第一节建筑

城市建设

宋代的城市由于商业发达和社会生活的需要，坊（居民区）和市（商业区）的区别逐渐消失，并取消了传统的宵禁制度，使城市的结构和布局发生了根本变化，这是城市规划上的一个重大进步。如北宋都城东京开封（今属河南），中心部位为宫城，另有内城和外城。整个城市方圆五十余里，有城门12座，水门6座。许多店铺、作坊和住宅都临街建造，市井繁华。汴河、蔡河、五丈河和惠通河四条河流流经其间，交通便利。此外，城防工程和消防设施等也都相当完善。张择端的《清明上河图》形象生动地描绘出这座“七朝都会”的都市风貌。东京城是当时世界上最大的城市。后来金代扩建中都（今北京），其城市布局就是仿效宋东京，甚至连所建宫殿的名称都与宋东京的相同。这一时期，如平江（苏州）、杭州、扬州、成都、辽的南京与金的中都（今北京）、广州、明州（宁波）、泉州等城市也更加繁荣起来，城市建设愈益完备。从现存的南宋平江城（今苏州）图石碑上可以看到，城区内水道密布，住宅和手工作坊前临街巷，后倚河道，交通运输水陆兼用，相当方便，清楚地表现出这座水乡城市的合理布局。

应县木塔这一时期辽宋夏金都建造有富丽堂皇的宫殿建筑群和大型的佛教建筑。

如宋正定隆兴寺建筑群，辽蓟县独乐寺观音阁等，都上承唐制，又有创新，是研究唐宋建筑制度变化的重要实例。在全国各地保留至今的这一时期的高层建筑宝塔也为数不少。如宋塔大多为砖石塔，其中为便于瞭望军情而建造的河北定县开元寺料敌塔，有11层，高达80余米，全用砖砌，至今完好。福建泉州开元寺两座石塔，用石料仿木建筑，高度均在40米以上。河南开封祐国寺塔，则是在砖砌塔身外加砌琉璃面砖，这是我国现存最早的琉璃塔。辽代佛塔也多为砖砌的密檐塔，如天庆九年（1119）建造的北京天宁寺塔，以及山西灵丘觉山寺塔、河北易县泰宁寺塔等，外观仿木建筑，其柱、梁、斗栱、门窗、檐口等都用砖仿木构件，技艺精湛，有很高的水平。据沈括《梦溪笔谈》记载，著名工匠喻皓在修建开宝寺木塔时，为抵御西北风的影响，特使塔身略向西北倾斜，这种大胆、巧妙而又有效的措施，在建筑史上是不多见的。辽清宁二年（1056）建造的山西应县佛宫寺释迦塔，是我国现存最早的木塔。应县木塔为楼阁式，全部用木料构筑，五层六檐，高67米，体形高大，结构复杂，轮廓优美，且在建筑技术上有许多创新。如斗栱式样就有60多种，特别是塔的暗层内，在内外槽柱间，使用了斜撑、梁和短柱，由此组成不同方向的复梁式木架，以提高其抗弯剪的能力，增加了整个塔身的稳定性。应县木塔经历900多年来多次大风和地震的考验而未损毁，可见其建筑技术之高超。

木构建筑技术的进步这一时期木构建筑的规模一般比唐代要小，而建筑形式总的来说则趋向于轻巧、秀丽和变化。如建筑组群在总平面上加强了进深方向的空间层次1。殿堂屋宇坡度增高，屋顶出现了丁字脊、十字脊，殿堂平面出现了工字形、亚字形等，而斗栱则比唐代缩小。在宋代建筑实物中还出现了减柱的做法。如晋祠圣母殿减中间老檐柱四根，晋城青莲寺大殿减中间前金柱四根等，这种做法，反映了结构布置的灵活性，因而改善和扩大了室内空间1。在金代建筑中，如朔县崇福寺弥陀殿、五台县佛光寺文殊殿等，又进一步发展了减柱和移柱的做法。这一时期的建筑装修和色彩也有很大发展，如一些建筑物的门窗采用各种格子门、格子窗等，改进了采光条件，增加了装饰效果。此外，还装饰有各种雕刻纹饰及“五彩遍装”、“碾玉装”、“丹粉刷饰”等彩画，这些都对后世特别是明清时期的建筑产生了很大影响。

桥梁建筑辽宋夏金时期在桥梁建筑方面也有创造性的发展。如木结构桥中著名的虹桥，据王辟之《渑水燕谈录》所述，是青州（今属山东）一名牢城废卒所首创。虹桥是一种独特的单跨木拱桥，由巨木相接而成拱状，完全不用支柱，宛如长虹，结构简洁，桥体坚固。东京汴河上也建有这样的虹桥，《清明上河图》相当形象地将其描绘出来。北宋皇祐五年（1053）至嘉祐四年（1059），在福建泉州洛阳江上建造的洛阳桥，又名万安桥，也很有特色。洛阳桥桥长360丈，宽1丈5尺，有47个桥孔2。它是在江底铺设长条基石，筑成长500多米，宽20多米的石堤，由蛎房作为胶结材料来固结石块，然后在其上筑墩建桥。这种“筏形基础”的新型桥基，是这一时期的首创。现存的洛阳桥基本上保留了原有的规模。南宋绍兴八年至二十一年（1138—1151）在福建晋江建造的安平桥，全长811丈，有桥墩361座，是1905年郑州黄河土桥建成前历史上保存至今的最长桥梁。在北方地区，金代按照隋制安济桥也建造了不少石桥，保存至今的有河北的永通桥、山西的普济桥等。金代桥梁中最著称的是大定二十七年（1187）至明昌三年（1192）在永定河上建造的卢沟桥，卢沟桥桥长212米多，连两端桥堍共265米，宽8米多，共11孔，是石砌的连拱桥，两侧石栏和望柱上雕刻有石狮，造型美观，坚实稳固，现仍基本保持原来面貌。两宋时期的园林建筑也有很大发展，皇家苑囿和私家园林都很兴盛，其中如宋徽宗营建的“艮岳”，尤为著名。

《营造法式》辽宋夏金时期出现的《木经》和《营造法式》等建筑学专门著作，也是这一时期建筑技术水平提高的重要标志。北宋初年著名工匠喻皓所著《木经》，原作已佚，沈括《梦溪笔谈》中有所记述，其中已有关于木结构各类1见《河防通议》的“造船物料”、“装船斤重”节。

1参见中国建筑史编写组：《中国建筑史》，中国建筑工业出版社1986年版。2中国科学院自然科学史研究所主编：《中国古代建筑技术史》，科学出版社1985年版，第41页。构件之间的尺度比例关系，如屋架尺度以梁的跨度为准，阶基的高度以柱高为准等。北宋徽宗时将作监李诫在元符三年（1100）编成、崇宁二年（1103）刊行的《营造法式》，全书共36卷，357篇。其中包括建筑术语考释，壕寨、石作、大木作、小木作、雕作、旋作、锯作、竹作、瓦作、泥作、彩画作、砖作、窑作等工种的标准做法，功限料例及诸作制度图样，内容极为丰富。这部著作也是我国古代最早和最完整系统的建筑学文献。在《营造法式》中提出的“材分”制，即“凡构屋之制，皆以材为祖。材有八等，度屋之大小因而用之”，“各以其材之广分为十五分，以十分为其厚。凡屋宇之高深，名物之短长，曲直举折之势，规矩绳墨之宜，皆以所用材之分以为制度”。规定了木构建筑各种构件的比例关系和人工材料定额，这实际上就是以古典模数制为基础的建筑规范，也是当时木构建筑技术基本成熟的表现，其中有些具体标准，仍为后来元、明、清各代所沿用。

第二节水利

五代较重要的水利工程，应推吴越王钱镠时期修筑的捍海塘。它位于杭州候潮门外，即今杭州六和塔到艮山门一带，是一段竹笼石塘。其作法是“造竹器，积巨石，植以大木”1。从唐代的土塘到五代的竹笼石塘，是我国修筑海塘技术史上一大进步。

宋大中祥符五年（1012），两浙转运使陈尧佐和同知杭州戚纶把黄河河工中的埽工技术引入海塘工程，修筑柴塘，即用一层柴薪一层土，相间夯筑。这种海塘虽然省工节料，提高了抗冲能力，但费柴太多，易朽坏，年年需要维修。后来又进一步发展为石塘。景祐年间（1034—1038），两浙转运使张夏作石堤12里，自六和塔至东青门。庆历四年（1044）转运使田瑜、知杭州杨偕在原有石堤的基础上，续修2200丈。

在治理太湖的方略上，范仲淹、郏亶、郏侨、单锷、赵霖、黄震、苏轼等人都提出过自己的见解，而最有代表性的是范仲淹和单锷。

范仲淹（989—1052）有较丰富的治水经验，曾修过苏北海堤。天圣二年至六年（1024—1028）修成捍海堰150里，后人称为范公堤。他对太湖的情况比较了解，景祐年间（1034—1038）主持了疏浚港浦的工作。在治理太湖的方略上，他认为应采用浚河、修圩、置闸三者相结合的工程措施，使除害与兴利相结合，蓄泄兼顾，有利农业生产。1单锷著有《吴中水利书》，书中分析了太湖水患，认为太湖水患原因有三个。针对水患原因，他主张治理太湖应先开吴江塘路，让水泄尽后再筑围垦田。单锷片面强调排泄宜兴洪水的重要，使除害和兴利对立起来，这显然是行不通的。

在农田水利方面，宋熙宁（1068—1077）王安石当政时，大兴农田水利。北方利用河流泥沙进行放淤肥田，取得了较大的成就。这是中国历史上唯一的一次放淤高潮，涉及的河流有黄河、汴河、涑水河、北洛河、漳河、洺河、滹沱河、葫芦河等以及山地溪涧。分布在今山西、陕西、河南、河北等省。淤田数目几近700万亩，2规模不小。

北宋虽然花了很多财力治理黄河，但因治河方针不善，成效不大。宋人提出的治河方针主要有：(1)宽河缓流和遥堤约水说。姚仲孙于庆历元年（1041）提出系统看法。此论的缺点在于只着眼于水而忽视沙，因此，它不仅不能减轻河患，反而使灾害加重。(2)全河分流说。代表人物李垂，于大中祥符五年（1012）提出一系列分水建议。此说与宽河缓流说一样，只着眼于水，忽视沙，其结果也与前说一样。(3)局部减水说。此说情况较复杂，不能一概而论。大体来说，作为一种临时分水措施，有一定作用。但作为一种经常的治河方针，到处分流，则有害无益。(4)放任行流说。这是一种消极的方针。(5)疏河减淤说。着眼于泥沙，但实际行动起来不容易。

五代后期，后周始建以东京（今开封）为中心的运河网。北宋继续整治，扩大运输能力。北宋以东京为中心的运河，呈放射状，构成错综密集的运河1蔡襄：《万安渡石桥记》。

1《宋史·河渠志》。

2范仲淹：《上宰相书》，载《太湖备考》卷3。

网。北宋末，金兵攻宋，北方四通八达的运河网遭到破坏。南宋时只能在东南一隅维持漕运，在两浙间开凿了若干运河，构成了一个小规模的东南运河系统。

第三节纺织

丝织品

宋代纱、罗、绮、绫类织物产量大，质量也很高，如亳州所产轻纱极为轻巧，时人形容它“举之若无，裁以为衣真若烟雾”1。纱、罗织作也已经达到十分纯熟的程度。宋代的纱、罗多是以两根或三根经丝为一组相绞再织入一根纬丝而成的。1975年在福州南宋黄昇墓出土丝织品和衣物近400件，在金坛南宋周瑀墓出土丝织品和衣物50余件。其中素罗和花罗衣料都是用这种简洁的绞纱方法织成的，具有良好的透明和飘逸的效果，有些花罗还起有生动活泼甚或奇特的花纹，其质量可说是超过了唐以前的任何一种同类产品。辽宋夏金时期的织锦技术较前代也有很大发展，织造工艺进步，花色品种显著增多，纹饰图案更加丰富多采。如宋代用作装裱书画的锦，其品种就达40多种。当时苏州的宋锦、南京的云锦、四川的蜀锦等都极负盛名。其中宋锦是宋代才开始盛行的纬三重起花的重纬织锦。此外，这一时期回鹘（今维吾尔族）的织金工艺已传播到中原地区，并逐渐流行起来。据传说，著名的壮锦也是起源于宋代。

缂丝创始于隋唐，是一种具有雕镂质感的精美丝织工艺品。五代时缂丝工艺有所进步，如传世的后梁贞明二年（916）缂丝《金刚般若波罗蜜经》，长达2丈2尺5分，宽9寸1分，但其制作风格仍尚素朴。宋代，定州（河北定县）缂丝非常著名。据庄绰记载，“定州织刻丝，不用大机，以熟色丝经于木棦上，随所欲作花草禽兽状。以小梭织纬时，先留其处，方以杂色线缀于经纬之上。合以成文，若不相连，承空视之，如雕镂之象，故名刻丝。如妇人一衣，终岁可就。虽作百花，使不相类亦可，盖纬线非通梭所织也”1。北宋缂丝的传世之作为数不少，如北京故宫博物院所藏缂丝紫天鹿、辽宁省博物馆所藏缂丝紫鸾鹊、北京双塔寺出土的紫阳荷花等，都是现今可见的著名的北宋缂丝作品。南宋时又创用子母经的缂法，使缂丝工艺更为精湛。这时还开始精心缂制唐宋名家书画，所缂山水、楼台、人物、花鸟等，刻意追求书画家原作笔意，如缂丝《莲塘乳鸭图》、《青绿山水图》等，都达到了很高的艺术水平。这一时期名家辈出，如朱克柔、沈子蕃都是这时著名的缂丝高手。现藏于辽宁省博物馆的朱克柔所作山茶、牡丹小幅两开，工细高雅；现藏于北京故宫博物院的沈子蕃所作《梅鹊图》，惟妙惟肖，这些作品配色富于变化，且具有立体效果，均堪称南宋缂丝中的绝品。据《契丹国志》、《辽史》等史籍记载，辽代也有不少缂丝作品，考古发掘中还发现了多件缂丝实物。洪皓《松漠纪闻》等著作也提到金代所制华丽的缂丝衣袍。由此可见，在当时辽、金的一些地区，也可能掌握了缂丝工艺。

