身管较短,火药由炮口装填,用火绳火,射石弹、铅弹和箭等。这时的火器还存在很多缺点,如装填及射缓慢费时,且射程不远;体形笨重,不便于机动作战;没有刺刀之类的装置,火器手缺少近战和自卫能力;没有瞄准装置,命中率很低等。为了克服这些缺点,明中叶以后,一些火器研制家曾对这类火器做过许多改进。如英宗正统十四年曾将永乐时造的三十四斤大铳,改为重八斤的小铳,嘉靖时又造出一种千里铳,平时悬挂于腰间,遇敌举手可放,更为轻便。另外,明中叶以后,部分火炮的炮弹,已由实心弹改进为爆炸弹,《武备志》所载八面旋风吐雾轰雷炮、飞濛炮、龙云霹雳猛火炮、毒雾神烟炮等,都是射爆炸弹,以炮弹的碎片或喷出的毒火、毒烟杀伤敌人,大大提高了火炮的威力。

    明史》卷九二《兵志四》载:“明置兵仗、军器二局,分造火器”,造有将军炮、神机炮、佛郎机炮、手把铜铁铳、无敌手铳、鸟嘴铳、双头铁枪、快枪等数十种。

    自十六世纪以后,中国的各种火器,不仅在原有基础上继续展,而且传入了一些外国火器,并经过仿制和创新,丰富了中国火器的品种,改进了火器的效能。明代由外国传入的火器中,具有较大影响的是佛郎机炮和鸟嘴铳。“佛郎机”是当时对欧洲人的泛称。正德十二年,曾任鸿胪寺主簿,中书舍人,是明代著名的火器研制家,撰有《神器谱》,《续神器谱》、《神器谱或问》等。他不仅研究、仿制而且创造了不少火器,如掣电铳和迅雷铳,均能连续射,迅雷铳已近似近代多管式机关枪。此外,在十七世纪初还对鸟铳加以改进,创制了燧石枪。毕懋康在其所著《军器图说》中将燧石枪称为自生火铳。据说这种枪的优点在于“风雨不飘湿,缓急皆可应手”。天启至崇祯年间,徐光启、李之藻、孙元化和焦勖等,积极学习和仿效西方火器理论和技术,聘请西方技术人员和工匠来华工作,培养中国铸炮工匠,因而提高了研制西方火器的主动性、自觉性和科学性,并仿制出红夷炮等威力强大的火器。焦勖《火攻挈要》、孙元化《西法神机》、毕懋康《军器图说》等都是较全面介绍西方火器科学技术并在明末清初的火器制造方面产生很大影响的重要著作。

    在管形火器展的同时,明代其他火器,也有很大进步,出现了许多杰出的明创造。这一方面值得特别提出的是火箭的展已经达到相当高的水1郑若曾:《筹海图编》卷一三《佛郎机式》。

    明史》卷九二《兵志四》。

    平。宋元火箭,是把火药包扎起来,捆绑在箭杆上,点燃后用弓弩射出去。这种火箭主要是利用火药燃烧作用。后来,人们进一步认识到火药燃气向后喷射的反冲力,可以推动物体前进,于是应用这个原理造成了一些新型火箭。在明代,不仅弓弩火药箭有所改进,而且利用喷射作用的火箭也有了更大的展。茅元仪《武备志》等明代的文献对此有很多精彩的记述。茅元仪,字止生,号石民,浙江归安,曾任广西兵备佥事,北直隶大名兵备副使,吏部主事等官职,博学多才,文武兼备,是晚明时期一位杰出的军事将领和火器专家。所著《武备志》二百四十卷,引历代兵书两千余种,其中《军资乘》火攻篇《火器图说》,系统总结了中国的火药、火器技术,可以说是关于中国火药火器的集大成之作。根据《武备志》和其他一些文献记载,明代的火箭主要有以下几方面的成就:1.火箭的式样增多。它的箭头不只是普通的箭头形状,更有刀形箭头、枪形箭头、剑形箭头、燕尾形箭头等,名为飞刀箭、飞枪箭、飞剑箭及燕尾箭等。

    2.同时出的箭数增多。《续文献通考》引《明会典》提到,明初兵仗局曾造“一窝蜂”、“神机箭”。《明史稿》载:“天顺八年,延绥参将房能言麓川破敌,用火器曰九龙筒,一线然则九箭齐。”《武备志》载:“木桶箭贮神机箭三十二枚,名曰一窝蜂”,可射三百步,“总线一燃,众矢齐。势若雷霆之击,莫敢当其锋者”。

