科技之光：贍思與《河防通議》

王小帥

在中國歷代王朝里，若論從前朝中收獲最少的王朝，肯定有明朝。雖說歷代王朝開國，大多都建立在戰后的爛攤子上，但明朝立國后的社會狀況，依然讓人不禁慨嘆。元末的戰亂，其劇烈程度比起之前的亂世來，破壞力堪稱空前，特別是元王朝的最后十年，從北方草原到南方各省，幾乎都在打仗。

曠日持久的戰事造成了嚴重的經濟、人口損失。在明朝統一戰爭里，大軍所過之處，無不是一片廢墟。昔日的經濟重鎮揚州竟只剩下18戶人家；山東、河南等省份更“多是無人之地”。明軍北伐占領開封后，一路向河北行進，所經過的那些昔日繁華的城鎮，竟都是“居民鮮少”。比如河北真定府，戶口只剩下1/3。濟南府和兗州府等地“近城之地多荒蕪”“目無煙火”。

由于人口損失太大，許多元代的州縣到了明代時，不得不重新裁撤合并。昔日的中原重鎮開封，明初時就從“上府”降到了“下府”。洪武十年（1377）這一年，光是河南、四川兩省就有60個縣合并，12個州“降”成縣。大明王朝三個世紀的歷史，就是在元王朝留下的這一片廢墟上開始的。

不過，在廢墟之外，元王朝還是留了一樣“好東西”——科學，它讓開國時內外交困的明王朝長期受益匪淺。

在元代長達97年的歷史中，方方面面都有些混亂，唯獨科學的發展卻是井井有條：中外科技交流在元代進入空前繁榮期，無論是天文、數學還是機械制造，都達到了一個新高度。特別是元王朝末代皇帝元順帝在位時期，這位有著“魯班天子”雅號的皇帝，不但自己設計發明了“自鳴鐘”“自動龍舟”等物件，更提拔了張墉、李國鳳、楊瑀等科學家，科技圖書的印刷也一時火熱。雖然這一切并未能挽救元王朝的衰亡，但后來卻成了明朝的寶物。

其中，對明朝乃至明清歷史意義格外重大的，是一系列科技圖書典籍，尤其是元代學者贍思所著的《河防通議》。

【無心做官】

《河防通議》究竟有著怎樣的意義？這得先說說他的作者：贍思。

贍思，元代色目人，1277年出生在河北真定的一個官宦家庭。他的祖父魯坤曾做過真定路的監榷課稅使，從此全家定居在真定。元代時遷居內地的色目人家族，很多都漸漸“多敦詩書而說禮樂”，成了儒家文化的虔誠學習者。贍思的父親就是如此，他們家族也因此成為了真定有名的書香門第。

在家族文化的熏陶下，贍思從小展現出不凡的天賦，自幼博聞強記，又師從元王朝的學問家王思廉（元好問的弟子），不但成了一名精通儒家典籍的學者，更對天文、地理、水利等學科都有極深的造詣。所以“其年雖少，已為鄉邦所敬重”，年紀輕輕就名氣在外。

以贍思的家庭條件，只要他想做官，基本不是難事。但贍思的父親一輩子淡泊功名，且樂善好施，所以，贍思成年后的生活也一度陷入貧困，甚至“擅粥或不繼”。得悉贍思名聲的朝廷高官屢次向他伸出橄欖枝，但受父親的影響，即便條件拮據，他也不為所動。

在60歲以前的日子，贍思主要忙于“考訂經傳”，比如《金哀宗記》《正大諸臣列傳》《西國圖經》《鎮陽風土記》《五經思問》等作品，都是完成于這一時期。

贍思不愿為官，除了受家風的影響，還有一個很重要的原因是，他生活的年代恰恰是元王朝吏治開始走向腐朽的時候。元王朝期間，科舉時辦時停，貴族階層幾乎壟斷了一切高官要職。各地的吏治也敗壞不堪，以《元史》的話來形容，就是“江淮行省至重，而省臣無一人通文墨者”。至于地方的州縣，那更是“州縣三四員，字不辨王張”。如此低素質的吏治，當然也就百弊叢生，就連負責督查各地吏治的“宣撫使”，也是“類皆脂韋貪濁”。這樣的權力場，對于正直的贍思來說，自然是不相容的。

所以，在人生的大部分歲月里，盡管朝廷多次“征召”，贍思都婉言謝絕，直到60歲時才出仕。他以花甲之軀就任陜西監察御史，剛上任就給朝廷上書，提出10條意見，句句戳中朝廷時弊，甚至有同僚驚呼“御史言及此，天下之福也”。之后，他又陸續在陜西、云南、湖北、浙江等地擔任過地方官，做過不少“平反冤獄”“打擊豪強”之類的事，直到73歲那年因病退休，次年病故于家。