宋代的刺绣工艺也有很高的水平。当时的刺绣作品，受绘画影响很大，常以名家书画为粉本，且广泛运用了戗针、套针、网绣、盘金、钉线等各种针法。明代书画家董其昌赞叹：“宋人之绣，针线细密，用绒止一二丝，用针如发细者为之。设色精妙，光彩射目，山水分远近之趣，楼阁得深邃之体，1姚汉源：《中国水利史纲要》，水利电力出版社1987年版，第246页。1陆游：《老学庵笔记》卷6。

人物具瞻眺生动之情，花鸟极绰约嚵喽之态，佳者较画更胜，望之三趣悉备。十指春风，盖至此乎？”1近年新疆哈拉尔、苏州虎丘塔、北京双塔寺及山西等地均有宋代的刺绣出土。辽宁省博物馆所藏南宋刺绣《瑶台跨鹤图》、《海棠双鸟图》、《梅竹鹦鹉图》、《金刚经册》等，也都是技艺高超的精美绣品。1麻、毛织品苎麻及葛、大麻织物，在古代总称为布，在很长时期内，是人民大众的主要衣着原料。两宋时期，麻织品生产遍及南方各地，其中尤以广西最为发达，所产柳布、象布等远近驰名。金人生产的麻织细布，也是北方地区的主要衣料。当时麻织品的品种也是很多的，如绍兴十一年，户部裁定市舶司发运至都城（行在所临安）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、单青番棋盘小布、番头布、海南青花布、袜面布、小布、青苎布、粗小布、白细布、白苎布、生苎布、海南白布、毛施布、海南棋盘布2。有些著名的麻织品种如郯县强口布、诸暨山后布等还经过特殊的加工处理，提高了质量。山后布就是在纺绩过程中将麻纱加以强拈而后织成的，精巧纤密，经久耐用。又如“綀子”是一种精细的苎麻布，虽然秦汉之前就已经有了，但在宋代得到更大的发展。周去非《岭外代答》提到：“邕州左右江溪洞，地产苎麻，洁白细薄而长。土人择其尤细者为綀子。暑衣之，轻凉离汗者也。汉高祖有天下，令贾人无得衣綀。则其可贵，自汉而然。有花纹者为花綀，一端四丈余。卷而入之小竹筒，尚有余地，以染真红，尤易著色。厥价不廉，稍细者一端十余缗也。”

这一时期葛布生产已趋于衰落，但在技术处理上仍有值得称道之处。如《格物粗谈》卷下提到：“葛布年久色黑，将葛布洗湿，入烘笼内铺著，用硫黄熏之即色白。”说明当时已掌握用硫黄熏、蒸的漂白技术。

这一时期西北地区的毛纺织业更为发达。唐代已从西域传入山羊。唐宋时期的拔羢褐，揩面如丝帛滑腻，是珍贵的羊绒制品。此外如泾州（今甘肃泾川）“虽小儿皆能撚茸毛为线，织方胜花”，“一匹重只十四两”3。连小孩都能用茸毛织成这样轻薄和精美的织品，说明当地毛纺织工艺是非常普及和高明的。毛纺织业在西夏是比较普遍的家庭副业，主要产品有氆氇、毛褐、毡、毯等。马可·波罗曾盛赞他所见到的驼毛毡：“城中制造驼毛毡不少，是为世界最丽之毡，亦有白毡，为世界最良之毡，盖以白骆驼毛制之也。所制甚多，商人以之运售契丹及世界各地。”2棉织品棉花古称“吉贝”等，棉布古称“白叠”、“吉贝布”等。据文献记载，我国海南岛崖州、新疆吐鲁番、云南哀牢山等少数民族地区，很早就已开始1庄绰：《鸡肋编》卷上。

1董其昌：《筠清轩閟录》，转引自朱启钤《丝绣笔记》。

2李仁溥：《中国古代纺织史稿》，岳麓书社1983年版，第132页。

3《宋会要辑稿》职官44之21—23。

进行棉布生产，并能利用天然矿物或植物染料，印染出斑斓多彩的花布。如周去非《岭外代答》就说海南岛的妇女“衣裙皆吉贝，五色灿然”。从东汉、晋、唐等墓葬的考古发掘中也多有棉布实物出土。这些地区的棉织品还曾通过馈赠、纳贡及贸易往来等多种方式传入内地。

从三国到北宋，棉花种植和棉纺织技术逐渐扩大到闽广地区。如方勺《泊宅编》提到：“闽广多种木绵，树高七八尺，叶如柞，结实如大菱而色青。秋深即开，露白绵茸茸然。土人摘取出壳，以铁杖擀尽黑子，徐以小竹弓弹令纷起，然后纺绩为布，名曰吉贝。”2赵汝适《诸蕃志》卷下也提到：“吉贝，树类小桑，萼类芙蓉，絮长半寸许，宛如鹅毳，有子数十。南人取其茸絮，以铁筋碾去其子，即以手握茸就纺，不烦缉绩，以之为布”，“或染以杂色，异纹炳然，幅有阔至五六尺者。”从这些记述可见，当时的制棉工具仅有铁杖和小竹弓，制棉技术还是比较简陋的。南宋初年，江南仍重蚕桑，而棉纺织业也还没有推广到这一地区。谢枋得有诗句说：“所以木棉利，不畀江东人”1，就是这种情况的反映。

到了南宋末年，江南地区的棉纺织业则有了很大的发展。胡三省注《资治通鉴》“木绵”条说：“木绵，江南多有之”，“土人以铁铤碾去其核，取如絮者，以竹为小弓，长尺四五寸许，牵弦以弹绵，令其匀细，卷为小筒，就车纺之，自然抽绪如缫丝状，不劳纫缉，织以为布。自闽广来者，尤为丽密。”尽管这一时期棉纺织技术进展不大，但这段话却清楚地说明了棉花种植及棉纺织业已扩大到江南地区这一重要事实。1966年在浙江兰溪南宋墓中曾出土一条棉毯，长约2.51米，宽约1.16米，重约1600克，平纹组织，双面起绒，绒头丰满厚实，经纬纱相当均匀一致，这表明南宋的棉纺织技术已达到较高的工艺水平2。元代以后，棉花种植普遍推广到全国各地，棉纺织技术也有了重大进步，从而使棉布逐渐成为人民大众最主要的衣着原料。

印染辽宋夏金时期纺织品印染技术达到了新的高度，凸纹版和镂空版等印花型板的制作非常精巧，印浆配制更为合理，颜色印花工艺更臻完美，夹缬和蜡染技术也有新的发展。如南宋时嘉定及安亭镇生产的药斑布是一种颇受大众欢迎的产品，据载，“嘉泰中有归姓者创为之。以布抹灰药而染青，候干，去灰药，则青白相间，有人物、花鸟、诗词各色，充衾幔之用”1。又如蜡染工艺是用蜡刀蘸取蜡液在织物上描绘各种图案花纹，然后经过浸染再用水煮脱蜡质。这种防染印花方法多用于染制深地浅花或白花，其起源是很早的。1959年新疆民丰出土东汉和北朝时期蓝白印花的棉布和毛织物，说明当时的蜡染技术已经相当成熟。据周去非《岭外代答》记载，南宋时瑶族人生产的“瑶斑布”，则是用镂刻着花纹的两片木板夹住布料，将蜡熔化后灌注到镂空的花纹中去，然后染上蓝色，再煮布去除其蜡，就得到极细的斑花。蜡染布独具特色，深受人们特别是瑶族人民的喜爱。这类产品目前在贵州安顺场2冯承钧译：《马可波罗行纪》第1卷第72章，中华书局1957年版。

1方勺：《泊宅编》卷中。

2赵翼：《陔余丛考》引谢枋得《谢刘纯文惠木棉》诗。

1汪济英：《兰溪南宋墓出土的棉毯及其他》，《文物》1975年第6期。等地还有生产并远销国内外广大地区。

纺织机械随着对织物数量和质量不断增长的需求，这一时期的纺织机械也更加完善并有所创新。如秦观《蚕书》所述缫车是在煮茧的锅上装置铜钱，丝通过钱孔粘并到一起，再往上经过鼓轮和作往复运动的络绞装置，缠绕到丝框上。虽然秦汉时手摇缫车已逐步普及，但秦观所述则是我国古籍中关于手摇缫车结构的最早的明确记载。宋代楼■的《耕织图》中描绘有脚踏缫车。脚踏机构应用于缫车，大约出现在唐宋之间。它可以使人的双手解脱出来进行其他操作，从而大大提高生产效率。这是手工缫丝机械方面的重大进步，此外，至迟到宋代脚踏纺车也有了重要进步。如当时已能有效地利用偏心和摆轴动作通过绳弦带动纱锭回转，同时捻纺三个锭子的纱线。著名的元代水转大纱车，实际上很可能在宋代就已出现了。宋代的提花机也已发展得相当完整，如南宋绍兴年间楼■《耕织图》中所绘大型提花机，有双经轴和十片综，还有挽花工与织花工的相互配合，这完全可以织造出具有复杂花纹的高级织物。

周去非《岭外代答》记载，广西地区的横州（今横县）用浓醋浸野蚕而擘取其丝，“就醋中引之，一虫可得丝长六七尺，光明如弓琴之弦”2，静江（今桂林）用带有碱性的稻草灰煮苎麻纱，织造前再用滑石粉作上浆处理等方法，也都是这一时期在纺织技术方面值得称道的杰出创造。

2见《古今图书集成·职方典》卷681《苏州府部》。

第四节　采矿探矿知识

利用矿床与围岩的地层关系找矿，宋人已有不少记载。如苏颂以白石（即方解石、石英）作为辰砂矿的矿苗：“丹砂..生深山石崖间，土人采之，穴地数十尺始见其苗，乃白石耳，谓之朱砂床。”1寇宗奭认为，伴金石是金矿的标志，“颗块金，即穴山至百十尺，见伴金石定见金也。其石褐色，一头如火烧黑之状，其金色深赤黄”2。范成大、周去非皆以铜绿作为铜矿的矿苗。范成大说：“录，铜之苗也。亦出右江有铜处，生石中，质如石者名石录。又有一种脆烂如碎土者，名泥录，品最下。”3周去非说：“铜录所在有之..盖铜之苗裔也。”4南宋赵彦卫则正确认识到黑色辉银矿脉乃是银矿的脉路，“每石壁上有黑路乃银脉，随脉凿穴而入”5。朱辅则以丝金作为脉金矿床的苗路，说：“丝金，沙中拣金，又出于石。碎石而取者，色视沙金为胜。金有苗路，夫匠识之，名丝金。”1坑采技术孔平仲，北宋治平二年（1065）进士，最初在衡州做官，后因言事得罪上司，被罚到韶州（今广东韶关）。韶州岑水场是有名的铜矿产地，孔平仲对此地开采铜矿的技术作了一些记录：“韶州岑水场，往岁铜发，掘地二十余丈即见铜。今铜益少，掘地益深，至七八十丈。役夫云，地中变怪至多，有冷烟气中人即死。役夫掘地而入，必以长竹筒端置火先试之，如火焰青，即是冷烟气也。急避之，勿前，乃免。”2这段话反映了当时采矿业中两大问题：随着矿床上部被开采完毕，很自然地要向深部矿床掘进。由初期的二十丈增加到七八十丈。随之而来的是井下空气流通不畅，出现了有害气体的积贮，伤害矿工生命。当时还没有什么好办法排除毒气，而只是先试探，后躲避而已。这是最早记载矿井中的有害气体及躲避方法。

赵彦卫在《云麓漫钞》卷2中，记载了福建建宁府松溪县瑞应场银矿的开采历史、开采技术、矿井中的事故以及坑户生产和生活的悲惨状况等。其中写道：“乾道中（1165—1173），人入穴凿山，忽山合，夹死五十余人，血自石缝中流出”；“取银之法，每石壁上有黑路乃银脉，随脉凿穴而入，甫容人身，深至十数丈，烛火自照，坑户为油烛所熏，不类人形”。

金代坑采技术可以黑龙江阿城五道岭地方的古铁矿井为例说明。在这个古矿遗址中，1958—1962年先后发现十余个坑洞和十余处矿井，坑洞深约401周去非：《岭外代答》卷6。

2《图经本草》，引自《重修政和经史证类备用本草》卷3。

3寇宗奭：《本草衍义》卷4。

4范成大：《桂海虞衡志·金石志》。

5周去非：《岭外代答》。

1赵彦卫：《云麓漫钞》卷2。

2朱辅：《溪蛮丛笑》。

余米，最浅的只有7米。坑洞是由山上往下旋转开凿的。当下降到45米深时，还陆续发现古洞。坑道狭窄深长，呈螺旋阶梯式下降，宽约1.5米，高约2米。开凿方向均依矿体走向。斜坡坑道均有台阶，不甚规整。下降至一定深度后，又分出岔洞，至洞底每隔一定距离便有一个宽敞的采矿作业区，呈椭圆袋状，内部由于依矿脉走向取矿，故不规整3。

井采技术北宋庆历、皇祐年间（1041—1054），在四川出现了一种新的井采技术——卓筒井。这是一种小口径深盐井。它的出现，为盐井钻凿技术指明了小口深化的正确方向。从此，盐井钻凿工艺从大口浅井阶段进入了小口深井阶段，影响所及，遍于全世界。它是当今世界上盛行的深井钻凿技术的先声，其发明具有重大历史意义。

