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作者:邢春如

出版社:辽海出版社

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生活创造探源(上)

生活创造探源(上)试读:

前言

中国的科学技术有着自己的发展道路,成就辉煌,举世瞩目,对人类文明产生过巨大的影响。

一、石器时代的科技萌芽

工具的制造是原始技术启始的标志。原始社会时期,人类征服自然界的物质基础十分薄弱,因而,这一时期科学技术的萌芽和发展非常缓慢。工具的制造与火的使用,农业、畜牧业、手工业的起源,原始医药水平的提高,交通工具和居所的建造等都是科学知识与技术萌芽的表现,都给自然界打上了越来越多的人为烙印。这是人类理性曙光的初现,它昭示了那大放异彩的科技发展的未来。

二、青铜时代的科技幼苗

这一时期的科学技术在原始社会的基础上有了巨大进步,在世界文明史上占有重要的地位。青铜器是这一时期最具代表性的标志物。夏、商、西周的科技进步,促进了中国早期国家的形成和发展,成就了青铜文化的辉煌,为此后科学技术的发展开辟了道路。

三、铁器时代的科技奠基

春秋战国是中国科技知识进一步积累与奠基的重要时期。这一时期所取得的科技成果在中国科技史上占有重要地位,为秦汉及其后的科技发展奠定了坚实的基础。

四、壮大成型中的秦汉科技

秦汉科技最显著的特点是科学建制完整、技术体系统一。在这一时期,传统的农、医、天、算四大学科体系框架已基本形成,冶炼、纺织、土木建筑、造纸、船舶制造等主要技术体系及风格也大体确立,从而为此后近两千年的中国科技发展确定了大方向。

五、魏晋南北朝的科学技术

这一时期战乱频仍,政局动荡,科学技术以其强大的生命力在曲折中进步着,有些学科甚至获得了突破性进展,主要体现在农业、机械、数学、天文历法、地理、化学等领域所取得的成就。

六、隋唐科技

综观随唐科技,可谓是全面推进,重点突出。这一时期既是对先前的诸多科技领域的成就进行了继承与发展,又开创了多方面的世界之最。中国科技在随唐时期获得了蓬勃发展,而且随着中外交流的增强,科技成就不仅促进了中国社会的进步,对世界文明的进展也产生了极大影响。

七、鼎盛的宋元科技

这一时期虽说一直战火纷飞,社会也动荡不安,但中国科学技术的发展却进入了一个前所未有的黄金时代。这一时期,可谓人才辈出,硕果累累,取得了一系列极其辉煌的成就,其中包括许多堪称是划时代的创造发明,这些都使宋元科技在世界文明史中占有重要地位。

八、传统科技的成熟和集成

明清时期是中国科学技术发展历史上一个重要的转折时期。在明代,中国传统科学技术趋于成熟,中国在大部分科技领域仍居于世界领先地位,各方面的成果得到总结,出现了一批集大成式的著作。

明末清初,中国的科学技术却裹足不前,开始落伍于世界科学技术发展的滚滚洪流。

九、西学东渐与国人回应

自明末万历年间开始,西方科技知识开始源源不断地传入中国,这股“西学东渐”的潮流前后持续了上百年的时间,成为推动中国科学技术发展的重要因素。这是一个复杂的过程,其中充满了矛盾和斗争。在这个过程中,国人逐渐由被动到主动地走进了西方人的认识视野,开始接触新的科学知识。

十、近代科技的引进和传播

近代中国的落后与贫弱促使许多有识之士开始积极探索中华民族的富强之路,开眼看世界一时间成为时代的潮流。而这股看世界的风气则肇始于林则徐和魏源二人。随之而来的洋务运动的开展则展开了向西方学习的热潮,开启了中国的近代化。

十一、中国现代科技事业的开创

辛亥革命的爆发,使中国社会发生了重大转折,现代科技教育体制开始建立。继来之而来的新文化运动,极大地推动了科学精神在中国的启蒙。同时,大批从国外留学归来的新一代科学家纷纷在中国建立科学社团,以及设立高等院校中的理、工、农、医等学科和院系,使现代科学技术得以在中国生根发芽。

十二、新中国的科技事业

中华人民共和国的成立,揭开了中国历史新的一页,也开始书写科学技术的新篇章。经过五十多年的风风雨雨的拍打锻炼,如今中国的科技事业蒸蒸日上,一日千里。更多的科技新成就,必将汇聚成一盏盏明灯,发出更加耀眼的光!《中国科技史话》以全景式眼光,生动地勾画出了中国科技成长壮大和发展演变的轨迹,描绘出科学家探索自然奥秘、造福华夏的奋斗经历,以及在西学东渐背景下所作出的回应和为追赶世界科技潮流所进行的不懈追求过程。《中国科技史话》全书共分48册,它简明扼要,通俗易懂,生动有趣,图文并茂,体系完整,有助于读者开阔视野,深化对于中华文明的了解和认识;有助于优化知识结构,激发创造激情;也有助于培养博大的学术胸怀,树立积极向上的人生观,从而更好地适应新世纪对人才全面发展的要求。

因时间和水平所限,尽管我们作了很大努力,书中的疏漏、错误和不妥之处在所难免,恳请广大读者批评指正。本书编委会2007年5月

一、政治军事发明与创造

按月发工资

按月发工资,在现代国际社会上是普遍实行的制度,实际上,这种制度,在古代中国早已有之。

中国先秦时期,工资制度就已经出现。不过,那时所发的工资并不是现金,而是实物,主要是粮食,当时称作“禄”。古籍《周礼·天官·大宰》中有“四曰禄位”的记载。当时的公职人员的俸禄是“皆月别给之”。唐朝时期的陆贽说:“三代(夏商周)以食人众寡为差。”这就是说,那时的工资是按一家人的人口的多少来分的,每家之间的钱数相距不大。

但是,到了战国时期,情况就不大相同了,每家之间的工资的分配很悬殊。譬如:当时的齐国陈仲子的哥哥,每年有禄万钟(一钟等于六斛四斗),这是当时的厚禄。但当时的“斗食”之人,年禄还不到一百斛,这是薄禄。

