論秦人科技成就的先進性

歐陽堅

（甘肅省政協 甘肅 蘭州 730000）

秦文化的先進性綜合體現在物質文化、精神文化、制度文化、風俗文化等諸多方面，本文謹就秦的水利建設、金屬鑄造、宮室、橋梁建筑以及醫藥等科技方面取得的突出成就，進行論述。

一、秦的水利建設成就

秦興修了許多大型水利設施，反映出很高的科技水平，其中最具代表性的是都江堰和鄭國渠。

（一）都江堰建造技術

秦昭襄王時（公元前306—前251年），秦國的版圖已經囊括秦隴巴蜀等地。蜀郡地勢西北高東南低，從岷山流出的岷江，進入川西北后，向南流至今四川宜賓市入江。岷江一路地勢較高，遇旱不能灌溉，雨季洪水暴發時，灌縣（今四川都江堰市）以東整個成都平原又都受災。遠在古蜀國杜宇王統治時期，丞相開明就在岷江出山處鑿了一條人工河，將部分岷江水引入沱江，灌溉桑田，但效果并不顯著。當時蜀郡在秦滅楚、統一六國的戰略中處于關鍵地位和有利條件。秦昭襄王任用李冰為蜀郡太守，李冰在前人的基礎上，攜其子二郎及蜀中各族民眾，以神話般的智慧和力量，分流減壓，變害為利，興建了光耀千秋的都江堰水利工程，滋潤成都平原2200余年，至今仍發揮著巨大作用。從科學技術的角度看，都江堰的魚嘴分水、籠堰平水、寶瓶汲水、石人量水等技術都飽含智慧，是一個系統完整的配套技術工程，具有超越時代的先進性。

1.魚嘴分水。這是都江堰的關鍵技術之一。它是在岷江中筑一石堤，把江水分成兩股，一股引入成都平原，灌溉農田，供給民間日用；一股排入外江，繼續南流。分水堤頭部像魚張口，故人們形象地稱它為都江魚嘴。魚嘴分水除灌溉成都平原萬頃良田外，還起到疏水防洪、擴大船運交通等作用，看似簡單，作用卻不小。由于內江一邊的地勢較高，外江一邊較低，所以李冰在設計施工時，將內江挖得窄而深，外江寬而淺。這樣在岷江水位降低的時候，能保證河床較低的內江有足夠進水量；而在岷江發生洪災時，能將大部分洪流排入外江，內江進水有限，加上飛沙堰二次平水，總流量不會超過平時很多，避免灌區發生災害。人們粗略地估計，枯水季節十分之六的水進入內江，十分之四排到外江；洪水季節反過來，十分之六的水排入外江，十分之四的水引入內江，即所謂“四六分水法”。就這樣，人們將岷江的水利資源緊緊地掌握在自己手中。

2.籠堰平水。都江堰的另一關鍵技術是籠堰平水，即修飛沙堰。它是在內金剛堤靠近尾部，距離寶瓶口不遠的地方，用岷山出產的竹子制成竹籠，裝上石頭，用其筑起一道較平緩的堰堤和分洪槽。堰堤的作用是調節水量，當水量較多時，能將一部分水排到外江，保持內江流水量的穩定。堰堤前面呈彎曲狀，使江水環流，洪水沖擊時，能夠將內江部分泥沙排入外江。這一設置發揮著多項功能，除分洪、平水、排沙外，還可以在魚嘴被大水淹沒的情況下觀測水位高低。

3.寶瓶汲水。寶瓶口是人們在沒有更先進方式時，憑借火燒銑挖，艱辛開鑿出來的。它將從魚嘴引入內江的水轉引到下游，再通過支流引入田間。成都平原灌縣以東的萬頃碧波，就是通過寶瓶口的水澆灌的。渠道挖成后，形似瓶口，人們就將這段渠美稱為寶瓶口。據今人測量，寶瓶口長80米，寬20米，高40米。開鑿寶瓶口挖出的土石方，堆砌到玉壘山寶瓶口西側，稱作離堆，意指從玉壘山分離、堆起的土石山。它像一塊石碑，記載著李冰父子和蜀郡各族民眾開鑿寶瓶口的智慧、艱辛和歷史功績。

4.石人量水。為了比較準確地觀測和控制內江的流水量，李冰又制三個石人，立于江中三道，用于觀察和調節內江水量。使乏水季節，江中的水流量不能低至石人腳面；盛水季節，內江的流水量不能高過石人的肩膀。這一理想的水位，是人們控制自然的結果。數千年來，石人就這樣簡單而準確地起著水尺的重要作用。同時，李冰還用當時人們相信的厭勝法（一種巫術），雕制五頭石犀（后改為兩頭石牛），來厭服水中妖怪。其中一只埋在內江江心，它實際的作用，是人們每年淘灘的深度標志。由此也可以看到，都江堰治水經“深淘灘，低作堰”中的“深”，是有嚴格標準的。