卓筒井又叫筒井，明代以后又叫竹井。北宋苏轼第一次对卓筒井作了记载。他写道：“蜀去海远，取盐于井..自庆历、皇祐以来，蜀始创筒井，用圜刃凿如碗大，深者数十丈。以巨竹去节，牝牡相衔为井，以隔横入淡水，则咸泉自上。又以竹之差小者，出入井中为筒，无底而窍其上，悬熟皮数寸，出入水中，气自呼吸而启闭之，一筒致水数斗。凡筒井皆用机械，利之所在，人无不知。”1其后文同、陆游也对卓筒井作了记载。这是当时世界上最先进的井采技术。

3《谈苑》卷1。

1黑龙江博物馆：《黑龙江阿城县小岭地区金代冶铁遗址》，《考古》1965年第3期。

第五节　冶金

五代十国时期，北方连年争战，矿冶业呈凋敝停滞状态，而南方矿冶生产则续有发展，《册府元龟》卷169载后唐、后晋、后汉、后周受贡的九炼钢刀剑即来自徐州、江陵等地，如后唐同光三年（925），“徐州进九炼钢刀剑各一”，后晋天福元年（941），“荆南遣使进..九炼纯钢金花手剑二口”。五代轩辕述所撰《宝藏畅微论》说：“铁铜，以胆苦水浸至生赤煤，熬炼成，而黑坚”，表明其时已知用胆水浸铜，到宋代则得到长足的发展。后周广顺三年（953）所铸著名的沧州大铁狮，长6.3米，高5.4米，宽3米，重达40吨。从狮足至脊部共分15段，依次接铸成型，共用范344块。广州光孝寺铁塔为南汉刘■所建。西塔建于大宝六年（963）。东塔建于大宝十年（967），为现存的最早铁塔，由方座、莲座和七层塔身、塔刹构成，总高7.7米，由17件铸件叠装而成。经分析，所用材质为中磷、木炭、生铁，系亚共晶白口组织。

宋代矿冶业较诸前朝有很大发展。据史籍记载，有宋一代共设有4监，12冶，20务，25场，铁的税额（“岁课”）以英宗治平年间（1064—1067）为最高，达824万斤，比唐宣宗大中年间（847—859）高出约76倍。王安石变法时期，矿冶业最为繁荣，铜、铅、锡在此期间都达到最高税额，分别为1460万斤、919万斤和232万斤。由于商品经济的发达，货币需求量很大。唐代于全盛时期（玄宗年间），全年铸钱额为22万74贯。而宋神宗年间（1068—1085），年铸铜钱500余万贯，铁钱88万余贯，比唐代增长20余倍。宋代的铁主要产自磁州、邢州、兖州和徐州。黄金开采以山东登州、莱州为最著称。其他有色金属产地则多在江西、福建、广东等南方地区。官营矿冶业的管理相当严格，据《宋会要辑稿·食货》记载，当时的铜矿官员要逐日登录下矿人数，采矿、磨矿篓数，淘洗和入炉冶炼的矿石斤数。《宋史·薛奎传》提到，永州“发调兵三百人采铁，而岁入不偿赀。奎听民自采，所输辄倍之”。又，《宋史·梁适传》载：“莱芜冶铁为民病，当役者率破产以偿。适募人为之，自是民不忧冶户，而铁岁溢。”这表明官营矿冶业的腐败和摇役的扰民已严重阻碍矿冶的生产发展。在这种情况下，官府被迫采取“豪户请佃”、“业主开采”等方式，民营坑冶得以有较大发展，如《东坡奏议》卷2即载其时徐州利国监“凡三十六冶，冶户皆大家，每冶有百余人”，李昭圯《乐静集》卷29《吕正臣墓志铭》中记兖州莱芜冶吕氏”募工徒，斩木锻铁，制器利用，..凡东州之人，一农一工，家爨户御，其器皆吕氏作也”。辽夏金对西北和东北地区的矿冶发展也作出了重要贡献。契丹和渤海、室韦诸族原先就都能炼铁。辽立国后，设五冶太师统辖坑冶。《辽史·食货志》记辽阳有铁冶300户。幽蓟等地的冶铁业也都保持一定的规模。女真在立国前也已能烧炭炼铁，其后进一步建立了自己的矿冶业。黑龙江阿城为金上京会宁府，已发现金代冶铁遗址50余处，出土有大量炼炉、矿石、炼渣和铁块等。陕西榆林窟有西夏时期的冶铁图，其中的木扇形制和中原相类似。历年所出西夏钱币的合金成分和铸造工艺，也和宋钱相同。这些都表明辽、西夏、金的矿冶业是在中原先进技术带动下发展起来的。

传统钢铁技术体系的定型，是唐宋时期金属技术发展最突出的成就。苏颂《图经本草》称：“初炼去矿，用以铸■器物者为生铁，再三销拍可作鍱者为鑐铁，亦谓之熟铁。”唐初仍有部分农具用生铁铸就。但到宋代，锄、耙等铁农具如河南白沙、山东临沂、江苏扬州等地所出已均由锻制。农具制作由铸制改为锻制这一历史性转变，对宋代农业生产的发展是起了重要作用的。

宋代称炼铁炉为蒸矿炉。河南南召县草店、下村、庙后村、朱砂铺发现宋代炼铁竖炉14座，均用耐火石砌筑，炉径2—3米。邯郸矿山村宋代炼铁炉保存较好，炉壁残存高近6米，底径3米。炉体呈鼓形，腹径较底径为大，自炉腹至炉顶逐渐收缩。河南林县铁牛沟宋冶铁遗址有炉址11座。炉的内径自0.9米到2.6米不等，多依山坡修筑，于坡上建平台装料。阿城金代冶铁遗址所出炼铁炉也依山岗修建，炉膛截面略呈梯形。近处并有矿井10余个，最深达40米，井内残存坑木、柳条筐、铁锤、铁钎和陶灯盏等。由上可知，至迟到宋代，炼铁竖炉的内形已略近现代高炉，具有炉腹角和炉身角。这种炉型有利于炉气合理分布，使炉况顺行，炉龄得以延长，是炼铁竖炉的重大改进。苏轼《石炭行》诗中记徐州煤矿云：“南山栗林渐可息，北山顽石何劳锻。”河南安阳唐坡出土的9块宋代铁锭，经分析含硫1.075％。对河南登封、新郑、密县等地所出42件宋代铁器所作分析表明，其中大多数含硫较高，应为煤炭所炼。陆游《老学庵笔记》卷1云：“北方多石炭，南方多木炭，而蜀又有竹炭。..邛州出铁，烹炼利于竹炭，皆用牛车载以入城，予亲见之。”

传统制钢术以灌钢为最重要和最具特色。沈括《梦溪笔谈》称：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，封泥炼之，锻令相入，谓之团钢，亦谓之灌钢。”这是古代文献中首次使用“团钢”、“灌钢”二词。它比东魏、北齐间綦毋怀文的宿铁法减少了灌炼次数，又用封泥造渣和保护，显有改进。百炼钢的制备工艺也首见于《梦溪笔谈》：“但取精铁，锻之百余火，每锻称之，一锻一轻，至累锻而斤两不减，则纯钢也。”宋曾敏行《独醒杂志》又记载一种独特的制钢术：“（湖南苗族）其俗举子，姻族来劳视者，各持铁投其家水中。逮子长授室，大具牛酒，会其所尝来往者，出铁百炼，尽其铁以取精钢。刀成铦利绝世，一挥能断牛腰。”类似的制钢术，西班牙西北部的塞尔忒人也使用。

宋代有色金属冶炼的杰出成就首推胆铜法。西汉《淮南万毕术》已有“曾青得铁则化为铜”的记述。《抱朴子》也说：“以曾青涂铁，铁赤，色如铜。”可见，古人对铁与铜盐的金属置换作用早有认识。作为提取纯铜的水法冶金工艺，胆铜法在宋代得到很大发展，并成功地用于生产。宋哲宗时（1086—1100），张潜在信州、饶州等地设场用胆水炼铜，并著有《浸铜要略》一书。据《宋会要辑稿》记述，北宋时期用胆水炼铜的冶场有11处，分布于广东、湖南、江西、浙江、福建等省，其中最著名的是信州铅山、饶州德兴和韶州岑水，并称三大场。据李心传《建炎以来朝野杂记》记载，大观年间（1107—1110）岁收铜660万斤，内有胆铜百万余斤，可知北宋时胆铜产量约占铜总产量的15—20％。南宋的铜主要来自江南地区，胆铜所占比重更达到85％左右。

用铁浸泡在胆水中置换金属铜，称作浸铜。若胆水不充盈，可用含胆矾的矿土沤泡过滤得到胆水，再置换得铜，称作淋铜。

宋洪咨夔《大冶赋》记述浸铜、淋铜工艺甚详：浸铜段称：“铅山兴利，首鸠僝功”，即浸铜最早由信州铅山场和饶州兴利场实施。“胆随味而不同，青涩苦以居上，黄醯酸而次中”，“泛浮沤而异容，赤间白以为贵，紫夺朱而弗庸”，是说由色泽和味感来辨别胆水质量的高下。“乃破不轑之釜，乃碎不湘之釜”，则指铁片由废弃的铁釜、铁锅破碎得来。中国是世界上最早发明和使用水法冶金的国家。胆铜法的成熟与推广是宋代矿冶业的重大成就。

在火法炼铜方面，《大冶赋》是最早记述“硫化矿—冰铜—铜”工艺的文献。赋中所载“乌胶”、“金星”、“蔌花”、“丹沙”、“鼠结”、“鸡燋”等矿物，据研究，应分别指黑铜矿（cuo）、黄铜矿（cufes2）、辉铜矿（cu2s）。采矿时，使用火爆法（“宿炎炀而脆解，纷剞劂而巧断”）。矿物含硫高，须经多次焙烧去硫，再反复烹炼，依次得到品位不同的冰铜（锍，铜、铁的硫化物的机械混合体），再经精炼得铜和用灰吹法提取金属银（“銗再炼而粗者消，鈲复烹而精者聚”，“排烧而汕溜倾，吹拂而翻窠露”）。镍白铜是中国古代有色金属冶炼的又一项杰出成就。除此之外，还有砷白铜即铜砷合金的制备。北宋何薳《春渚纪闻》卷10记薛驼用砒粉点铜：“其药正白而加光璨，取枣肉为圆，俟熔铜汁成，即投药坩埚中，须臾铜中恶类如铁屎者胶着埚面，以硝搅之，倾槽中，真是烂银。”这一工艺延至明清时期仍广为应用，见于《本草纲目》、《天工开物》等典籍。

钱币铸造至北宋达到巅峰，无论在合金配制的规范化、铸钱工艺的定型和钱文的摹写等方面都有重大的进展。

近年来，赵匡华、华觉明、戴志强、周卫荣、水上正胜等曾先后分析了近400枚北宋铜钱，绝大多数的铜含量在62—68％之间，铅在22—29％之间，锡在7—12％之间，各年号、各钱监所铸铜钱的成分相当接近；其中，太平通宝、天禧通宝的化学成分又与《宋史·食货志》所载制度相契合。这些都表明北宋时期迄至真宗时（998—1022），铸钱工艺规范的实施是控制得很严格的。钱法大坏是始自徽宗时（1101—1125），由于军事连年失利，经济濒临崩溃，铸钱时以铅充铜、锡，钱质变劣，急剧贬值，这从实物检验也得到了证实。

铸钱工艺早期多用范铸。南北朝以后，未见叠铸钱范及其模具，且唐初已用锡质母钱。因而，学者多认为铸钱工艺从唐代起有重大的变革。就目前资料来看，北宋初年已用母钱翻制砂质铸型，其后成为钱监铸钱的常规工艺，如永通监设有“模沙”作。《宋史·食货志》记大观元年（1106）“降钱式及锡母于铸钱之路”，张世南《游宦纪闻》称“（蕲春铁钱监）用工之序有三：曰沙模作，次曰磨钱作，末曰排整作”等等。《大冶赋》：“液爰泻于兜杓，匣遂明于模印”，说明也是用母钱印制铸型的工艺。“磋之以风车之輣轧，辘之以水轮之砰隐”，则更证实在铸钱作坊中至迟在宋代，就用风力机械和水力机械来磨磋和淘洗钱坯。

铁钱始铸于西汉时期。宋代是中国历史上铸造铁钱种类最多，数量最大的时期。神宗时，全国有铁钱9监，年铸铁钱88万余贯。夹锡钱则是杂有铅、锡的铁钱，而非有些学者认为的铜钱。这种劣钱本是为防止西夏等用铁钱改铸兵器而施行，在蔡京当政期间一再大量铸造，是北宋末期币政滥恶的又一例证。

隋唐以降，随着金属冶炼业的发展，大型、特大型铸件层出不穷，成为中国古代金属文化的突出标志之一。北宋嘉祐六年（1061）在湖北当阳建造铁塔，共13层，由44件铸铁构件叠装而成，总高18米，用铁近4万斤，经检验属麻口铁，含磷较高。正定铜佛坐落在河北正定隆兴寺大悲阁内。该寺始建于隋开皇六年（586）。五代时，铜佛被焚。宋开宝四年（971），奉赵匡胤之命重建。铜佛以生铁为基座，分7节，由泥型接铸而成，高20米，重达36吨。此外，太原晋祠铁人4尊，各高2米多，其中一尊铸于绍圣四年（1087）。四川峨嵋山圣寿万年寺普贤铜像，高7.4米，重12万斤，铸于太平兴国五年（980）。著名的针灸铜人，铸于天圣五年（1027），周身标明穴位，供习练针灸之用。