到了汉代,“禄”开始称为“俸”,但是仍旧是发粮食,不发现金。按月发的称为“月俸”,以“石”或“斛”作计算单位。即古书上所说的“汉之月俸,亦月给之。”到了东汉时期,俸才改为“半谷半钱”,月俸改成“月钱”,并制定了严格详细的按品位发放月钱的规定。

但真正的按月发薪,始于南朝宋代元嘉末年。据《南史·阮长之传》上说,在宋朝以前,郡邑的“官田禄”,以每年的芒种为断,如果在芒种前辞官,则上一年的薪水就得给后任之官,所以,当时的官们都不愿意在芒种以前辞官。到了永嘉末年(450年左右),政府才按月份来发薪水。

唐朝以后,薪水逐渐由粮食改为全部发现金。明代中叶,中国的商品经济有了很大发展,官俸改为薪金,当时称“月费”,后来又改叫“柴薪银”,薪水即是由此演变而来,现在称作“工资”,有时还称为薪金。

清朝时期的官职以“品”论等级,最高是一品官,最低为九品官。而且每品又有正副两级,因此,那时共有九品十八级。据史料记载,那时的一品官每月84石米;二品官61石米;三品官35石米;四品官24石米;五品官16石米;六品官10石米;七品官7石米;八品官6.5石米;九品官4.5石米。

《邸报》

世界上发行最早、时间最久的报纸,要算《邸报》,它由中国古代西汉初期的官员所办,约创始于公元前2世纪左右,距今2000多年。自汉、唐、宋、元、明直到清代,《邸报》的名称虽屡有改动,但发行却一直没有中断过,它的性质和内容也基本未变。《邸报》为封建王朝的机关报,所载内容的范围,历朝都基本相近:“凡朝廷政事设施、号令、赏罚、书诏、章表、辞见、朝谢、差除、注拟等,令播告四方,令通知者,皆有令各条目,具合报事件报。”

西汉时,实行郡县制,在全国设立若干郡,郡以下设若干县。各郡在当时的京都长安(今西安附近)设有驻处,这个驻处称之为“邸”,即现今所说的“驻京办事处”,各郡县在邸派有常驻代表,相当于皇帝和各郡首长之间的联络官。留驻在这里的各郡代表的任务,就是要在皇帝和各郡首长之间做上通下达的联络工作。他们定期把皇帝的诏书及宫廷的大事,写在竹简上或丝绢上,然后由信使骑着快马,通过秦朝建立起来的驿站马道,传送到各郡长官手中。这就是《邸报》,中国的第一张“报纸”就这样产生了。

西汉末年,随着造纸业的发展,《邸报》已用纸来抄写,更便于传递和发行。到了东汉年间,用植物纤维造纸的方法在中国已经很普遍,从而使《邸报》得到进一步发展。唐代由于驿道的改善,《邸报》的传送更加快捷。这时,《邸报》已发行全国,读者对象主要仍是官吏。唐玄宗时(713~755),《邸报》又称《开元杂报》,采用雕版印刷。宋代由于印刷术的进一步发展,《邸报》更加流行,已有比较固定的发行时间,读者群扩大,逐渐深入民间。阅读的人除官吏之外,还有学者。这时的《邸报》又称《邸传》或《小报》。明代设置通政司,专门管理《邸报》的出版发行。到明末崇祯年间,《邸报》从手抄或雕版印刷改为活字印刷,规模也更大。到了清代,《邸报》又改名为《京报》,一直到1911年辛亥革命爆发、清朝最后一个皇帝退位,《邸报》才停止刊行。

西方有人认为最早的报纸是罗马帝国恺撒大帝在公元前59年创办的《每日纪闻》,这是一种传递紧急军情的官报,其寿命不长,不久就停办了。其实,从办报的年代来看,中国西汉时的《邸报》,要比《每日纪闻》早得多。《邸报》最早出现在西汉初年公元前2世纪左右,比罗马帝国的《每日纪闻》大约要早1个世纪。

中国现存最古老的报纸是《进奏院状》,发行于唐僖宗光启三年(887),为归义军节度使派驻朝廷的进奏官张夷则发往沙州(今甘肃敦煌)的一份手抄邸报,用毛笔抄写。它长97厘米,宽34厘米,存有文字60行,约2000余字。内容记述唐朝沙州归义军节度使张淮深派遣使臣前往朝廷请求赐给旌节的经过。这张中国唐朝的报纸也比西方国家现存最早的报纸早700多年,是世界上现存最古老的报纸。这份珍贵文物原存藏于敦煌莫高窟,本世纪初英国雇佣匈牙利人斯坦因窃走,现存于英国不列颠图书馆。这份报纸发行距今已有1100多年。

纸币

纸币,在现代经济社会中有非常重要的作用。如果在现代社会中没有了纸币,那么人们的生产、生活就会有很大的困难。从古至今,世界各国的政府为自己的国家发行了许多种货币。中国古代劳动人民早在公元前5世纪时,就开始使用黄金、白银、青铜等金属来作为货币。至今,世界上有的地方仍把贵重的金属作为货币使用。但是金属制成的货币很重,不便于携带和保存。因此,人们又发明了纸币。世界上最早发明和使用纸币的国家是中国。

中国人使用纸币的时间至少要比欧洲人早900年。公元7世纪初,中国历史上最繁荣的时代——唐朝建立起来了,随之而来的是政治稳定、经济繁荣,这就增加了货币的流通,因此出现了变革金属货币的客观需求。而且又正好在这时,中国人发明出了刻版印刷术,这又为纸币的出现提供了必要的物质技术条件。到了公元8世纪以后,世界上终于出现了最早的纸币。但这时的纸币并不能够直接投入商业使用,人们必须把自己得来的纸币存入私人经营的“钱庄”,并把这些纸币兑换成金属货币。所以这种在当时并不能够流通使用的纸币,实际上是一种存取金属货币的“存折”,相当于现在的汇票。

史料记载,公元812年,唐朝政府把私人经营的“钱庄”都改成了“国营企业”。以后,纸币开始可以在收税时直接使用。后来,纸币能够直接换取茶、米、油、盐等生活必需品。由于唐朝政府是首次对民间发行纸币,纸币比金属货币轻,对于用惯了金属货币的老百姓有些不习惯,因此那时纸币在民间又叫做“飞钱”。