魚嘴、籠堰、寶瓶口、石人、石犀等是一個系統完整的配套技術工程。這一工程既能有效地變害為利，讓昔日莽撞無情的岷江馴服地為人們排洪、灌溉和行船，又能修復、優化自然生態環境，實現了經濟社會效益和生態效益的雙贏。史載工程完成后的景象是：

功省用饒。又溉灌三郡，開稻田。于是蜀沃野千里，號為陸海。旱則引水浸潤，雨則杜塞水門。故記曰：“水旱從人，不知饑饉”。時無荒年，天下謂之天府也[1]。

意為李冰修堰時，利用岷山豐富的梓、柏、大竹，砍倒后放入岷江，隨水漂來，坐致材木，省力而材料充足。工程灌溉蜀郡、巴中郡及黔中郡三郡的田地，開種稻田，造就蜀郡沃野千里，被人稱作陸地海洋。天旱則引水灌溉，雨澇則閉塞水門，十分方便。因而有記載說，這里不論遇到水澇還是天旱，農業用水都由人力掌控，民間沒有饑饉，沒有荒年，天下人稱這里為“天府”，即人間樂土。《史記·河渠書》記載：“此渠皆可行舟，有余則用溉浸，百姓饗其利。至于所過，往往引其水益用溉田疇之渠，以萬億計，然莫足數也。”意思是說都江堰修成后可以行船運輸，用以灌溉，百姓享受它的福利，渠水所過之處，人們都引以灌田，農渠多得數不清。

（二）鄭國渠施工技術

鄭國渠是秦國實施的又一大規模農田灌溉工程。秦王嬴政元年（公元前246年），韓惠王怕秦軍來攻，就想了個“疲秦”的辦法，轉移和消耗秦國的人力、財力和注意力。派水工鄭國到秦國，說服秦王政修建水利工程，將涇水引入北洛水，灌溉農田，增加糧食產量。工程進行中，韓國的陰謀暴露，秦王嬴政要將鄭國處死，并派兵進攻韓國。后經多方面的權衡，乃允許鄭國繼續完成這一澤惠萬世的水利工程。

鄭國渠在技術上有許多創新：一是引水方式。設計將渠口選擇在涇河出山，地勢較高，相對狹窄的瓠口（一作谷口，在今陜西禮泉縣東北）。從中山以西到瓠口這段河中，沿西北至東南方向修一兩道土石壩（堰），將河水引到渠口方向。再用挖攔水壩留下的泥沙石子筑堤，或用閘板、樹枝攔擋等方法，調節渠口的進水量。攔水壩高出水面不太多，洪水季節可被淹沒，加上其他調節辦法，確保鄭國渠有適當進水量。這同都江堰的魚嘴分水、籠堰平水等有異曲同工之妙。二是借勢布渠，擴大灌溉面積。鄭國渠的干渠全長300余里，巧妙地選擇傍山而行，設計者在高位取水，將干渠安置在渭北平原的較高地帶，即北山南坡，由西向東，順勢延伸，使較高區域的土地也能澆上水。經過今陜西禮泉縣、涇陽縣、三原縣，西安市高陵區、臨潼區，渭南市臨渭區、富平縣、蒲城縣等區域，緩緩地流入北洛河，借助天然地勢差擴大了灌溉面積。三是沿途攔河，增加水源。鄭國渠從瓠口引水，到蒲城縣入洛，沿途有許多南北流向的小河，鄭國渠盡量將這些河水引進來，還在兩水交匯處的南堤，加筑一段像都江堰籠堰平水（飛沙堰）那樣適當高度的堤壩，以便在漲洪時，使洪水漫過堤壩，沿舊渠排走。四是將灌溉、增肥和壓堿結合起來，一舉三得。史載鄭國渠修成后，“用注填閼（阻塞）之水，溉澤鹵之地四萬余頃”[2]。文中的“注”，意為引水注入。“填閼”“謂壅泥也”，即引濁水灌溉鹽堿地，淤積土層。“涇水一石，其泥數斗，且溉且糞，長我禾黍”[3]。“收皆畝一鐘。于是關中為沃野，無兇年，秦以富強，卒并諸侯”[2]。就是說，灌區低洼而多鹽堿的四萬余頃地經過引水灌溉后，將鹽堿貧瘠的地變成良田，年產量達到畝收一鐘（六石四斗），產量比一般旱地提高三倍。可將涇水灌地的三種功效，即灌地、肥田和壓堿一舉完成。