宋代研习金石之风大盛，朝廷大量铸作仿古的鼎彝等器。著名的大晟钟即其一例，至今犹存于北京故宫博物院等处。赵希鹄《洞天清禄集》首载失蜡法的工艺过程：“古者铸器必先用蜡为模，如此器样，又加款识刻画。然后以小桶加大而略宽，入模于桶中。其桶底之缝微令有丝绒漏处，以澄泥和水如薄糜，日一浇之，俟干再浇，必令用足遮护。讫，解桶缚，去桶板，急以细黄土，多用盐并纸筋，固济于原澄泥之处，更加黄土三寸，留窍，中以铜汁深入。然一铸未必成，此所以为贵也。”南宋时，杭州姜娘子以铸器精巧著称，用的就是失蜡法。

第六节　机械

宋代机械制造方面最杰出的成就是水运仪象台的创制。它突出地反映了处于巅峰时期的传统机械工程技术的水平。水运仪象台是集天文测量仪器和报时装置于一体的大型天文钟，由水力通过一组齿轮系统予以驱动和运行，宋哲宗元祐二年（1087）至元祐七年（1092）由苏颂、韩公廉负责设计制造完成。绍圣年间，苏颂著《新仪象法要》详细记述并图示了它的结构和尺寸，使后人得以窥其堂奥。水运仪象台高36.65尺，宽21尺，为截面方形的木结构建筑。其原动轮称作枢轮，边缘有水斗和铁拨子。顶部设杠杆装置，相当于钟表的擒纵机构，可控制枢轮作定速转动。这是世界上最早的擒纵装置，在机械发展史上具有重要价值。计时装置称作昼夜机轮，经由木人及击钟、击鼓等方式，自动报时。上设浑象和浑仪，用来观测天象和显示天体运行。浑仪所处木屋有可开合的屋面板，与现代望远镜观测的可开启屋顶具有相同的作用。水流系由河车经筒车灌注到天河（受水槽）中，再经铜壶滴漏装置（天池，平水壶）驱动枢轮。昼夜机轮由传动齿轮通过昼夜钟鼓轮、昼夜时初正轮、报刻司辰轮、夜漏金钲轮和夜漏司辰轮来报时。浑象设有天轮，与昼夜机轮轴相接。浑仪设有环状齿轮（天运单环）和名为天毂的小齿轮，从而也可随着水轮运转。全部齿轮系是从6个齿轮的传动到600个齿的运转。王振铎于年据《新仪象法要》对水运仪象台按的比例作了复原，陈列195815于中国历史博物馆。

类似的齿轮系在王黼所制名为璇玑玉衡的水力驱动的天文仪器中也予使用。据《宋史·律历志》载，宣和六年（1124）制成玑衡，这种仪器要“注水激轮。其下为机轮四十有三，钩键交错相持，次第运转，不假人力。多者日行二千九百二十八齿，少者五日行一齿。疾徐相远如此，而同发于一机，其密殆与造物者侔焉”。

宋代在机械制造方面的另一杰出成就为指南车和记里鼓车的创制。《宋史·舆服志》首次详载指南车的结构：“仁宗天圣五年工部郎中燕肃始造指南车。..其法用独辕车，车箱外笼上有重构，立木仙人于上，引臂南指。用大小轮九，合齿一百二十。足轮二，高六尺，围一丈八尺。附足立子轮二，径二尺四寸，围七尺二寸，出齿各二十四，齿间相去三寸。辕端横木下立小轮二，其径三寸，铁轴贯之。左小平轮一，其径一尺二寸，出齿十二；右小平轮一，其径一尺二寸，出齿十二。中心大平轮一，其径四尺八寸，围一丈四尺四寸，出齿四十八，齿间相去三寸。中立贯心轴一，高八尺，径三寸。上刻木为仙人。其车行，木人指南。”其后，吴德仁于大观元年（1107）又献指南车和记里鼓车之制，后者也是利用齿轮传动，由木人击鼓表示车行里程。这两种车辆也由王振铎复原，陈列于中国历史博物馆。

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》。

第八节　造纸

辽宋夏金时期的印刷业极为发达，对于纸张的需求大为增加，因而促进了造纸业的发展。这一时期是造纸业发展的鼎盛时期，中国古代造纸技术获得了全面的提高，尤其是竹纸兴起，其制造技术日臻成熟。此外，还发明了多种造纸新工艺，创制了一些为当时和后世所称道的名纸，纸的用途也更加广泛。

竹纸竹纸的兴起及其制造技术的成熟，是宋代在造纸方面的重大成就。竹材质地坚密，结构复杂，要将其中的茎秆纤维分离出来作为纸料，其难度是相当大的，因此用竹造纸也比较晚。竹纸究竟起源于何时，学术界迄今尚无定论，主要有东晋和唐两说。宋代赵希鹄《洞天清录集》提到：“二王（王羲之、王献之）真迹，多是会稽竖纹竹纸。”《增补事类统编》载梁萧子良曾提到张茂作箈纸，据考证，箈即嫩竹，等等。这是主张竹纸始于东晋的基本文献依据。但不少学者对此有异议，认为这些说法并不可靠。唐代关于竹纸则有可信的明确记载，如李肇《国史补》卷下载有“韶之竹笺”，段公路《北户杂录》提到睦州（今浙江淳安西）所出之“竹膜纸”等。近年一些纸史专著引用北宋苏轼所说：“今人以竹为纸，亦古所无有也。”或认为这种说法与史实不符，或认为这说明竹纸在当时还是一种新事物，对其渊源尚缺乏了解。实际上，苏轼的原话是：“昔人以海苔为纸，今无复有，今人以竹为纸，亦古所无有也。王逸少竹叶帖，长安水丘氏传宝之，今不知所在，三十年前见其摹本于雷寿。”1由上下文可见，竹叶帖是在竹叶上书写的，“以竹为纸”当指竹叶，将其解释为竹纸，显然是望文生义而造成的误解。北宋前期竹纸产量也许还不大，但并不鲜见，如有文献记载王安石好用小竹纸，士大夫翕然效之，等等。

北宋初期所造竹纸比较脆弱，质量较差。苏易简《文房四谱·纸谱》说：“今江浙间有以嫩竹为纸。如作密书，无人敢拆发之。盖随手便裂，不复粘也。”蔡襄《文房杂评》也说：“吾尝禁所部不得辄用竹纸，至于狱讼未决而案牍已零落，况可存之久远哉！”这种情况表明当时竹纸制造技术还不成熟，其生产工艺仍在不断的改进之中。著名书法家米芾曾在《越州竹纸诗》中写道：“越筠万杵如金版，安用杭由与池茧”1，说明竹纸质量有所提高，甚至超过了杭郡“由拳”和池州“茧纸”等皮纸。他在《书史》和《评纸帖》中还提到，他在50岁时始用竹纸作书，并曾亲自捶打加工竹纸，“予尝捶越竹，光滑如金版”，“十日数十纸”。陈槱《负暄野录》卷下说：“今越之竹纸，甲于他处。”剡溪竹纸更是名满天下，施宿等《嘉泰会稽志》提到：“然今独竹纸名天下，他方效之，莫能仿佛，遂掩藤纸矣”，“竹纸上品有三，曰姚黄，曰学士，曰邵公，三等皆佳”。这些记载表明，南宋时期竹纸制造技术已经成熟，并且制出质量上乘的著名品种，这是我国造纸术的重大1《中国航海史（古代航海史）》，人民交通出版社1988年版。

1苏轼：《东坡志林》卷9。

进展。当时竹纸的产量也很大，以致超过了其他纸种，成为图书典籍、官府文牍和私家信笺等的主要用纸。

辽宋夏金时期竹纸的主要产地有浙江、福建、四川、江西、广东、湖南、湖北等省，其中尤以杭州、建阳、成都（双流）等地的竹纸生产最为发达。关于竹纸的生产工艺，宋代文献中仅有一些零星的记载，如南宋陈槱提到：“又吴人取越竹，以梅天水淋，晾令干，反复捶之，使浮茸去尽，筋骨莹澈，是为春膏，其色如蜡。”1这段话涉及选取竹料、淋水浸沤、加工捶洗等工序，但其记述较为简略，且非造竹纸的全过程。直到明代宋应星《天工开物》“杀青”篇才有关于竹纸制造技术的详细记载。

造纸新工艺这一时期的造纸原料，除竹子外，还有树皮、麻、藤、麦秆、稻草等。

以楮、桑等抄造的皮纸在产量上仅次于竹纸，居第二位，藤纸则因资源有限而逐渐被淘汰。此外还有竹、树皮及竹、麻的混料纸，以及利用废旧纸张经处理回槽并掺入新纸浆所造的“还魂纸”等。

这一时期在造纸工艺方面也有不少新的发明和改进。如元费著《蜀笺谱》提到四川锦江旁以纸为业者说：“江旁凿臼为碓，上下相接。凡造纸之物，必杵之使烂，涤之使洁，然后随其广、狭、长、短之制以造。”用水碓舂捣纸料可节省人力，提高工效，保证质量，是造纸技术的一项重要革新。在我国，水碓古已有之，一般用于舂米，到元代王祯《农书》还介绍了更为先进的连机碓。上述引文虽出自元人作品，但一些纸史论著认为宋代已用水碓捣纸，这是有道理的。20世纪60年代，有学者到我国南方进行调查，发现当时有些地区仍将水碓用于造纸2。

向纸浆中添加某些植物粘液作为造纸悬浮剂，对改进纸张质量具有重要作用，是反映造纸技术进步的一项重要新工艺。我国古代曾将这类植物粘液称为“滑水”、“纸药”或“纸药水”。我国何时在造纸过程中使用纸药尚不清楚，对此最早的文献记载则见于宋代。如南宋周密《癸辛杂识》提到：“凡撩纸，必用黄蜀葵梗叶，新捣，方可撩，无则不可以揭。如无黄葵，则用杨桃藤、槿叶、野葡萄皆可，但取其不粘也。”由此可见，当时最常用的纸药来自黄蜀葵、杨桃藤等植物。在世界造纸史上，使用植物粘液作为造纸悬浮剂当以中国为最早。

在宋代，巨幅“匹纸”的出现，也表明了当时造纸技术的进步。宋代以前，长卷之类的长幅巨纸，一般是将一张张小幅纸用由楮树汁、面粉和白芨末制成的浆糊粘连起来的。而在宋代已能直接制造长达3丈至5丈的巨幅纸。苏易简提到：“黟、歙间多良纸，有凝霜、澄心之号。复有长者，可五十尺为一幅。盖歙民数日理其楮，然后于长船中以浸之，数十夫举帘以抄之，傍一夫以鼓而节之，于是以大薰笼周而焙之，不上于墙壁也。由是自首自尾，匀薄如一。”陈抄造这样大的纸张，需要有相应的巨型纸帘、抄纸槽和烘干设备，还要数十人统一指挥，协同动作，其难度是相当大的，其场面也颇为壮观。这充分反映出当时纸工们的智慧和创造精神。这种匹纸产量不高，价格2乾隆《绍兴府志》卷18《物产志》。

陈槱：《负暄野录》卷下。

昂贵，使用者较少，但至今尚有样品传世。如现藏于辽宁省博物馆的宋徽宗赵佶草书《千字文》长卷，长达3丈有余，中无接缝，纸面朱地描以泥金云龙纹图案，其制造和加工技巧确实令人赞叹不已。

各种名纸和加工纸从五代到辽宋夏金时期，还出现了不少为当时和后世所称道的名贵纸张以及加工特制的纸张。这也是这一时期造纸技术进步的重要标志。

五代时最著名的纸是澄心堂纸。“澄心堂”为南唐烈主李昇任金陵（今南京）节度使时的闲居之所。苏易简《文房四谱·纸谱》说：“南唐有澄心堂纸，细薄光润，为一时之甲。”沈括《梦溪笔谈》说：“后主（李煜）时，监造澄心堂纸承御，系剡道其人。”这种纸纸面光滑，细密坚韧，质量很好，在南唐时极为贵重，百金难得一枚。梅尧臣在诗中说它“滑如春冰密如茧，把玩惊喜心徘徊”，“江南李氏有国日，百金不许市一枚”1。梅尧臣还提到澄心堂纸的造法：“寒溪浸楮舂夜月，敲冰举帘匀割脂。焙干坚滑若铺玉，一幅百金曾不疑。”2这里涉及备料、舂料、抄造和焙干等工序，其中“寒溪浸楮”、“敲冰举帘”则为制造澄心堂纸之类好纸的特殊工艺。据蔡襄《文房四说》记载，澄心堂纸产于“江南池、歙二郡”，即今安徽南部的黄山市地区，然后将原纸运往金陵进行加工。由于澄心堂纸是一种质量上佳的名纸，所以自宋代至清代均曾有人仿制，颇受书画家的欢迎。

宋代最著名的纸当属金粟山藏经纸。浙江海盐西南有金粟山，山下有金粟寺，寺中曾藏有北宋时的大藏经数千轴1，其纸每幅背上有小红印记“金粟山藏经纸”。这种纸多为硬黄类桑皮纸，由数层粘制而成，纸质较厚，无纹理，内外皆蜡，有些类似现在的牛皮纸，而质量远胜之。金粟山藏经纸后来被逐渐盗出，散入民间，剥取为装潢之用，并称为“宋笺”。到了清代，书画家和收藏家多喜用它作为珍贵书画的引首。如周嘉胄《装潢志》说：“余装卷以金粟笺、白芨糊，折边永不脱，极雅致。”