公元10世纪以后,在四川出现了一些巨富钱庄使用的纸币。它以存入的金属货币为基础,发行可以作为广泛交换媒介的纸币。公元11世纪初期,北宋政府开始允许16户钱庄发行纸币,这使古代纸币由私人信用向国家信用迈进了一大步。1023年,宋仁宗的政府接管了全部的私人钱庄,并由政府统一发行纸币钞票。因此出现了世界上第一个国家储蓄银行,它发行的第一批钞票的有效期为3年。这个制度在中国一直延续到了清朝末年。纸币的诞生,虽然方便流通和使用,但同时也产生了至今仍困扰着全世界金融界领域的两大问题:伪造纸币和通货膨胀。

当人们在使用金属货币的时候,伪造货币的办法主要是生产假金银。而出现纸币以后,人们伪造货币的办法就是印制假钞。当时的宋朝政府为了仿止伪造货币,从正式发行纸币起,就在印刷技术和纸张原料等方面想了许多办法。例如在纸浆中掺入特殊纤维,用多色复合木刻印刷等。

而在欧洲,直到公元1661年,瑞典政府才开始发行了欧洲的第一批纸币。此后,世界各国争相效仿,陆续发行了各自国家的纸币。现在,纸币已在人们的日常生活当中起着重要的作用。中国古代人民发明纸币使人类的文明进入了一个新的时期。

消防队

世界上最早的一支消防队成立于中国。

早在距今1000年前的北宋时期,在中国的开封就已有了专门的消防队,那时消防队的名字叫“军巡铺”。北宋的京都汴京(今河南开封市),是当时全国最繁华热闹的城市,房屋非常稠密,一座挨着一座,一旦起火,大火就会蔓延,危及到全城的每一座房屋。为了能及时发现灾情,扑灭大火,当时的朝廷就在京都建立了一支专门的消防队伍。那时的消防队主要有3项任务:发现火警;报警;灭火。

北宋的这支消防队以“军巡铺”为单位,遍布大街小巷,每300步就有一个消防站,驻有官兵百余人,可见当时消防队的庞大。并备有许多消防器具,如大小水桶、铁铲、斧头、锯子、火叉等。还在全城的最高处专门修建了一座“望火楼”,从楼上就可望到整个开封市的景物。望火楼上一般有兵丁5人,居高临下,昼夜四望,从不间歇,一旦发现哪里失火,立即奔赴现场,报告驻扎在那里的军巡铺,迅速灭火。对忠于职责、报警灭火有功的军士,要提官和奖赏。对灭火负伤的军士不但有重赏,而且还请专门的医生治疗。反之,如果军士玩忽职守,见火不救,畏惧不前者则按军法治罪。对纵火者,则要通缉严办。

海军

中国是世界上最早建立海军的国家。据史料记载,大约在3500年前,夏朝出兵攻打山东半岛上的一个小国,双方都有武士持戈驾舟迎战。到了公元前6世纪,中国就有了较完善的海军组织。当时的吴国在太湖里训练海军,他们把海军战舰划分为“大翼”、“小翼”、“突冒”等许多种类,分别担负进攻、驱逐、冲锋等任务。而那时的西方还根本没有海军,直到公元前483年,雅典才开始组建海军,比中国晚了1000多年。

我国最早记载海战的故事发生于公元前435年,当时吴国海军的军舰从海路进攻山东半岛的齐国,双方的军舰在黄海相遇,展开激烈战斗。结果是齐军大胜而归,吴军狼狈而逃。

在我国古代历史上建立最庞大海军力量的,要数三国时期的东吴。东吴的海军主力主要活动在长江流域,共有战舰500艘。他们的活动范围也非常大,曾航海北到朝鲜,南抵越南。

到了隋朝的时候,中国人民发明了一种叫做“五牙”的大型战舰,战舰上安装了6根木桅,顶上有一个巨石,运用杠杆原理,在战斗中与敌舰接近时,可以迅速把桅杆放下,砸坏敌舰。如果一次没击中,还可以迅速收起再放,如果敌舰四面包围,还可以让6根桅杆同时放下,一次就能击中6艘敌舰。

此外,中国还是世界上第一个在军舰上安装火炮的国家。早在11世纪初期,我国的军舰上就普遍安上了大炮、火箭等远距离大规模杀伤的火力武器,领先世界200多年。

直升机

公元4世纪,道教理论家和炼丹家葛洪已谈到关于直升机的水平旋翼。那时中国的一些普通玩具已如直升机的旋翼。其中最常见的一种叫“竹片蜻蜓”,它有一根轴,上面绕着一条纸,轴上装着几个叶片,定好角度,一拉线。旋翼就向空中飞升上去。这种简单而又十分重要的玩具,对欧洲航空先驱者影响很大。

现代航空之父乔治·克莱,在1809年研究了“中国直升机旋翼”。它有两套用羽毛做的旋翼叶片和一个带有发条的装置。这种中国式“竹片蜻蜓”能飞向空中7、8米高。克莱着手试做一种改进的旋翼,在他1853年所画的图上,画出了自己做的直升机旋翼。这个旋翼可以飞上空中近300米高。

当时的旋翼是现代飞机推进器的雏形。但在竖直地安装旋翼方面,中国人当时也走在欧洲人的前头。明代刘侗在《帝京景物略》一书中记载,当时人们把旋翼竖直安放并称其为“风车”。这些漂亮的红绿颜色引起了人们的兴趣。当轮子在风中转动时,颜色迅速变换,闪烁耀眼。风车可以装在固定地方,或者装在棍子上,拿在手中。还有各种各样的旋转轮,它们可用于压低杠杆和打鼓做功。一些中国风车在1301年王振鹏画的画中也可以看到。有些风车是装在风筝上,竖直安装的,在风中转动只是为了娱乐。

中国人就这样欣赏着实际上有适当机翼和推进器的小型“飞机”,但只让它们在风中飞舞,没有使它成为一架真正的飞机。然而在1400年以后,飞机旋翼对西方的影响成了航空学和载人飞机诞生的主要因素之一。中国式“竹片蜻蜓”作为西方制造直升飞机的奠基石,这是中国人引以为自豪的。但是,它也给中国人以深刻的启示:一项创造发明仅仅为了娱乐,就会停留在原始阶段;向生产发展才有广阔的天地。