秦國修建的水利工程，除都江堰、鄭國渠以外，大型的還有靈渠（在今廣西興安縣境內）、秦渠（在今河南焦作市沁陽市南）和秦家渠（在今寧夏吳忠市、靈武市一帶）等，每一項工程都有其獨特的技術措施。

二、金屬鑄造技術

（一）銅器鑄造技術

秦繼承西周制度，設有國家制造工場。《呂氏春秋·季春紀》說：

山塘水庫魚鱉混養采用的是綠色生態養殖模式，一般情況下病害發生較少，但偶爾會有些常見病害發生。草魚病害主要是“三大病”和斜管蟲病。魚病診治需要請有專業水平的漁醫生來處理，這里就不作詳細介紹。山塘水庫中華鱉病害少見，適當預防一下即可。

是月也，命工師令百工審五庫之量，金鐵、皮革筋、角齒、羽箭桿、脂膠丹漆，無或不良。百工咸理，監工日號，無悖于時。

考古發現的秦國銅器，出土于今甘肅省天水市、禮縣，陜西省寶雞市、咸陽市、西安市等地，出土的鼎、簋、镈、鐘、壺、豆、盤、盉、匜、鏡、帶鉤、斧、劍、戈、矛、車馬器等，主要是禮器、食器、梳妝、車駕等器具。從科技的角度看，秦的銅器制造技術，同商周一脈相承。秦先祖長期在夏商周三朝任官服役，秦人攻占各諸侯國領地后，東方各國客卿、徙民來秦，也都會將各國、各地的手工技術帶過來。秦奄有西周故地后，其銅器鑄造的種類、形制、紋飾等沿襲周器。統一六國后，又使秦銅器鑄造技術從區域性，轉變為吸納前代、各國特長的綜合性高水平。保存至今的秦銅器，大都是國寶級文物，反映出秦鑄造技術的精湛。

《周禮·冬官·考工記》記載：

攻金之工，筑氏執下齊（合金），冶氏執上齊，鳧氏為聲，栗氏為量。段氏為镈器，桃氏為刃。金有六齊：六分其金而錫居一，謂之鐘鼎之齊；五分其金而錫居一，謂之斧斤之齊；四分其金而錫居一，謂之戈戟之齊；三分其金而錫居一，謂之大刃之齊；五分其金而錫居二，謂之削殺矢之齊；金錫半，謂之鑒燧之齊。

對于《周禮》所載的金工分工和“六齊”等合金技術，秦人應是了解和沿用的。《史記·秦始皇本紀》記載，秦始皇統一六國后，“收天下之兵，聚之咸陽，銷以為鍾鐻，金人十二，重各千石，置廷宮中”。司馬貞《史記素隱》說，這些金人“各重千石，坐高二丈，號曰翁仲”，可見這是一次超大規模的金屬鑄造活動。秦始皇兵馬俑坑出土的銅車馬，每乘由3000多個零部件組裝成，組裝采用鑄接、焊接、子母扣連接、活鉸連接、插接、套接、鉚接、銷釘連接、鑲嵌、轉軸連接等工藝。銅車馬的銅馬、銅俑，其大小是真人、真馬的一半，造型準確、氣韻生動，反映出高超的技藝水平。秦俑坑出土的大批青銅兵器，合金配比適宜，制作工藝規整，刃鋒銳利，在青銅劍的表面有一層致密鉻化合物的氧化層，經檢測經過鉻鹽氧化處理，具有防銹的良好性能。這一先進工藝，歐美國家直到近代才掌握，而在兩千多年前的秦朝已經發明，真是冶金史上的奇跡[5]。

此外，陜西、甘肅、寧夏以及內蒙古西部數千里廣袤地域內，發現數量巨大、品種繁多的直刃匕首式青銅短劍及其他青銅器，是包括秦人在內的中華各族先民共同創造、發展青銅文化的有力證據。在銅器鑄造中反映出的設計、制模、金屬配方、熔鑄等技術，大都是當時的頂尖科技。

（二）鐵器制造技術

陜西鳳翔秦公一號大墓中，出土許多鐵鏟、鐵镈、鐵鍤等農具，經考證它們都是用鍛鑄技術制成，這在春秋中期屬于尖端工藝。1992年5月，陜西寶雞市渭濱區益門鄉益門村二號秦墓所出三把金柄鐵劍[6]，是春秋晚期鑄造的。它們以黃金鑄成劍柄，用鐵鑄成劍身，鐵在當時尚少，其珍貴程度堪比黃金。在鑄造技術上采用劍柄和劍身分鑄法。鑄劍身時預留長條狀尾柄，用插入柄中銎孔的方法將兩個部件連接起來，無論其選材、鑄技還是柄部雕紋，都達到高超的水平。當然像這樣的珍貴器物，絕非一般人所能使用。