除了為官清廉、剛正敢言、為民發聲之外，贍思的另一個重要成就，便是完成了重量級著作——《河防通議》。

其實，嚴格說來，《河防通議》并不算是贍思的“原創”。年輕時，贍思曾師從真定水力學家張祥，從此有了編訂一部水利著作的想法。金朝年間，水力學家沈立就完成過一本《河防通議》，南宋年間的周俊也著有一本《河事集》。贍思的這本《河防通議》就是結合前人的成就，將其“削去冗長”后重新編訂，最終在他53歲那年，即1321年四月，完成了“修訂版”的《河防通議》。

贍思為什么要在“河防”上投入大量心血？因為彼時的黃河已成為朝廷的大患。自從兩宋年間，黃河“奪淮入海”后，曾經富饒的江淮平原就變成了水災頻繁的黃泛區。黃河的水患從金朝年間開始頻發，元王朝一統天下后，黃河水災更是進入了多發期。從1272年至1366年的94年里，平均每兩年多就會發生一次黃河水災。有時候，黃河一年中決口的次數竟達數十次之多；嚴重時，一次決口的危害長達六七年，以至于“方數千里，民被其害”。

比如1344年，黃河在白茅口（今山東曹縣境內）決口，波及濟寧、汶上、嘉祥、楚丘、沛縣、定陶、曹州、巨野、鄆城等近20個州縣，以至于“民老弱昏墊，壯者流離四方”。這樣的災情在元朝的歷史上并不是某年的特例，而是每次決口都會發生的情狀。

而且對于元王朝來說，黃河的水患還關乎著王朝的興衰。元王朝定都于元大都，元大都需要的糧草賦稅，都需要通過京杭大運河向北運輸。一旦黃河決口成災，必然要威脅京杭大運河的安全，這條朝廷的主動脈就將處于“斷血”的威脅之下。

對于黃河災害的破壞力與威脅，元王朝歷代也高度重視，從開國開始至贍思生活的元朝中后期，歷代統治者都不惜血本加固黃河兩岸的堤壩。每次發生決口災害，更是投入大量人力、物力，以至于“塞河之役，無歲無之”。但巨大的投入換來的依然是頻繁的災害，身在民間的贍思對這樣的災害更是感同身受。

作為一位深受儒家文化熏陶的學者，贍思雖然無心于仕途，但無時無刻不在牽掛人民的安危。與那些“不通文墨”的官員不同，作為通才，贍思看到了“治水”的重要癥結——缺少專業化操作。于是，他耗盡多年精力，用心編纂完成《河防通議》。

【治水利器】

在中國歷代王朝中，以“治水”為主題的巨著不算少，贍思的《河防通議》在很大程度上可以說是治水經驗的“整合版”。而它之所以首屈一指，就是因為它的“專業化”。

雖然身為儒生，但對天文、地理、算學都造詣精深的贍思，非常反感空洞無物的學問，所以下筆寫書時格外實在。《河防通議》對前人的水利著作去粗取精，剔除空洞之處，沒有一句空話、套話，重點闡述治水的基本學問，語言簡單生動，方法行之有效。

比如書中羅列的各種治水裝備，對于當時的治水實踐來說就有著啟示意義。其時的水利書籍里，雖然也有記載這些專用裝備，但都把重點放在裝備的效用和形態上，至于這些裝備該如何打造、如何操作、如何檢驗質量，就只是寥寥幾句帶過。

贍思則不同。比如《河防通議》里記載的宋、元、明時代的“挖掘機”——“鐵龍爪揚泥車”就是典型。這款發明于北宋年間的揚泥車，可以用船駕駛，攜帶“鐵龍爪”挖掘淤泥，是宋、元年間疏通發掘河道的利器。但因為當時的各類書籍對它的記載過于簡略，以至于后世往往“制造不得法”。元初，科學家郭守敬將揚泥車改造，重新設計它的寬、高比例，也因此，揚泥車曾在元初的一系列治水工程里發揮大用。但好景不長，隨著郭守敬去世，鐵龍爪揚泥車的制造出現了質量低劣等問題。直到贍思在《河防通議》里，重新細致地還原了鐵龍爪揚泥車的生產標準和正確圖樣，這件治水利器才得以重新派上用場。

“黃河運石船”也是黃河治水時的剛需裝備，特別是每當黃河發生決口災害時，堵塞決口的辦法就是用黃河運石船運來大批石料，然后投往激流里。因此，對黃河運石船的質量要求自然極高，倘若質量不過關，必然會被洶涌的河水沖到散架。而在《河防通議》里，贍思也對黃河運石船的制造做了極其細致的規定，從船的用料到寬、高比例，從所需板木的數量到檢驗的標準，都有清晰的要求。只要謹遵贍思所寫的要求，大批質量過硬的黃河運石船就能順利生產出來。