《孙子兵法》

中华民族对人类文明做出过许多宝贵贡献。这些贡献不仅突出地表现在文化和科学技术方面,也表现在军事学术方面。我国古代的兵书,仅现在存留的就多达四五百种,是军事学的伟大宝库。其中,《孙子兵法》不仅是中国最早的兵书,也是世界上最早的一部军事著作,现有英、日、俄、德、法、捷等文字译本。海湾战争中,美国海军陆战队员人手一册《孙子兵法》,把它作为制胜的法宝。

春秋末孙武所作《孙子兵法》,亦称《孙子》、《孙武兵法》、《吴孙子兵法》。该书有曹操等11家注。唐朝杜牧在注中说;“孙武书数十万言,魏武(曹操)削其繁剩、笔其精粹成此书。”《孙子兵法》总结了春秋末期及其以前的战争经验,反映了新兴地主阶级与奴隶主阶级两种军事思想的斗争,是新兴地主阶级军事理论的奠基著作。它问世后,对世界古代军事思想的发展,产生了重大影响,在哲学史上也占有相当地位。《孙子兵法》全书共13篇,对战争观、战略战术和治军原则等问题,都有系统的精辟论述。它论述了“计”、“作战”、“谋攻”、“形”、“虚实”、“军事”、“九变”、“行军”、“地形”、“九地”、“火攻”、“用间”等问题。在论述中,孙武揭示了一些具有普遍意义的军事规律,有些至今仍有其科学价值。一些主要军事名言广泛流传于现实社会生活中,例如:“攻其不备,出其不意”,“避其锐气,击其惰归”,“知己知彼,百战不殆”,“并敌一向,千里杀将”,“令之以文,齐之于武”,“因敌制胜”,“因粮于敌”,等等。

中国历代的军事家都把《孙子兵法》作为军事科学的经典著作,国外也有《孙子兵法》的多种译本,日本的军事家则把它誉为“世界古代第一兵书”。毛泽东主席在他的著作中称孙武是中国古代伟大军事家,并引用《孙子兵法》中的话来加以评述,给予很高的评价。《孙子兵法》不仅在中国军事学史上占有极为重要的地位,在世界军事学史上也有非常重要的地位。

炸弹

中国是世界上最早发明火药的国家,距今已有2000多年的历史。火药被发明后,很快由军事家用到战争中,出现了火药武器。唐代开始出现了火药火箭和火药火炮。公元1000年,唐福制造了火球、火蒺藜等武器,还得到政府的奖励。

公元1189年(金世宗大定二十九年),阳曲(今山西太原)北郑村有个以捉狐狸为业的人,名字叫铁李,他制造了一种陶质的下粗上细的“火罐炸弹”,把火药装入罐内,在上面的细口处安上引信。这种“火罐炸弹”并不起如今炸弹的杀伤作用,仅是制造轰鸣声。猎人在捕野兽时点燃引信,“火罐炸弹”爆炸发出巨大声响,把野兽吓得四处乱窜,跑入猎人预设的网中,再用斧头等工具把野兽打死。这种“火罐炸弹”,就是现代金属炸弹的雏形。

12世纪末和13世纪初,金人在陶火罐的基础上发明了“震天雷”(南宋和元朝时期又叫铁火炮),这是世界上最早的金属炸弹。

震天雷用生铁铸造。有4种样式:罐子式,葫芦式,圆体式和合碗式。其中罐子式震天雷,口小身粗,厚约7厘米,内装火药,上安引信。用时由抛石机发射,或由上向下投掷,杀伤人马。公元1221年(宋宁宗嘉定十四年),金兵围攻蕲州(今湖北蕲春)时,大量使用了震天雷。公元1213年(金哀正六十八年)河中府(今山西永济)战役,以及公元1232年(金哀天兴元年)南京(今河南开封)战役中,金兵在进攻中都使用了震天雷。

从陶罐炸弹到金属炸弹,中国的发明都走在世界的最前列。

弓箭在远古时代是一项了不起的发明,恩格斯曾给予高度评价,说:“弓、弦、箭已经是很复杂的工具,发明这些工具需要有长期积累的经验和较发达的智力,因而也要同时熟悉其他许多发明。”但弓箭在使用时需要一手持弓箭,一手拉弦,因此影响了射箭的准确度。为了克服这些不足,中国古代人借鉴用于杀死猎物的原始弓形夹子,产生了制造弩的最初想法,即在弓臂上安上定向装置和机械发射体系,命中率和发射力大大提高,比弓的性能更加优越的弩诞生了。由此看来,弩就是装有臂的弓。它作为中国古代的一种常规武器,显然是由弓演化发展而来。

弓箭的使用在中国至少已有两万多年的历史,弩作为中国军队的常规武器则有2000多年的历史。从保存下来的有关弩的详细描述看,最早的弩是一种青铜手枪式,其顶部的设计属于周朝早期,可能是公元前8世纪或9世纪甚至更早些时候。据史料记载,弩是战国时期楚国冯蒙的弟子琴公子发明的。《事物纪原》中说:“楚琴氏以弓矢之势不足以威天下,乃横弓著臂旋机而廓,加之以力,即弩之始,出于楚琴氏之也。”在长沙楚墓出土的文物中,就有制造得相当精巧的弩机,它外面有一个匣,匣内前方有挂弦的钩,钩的后面有照门,照门上刻有定距离的分划,其作用类似现代步枪上的标尺;匣的下面有扳机与钩相联,使用时,将弓弦向后拉起挂在钩上,瞄准目标后扣动扳机,箭即射出,命中目标。弩的发明是射击兵器的一大进步。

英国著名科学家李约瑟在对我国古代的科学技术进行了深入的研究后,所著《中国的科学与文化》(中译本名为《中国科学技术史》)中认为,琴公子真正发明的可能只是一个触发机械装置。弩比较早的形式可能早已存在了,《孙子兵法》中有关于弩的最早证据,孙子(孙武)的后裔孙膑记录了公元前4世纪在战争中使用弩的情况。《墨经》中不仅讲到用通常的弩,也谈到用大的复合弩箭(弩炮)来攻城。

在公元3世纪以前的著作中,关于弩的记载已很丰富。《吕氏春秋》记述了青铜触发装置的精确性,它是中国人在发展弩方面取得的成就中,给人印象最深刻的。触发盒嵌入托中,在它的上面有一个槽,放弓箭或弩箭。弩的触发装置是一个复杂的设备,它的壳,包括在两个长柄上的3个滑动块,每件都是用青铜精铸而成的,机械加工达到令人难以想像的精确度。