温州蠲纸始于唐而盛于宋，在当时也是一种很有名的高级纸。程棨《三柳轩杂识》说：“温州作蠲纸，洁白坚滑，大略类高丽纸。东南出纸最多，此当为第一焉。由拳皆出其下，然所产少。”蠲纸是桑皮纸。明弘治《温州府志》载有加工方法：“其法用糨粉和飞面入朴消，沸汤煎之，俟冷，药酽用之。先以纸过胶矾，干，以大笔刷药，上纸两面。候干，用蜡打如打碑法，粗布缚成块揩磨之。”2这种纸产量不高，但宜书宜画，颇受人们喜爱，《清波别志》说：“蠲纸，今出永嘉，士大夫喜其发越翰墨，争捐善价取之，殆与江南澄心堂纸等。”

除上述者外，他如新安皮纸、四川麻纸、天台玉版等，也都是备受时人赞誉的良纸。

在宋代，对于纸张进行砑光、砑花、涂粉、施胶、加蜡、泥金、染色等加工技术，也得到了进一步的发展，出现了名目繁多的各种加工纸。其中最1潘吉星：《中国造纸技术史稿》，文物出版社1979年版，第103—104页。2苏易简：《文房四谱·纸谱》。

1梅尧臣：《宛陵集·永叔寄澄心堂纸二幅》。

2梅尧臣：《宛陵集·答宋学士次道寄澄心堂纸百幅》。

著名的为谢公十色笺。谢景初（1019—1084），字师厚，庆历进士，历任余姚知县、成都府路提点刑狱等，为北宋著名诗人、书法家黄庭坚的岳父。元代费著《蜀笺谱》说：“纸以人得名者，有谢公，有薛涛。所谓谢公者，谢司封景初师厚，创笺样以便书尺，俗因以为名”，又说“谢公有十色笺：深红、粉红、杏红、明黄、深青、浅青、深绿、浅绿、铜绿、浅云，即十色也”。“谢公笺”是谢景初创意制成的艺术信笺，与“薛涛笺”齐名。宋代也曾仿制过薛涛笺。

在宋代还专门创制出一种印书用的椒纸。这种纸也很有特色，尤其是具有良好的防蛀性能。清人叶德辉提到宋版《春秋经传集解》书末有钤记：淳熙三年（1176）四月十七日，秦玉桢等奏闻：“《春秋左传》、《国语》、《史记》等书，多为蠹鱼伤牍，未敢备进上览。奉敕用枣木、椒纸，各造十部。四年九月进览。”1这里所说的“椒纸”，可能是用花椒等芸香科植物果实或其树皮浸水处理过的纸，可以杀虫防蛀。据说，由宋传至清的《埤雅》和《史记表传》两书，因系椒纸所印，数百年间“无一蠹伤虫蛀之处”2。纸制品和纸类论著辽宋夏金时期，随着纸的产量的增加和质量的提高，纸的用途也更加广泛。纸张除大量用于官私文书和印制书籍外，还用来制作纸衣、纸帐、纸被、纸冠、纸枕、纸鸢、纸瓦、纸牌等丰富多采的纸制品。在这一时期，还出现了纸的一些新的重要用途，如印制纸币和制作霹雳炮等，这两者对后世都产生了深远的影响。

从金属货币到纸币的转变，可说是货币史上的一次革命。我国则是世界上最早发行和使用纸币的国家。据考证，早在汉武帝时，我国就创制过“皮币”，唐代又有了类似后世汇票的“飞钱”，说明人们很早就已开始了用其他币种替代金属钱币的尝试。但真正使用纸币，则始于宋代。最早出现的纸币是北宋真宗时四川商民自行印发的“交子”，此后官府又设置“交子务”，专门负责印制和发行“交子”，并禁民私造。马端临《文献通考·钱币考》载：“初，蜀人以铁钱重，私为券，谓之‘交子’，以便贸易。富人十六户主之。其后，富人赀稍衰，不能偿所负，争讼数起。寇瑊尝守蜀，乞禁交子。薛田为转运使，议废交子则贸易不便，请官为置务，禁民私造。诏从其请，置交子务于益州。”在两宋时，还曾发行“钱引”、“关子”、“会子”等，均为纸币。但后来由于财政危机，滥发纸币的现象非常严重，如南宋理宗绍定六年（1233）纸币发行量高达3.2亿多缗（每缗为1000文），通货膨胀，纸币贬值，以致“弃掷燔烧，不复重惜”。此外，金朝也发行过纸币“交钞”，后来元朝也发行了交钞和宝钞等，意大利旅行家马可·波罗还曾将当时中国通行纸币的情况介绍给欧洲。

这一时期纸的另一新用途是用来制作火器。例如，“霹雳炮”就是一种纸壳爆炸性火器。著名诗人杨万里在《海鳅赋》中介绍了其制作方法1：用纸1亦称有六百函，可能是分别按大藏经装订或存放的不同方式而作出的不同估计，见清张燕昌《金粟笺说》引《金粟寺记》，《金粟寺志》，胡震亨《海盐县图经》等。

2弘治《温州府志》卷7《土产》。

1叶德辉：《书林清话》卷6。

卷成管状，里边装入火药和石灰，再加导火装置。这种纸炮类似于爆竹和花炮，爆炸后可伤人或迷人眼目，有较大的威力，并用于宋金战争中。此外，有些“火箭”和“火炮”也都是纸管中装填有火药的管形火器。2造纸业的发展、造纸术的进步，以及纸对社会生活的重要影响，日益引起人们的关注，因而宋元时期出现了一些研究纸的专门论著。苏易简（957—995）《文房四谱》（986）中的《纸谱》，是我国也是世界上最早的一部关于纸的专著。《纸谱》分为叙事、制造、杂说、辞赋四部分，记述了纸的源流、名称、制作、加工、用途、特点等，具有很大的史料价值。陈槱《负暄野录》和赵希鹄《洞天清录集》等书，也都有论纸专篇。此外，米芾《书史》和《评纸帖》关于纸的评论，《太平御览》纸都收录的关于纸的事项，周密《癸辛杂识》、程棨《三柳轩杂识》等宋人笔记中关于纸的记述等，都是纸史研究的重要资料。元代费著《蜀笺谱》和鲜于枢《纸笺谱》等，也是很有价值的纸类专著。但这些著作的内容大多偏重于纸的掌故和诗赋文字，很少涉及具体的造纸方法，对研究造纸技术尚有所不足。

2戴家璋主编：《中国造纸技术简史》，中国轻工业出版社1994年版，第127页。

第九节　印刷

雕版印刷的盛行

五代是中国印刷史上雕版印刷开始盛行的重要时期。这一时期不仅民间印刷业有所发展，而且出现了由朝廷提倡和组织的较大规模的刻印书籍活动。例如，后唐宰相冯道等奏准刻版印卖儒家群经，作为儒生学用的标准文本。当时，自后唐长兴三年（932）始据唐《开成石经》校刻《九经》（《易经》、《书经》、《诗经》、《三礼》和《春秋三传》），历后晋、后汉，至后周广顺三年（953），共用二十余年时间方告完成。这“九经”世称《五代监本九经》，是我国历史上最早雕印的儒家典籍。五代时在蜀、南唐、吴越、闽等一些较为偏远的地区，社会相对安定，印刷业也比较发达。如在四川成都，前蜀雕印的贯休《禅月集》，后蜀雕印的增广《唐本草》（《蜀本草》），毋昭裔主持雕印的《九经》、《文选》、《初学记》、《白氏六帖》等都很著名。在杭州，吴越王钱俶曾雕造《宝箧印经》8.4万卷。从湖州天宁寺、杭州雷峰塔和绍兴城关镇等处发现的钱俶印经来看，其中有些经卷，扉画线条明朗精美，文字清晰悦目，纸质洁白，墨色精良，千年如新，说明吴越的印刷品不但数量多，质量亦臻上乘，可见当时雕版印刷技术已达到相当高的水平。而钱俶出资用绢素印的2万幅24种应现观音像，则是我国最早用丝织品印刷的版画1。后来如开封、杭州、成都、建康、福州等都发展成重要的出版中心。

辽宋夏金时期刻书成风，官、私、坊刻均有很大发展，雕版印刷业趋于鼎盛。两宋时，刻书地点已相当普遍，尤其是开封（今属河南），杭州（今属浙江），成都、眉山（今皆属四川），建宁、建阳、福州（今皆属福建），建康（今江苏南京）等地都刻印了大量书籍。据估计，宋代刻本当有数万部。所刻书籍内容包括经、史、子、集、释、道、天算、医药、类书、丛书等，丰富多采，品类齐全。当时最早进行的大规模雕版工程是在成都开雕，自宋太祖开宝四年（971）至太宗太平兴国八年（983）历时12年才雕印完成的《大藏经》（世称《开宝藏》或《蜀藏》），共1076部，5048卷，所雕印板达13万块。宋神宗元丰三年（1080）至徽宗崇宁二年（1103）福州东禅寺刻印《东禅寺大藏》（世称《崇宁藏》或《福藏》）达6434卷。以后刻的福州《毗卢藏》，湖州《圆觉藏》、《资福藏》，平江（今苏州）《碛砂藏》等，也都达五六千卷之多。宋代刻印的几种《道藏》，如《宝文统录》、《大宋天宫宝藏》、《政和万寿宝藏》，也分别有四五千卷。这一系列大型雕印工程，在一定程度上反映了两宋时期雕版印刷的能力和雕印技术的成熟。宋代有不少著名刻工，甚至有妇女参加雕版，刻写精细。宋版书多由善书者书写上版，字体常用名家书体，且纸墨精良，装帧版式美观大方，素被后世藏书家视为珍本。

辽代印刷中心是南京（或称燕京，今北京）。所刻《辽藏》和僧人行均的字书《龙龛手镜》都很著名。辽代约在辽兴宗耶律宗真景福元年（1031），雕成全部木板《大藏经》，世称《辽藏》或《契丹藏》。这是辽代最大的雕1杨万里：《诚斋集》。

印工程。《辽藏》系据宋藏翻刻，并赠送了5部给高丽。后来高丽显宗王询又曾据《辽藏》和《开宝藏》刻成《高丽藏》。重熙十三年（1044），契丹贵族志智和尚在燕都募钱造经一藏，“以糯米胶破新罗墨，方充印造，白檀木为轴，新罗纸为幖，云锦为囊，绮绣为巾，织轾霞为绦，■苏枋为函”1。这是一部用高丽纸墨印造，上好材料装裱，白檀木做轴的卷轴本佛经，其中以糯米胶调墨印书，色泽极好，是辽代印工的一项创造。1974年，在山西应县佛宫寺释迦塔发现一批辽代印刷品，其中有辽代刻经、辽版书籍和彩色佛像等，印刷年代最早的是统和八年（990）燕京印造的《上生经疏科文》1卷。这些发现是研究辽代印刷史的珍贵资料。此外，辽代还有一些汉文书的契丹文译本，但现尚不知是否有契丹文印本。

金代的印刷业也比较发达，其印刷中心主要在中都（今北京）和平水（今山西临汾）。所印书籍有经、史、文集、科技书、医药书、释藏、道藏等。金代监本书和有些坊刻书，刻印精良，可与宋版书相媲美，说明金代的印刷技术也有很高的水平。金代最大的雕印工程是释藏《赵城藏》。据研究，《赵城藏》主要是据宋《开宝藏》翻刻，当有7000余卷，现存近4500卷，其中有不少是其他藏经所未收的。另一项可与之相比的是道藏《大金玄都宝藏》，共6455卷，要比《政和万寿道藏》多近1000卷，可说是最完备的一部《道藏经》。此外，金代还刻印有多种汉文书的女真文译本，但可惜的是至今尚未发现有何种传留至今。

西夏也很重视印刷业，印刷中心在其都城兴庆（今宁夏银川），官、私刻书为数不少。据文献记载，最大的印书工程当属西夏文《大藏经》，但是否刻印全藏已难详考。西夏刻书除佛经外，还有用西夏文创作的语文、法律、诗歌、谚语、医术、历书，以及由汉文翻译的儒家经典、诸子、史传、小说、兵书、医书等等。

除印制书籍外，两宋时期印造纸币和茶盐钞引等，是雕版印刷术的又一重要用途。当时所印交子、会子绘有人物图样，北宋徽宗时还特别铸造六颗印记，并饰以花纹图案，以便印行彩色纸币，南宋孝宗时又采用铜版印造会子，这些都为后来印刷技术的发展提供了重要的启示。

毕昇与活字印刷术的发明和发展两宋时期，虽然雕版印刷有了很大的发展，但这种印刷方法费工费时，一套书版只能印一种书，而保存书板又要占用很大空间，因此其缺欠和局限性是很明显的，自有改革的必要。于是，在北宋仁宗庆历年间（1041—1048），印刷技术又出现了重大的突破，这就是毕昇发明的活字印刷术。沈括《梦溪笔谈》对此有详细的记载：“版印书籍，唐人尚未盛为之。自冯瀛王（冯道）始印五经，以后典籍，皆为版本。庆历中，有布衣毕昇又为活版。其法用胶泥刻字，薄如钱唇，每字为一印，火烧令坚。先设一铁板，其上以松脂、腊和纸灰之类冒之。欲印，则以一铁范置铁板上，乃密布字印。满铁范为一板，持就火炀之。药稍熔，则以一平板按其面，则字平如砥。若止印三二本，未为简易，若印数十百千本，则极为神速。常作二铁板，一板印刷，一板已自布字，此印者才毕，则第二板已具，更互用之，瞬息可就。每一字皆有数印，1冯家昇：《火药的发明和西传》，上海人民出版社1958年版，第23页。如‘之’、‘也’等字，每字有二十余印，以备一板内有重复者。不用则以纸贴之。每韵为一贴，木格贮之。有奇字，素无备者，旋刻之，以草火烧，瞬息可成。不以木为之者，木理有疏密，沾水则高下不平，兼与药相粘，不可取，不若燔土，用讫，再火令药熔，以手拂之，其印自落，殊不沾污。昇死，其印为余群从所得，至今保藏。”1关于毕昇的生平事迹，迄今尚未找到更多的确切资料。有些涉及印刷史的论著，根据沈括所说“布衣毕昇”，推测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，特别是未做高官的读书人。毕昇无疑是位平民，但他当是生活在北宋仁宗时的一位对刻印书籍有兴趣并很熟悉雕版印刷技术的知识分子，而不大可能是有些文化的普通工匠。他看到了当时对书籍的大量需要，也看到了雕版印刷的缺欠，因而致力于研究一种节省人工物料且效率较高的新的印刷方法。起初，他试制出木活字，由雕刻木版到制作木活字，这是很自然的，结果却没有成功。后来，经过反复试验，他终于发明了相当成熟的胶泥活字印刷术。另外，沈括《梦溪笔谈》卷20还提到宋真宗大中祥符年间的一位老锻工毕升。从生活年代和称呼来看，“布衣毕昇”和“老锻工毕升”，应该不是同一个人。