    3.二级火箭的雏形。《武备志》卷一二九载有一种叫做“飞空砂筒”的武器,“飞空砂筒制度不一”,一般用河内流出细沙,亦可用特制的石砂。“每斗用药一升,炒过听用。铳用薄竹片为身。外起火二筒,交口颠倒缚之前筒口向后,后筒口向前,为来去之法。前用爆竹一个,长七寸,径七分,置前筒头上,药透于起火筒内。外用夹纸三五层作圈,连起火粘为一处。爆竹外圈装前制过砂,封糊严密。顶上用薄倒须枪。如在6地不用。放时先点向前起火,用大茅竹作溜子,照敌放去。刺彼篷上,彼必齐救,信至爆烈,砂落伤目无救。向后起火动,退回本营。敌人莫识。”这可说是一种返回式火箭。尽管它实际上还不可能有理想的返回效果,但在设计思想和技术实践上已经是一种二级火箭了。《武备志》还载有一种叫做“火龙出水”的火箭。其构造是用毛竹制成箭筒,作为龙身,前后安装木雕的龙龙尾。龙腹内装有数支神机火箭,身外缚有四支起飞用的火箭筒。外缚火箭筒点燃后,推动火龙出水飞行,然后引燃腹内火线,再射神机火箭,飞向目标。这也是一种二级火箭。二级火箭的创制,是我国明代火箭技术一大成就,也是现代多级火箭的先声。

    4.导弹的雏形。施永图《武备心略》上记载了一种震天飞炮的火器:“其炮径三寸五分,用篾编造。中用纸捍一筒,长三寸,内装送药。筒上安药,神烟药线接着送药。外以纸糊十数层,两旁插凤翅两扇。顺风点信,飞入贼营,药乱击,身焦目瞎”,“其腹藏棱角数枚,一炮角,钉人身上。其尖上加蘸虎药”。同书所载的“神火飞鸦”:“用蔑为之,照今人清明时所放纸鹞之式,或八角、或圆、或鹞,中藏毒火毒烟等。下系四支火箭。药信上结线香一段,香尽信燃,线断鹞落,火焰齐。烧营焚船之妙着。”《火龙神器阵法》,《武备志》上也有类似的记载,《武备志》称之为“飞空击贼震天雷炮”。就设法控制飞行方向和飞行稳定性而言,这也许可说是导弹的雏形。

    5.航空的尝试。美国科学家齐姆,他在一个坐椅的背后,装上四十七个当时他可能买到的最大的火箭。他把自己捆在椅子的前边,两只手各拿着一个大风筝,然后叫他的仆人用火同时把这四十七个大火箭点着。他的目的是想借着火箭向前推进的力量,加上风筝上升的力量飞向前方。”1试验结果当然是失败了。但是这位万户的想法是很先进的,可以说与现代喷气式飞机的飞行、航天飞机和宇宙飞船的升空在原理上是一致的。所以齐姆称他是“第一个企图使用火箭作运输工具的人”,又称他是“第一次企图利用火箭作飞行的人”。万户是最早甘冒风险,敢于为人类航空航天事业献身的先驱者,是一位可敬的英雄。为了纪念他,现代科学家已用“万户”命名了月球背面的一个环形山。

    明代还创制了地雷、水雷和定时炸弹等新型的爆炸性火器。如嘉靖年间六月,辽东经略王在晋,“摆设空营大炮,最称便捷。不用火然药线。虏马触机,火即喷爇,贼不及避”。在防御和作战中,巧妙地使用地雷,可收到很好的效果。

    万历时的水底龙王炮,是一种用熟铁为壳,定时爆炸的球形水雷。重四至六斤,内装火药五至十升。雷口插有信香、外壳包有牛脬制成的浮囊,并用羊肠作为通气管通向水面浮筏,以防信香窒灭。施用时在水中顺流漂放,1刘仙洲:《中国机械工程明史》,科学出版社1962年版。

    待接触敌船,信香燃尽后自行引爆1。宋应星《天工开物·佳兵》载:“混江龙:漆固皮囊裹炮,沉于水底。岸上带索引机。囊中悬吊火石、火镰。索机一动,其中自。敌舟行过,遇之则败。”明代明的这类能自动爆炸的水雷,如“混江龙”,宋应星评论说:“然此终痴物也”,在实际作战中,恐未得到广泛的运用。