战国时弩机的种类就比较多了。如夹弩、庾弩是轻型弩,发射速度快,通常用于攻守城垒;唐弩、大弩是强弩,射程远,通常用于野战。据《战国策》记载,韩国强弓劲弩很出名,有多种弩皆能射600步远。《荀子》也载有魏国武卒“有十二石之弩”等事例。

弩的发明、制作和使用,在战争中发挥了巨大作用。弩的数量在那时已十分可观。公元前341年,齐、魏两军在马陵开战,即著名的“马陵之战”。孙膑指挥齐军埋伏在马陵道两侧,仅弩手就有近万名。当庞涓率魏军经过此地时,万弩齐发,魏军惨败,庞涓自杀身亡。公元前209年,秦二世有5万名弩射手。公元前177年,汉文帝手下的弩射手数目与秦相差不多。但这并非意味着在当时只有几万副弩,《史记》记载,大约在公元前157年,太子掌管有几十万副弩的军火库。这就是说,2100多年前,中国人已经有了成批生产复杂机械装置的能力,中国弩的触发装置“几乎和现代步枪的枪栓装置一样复杂”。

到了汉代,弩的制造有了进一步发展,并逐步标准化、多样化,不但有用臂拉开的擘张弩,还有用脚踏开的蹶张弩,但通常用的是六石弩。公元1世纪,格栅瞄准器得以发明并很快用于弩上,进一步提高了弩的命中率。这些格栅瞄准器在世界上是最早的,和现代的照相机和高射炮中的有关机械装置类似。三国时,诸葛亮还曾设计制造了一种新式连弩,称为“元戎”,“以铁为矢”,每次可同时发射10支弩箭。

弩是分工制作的,已发现的大多数弩的触发装置上都有制作者刻的名字和制造日期。弩的致命效用的原因之一是广泛采用毒箭。而且由于瞄准好的弩箭能够很容易地穿透两层金属头盔,所以没有人能抵挡得住。在以后的各朝代中,弩作为一种重要的兵器仍备受青睐,并得以进一步的改进和提高。1068年有人敬献给皇帝的一种弩可以刺穿140步开外的榆木。还有一种石弩,它可用连在一起的两张弓组成,需要几个人同时拉弦,可一齐射出几支弩箭,一次即可杀死10个人。在那时,手握弩可射500步远,在马背上时可达330步远。

增加弩的威力的要求,导致了11、12世纪弩机的发明。它克服了装箭的困难,可以快速连射。弩箭盒安装在弩托里的箭槽的上方,当一支弩箭发射后,另一支马上掉到它的位置上来,这样就能快速重复发射。100个人在15秒内可射出2000支箭。连发弩的射程比较短,最大射程200步,有效射程80步。弩机在公元1600年的中国已广为流传,有不少样品至今仍保存在博物馆中。自明代以后,随着火药大规模的应用在战场上,火器逐渐取代了弩的地位。

弓、弩很早就由我国传入西方国家,但在欧洲战场上,弩的出现迟至中世纪。古俄罗斯的军队在公元10世纪开始使用弩,而西欧国家于11世纪末才“出现一个弓弩十分盛行的时期”。在弓弩的技术方面,西方大约落后于我国13个世纪。

枪和子弹

中国在火药发明并用于军事上后不久,在弓弩的基础上发展而成枪与炮。现代的枪,多种多样。但不论是哪一种,都可以分成枪管、炸药、弹丸几个部分。中国是最早发明和使用枪这种管形火器的国家。

最初的火枪用长竹做枪管,内装火药,点放后,喷出火焰伤人。严格地说,这还不能称作枪,因为它没有弹丸。把它看作喷火器,恐怕更恰当一些,但它为以后枪的发展打下了基础。

公元905年,中国出现了最早的“原始枪”,即火枪(又称火矛)。据史料记载,这种最初的火枪是在矛上捆一个爆破筒式的大爆竹,向前喷火而不炸,可它的威力要比单独的爆竹大得多。世界上第一幅细致绘出“枪”的图画,是在10世纪中叶中国敦煌的一幅丝绸图上:如来佛正在打坐,美女和恶魔们企图使他分心,把一枚手榴弹向他投去,同时还有一个头顶上长有3条蛇的恶魔在用横着的火枪对准他,枪口正喷出火焰。这种“枪”已有了现代枪的雏形。

火枪的发展,经历了漫长的演化过程。开始是用几节竹管,仅能喷火。后来发展用金属做枪管,可用来射弹。弹丸能射出30~40步远,而且弹头常带有毒药,因而杀伤力较强。据史料记载,1132年(南宋高宗绍兴二年),军事家陈规防守德安(今湖北省安陆县)时,就曾使用了“长竹竿火枪二十余条”。这种枪是用粗毛竹筒做“火枪”,内装入火药,由两个人抬着。在交锋时点着火药,喷射出去,烧伤敌人。这种在火矛的基础上创制的突火枪,即以陈规的姓名定名为“陈规火枪”,距今已860余年。它已具备了如今枪的主要性能,可说是现代枪炮的祖先。

1259年,南宋寿春府在“陈规火枪”中装上“子窠”(即小石块、砂子等一类硬东西),制造出了“突火枪”,借火药力量发射出“子窠”,杀伤敌人。这个“子窠”就是中国的、也是世界上最原始的子弹。这种枪应该说是地地道道的枪了。《宋史》记载说,突火枪“以巨竹为筒,内安子窠,如烧放,焰绝,然后子窠发出,如炮声,远闻百五十余步。”虽然这里没有说明“子窠”是用什么原料制成的,但它作为后来子弹的雏形,成为兵器史上的一大创举。这种竹制突火枪,尽管还很原始,但却具备了现代射击武器的枪管、炸药、弹丸等基本要素,为现代枪炮的产生和发展奠定了基础,在兵器史上占有重要的地位。突火枪和子弹的制造工艺很快传向各地。蒙古军队围攻金朝军队时,他们用火枪发动猛烈的夜袭。结果蒙古人抵挡不住金兵喷火枪的反击而败逃。由于竹、木制的管形火器燃放后易开裂,威力也不可能很大,所以后来金属管形火器的出现就是必然的了。