沈括关于毕昇活字印刷术的记述是非常具体翔实的，其中包括制作活字、排版、印刷、拆版、活字存放、检索、补刻冷僻字等完整的活字印刷工序，以及活字印刷的优点及其适宜于大量印制的情况。从沈括的记述看，毫无疑问，毕昇用他创制的胶泥活字印过书，但遗憾的是史缺有间，现在还难以说出他究竟印制过何种书籍。

毕昇之后，特别是由于沈括的记载，活字印刷术得到了一定程度的传播和发展。例如，1965年，在浙江温州白象塔修复过程中，曾发现北宋崇宁二年（1103）前后的《佛说观无量寿佛经》残页。不少专家以其中“杂色金刚”的“色”字倒置等为据，推断此《无量寿经》为北宋泥活字印本1。果真如此，则这一印本是现存最早的泥活字印刷品。不过，有些学者对此还存有疑义。此外，据有关专家研究，1989年甘肃武威新华乡缠山村亥母洞遗址出土的西夏文《维摩诘所说经》残卷1，及西夏黑水城（今内蒙古额济纳旗）城西佛塔遗址发现的《维摩诘所说经》5卷（现藏于俄罗斯圣彼得堡东方学研究所）1，都是西夏文泥活字印本，刊行年代应为12世纪中叶，不迟于13世纪初。南宋绍熙四年（1193），时任观文殿学士兼判潭州（今湖南长沙）的周必大，在给友人程元成的信札中写道：“近用沈存中法，以胶泥铜板，移换摹印，今日偶成《玉堂杂记》二十八事，首■台览。尚有十数事俟追记，补段续纳。”1周必大运用沈括所记毕昇活字印刷术，印制《玉堂杂记》，这是现在已知最早见于文献记载的泥活字印本。其中铜板比铁板传热性能好，以之代替铁板，是对泥活字印刷术的改进。

这一时期木活字印刷术也有所发展。毕昇曾试制木活字，但因沾水变形和不易拆版而改用泥活字。如果选用适当木料和改变拼版方式，这两个问题1张秀民：《中国印刷史》，上海人民出版社1989年版，第47页。

1即满：《妙行大师行状碑》，见陈述辑校《全辽文》卷10，中华书局1982年版。1沈括：《梦溪笔谈》卷18《技艺》。

1金柏东：《温州市白象塔出土北宋佛经残页介绍》，《文物》1987年第5期。1孙寿龄：《西夏泥活字版佛经》，《中国文物报》1994年3月27日。是不难解决的。因此当时一些工匠按照毕昇的技术思想从事木活字实验，并取得了成功。清代以来藏书目录中著录了七八种宋活字本书籍。其中如缪荃孙所藏南宋嘉定十四年（1221）刊范祖禹《帝学》，清宫天禄琳琅阁旧藏宋刊《毛诗》等，多认为是宋代木活字本，但对此也有不同看法，尚有待进一步研究方能定论。1991年，在宁夏贺兰县拜寺沟方塔发现了一批西夏文献，其中由藏文译成西夏文的藏传佛教密宗典籍《吉祥遍至口和本续》印本9册，有些汉文数字倒置，经专家鉴定，其刊印于12世纪下半叶西夏仁宗时期（1140—1193），相当于南宋高宗至孝宗时期，为西夏文木活字印本，也是现在已知最早的木活字本2。从其木活字技术和印本装订方式看，显然受到中原的影响。此外如西夏黑水城佛塔发现的西夏文《三代相照言集文》（现藏于圣彼得堡东方研究所），卷尾发愿文汉译文有“字活新印者陈集金”，灵武县发现的西夏文《大方广佛华严经》卷5（现藏日本京都大学）题记汉译文有“都发愿令雕碎字勾管为印者都罗慧性”，该书卷40（现藏北京图书馆）题记汉译文有“实勾管作选字出力者”等3。在西夏文中，“字活”、“碎字”的意思都是汉文中的“活字”，“选字”则为拣字和排字。据研究，这些西夏文文献以及俄藏西夏文《德行集》等，都是木活字印本。西夏的木活字技术是由内地传入的，刊印工作也大多是由党项族工匠和汉族工匠共同完成的。然而在两宋文献中迄今尚未发现有关木活字印刷技术的更多记载。到了元代，著名科学家王祯才在《农书》中对于木活字技术作了系统的总结并且有所创新。

毕昇发明的活字印刷术，是印刷技术史上的一个新的里程碑，它的出现对后世产生了极其深远的影响。大约在13世纪活字印刷术传入朝鲜，16世纪经朝鲜传入日本。大约也是在13世纪，活字印刷术经由新疆传入波斯，后来又经过蒙古军西征等不同途径传入欧洲。在这种经济、方便，尤其适用于拼音文字的中国印刷术的直接或间接的启发下，德国谷腾堡于1455年前后发明了用铅、锡等合金制成的金属活字和其他印刷设备，推动了欧洲印刷业的迅速发展，而大量印行的书籍，又在传播希腊古典文化，文艺复兴和宗教改革运动中发挥了不可估量的作用。但谷腾堡的发明已比毕昇晚了400多年。活字印刷术，是中国对于人类文明的又一伟大贡献。

2史金波：《现存世界上最早的活字印刷品——西夏活字印本考》，《北京图书馆馆刊》，1997年第1期。3周必大：《周益文忠集》卷198《与程元成给事书》。

第十节制瓷五代时期的瓷业五代时期的瓷业主流仍然是“南青北白”，而制瓷技术则继唐之后有所发展，其中尤以越窑青瓷与定窑白瓷最为著名。吴越国的越窑青瓷，多为贡品，胎质细腻，胎壁较薄，施釉均匀，釉色青润有光泽，造型和纹饰端整秀丽，反映了越窑瓷器在原料处理、烧造技术和装饰手法等方面的进步。如故宫博物院所藏一件杯式执壶，流长而微曲，颈部加高，把手也较唐代的形式略长，壶腹近似圆球形，釉色明润，造型秀美，使用轻巧方便。又如浙江嵊县出土的青瓷七子纹盒，盒盖上贴印七个儿童，形象栩栩如生，装饰花纹层次分明，极为精美。这些都可说是越窑的代表性产品1。吴越王钱元瓘墓出土的龙身涂金瓷罂，是当时用金银装饰的所谓“金■越瓷”，是一件难得的珍品。五代越窑制瓷工艺的另一成就，是烧制缸、瓶等大件瓷器，这在成型和烧成技术上都是相当困难的。

唐代白瓷最有名的是邢窑。到了晚唐和五代，河北曲阳定窑的白瓷产品逐渐兴起，其声誉也逐渐超过了邢窑。如河北曲阳涧磁村窑址出土的器物有碗、盘、灯、碟、罐、盒、瓶、枕及玩具等，胎质一般都很细腻，胎体较薄，釉色也较莹润，说明其工艺水平是相当高的。

五代时的柴窑瓷器曾被列为五大名瓷之一。明张应文《清秘藏》、谷应泰《博物要览》都载有关于柴瓷的精彩描述。如张应文提到：“论窑器，必曰柴汝官哥定，柴不可得矣。闻其制云：青如天，明如镜，薄如纸，声如磬。此必亲见，故论之如是其真。”2谢肇淛提到柴窑时说：“今人得其碎片亦与金翠同价矣”，“世传柴世宗时烧造，所司请其色，御批云：雨过天青云破处，者般颜色做将来”1。柴窑的“雨过天青”瓷器受到如此之高的赞誉和推崇，可见当时烧造技术的高超水平。但可惜的是明代人就已见不到柴窑的成器了。而柴窑的具体窑址迄今尚未发现。有人认为柴窑即在后来的钧窑范围之内，也有人认为在郑州，但都缺乏足够的证据。1柴窑仍是中国陶瓷史上的一个未解之谜。

宋代制瓷技术的发展辽宋夏金时期的制瓷技术达到了一个新的高峰，名瓷名窑遍布南北，特别是陆续形成的定窑、钧窑、耀州窑、景德镇窑、越窑、龙泉窑和建窑等八大窑系，以及定、汝、官、哥、钧五大名窑，各具特色，呈现出百花齐放的局面。

北方的定州窑，后称“北定”，以烧造白瓷为主。定窑白瓷继承和发展了邢窑白瓷的技术成就。其胎质细薄，釉色滋润、洁白，造型端巧，装饰讲1牛达生：《我国最早的木活字印刷品——西夏文佛经吉祥遍至口和本续》，《中国印刷》1994年第2期。2史金波、黄润华：《北京图书馆藏西夏文佛经整理集》，《文献》1985年第4期。1叶喆民：《中国陶瓷史纲要》，轻工业出版社1989年版，第112页。1张应文：《清秘藏》卷上《论窑器第六》。

究，烧造技术已臻完善。根据化验结果，定窑白瓷胎泥中氧化铝和氧化钛含量较高，尤其是氧化铝约在30％以上。瓷釉配方中，以白云石代替石灰石，氧化镁含量也较一般为高，而氧化铁则在1％以下，烧成气氛为氧化焰，烧成温度应高于1100c。定窑工匠发明的覆烧工艺，是把盘碗之类的器皿倒过来烧，并用较薄的垫圈支垫，以代替过去的匣钵。这种装烧方法，不仅节省窑位，而且节省物料和更充分地利用热效，因此使得产量增加，成本下降，后来得到了普遍的推广。2由于覆烧法制成的器皿，沿上多不施釉，称为“芒口”。有些定瓷芒口处包镶有金、银、铜口，以增强其装饰效果。定瓷在装饰方法上有刻花、划花、印花及浮雕等，纹饰精美，对当时及后世各地瓷窑都有很大的影响。除白瓷外，定窑还烧绿釉、黑釉和酱色釉器等。

汝窑主要烧造宫廷用瓷。汝窑青瓷是北宋青瓷的杰出代表。胎体较薄，胎泥极细密，呈香灰色，釉层较厚，釉色天青。谷应泰《博物要览》和高濂《遵生八笺》称汝窑瓷器“其色卵白，汁水莹厚，如堆脂，然汁中棕眼，隐若蟹爪，底有芝麻花细小挣针”。汝窑青瓷以支钉支烧，对支烧方法有所改进，对铁含量的掌握和还原火焰的控制也都十分准确。

浙江处州章氏兄弟的哥窑和龙泉窑（弟窑）瓷器一向享有盛名，哥窑瓷器制作精巧，胎骨大都为紫黑色或棕黄色，底足未挂釉处呈现铁黑色。西哥窑釉为无光釉，色调比较浅淡，有粉青、奶白、米黄等色。釉层极厚，釉面有大小各异的裂纹，俗称“百圾碎”，这是由于胎釉热膨胀系数相差过大的缘故。裂纹的出现原本是一种缺陷，但因其自然美观，遂变病为美，成为一种天然装饰。龙泉青瓷胎骨白色，釉无纹片，釉汁透明，釉色以粉青和梅子青最为著名。粉青釉亦称虾青釉，釉层肥厚，釉表光泽柔和，具有青玉的质感。梅子青釉是青釉的登峰之作，釉层更厚，颜色碧青，柔和淡雅，色调可与翡翠相媲美。

官窑也为宋代著名瓷窑。北宋时在汴京（今开封）烧制。南宋顾文荐《负暄杂录》载：“宣、政间，京师自置窑烧造，名曰官窑。”东京官窑瓷器是专为宫廷烧制的名贵青瓷。青釉釉色很淡，光泽晶莹，胎釉很薄，并有冰裂和梅花纹等。但由于较早的文献记载仅有上述一条，北宋官窑官址至今尚未发现，且传世官窑器物釉色和造型与汝窑多有相似之处，所以一些陶瓷史家怀疑北宋官窑是否在开封实有其址，也有人认为北宋官窑即是汝窑。宋室南迁后，南宋朝廷在杭州置官窑，称为南宋官窑。据文献记载，杭州有修内司官窑和郊坛官窑。修内司官窑水平很高。《负暄杂录·窑器》说它“澄泥为范，极其精致，釉色莹澈，为世所珍”。明曹昭《格古要论》也谈到：“官窑器，宋修内司烧者，土脉细润，色青带粉红，浓淡不一，有蟹爪纹，紫口铁足，色好者与汝窑相类。”

河南禹县的钧窑独树一帜，烧造出丰富多采的彩色瓷器，尤其是创造性地烧制成功铜红釉，以及“钧红”等著名产品，从而突破了传统青瓷的范畴，为后来景德镇釉里红等铜红釉的发展奠定了基础。据分析，“钧红”施用的是一种乳浊釉。“钧红”的红色是由于在1300c的高温下还原铜的呈色作用。红釉的成分中含有少量的铜（氧化铜含量约为33％），烧出的釉色青中带红，有如蓝天中的晚霞。又由于釉中含磷（p2o5）较高，所以釉呈乳浊色。至于钧釉的紫斑则是有意在青蓝色釉上涂上一层铜红而造成的。钧瓷的青色也不2谢肇淛：《五杂俎》卷12。