    渊鉴类函》引《兵略纂闻》:“曾铣在边,置慢炮法。炮圆如斗,中藏机巧,火线至一二时才,外以五彩饰之。敌拾得者,骇为异物,聚观传玩者墙拥。须臾药,死伤甚众。”《续通典》也有同样的记载。这是曾铣明的一种巧妙的也是最早的定时炸弹。

    由于火器的展,明代军队如水兵营、步兵营、骑兵营、车营等都加强了火器的配备,抛石机等逐渐被管形火器所取代,但总的来说,冷兵器仍占相当大的比重,并且无论射远或近战,还是格斗或护体所用的兵器,都有一定程度的进步。如长兵器中,枪和长柄刀的形制较宋代简化,更加轻便适用。另外,还创制了许多杂式长兵器,如镋钯、马叉、狼筅等。短兵器中的刀,有些在形制上吸取了日本刀的优点,并按步兵、骑兵、刀牌手的特点和战斗要求加以改进,制成各种长刀、短刀和腰刀等。明代的防卫武器,也有所改进与展,如铠甲改为棉制,减轻了士卒的负荷,盾牌除与长、短兵器并用的以外,还明了一些能与火器并用的,如虎头火牌、无敌神牌等大型盾牌,用来掩护施放火铳和火箭。此外,自明英宗正统十二年,总兵朱冕创议用“火车备战”以后,直到明末,先后曾试造多种多样的战车,如偏厢车、双轮战车、雷火车、木火兽、万全车、火柜攻敌车、塞门架器车等。其中除用于安营时作掩护或堵塞城门缺口者外,主要是火攻战车,车上装有火箭、火铳等火器,初步做到了火力、防护力和机动力三者的结合,展现了6战武器设计的新方向。但由于当时火器水平有限,物料也不够坚固,人力、畜力推挽的车辆还要受到地形和道路条件的限制,所以这类战车在实战中往往收效不大,还未得到广泛的运用。

    王兆春:《中国火器史》,军事科学出版社1991年版,第178页。

    第九节造纸元代的造纸技术,总的来说进展不大,所造纸张崇尚朴素和实用,因此,除明仁殿、瑞本堂等有限的几种名贵加工纸外,没有太多的创新。到了明代,随着经济和文化的展,尤其是印刷业对纸张的大量需求,造纸业也相应有了展。当时,不仅政府在各主要纸产地设局造纸,抄造宝钞用纸,票据和公文用纸,以及各种精美的官笺,而且民营槽坊也大为增多,遍布全国各地,尤以江西铅山、永丰、上饶,福建建阳、顺昌,浙江常山、开化、余杭,安徽歙县、休宁、贵池,四川眉山、夹江等地的纸业更为兴旺达。有些槽坊已具有较大的生产规模,如据记载,万历二十八年,铅山的石塘、陈坊等镇,“纸厂槽户不下三千余户,每户帮工不下一二十人”1。同时还有了较细致的分工,如“每槽四人,扶头一人,舂礁一人,检择一人,焙干一人”2等,这种生产规模和雇用工人的生产方式,已经突破了一般家庭副业的范围。

    明代造纸原料主要有竹、楮皮、桑皮、麻、稻草等。竹纸生产展最快,已跃居全国纸业前列,其中以福建、江西生产的连史、毛边等产量最大,质量相当不错,价格也比较便宜,因此,深受印书业的欢迎。竹纸生产技术难度较大,但经宋元时期的不断探索与改进,在明代已达到完全成熟的阶段。如宋应星《天工开物·杀青》卷提到“凡造竹纸,事出南方,而闽省独专其盛”,并详细记载了抄造竹纸的方法。福建造竹纸要用青竹经浸沤、捶打、蒸煮而成的熟料,其工艺流程大致为:砍竹→浸沤

    槌洗

    第一次蒸煮

    漂洗

    第二次蒸煮

    舂捣

    漂洗

    漂白

    抄纸

    压榨去水1康熙《上饶县志》卷十。

    铅山县志·食货志》。

    焙干,最后从焙纸夹巷上逐一将纸揭起成帙,整个造纸过程就完成了。福建生产的连史就是用熟料竹浆制成并在当时大量使用的一种好纸。如果省去以上提到的一些工序,则可制成火纸、糙纸等不同用途的纸张。

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