火枪的式样在当时很多。常用的是多管火枪,一管射完,另一管的导火线又点燃了。构造巧妙而实用的“鹤枪”,除了喷火之外,从它的金属枪膛内一次可射出六七个专门制造的弹丸,大大增强了杀伤力。约发明于14世纪的大火枪组,由一个有几个大轮子的车架上每层装16支火枪组成,这些枪管一层挨一层地排成几层,需要10个人同时点燃所有的导火线,从能移动的车架上同时开火。后人由此可看出这种带活动发射架的“排枪”,可说已有原始火箭炮和坦克的雏形;还有一种火枪叫“单眼神力枪”,是由金属枪管、木制枪托组成,在外观上已与现代的猎枪相似。

中国最迟在13世纪发明了铸造的金属枪,在黑龙江出土的一支1288年的青铜手枪,有40余厘米长,重4千克。这支枪现收藏于英国伦敦的一个博物馆里,它可能是世界上最古老的金属管形火枪。四五十年后,旅游来中国的欧洲人把枪炮技术带回了欧洲。我国现存的最早的枪是山东长岛博物馆所收藏的南宋铜火铳,它是元惠宗至正十一年(1351)制造的,长4米多,重近5千克,铳身上刻有“射穿百孔,声震九天”的铭文,表明它的威力是很大的。

到明代,出现了多种类型的枪,其性能也有很大的改进。1355年有一个叫焦玉的人,献给朱元璋几十支火龙枪。朱元璋命大将军徐达试放,其“势若火龙,洞透层革”,朱元璋很高兴地说:“此枪取天下如反掌,功成当封大将军。”10余年后,朱元璋果然推翻了元朝,建立了明王朝。火枪在夺取政权的斗争中,发挥了很大的作用。当时还有多管枪,有的可单管轮流发射,有的可多管同时发射,是现代机关枪和多管火器的前驱。16世纪,一些外国火器传入我国,对我国火器改良也有一定影响。明神宗万历二十六年(1598),著名火器专家赵示祯仿照西域人进贡的鲁密铳,创造了掣电铳和迅雷铳,能连续发射弹丸,已近似于现代的机关枪。但到了清代,由于对火器研制缺乏应有的重视,这个时期的火器发展十分缓慢,而此时正是欧洲火器迅速发展的时期。因此,从那时起,我国火器就比西方大大落后了。

管形火器枪的出现,极大地影响和改变了战争的形式,使战争向现代化方向大大地迈进了一步。火枪在欧洲出现于14世纪末、15世纪初,欧洲第一次关于火枪的记载,出自一部写于1396年的拉丁文著作,这比中国的记载晚了近500年。

抛石机与铸铁火炮

火炮,在战争史上一直是威力强大的兵器。关于火炮的起源,据英国科学史家梅森记载,欧洲几个国家发明火炮有据可查的年代是公元1380年、1395年和1410年。中国则比欧洲早了约1500年。

现代火炮的祖先,应该说是中国古代的抛石机。在中国古代,人们把抛石机、火药球、大口径管形火器和震天雷等,都统称为炮。以后因其外形和作用的不同,“炮”专指大口径管形火器。

抛石机约诞生于公元前250年的周代。最初人们用抛石机来抛投石块,火药发明后,又用抛石机抛投火药球。管形火器出现后,用火药在管内燃烧产生的气压将弹体喷射出去。经过以后不断的改进和完善,才发展成为现代的火炮。

火炮的雏形是创制于东汉末年的抛石火炮,又名“石火炮”,是在原石炮基础上改进而来。制法是将火药装成便于发射的形状,点燃引线后,由抛石机射出,“以机发石,为攻城械”,可击毁对方军营。《前汉书》中记载有“范蠡兵法,飞石重十二斤,为机发行三百步。”《三国志》记载了公元200年袁绍、曹操著名的官渡之战使用抛石机的情形:“太祖乃为发石车,击绍楼,皆破,绍众号日‘霹雳车’。”隋、唐以后,抛石机发展成为重要的攻城守城武器。在宋代,抛石机成为抛掷火球性火器的重要工具。元代战争中,金人在1232年抵抗蒙古人的一次战役中使用过的震天雷,其实就是用改进以后的抛石机投射的铁制炮弹。一直到明代,抛石机还被用于战争。在欧洲,抛石机出现于中世纪初期,一直使用到15世纪。16世纪末,由于火炮的应用,抛石机才被淘汰。

与“石火炮”曾并肩作战于战场的还有竹火炮,它最早诞生于中国宋代(1044年以前)。竹火炮以巨竹为筒,内装火药弹丸。发射时,点火使药燃烧,产生动力,将炮内弹丸发射出去,杀伤敌人。竹火炮虽不够牢固,不经久耐用,连续发射容易烧毁,但在当时却是制造简单而性能先进的火炮。

最古老的金属火炮制造于何时呢?《元史》记载说,是南宋成淳七年(1271)开始制造的火炮,并很快用于战争。但据最新考古发现,最早的金属火炮则是甘肃武威出土的一尊西夏(1031~1227)铜炮。这尊铜炮及炮内遗存的火药和铁弹丸,出土于1982年5月。铜炮口径约10厘米,长1米,重108.5千克,由前膛、药室和炮尾3部分组成。整个铜炮造型简单,制作粗糙,除口沿外,其余均未铸固箍。和铜炮共存的有两件豆绿釉扁壶,敞口,卷沿,圈足,四耳,这是武威及宁夏等地多次发现的典型西夏器物。据此为佐证,专家认为这尊铜火炮无疑为西夏之物。

在此之前,国内外发现的金属管形火器中,铸造年代最早的是元至顺三年(1332)的铜火炮(现珍藏于中国历史博物馆)。这门号称“铜将军”的铜炮,口径为10.5厘米,长3.6米,重140千克。清代咸丰年间在南京出土了几百尊火炮,从炮上的铭文可以推断,中国在元末已开始大量制遗和使用火炮。专家认为,武威铜火炮,是已发现的世界上最古老的铜火炮。因而纠正了《明史》“古所谓炮,皆以机发石,攻金蔡州城,始用火器,然造法不传,后亦罕见”记载的错误。武威铜炮内遗存的0.1千克火药和一枚直径约8厘米的铁弹丸,也是考古发现中世界上最早用于火器上的火药和铁弹丸,纠正了以往关于在16世纪才有铸铁弹丸的错误说法,把火炮弹丸的铸造历史提前了3个世纪。