同于一般的青瓷，浓淡不一，多近于蓝色。蓝色较深的称为天蓝，较淡的称为天青，比天青更淡的称为月白，施用的是一种蓝色乳光釉。但其化学成分及呈色机理尚有待于进一步研究。钧窑的窑变，绚丽多彩，形态变化复杂，是窑变中的代表，为当时和后世许多窑场所仿制。在烧造技术方面，钧窑及汝窑、德化窑等还根据需要建有阶梯式窑床，对窑炉做了一些改进。

北宋时景德镇瓷业和制瓷技术已有很大发展，南宋时期已成为白瓷的主要产地，后称“南定”。当时制品中以青白瓷最负盛名。青白瓷又称影青瓷，是一种具有独特风格的瓷器。这种瓷器的釉色介于青、白二色之间，青中有白，白中泛青，其白度和透光度都已接近现代水平，而且胎薄而坚，釉质晶莹，声音清脆，表明影青瓷的瓷质以及当时制瓷技术都达到了前所未有的高度。此外如河北磁县的磁州窑，烧瓷品种有白釉瓷、黑釉瓷等，产品多为盘、碗、盆、罐、瓶、壶、枕等日常生活用品，造型和装饰具有浓厚的民间生活气息，有些还有俗称“宋加彩”的彩绘图案（有些学者认为“宋加彩”并非宋代所创而是金代所创）。磁州窑系及其他一些窑系不仅广泛应用化妆土以增加瓷器白度，而且还进一步利用它来剔划出各种花样，形成了不少别致的新品种。陕西铜川的耀州窑主要烧造青瓷，产品以民用为主，兼烧白釉、黑釉等，其造型、釉色乃至花纹都达到了成熟阶段。尤其是耀州青瓷向以具有优美的地方风格，刻花、划花和印花取材广泛，技巧纯熟而著称于世，对邻近省区的瓷业产生了重要影响。耀州窑还采用耐火材料砌筑炉栅，并用煤作燃料烧窑，这在制瓷工艺方面也是很先进的。属于建窑的是福建的两处著名窑场：建阳窑和德化窑。建阳窑烧造黑瓷、青白瓷和白瓷，尤以黑瓷最为著名，称为“黑建”或“乌泥建”。这种黑瓷胎泥含铁成分较多，胎色紫黑，胎体厚重，黑釉光亮如漆。其中名品有“兔毫”、“油滴”、“曜变”等，深受广大群众喜爱。德化窑主要烧造白瓷，创烧于宋代，后来其烧造技术有了很大发展，特别是到了明代，所产白瓷胎质致密，透光度极好，釉面为纯白色，光润明亮，且造型种类繁多，纹饰丰富精美，从而成为明代制瓷业中具有代表性的品种。德化白瓷也是我国外销瓷器的主要品种之一。

辽、夏、金的制瓷业辽夏金的制瓷业也比较发达。据研究，辽代瓷窑大约出现在辽太宗会同年间至辽世宗一段时间之内（938—950）。其制瓷工艺渊源于中原地区，与邢窑、定窑有密切关系。其造型和纹饰则吸收了中原的传统，又具有民族的特点。从林东辽上京窑、南山窑、白音戈勒窑、赤峰缸瓦屯窑、辽阳江官屯窑、北京龙泉务窑、山西大同青瓷窑等处考古发掘结果看，辽瓷大体上可分为高温细胎白釉和黑釉瓷器，高温缸胎茶绿、黑、赭等杂色釉大型瓷器及低温三彩釉陶器三种。在烧造技术方面已有施用化妆土、覆烧法、使用耐火材料等先进工艺。但烧窑所用的燃料为柴草，迄今尚未发现有用煤作燃料的辽瓷窑场。辽代陶瓷的造型和纹饰则多种多样，总的来说可分为中原形式和契丹形式两大类。后者有长颈瓶、凤首瓶、筩式瓶、穿带壶、注壶、鸡冠壶、鸡腿瓶、海棠花式长盘、暖盘、三角形碟、方碟等。在装饰手法上，以塑贴花纹最有特色，如塑贴皮条、皮扣、皮穗、皮绳，甚至加以缝线的针迹，仿照契丹人传统的便于携带的皮囊形状，尤为逼真，这也是适应于契丹民族游牧生活的反映。金代前期东北地区的陶瓷产品，绝大多数为日用粗瓷。如辽宁抚顺大官屯窑和辽阳冮官屯窑，都是在辽代基础上继续生产的瓷窑，其产品胎质粗厚，釉面不匀，且多为单色釉，造型不规整，装饰简单，但瓶、壶、罐等往往附有双系、三系或四系，这是前期金瓷较突出的器型特点。金代后期即迁都燕京后在关内广大地区的陶瓷生产，则有了很大的发展。如金代的定窑，河北磁县观台窑、钧窑、耀州窑，山东淄博磁村窑，山西浑源窑，安徽萧县白土镇萧窑、宿州窑与泗州窑等，不仅北宋时的瓷业生产得到一定程度的恢复，并且有所创新。如在造型方面，白釉黑花葫芦形瓶、黑釉桃形壶等，就是金瓷特有的器物。金瓷以实用的生活用瓷居多，花纹装饰趋于简化，装饰技法有刻花、划花、印花、剔花、笔绘、塑贴、加彩和纹釉等。其中白釉加彩即先施白釉初烧后再绘上红、绿、黄等彩色低温覆烧，这是金代工匠新创的瓷器品种（但也有人称之为“宋加彩”）。另外，为满足瓷器大量生产的需要，有一部分金代瓷窑不用覆烧法而采用砂圈叠烧工艺。这样烧造出来的器物如碗或盘心一圈无釉，内底出现刮圈露胎的现象。西夏陶瓷业，除少量高级瓷器由宋朝输入外，大部分为自己烧造。所产瓷器，大多胎质比较粗糙，器型单调，工艺技术较为落后，但其中也不乏佳品。如1956年在伊克昭盟伊金霍洛旗敏盖村发现的两件酱褐釉剔花瓶，造型凝重大方，瓶身刻有牡丹花纹，在一定程度上反映了西夏陶瓷工艺所能达到的水平。

第十一节兵器火药与火器辽宋夏金时期，火药随着制法和性能逐步为人们所熟识，也被广泛应用于军事工业，创制出各种类型的火器，从而引起了武器装备和战争形式的重大变革。从此，我国兵器的发展，进入了一个冷兵器和火器并用的新时代。北宋前期主要是利用火药的燃烧性能，制成燃烧性火器，以作火攻器械。如《宋史·兵志》载，宋太祖开宝三年（970），“兵部令史冯继升等进火箭法，命试验”3。开宝八年，宋军用火箭、火炮与南唐作战。真宗咸平三年（1000），神卫水军队长唐福献所制火箭、火球、火蒺藜。咸平五年，冀州团练史石普又制成火球、火箭，并应宋真宗之召，当众作了表演1。此外还有许多记载，说明宋代火攻器械的研制和发展是很快的。宋仁宗时，曾公亮、丁度等编著《武经总要》。曾公亮（999—1078），泉州晋江（今福建泉州）人，天圣进士，曾任会稽知县、开封知府、翰林学士、参知政事（副相）、枢密使、同中书门下平章事（宰相）等官职，封鲁国公。他在康定元年（1040）与翰林学士丁度等开始编著的《武经总要》，是我国第一部官修综合性兵书。《武经总要》分前后两集，共40卷，其内容不仅记述了各种军事制度和史事占候，而且相当全面和系统地介绍了当时在陆战和水战中所使用的攻守器械，并绘制了相应的图形，展现了宋代军事技术的重要成就。在火器方面，《武经总要》较详细地记载了毒药烟球、蒺藜火球、火球等三个火药配方。如火球火药方：硫磺14两、窝黄7两、焰消（硝）40两、松脂14两以及砒黄、定粉、黄丹、干漆、竹茹、麻茹、黄蜡、桐油、浓油、清油等。由此可知，宋代火药配方中硝的含量增加了。同时宋代火药中还根据需要加进各种少量辅助性配料，以期达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕等效果。《武经总要》记载的火药武器有弓弩火药箭、火药鞭箭、火球、蒺藜火球、霹雳火球、烟球、毒药烟球、竹火鹞、铁嘴火鹞等十余种，并简要介绍了这些火器的形制、制作和使用方法。如火球是一种特大的火药包；毒药烟球是一种内装砒霜、巴豆、草乌头等有毒药物的毒气弹，火药引燃后，由抛石机抛射出去，可焚烧敌方攻城器械，而散发的毒烟则可使敌方兵马中毒，丧失战斗力；蒺藜火球内装铁蒺藜，火药燃爆后，有刺的铁蒺藜飞散于敌军通道上，用以阻滞敌军兵马前进。

北宋的火器中虽以燃烧性火器为主，但在实战中，对火药的爆炸性已有了进一步的了解，并逐渐重视和开始利用火药的爆炸性能。如霹雳火球是火药拌和瓷片装入长二三节的干竹节，然后用纸壳裹制成的，在燃放的同时能产生出霹雳般声响。北宋后期又制成威力更大的霹雳炮。据《宋史》记载，宋与金战争中就曾多次使用过这种炮。靖康元年（1126）抗金名将李纲在开封（今属河南）就曾用霹雳炮击退金兵的进攻。北宋灭亡后，金人占领了开封等当时制造火药、火器的中心和泽州（今山西晋城）、大名等产硝地区，并大量仿制和研制各种火器，发明了更具威力的铁壳火球震天雷和单兵使用3参见陈万里：《中国青瓷史略》，上海人民出版社1956年版。

1中国硅酸盐学会编：《中国陶瓷史》，文物出版社1982年版，第234页。的飞火枪等，为火器技术的发展作出了新的重要贡献。如震天雷是金人约在13世纪初发明的一种铁制外壳内装火药的爆炸性火器（宋人称之为铁火炮）。《金史》描述说：“铁罐盛药，以火点之，炮起大发，其声如雷，闻百里外，所爇围半亩之上，火点着甲铁皆透。大兵（蒙古兵）又为牛皮洞，直至城下，掘城为龛，间可容人，则城上不可奈何矣。人有献策者，以铁绳悬震天雷者，顺城而下，至掘处火发，人与牛皮皆碎迸无迹”1。由此可见，震天雷确有令人生畏的巨大杀伤力。

在火器发展史上另一件具有重要意义的事情是，在这一时期，出现了可从根本上提高火器发射能力和准确程度的管形火器。南宋绍兴二年（1132），陈规守德安（今湖北安陆）时，用“火炮药造下长竹杆枪二十余条”2。陈规发明的这种长竹杆火枪，用竹做枪筒，内装火药，临阵点放，可喷出火焰，烧毁目标。这是至今已知关于我国发明管形火器的最早记载。长竹杆火枪枪身较粗长笨重，须三人使用，一人持枪，一人点放，一人辅助。金末创制的飞火枪则有了较大改进。据记载，其形制构造为，“以敕黄纸十六重为筒，长二尺许，实以柳炭、铁滓、磁末、硫黄、砒霜之属，以绳系枪端。军士各悬小铁罐藏火，临阵烧之，焰出枪前丈余，药尽而筒不损”1。这是一种携带和使用较轻便的单兵火枪。此外，南宋还曾制造过大量突火筒，可能也是类似的火器。开庆元年（1259），寿春府（今安徽寿县）人又创造了一种叫做突火枪的管形火器，“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”2。《宋史》没有具体说明“子窠”的质料和形状，但以火药点燃后将“子窠”射出的情形不难推知，“子窠”就是一种原始的弹丸。而突火枪则是一种原始的管形射击火器，它已具备了管形射击火器的三个基本要素：管身、火药和弹丸。这一时期出现的管形火器，是近代枪炮的始祖。

普通兵器的发展辽宋夏金时期的火器制造技术有不少创新和重要进展，火器在战争中起了很大的作用。但在实际作战时，官兵所大量使用的仍然是各种冷兵器。当时的冷兵器种类繁多，样式复杂。如长兵器有长枪、长柄大刀等，短兵器以刀、剑为主，还有蒺藜、蒜头、锏、鞭、棒、椎等杂式兵器。但有些长枪的枪头附近缚上装有火药的纸筒或竹筒，作战时先烧后刺，增强了长枪的攻击力量。许多兵器，工艺精湛，质量很好。如西夏制作的剑非常著名，太平老人《袖中锦》称赞道：契丹鞍、夏国剑等，“皆为天下第一，他处虽效之，终不及”1。又如西夏人经冷锻而制成的铠甲“瘊子甲”，坚滑光莹，强度性能好，“强弩射之不能入”2，是很好的防卫武器。

这一时期的弓弩和抛石机，也有很大的发展。如宋代制造的安在床架上1《宋史》卷197《兵志》。

2《续资治通鉴长编》卷52。

1《金史》卷113《赤盏合喜传》。

2陈规：《守城录》卷4。

1《金史》卷116《蒲察官奴传》。

2《宋史》卷197《兵志》。

发射的床子弩（二弓床弩、三弓床弩、■子弩等），最远可射一千步，少者也能射二百步。又如神臂弓、克敌弓等，射程可达三百余步，“能洞重札，最为利器”3。抛石机（时称砲，今作炮），也是当时战争中的重要武器，不仅用来发射巨石，而且在燃烧性和爆炸性火器出现后，又用来发射体积和重量较大的火器。如《武经总要》列举的抛石机就有十多种，其中最大的可抛射一百斤重的石弹或火器，射程达五十步以外。据记载，金军所用的抛石机也有很多种，如九梢、七梢、五梢、两梢、独梢、旋风炮、撒星炮、虎蹲炮等，虎蹲炮所发石弹，其大如七八斗栲栳，撒星炮可并发数石，都具有很大的威力。金军的攻城器械也很先进有效，如陈规说：“城有敌楼而金人用火炮摧击，城外有壕而金人用洞子填垒，城高数丈金人用天桥鹅车对楼慢道云梯等攻具登城。据其城池之制，可以自谓坚固前古所未有，奈何敌人攻械雄杰亦前古所未有。”1以上这些都从不同方面反映了辽宋夏金时期兵器制造技术的进步。