除了寫及治水裝備，《河防通議》還呈現出贍思的治水理念。贍思對治水的觀察滲透到每一個細節里。在書中，贍思專門提出了“辯土脈”的理念，將治河時會遇到的土質，劃分成19種類型；每一種土質的特性和適用范圍，他也做了歸納總結。比如，倘若遇到“帶沙黑”的“河底死土”，那這樣的地面就會出現“活動走流，難以成功”的問題，根本不適合進行水利施工。

就連水流的運動規律，贍思也做了精確的分類。在贍思看來，即使是河流里洶涌的大浪，也同樣有規律可循。水災里經常發生的河浪，他也分了18類之多，每一類的成因與沖擊力都各不相同。只有掌握了這些河浪的運行規律，才有可能遏制恐怖的洪災。

這種透徹研究的理念滲透在整部《河防通議》中。《河防通議》分為上、下兩卷，一共有“六門六十八目”，包括了“河議”“制度”“功程”“料例”“輸運”“算法”等學問，幾乎涵蓋治水工作的方方面面，既有對治河工程的全盤規劃性管理，也有對每個細節的操作指引，比如在“料例”一欄，他就對治河過程中每個環節的基本用料做了嚴格規定，杜絕偷工減料的口子。

值得一提的是，作為元代首屈一指的數學家，贍思還在“算法”一欄里做出了獨特的貢獻。在這一環節，贍思列出了25道應用題，每一道都涉及治河施工過程里的常見問題。他先是提出問題，然后再以當時領先世界的“天元術”將問題一一解開。可以說，這25道題也代表了當時中國數學的最高成就。

如此一本奇書，雖然以贍思自己謙虛的說法，是對前人著作“省其門，析其類，使粗有條貫，以便觀覽而資實用”，但是放在中國水利史上，它無疑有著重大的意義。它把治水變成了一個系統化工程，對每個看似繁瑣的步驟都進行了深入淺出的講解。任何一個官員，哪怕對治水一竅不通，只要讀過《河防通議》，就可以現學現用。

這部書問世后得到了朝廷的重視，當時就被“推行之”。元順帝年間著名的“賈魯治河”工程就是憑著《河防通議》順利完成的。雖然當時贍思已經去世，但元朝從治水管理到工程用料乃至器械打造，都實現了升級，克服了這次頗具挑戰性的治水行動。

1368年，贍思去世17年后，已能駕馭黃河的元朝謝幕，《河防通議》也在下一個王朝里煥發出全新的價值。

【永久的貢獻】

明朝在廢墟上開國，問題多如牛毛，但解決問題的關鍵之一，依然在一個“水”字上。

比起多年來文恬武嬉的元王朝來，初立國的明王朝采取了強力的經濟發展措施。全國大力推廣墾荒屯田，自耕農的農作物種植內容也由朝廷嚴格規劃。果樹、棉花等經濟作物在全國推廣。以明太祖朱元璋詔書里的話說：“務欲使民豐衣足食。”要實現這個目標，“水”依然是關鍵，各地大片的荒田需要充足的水源來灌溉；廣袤的國土更是需要水路來連接。與北元殘余勢力的戰爭還在繼續，北方軍隊的糧食物資也要靠水路運輸……可以說，水利的成功與否，關乎著新生明王朝的國運。

在這樣的背景下，一場規模巨大的水利建設隨之鋪開，包括《河防通議》在內的一系列科學書籍都派上了用場。明初，每當有治水工程時，朝廷都會將《河防通議》交給經辦官員，《永樂大典》也將此書輯錄進去。明太祖在位的30年里，依據《河防通議》的指引，明王朝完成了“塘堰40987處，浚河4162處，修建陂渠堤岸5048處”，農業產量也隨之飆升，洪武二十七年（1394）的稅糧收入達到了3200萬石，是宋、元時代最高值的兩倍多。

元朝時期的京杭大運河由于設計失誤，導致明初時長期阻塞，永樂帝朱棣要遷都北京，就要打通漕運。憑著《河防通議》等圖書的技術指導，明朝廷調集了大量人力、物力，完成了會通河、清江浦等工程的開鑿，斷流數十年的京杭大運河終于重新開通。從此，明朝順風順水，“用東南之財富，會西北之戎馬，無敵于天下”。

也許，在忠心為民的贍思心里，后面發生的一切都是他沒有料到的，但相信他已無憾——兵威王朝的興衰都是一時，而科技文明的貢獻卻是永久。

（作者系文史學者）