中国的造炮技术发展是很快的,在欧洲还不知道如何炼铁时,中国人就已经完美地造出了铸铁大炮。炮口一般都刻有字,记下制造的准确年代。随着冶金术的发展,火炮的口径越来越大,炮管越来越长,炮身越来越重。《武备志》上记载了一门重达630千克的大炮,名字叫“常胜将军”。

到了明初,火炮的生产不仅种类多,而且质量也不断提高。此时,许多火炮还安装在炮车上,可以直接从车上发射,射程达数里,威力极大。火炮不仅用于陆战,而且还被广泛用于水上作战。明代中期(15世纪末),火炮的炮弹开始由实心弹发展成爆炸弹。当时有一种叫“八面旋风吐雾轰雷炮”的火炮,弹丸用生铁铸造,“用母炮送入敌阵,火发炮碎,霹雳一声,火光进起,炮铁碎飞,劲如铅弹,人马俱伤”。这是世界上最早出现和使用的炮射爆炸性炮弹。此期间火炮制造有了迅速发展,还诞生了连发炮。连发炮装有弹盒,一次可装100发炮弹。它由后部彼此相连的两门小炮组成。两炮安置于同一长炮筒中,当第一门炮发射完,炮筒马上转过来,第二门炮继续发射。以后又从外国引进一些大炮,对中国大炮的改进也起了一些作用,并开始把瞄准装置安装在大炮上。

在清代,中国的造炮技术进展十分缓慢,渐渐落后于西方国家。

火焰喷射器

现代战争中,火焰喷射器在战场上大显身手,有着震撼人心的力量。火焰喷出后,喷口所指处刹那间一片火海,哪怕是再坚硬的金属,在火舌的吞噬中也会成为一片灰烬。但是,具有现代战争特征的火焰喷射器,却不是20世纪的发明。如果把火焰喷射器看作是一种战争中能不断喷射火焰的武器,那么它是中国人在公元10世纪发明的。

要说明火焰喷射器,首先要弄清这种武器喷射产生火焰的燃料是什么?按照英国科学史专家李约瑟的观点,火焰喷射器所喷射的燃料是汽油或煤油,换句话说,就是“石油的轻馏分”。李说“中国人可以通过蒸馏得到它,他们肯定使用了石油产品。”事实正是这样的,中国是最早使用石油的国家,早在汉代,人们便发现了石油的可燃性。开始时,人们只是用石油点灯,认识到用石油“燃灯极明”。在实际应用中,进而了解了石油的其他特性,把它用作润滑剂、粘合剂、防腐剂等,甚至将它入药。但它的主要用途,还是作为质地优良的燃料。它的优良性能,使人们考虑将它用于战争。火焰喷射器所使用的理想而合乎标准的优质燃料,正是石油及石油产品。

据史书记载,石油产品在中国第一次用于火焰喷射器,是在公元904年。路振的《九国志》中描述了在一次交战中,一方放出“飞火机”烧毁了对方的城门。公元975年,在长江的一次水战中也使用了一种能持续喷射火焰的武器。《南唐史》也有当年在战船上使用火焰喷射器以抵抗敌人进攻的记载。

我国在宋代建立了世界最早的石油炼油车间,开始从石油中直接炼取石油产品“猛火油”,所谓猛火油,是石油中沸点较低的一种成分。

由石油中提炼出了“猛火油”后,人们又考虑当喷射出的油在离开火焰喷射器时如何点燃?显然在它离开之前是不能燃烧的,否则使用这个武器的人本身就会被火焰吞没。古代的能工巧匠巧妙地解决了这个问题。他们在喷嘴前装上一根导火索,导火索内含有火药,这是火药这种物质在军事上的第一次应用。由于这种火药含硝石量低,因此仅仅在导火线内发出火花和缓慢燃烧,而不会爆炸。燃料在喷出之后,在穿越空气时被导火索点燃,喷出熊熊烈火。

在机械装置上,中国古代人又发明了双动式活塞风箱,使连续喷射火焰成为可能。利用双动式活塞风箱不断地抽出容器中的猛火油,就可以连续喷出火焰。这是世界上第一具名副其实的火焰喷射器。火焰喷射器是用当时最好的含铜70%的弹壳黄铜制作的,由此也看出中国冶金术的高超。西方国家使用的原始的“火焰断续喷射器”,仅是利用一个单动式压力唧筒来泵出火焰,只有泵一下,才能喷射一次火苗。

公元1044年,火焰喷射器在中国的军队中已形成标准化。宋代曾公亮在所著的一部当时的军事百科全书《武经总要》中提到,如果敌人来攻城,这些武器就放在防御土墙上,或放在简易外围工事里,这样,大批的攻城者就攻不进来。书中有关于火焰喷射器的设计细节的插图。这具火焰喷射器的主体油箱由黄铜制成,有4条支撑腿,它以汽油为燃料。在它的上面有4支竖管和水平的圆柱体相连,而且它们均连在主体上。圆柱体的头部和尾部较大,中间的直径较小,在尾端有一个其大小如小米粒的孔。在头部有个直径约5厘米的孔,在机体侧面有一个配有盖子的小进油管。此书对火焰的燃烧进行了描述:油从燃烧室中流出,油一喷出,即成火焰。

李约瑟复原了火焰喷射器的机械操作部件,并得出结论说:“两管在机体内暗连,这种设计和古代文献中的说明非常一致。随着活塞推到头,机器开始工作,两个连通的进油管交替封闭。”火焰喷射器可以不断喷射火焰,“就像双动式风箱不断鼓风,实现此目的的最关键的方法就是用一对内喷嘴,其中之一在返回冲程中从后部分隔间进油。”

芥末与粪弹

化学武器,在现代化的战争中有重要的作用。它可使敌方的士兵昏迷、耳聋、眼瞎,甚至死亡。据考古学家考证,中国是世界上第一个发明和使用化学武器的国家,中国人民在反对侵略者的战争中,为了保卫自己的家园,最早把带有毒气的烟雾使用于战争中。在中国民间,有一种最常用的消灭蚊子的物品——蚊香。蚊香就是世界上最早的化学武器,它产生的烟雾可使蚊子“昏迷不醒”。中国古代人民利用蚊香的原理,制造出了许多攻击敌人的化学武器。