3太平老人：《袖中锦》。一些史书称宋或北宋太平老人，但从此书书名及内容看，似为明人所著。1沈括：《梦溪笔谈》卷19。

第十二节煤炭我国古代对煤的认识及煤炭开采的文字记载，最早见于秦汉时期。而先秦时期的地理著作《山海经》，则最早记述了煤的地理分布。当时称煤为“石涅”2，该书记载石涅有三处。最早记载煤窑洞穴的是司马迁，见于《史记·外戚世家》，其大意是说：西汉窦太后的弟弟窦广国，年四五岁时为人所掠卖，..至宜阳，为其主人入山作炭，夜寒，煤窑工人卧于煤洞内休息，发生了煤洞坍塌事故，一百多人被压死，唯窦广国不死。3由这一记述中可以想见当时的煤炭开采规模已经不小，一个煤洞可容一百余人睡觉，其开采延伸长度当不少于几十米。我国用煤炼铁也很早。如河南巩县铁生沟汉代冶铁遗址曾出土煤炭，可能当时已试用煤作为炼铁用的燃料。

煤在古代，还称为“石墨”、“石炭”等，大约在南北朝时，“石炭”

这个名称已经通行，但直到明代陆深《燕闲录》才明确指出“石炭”即煤。据陆云《陆士龙集》载，西晋陆云在写给其兄陆机的一封信中提到：“一日上三台（指铜雀、金凤、冰井三台），见曹公（指曹操）藏石墨数十万斤，云烧此，消冷可用，然烟中人，不知兄见也不？今送二螺。”1从中可见煤产量已相当可观。南北朝时雷次宗《豫章记》、郦道元《水经注》等，则已有关于用煤炼铁和取暖炊饭的文字记载。唐代的日本僧人圆仁在《入唐求法寻礼行记》中提到，太原西门外晋山产石炭，附近的县都去购买，有可能煤在唐代传入日本，日本至今仍称煤为“碳”。

随着社会经济发展，用煤量日增，煤炭开采规模日益扩大，开采技术不断进步。到宋代，煤炭开采与加工利用技术发展到一个高潮。

据文献记载，辽宋夏金时期下述各省区的煤炭已进行开发：北京西山地区，江西今高安、萍乡、丰城、玉山，陕西韩城、铜川、旬邑，辽宁抚顺，河北曲阳、观台，河南鹤壁、鲁山、宝丰、渑池、新安、怀州，安徽安庆、淮北，山西太原、洪赵等。

宋代采煤技术相当发达。北宋时代的河南鹤壁古煤矿遗址的发掘，为此提供了证明。1959年鹤壁中新煤矿在掘进中遇到了古煤井巷，并发现许多古瓷器。经河南省文化局考古工作队深入考察，进而发现了宋元时期的古煤矿遗址一处。尽管古煤矿遗址已残破不全，但从中可大致看出宋元时期的开采技术水平2：(1)开拓方式为圆形竖井，井深46米，井径2.5米。井筒位置选择得合理、准确，说明当时的煤田地层知识比较丰富，手工凿井技术也比较成熟。(2)巷道布置已有主巷和辅巷之分。主要巷道由井底向南北两端开凿，用于连接南北采区。这条残存的主巷，南段长4米，北段长6米，顶高2.1米，巷宽2米。采区辅助巷道共发现4条，全长约500米，自井口向东、西、南2沈括：《梦溪笔谈》卷19。

3徐梦莘：《三朝北盟会编》卷139引陈规《朝野佥言后序》。

1章鸿钊《石雅》推断“石涅”为煤的古称，这是很有可能的。但据本草书记载，“石涅”也指石墨。2《史记》原文有“卧岸下百余人，岸崩，尽压杀卧者”句，“岸”字费解，故有人认为此处并非指煤窑，有人则据《论衡》等认为“岸”字为“炭”字之误。关于窦广国卧煤窑洞的考证，见《中国古代煤炭开发史》，煤炭工业出版社1986年版，第21—25页。

三面伸延，通向八个采区。采区巷道一般高1米多，上宽1米，下宽1.4米。可能由于这里的岩层和煤层都比较紧实，顶板压力不大，所以均无顶柱承托。这种情况，在近代山西的土法采煤中还常见到3。

(3)回采工作面共10个，分布在井筒的四周，距井口最近者10米左右，最远者100米。各工作面之间保持一定距离，并保留一定的煤柱，以减少工作面的顶板压力。回采方式采用房柱法，回采顺序为“跳格式”，先内后外，逐步后退。回采工作面的形状以狭长的椭圆形及瓢、瓶形为多，很不规则。采空区面积大小不一，最大者长50米，宽30米；最小者长7米，宽2.5米。(4)井下照明采用固定式点灯的方法，在巷道两壁开凿了许多放置油灯的扁圆形和近似长方形的灯龛，高10—17厘米，长13—28厘米，深10—21厘米。灯为瓷碗和瓷盘。巷道中放有贮油的瓷瓶、瓷罐，可以随时为灯添油。(5)鹤壁古煤井下有许多条筐，还有扁担和一个辘轳，说明回采工作面采下的煤先用肩挑至井底附近，再用辘轳提升到地面。遗址中还有一口排水井，位于井筒东南20余米处，近似圆形，直径1米，深5米，井中尚有2米深的积水。说明当时的排水方法是先将矿井内的水引入低洼处的积水井中，然后用辘轳将盛有水的水具提至地面排出。

在鹤壁古煤井中还发现一块长方形石砚和水碗等用具，似是管理者在井下记帐管理的用品。

这一时期采煤业比较发达，是古代煤炭技术长期发展和当时经济一度繁荣发展的结果。据文献记载和考古发现，宋代已开始出现煤砖（古称炭■）、香煤饼和焦炭。金代张子和《儒门事亲》一书记载，有的地区出现了“家家打炭■砲”1的情景。文学家欧阳修关于发香煤饼的故事，曾在文人学士中传为佳话。欧阳修《归田录》卷2载：“有人遗余以清泉香饼一箧者。君谟闻之，叹曰：香饼来迟，使我润笔独无此一种佳物。..清泉，地名；香饼，石炭也。用以焚香，一饼之火，可以终日不灭。”

考古发掘表明，至迟到宋代已经懂得加工利用焦炭。1957年—1958年，河北省文化局文物工作队，在河北峰峰矿区的观台镇发现了三座宋元时代的炼焦炉遗址1。观台即著名的六河沟煤矿所在地，盛产焦煤，当地居民自古以来以煤为业，传统土法炼焦延续至今。1978年—1979年，山西省考古研究所在稷山县马村发掘了一批金代砖墓，墓中尸体不用棺椁，直接置于砖床或木床上。两座墓的两床下堆满了煤炭和焦炭，各约五百市斤，“这些焦炭与今之炼焦无异，似当为人工所炼”1。在墓中放置煤焦，似是为了防潮。一座墓中尚且放置这样多的焦炭，由此推测当时社会经济生活中利用焦炭的范围一定相当广泛。

这一时期，煤炭除了用于炊爨烤火、冶铁、烧瓷、殉葬之外，还用来制药。宋张锐的《鸡峰普济方》中记载了用于治疗血脏虚冷、崩中漏下疾患的“补真丹”药方：“禹余粮、乌金石各肆两”2。乌金石即煤炭。金代名医张子和《儒门事亲》一书，曾谈到“乌金散”的配制，其主要药物是“乌金石”，3原文“冷”字为“复”，据赵承泽先生之意校改。“螺”可能为“籯”（竹筐）。1河南省文化局文物工作队：《河南鹤壁市古煤矿遗址调查简报》，《考古》1960年第3期。1许志群：《山西之煤炭》，《矿业杂志》1卷1期，1917年。

1张子和：《儒门事亲》卷12。

2河北省文化局文物工作队：《观台窑址发掘报告》，《文物》1959年第6期。书中特别注明：“乌金石，铁炭是也。”3铁炭是宋代对煤的另一称呼，这也反映了当时广泛用煤冶铁的事实。

3山西省考古研究所：《山西稷山金墓发掘简报》，《文物》1983年第1期。第十三节石油天然气五代辽宋夏金时期，虽然处于分裂状态，但由于民族融合和科技交流的进一步加强，也为我国古代科技事业的发展打下了更雄厚的基础。这一时期，我国古代石油、天然气开发利用技术也逐步趋于成熟。这主要表现在新型凿井技术的产生，石油地质学的萌芽，以及石油粗加工技术的提高和石油、天然气应用范围的扩大等方面。

在地质凿井技术上，这一时期出现了新式的凿井方法——卓筒井技术。

卓筒井是指井径仅有“碗口大小”的小口井。这种凿井技术是在隋唐时期大口井技术高度发达的基础上产生的。据苏轼记载，卓筒井始于庆历年间（1041—1048）4，它是根据当地少数民族“凿地植竹”的方法1，并在长期以来开凿盐井经验的基础上创造出来的。这种凿井技术实际上就是冲击式顿钻凿井法，“圜刀”即是近代机械钻井的钻头。为了进一步完善这种新型凿井技术，人们还发明井下套管隔水法。它既能防止地层中淡水侵入，又起到固井作用。这在当时世界上实属首创。因为卓筒井“井口绝小”，所以如何将深井内凿碎的岩屑提出，是非常困难的工作。而当时发明的单向阀装置，则成功地解决了这个难题，从而使卓筒井技术更趋于完善。用这种方法开凿的井，深度已达数十丈。卓筒井技术起初用于盐业开采，后来传到西方，发展到近代，成为石油开发初期的重要钻井方法。

在石油地质学方面，这一时期也有重要成就。石油地质学是一门边缘学科，它的发展与地质学、沉积学和古生物学的发展是分不开的。北宋时的沈括是一位学识渊博的科学家。他对许多学科均有很深造诣，其重要贡献之一就是在一定意义上开了石油地质学的先河。例如，我们现在所用的“石油”这一名称，就是沈括最早提出来的，也是较为科学的。他根据石油“生于水际沙石”之中的特点，为便于与其他油类相区别，所以称之为“石油”。而且他还进一步指出了石油“与泉水相杂”的油水共生性，迄今人们发现的各种类型的油藏都证实了沈括的推断。关于石油的储量，沈括作了大胆的论述。他认为“石油至多，生于地中无穷”，地下石油的蕴藏量非常丰富。这种见解，在当时技术水平下，也是极为难能可贵的。沈括还曾用石油作炭黑制墨，并预言：“此物后必大行于世。”2这一预言用之于石油更为确切。900余年后，石油得到了广泛应用，成为现代工业的血液。以上这些都表明沈括对石油的认识已达到较高水平。

这一时期，人们已掌握石油炼制的初步技术。北宋时期，我国出现“猛火油作”3，这可说是世界上最早的炼油工厂。所谓“猛火油”是石油经过粗加工的产品。猛火油作是宋朝廷军器监的11个作坊之一。由于猛火油是火攻的重要原料，广泛地用于军事上，因此它的炼制技术是密而不传的。1随着人们对石油性质认识的深入，其用途也愈加广泛。如陕北地区的石4张锐：《鸡峰普济方》卷15。

1张子和：《儒门事亲》卷12。

2《东坡志林》卷4。

3文同：《丹渊集·奏为乞差京朝官知井研县事》。

1《梦溪笔谈》卷24。

油含蜡量高，人们用它制成“石烛”，“其坚如石，照席极明，亦有泪如蜡，而烟浓”。对于石油燃烧而产生的“石烟”，北宋时也加以利用。沈括在任鄜延路经略使时，亲自用它试制成墨，名之为“延川石液”，“黑光如漆，松墨不及也”2。此外，石油还被用来配制成药，用以治疗疥癣等疾病。寇宗奭所著《本草衍义》中，记载有用石油制砒霜伏的配方。这是石油加工后入药的最早记录。

五代辽宋夏金时期战事频繁，石油作为火攻武器发挥了很大的作用。开宝八年（975），宋太祖派曹彬攻打南唐，后主李煜命朱令赟从湖口发兵御敌，到达皖口时与宋军相遇。朱令赟“先创巨舟，实葭苇，灌膏油，欲顺风纵火，谓之火油机。至此势蹙，乃以火油机前拒，而反风回煽，自焚大筏，水陆诸军不战而溃，令赟投火死”1。这是继酒泉保卫战后，又一次用石油进行火攻的著名战例。此后，据《武经总要》记载，人们又发明使用石油的武器“猛火油拒”、“筒柜”等，并用于攻城和水战。

五代辽宋夏金时期是我国古代石油开发利用技术发展最快的阶段，天然气的开发利用，相应地也有很大发展。仅以四川而论，以后，又在重庆、陵州、泸州等地相继发现了天然气。2由于天然气的广泛发现，人们对天然气的认识水平也有较大提高。如天然气的主要成分是甲烷（ch4），此外还混有硫化氢（h2s）等有毒气体，有可能熏人致死。宋仁宗时陵州推官杨佐为修复盐井发明了“雨盘”。这种雨盘是“以木盘贮水，穴窍洒之，如雨滴然”3。这样可使有毒气体溶于水滴之中，以避免对人的危害。“雨盘”利用了有些气体可溶于水的性质，对于开采低压天然气及在各种场合解决有毒气体问题，都不失为一种简便有效的辅助工具。

2王得臣：《麈史》。

1王得臣：《麈史》。

2沈括：《梦溪笔谈》卷24。

3马令：《南唐书》卷17。