利用化学武器进行化学战的历史,在中国有近3000年的历史。在墨家的著作中,记载有这样的史实:如果敌人围城并挖地道的时候,只要用风箱把炉子里燃烧的芥末所释放出来的气体灌入敌人挖的地道里,就可驱退围城的敌军士兵。这比在第一次世界大战中德军使用的毒气弹早2300多年。

中国古代的劳动人民通过长期的实践,不但制造出了芥气毒气弹,而且还在公元12世纪的战争中使用了“催泪弹”。据史料记载,宋朝时期,政府为了镇压农民起义,就使用过这种“催泪弹”。它所产生的烟雾能够使农民起义军“泪如泉涌”,迅速瓦解起义军的战斗力。

中国的火药武器发明后,各种化学武器也相继出现。据史料记载,11世纪时,也在中国,有人曾把各种稀奇古怪的药物,如砒霜、水银等东西,胡乱地掺杂在火药里面,使里面的各种物质发生化学反应,制成了“粪弹”,这应该是现代化学武器的先驱。据说这种“粪弹”投入敌军阵地后,可产生大量的烟雾,使敌军士兵迅速发生许多奇怪的症状,战斗力立即被减弱。

中国古代的劳动人民对各种药的药性都了解得非常清楚。如海豚油可使人的声音变得嘶哑,氯气能够使人的呼吸管道发生堵塞等。以后,中国人发明的利用化学武器打仗的方法传到了欧洲各国。1500年,达·芬奇设想用含硫化物的烟和蟾蜍的毒液制成炮弹。1540年,比林古西奥在《烟火药学》一书中,描绘了使用火矛的办法。火矛里面装有砒霜一类的有毒物质,用火点燃之后,能够吐出“炽热的火舌,有两三步远,使人毛骨悚然”。其实,这种令人毛骨悚然的化学武器也是中国人民首先创造的。

从化学武器中,我们可以看到中国古代劳动人民早已掌握了各种化学物质的性质,以及一些药物的独特作用,这对保卫祖国、反击侵略有着重要的作用。在近现代,中国虽然是化学武器的故乡,但自古爱好和平的中国人民遵守国际公约,在历次反侵略战争中从来没有使用过化学武器。

彝族葫芦飞雷

手榴弹是现代战争中经常使用的一种武器,无论是防守或进攻,它都能发挥出自己特有的威力。手榴弹这种武器,外国是在20世纪初期,日俄战争中才开始使用的。而在中国云南的彝族地区,这种武器却早在18世纪时就已经运用到了狩猎上。史料记载,19世纪50年代的时候,中国曾经爆发了反对清朝的各民族农民大起义。其中,彝族的农民军就曾用手榴弹这种武器来打击清军,使手榴弹第一次发挥了克敌制胜的独特威力。

中国自古以来就是火药、火炮、突火枪等武器的故乡,这是举世公认的事实。但从15世纪以后,火药类武器在外国不断改进,发明出了许多新式武器。创造武器的权利似乎已经从古老的中国转向了西方。可事实并不是这样,因为中国的彝族人民,在这时又发明出了世界上第一颗手榴弹——葫芦飞雷。葫芦飞雷是中国古代的彝族人民在长期生产劳动的实践中发明的。当时发明葫芦飞雷这种武器,并不是用于打仗,而是用来狩猎。由于彝族人民生活在云南省的哀牢山地区,而且这里出产天然的火硝、硫磺、木炭,又种植葫芦,这为彝族人民创造葫芦飞雷提供了良好的物质条件。

彝族人民经过长期的实践,首先认识到了火药。又经过反复试验,终于制造出葫芦飞雷。这种“手榴弹”的导火索是只有当地才生长的一种引火草制作的。那时的“手榴弹”分两种,一种是短颈葫芦飞雷,这种“手榴弹”不是用手掷,而要借助一个网兜,先把葫芦飞雷的导火索点燃,然后赶紧放到网兜里,往目标投去,葫芦飞雷到达目标上空后,就会立即爆炸,放在葫芦里面的铁块、铅丸、石头等东西就会炸破葫芦。飞溅出来,杀伤目标,威力非常强大。此外,还有一种名副其实的直接用手投的手榴弹,叫“长颈葫芦飞雷”,这是因为制造这种手榴弹的葫芦的柄较长,便于用手拿。使用这种手榴弹作战,能够摧毁百米之外的一般建筑物。

到了19世纪,手榴弹已成为彝族人民反击清军的有力武器。当时,彝、白、傣、苗等少数民族的军队还没有火枪、火炮等比较现代化的武器,仍然使用刀、叉、戈、矛、弓箭等比较原始的武器。彝族军队为了改变这种武器上的劣势,调集了许多火药匠,由专人负责制造葫芦飞雷,并组建了一支专门使用“葫芦飞雷”的军队。当时,打击清军的彝军只有两三千人,而清军却有六七千人,并拥有大量的枪炮,他们并不把拿着刀、矛的彝军放在眼里。有一次,清军偶然看到彝军士兵每人都在腰上挂着几个葫芦,他们还感到很可笑,并不知道这些葫芦有什么用。有的清军官兵猜测说:彝军的士兵爱喝酒,这是装酒用的;有的清军官兵又说是干别的用的。这正如俗话中所说的:“不知葫芦里装的什么药”。后来,彝军突然进攻,甩出了腰间的葫芦。霎时,火药、铅块、铅球、铁渣、石头等东西横飞四窜。清军士兵猝不及防,死的死,伤的伤。火炮、火枪的优势都失去了作用,哪还敢进行抵抗,惟恐跑得不快,丢了性命。后来,清军拣到一个未爆炸的葫芦飞雷,才知道彝兵发明了手榴弹这种威力独特的武器。于是开始着手进行仿制,但他们总是制造不好。主要原因是他们感到手榴弹的导火索不好仿造,使用一般材料,燃烧太慢,达不到速炸效果;而如果在导火索中加上火药,又燃烧太快,刚点燃就爆炸。因此,清兵始终未能仿制出这种手榴弹。

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