三、宮室和橋梁建筑技術

（一）宮室建造技術

以阿房宮為例，秦的宮室建筑規模空前，從科技的角度看，它有許多值得關注的地方。

1.巧妙地利用自然物。阿房宮是一個集宮殿、園囿、交通、政事、游樂設施于一體的超大型建筑群。《史記·秦始皇本紀》記載：

秦始皇嬴政三十五年……乃營作朝宮渭南上林苑中。先作前殿阿房，東西五百步，南北五十丈，上可以坐萬人，下可以建五丈旗。周馳為閣道，自殿下直抵南山。表南山之顛以為闕。為復道，自阿房渡渭，屬之咸陽，以象天極閣道絕漢抵營室也。

在總體規模上，“關中計宮三百，關外四百余。于是立石東海上朐界中，以為秦東門”，可見秦的都城建筑規劃涉及范圍十分寬廣。它將秦孝公、秦惠文王以來秦國所建宮殿園囿、秦滅六國過程中在咸陽模仿六國修建的宮殿以及秦始皇時創建的宮殿園林，集合起來設計為一個規模空前的建筑群，僅咸陽附近，從秦惠文王（公元前337—前311年）“造宮未成而亡。始皇廣其宮。規恢三百余里，離宮別館，彌山跨谷,輦道相屬，閣道通驪山八十余里。表南山之顛以為闕，絡樊川以為池”[7]。自阿房渡渭直至咸陽修復道，象征天極閣道跨越銀河直達營室；立石東海上朐（在今江蘇連云港市西南）地界，象征秦的東門等，都是將人文景觀與自然物象相聯系，“體象乎天地，經緯乎陰陽”[8]。造成“大”“奇”“神秘”的氣象。從這些記載來看，唐人杜牧《阿房宮賦》中描繪的“覆壓三百余里，隔離天日。驪山北構而西折，直走咸陽。二川溶溶，流入宮墻。五步一樓，十步一閣”，盡管是文學作品，但仍然不能排除其真實性。

2.施工技術。秦在咸陽等地修建宮室所用的材料，都是從附近及各地取用。在選取建材、施工修建等環節上，秦運用許多技術措施，如“發北山石槨，乃寫蜀、荊地材皆至”，其中的“槨”，意為測度；“寫”，意為輸送。工程建設中開采北山石料，先在采石場按需要采掘測量，合格后才裝運到工地。按此原則，采集蜀郡（治所在今四川成都市）、荊楚（楚國舊地，今湖北、湖南一帶）等地的建材，也當是先按計劃測量、選擇，再將合格的材料組織運輸過去，避免因選材不當而窩工浪費，延誤工期，有相當的科學性。

在人員調配上，秦常年有70余萬工人，分布在驪山、阿城工地，勞動力時分時合，合理調配，確保工程順利進行。阿房宮的前殿又叫朝宮或阿城，是秦宮室中的標志性建筑。考古學家發現它三面有圍墻，南面無圍墻，經研究這是設計者特意作出的技術預留。三面圍墻便于現場管理。南面無墻，是留出人員、材料等進出的通道。阿房宮歷幾代人未能完工，若按計劃，“阿房前殿”建起、門闕完工，再將南墻修建閉合，這樣給施工帶來許多方便。可見，是一項巧妙的技術措施。

3.以磁石為門。《三輔黃圖》卷一記載：

阿房前殿……以木蘭為梁，以磁石為門。注云：磁石門乃阿房北闕門也，門在阿房前，悉以磁石為之。故專其目，令四夷朝者有隠甲，皆以入門，而脅止以示神，亦曰卻胡門。

在宮城的入口建一磁石門，這是一項具創意性的技術措施。有學者研究認為，在當時科技條件下，這樣規模的磁鐵是無法做成的，勉強用堆積碎磁塊的方法，也難以形成理想的磁力，但《三輔黃圖》等文獻講得很清楚，造磁石門，是讓外衣下套穿鐵甲的夷人，“皆以入門”“而脅止以示神”，即用這一設置讓不知情的夷人產生神秘感，從而更加自覺地服順中央王權。只要穿鐵甲的夷人進磁門時有一點磁性反應就已達到目的，并非要將其人完全吸貼到磁門上。

（二）秦的架橋技術

秦始皇修阿房宮，“引渭水灌都，以象天漢，橫橋南渡，以法牽牛。橋廣六丈，南北二百八十步，六十八間，八百五十柱，二百一十二梁，橋之南北堤繳立石柱”[7]。橫橋在咸陽，渭橋在長安北三里，跨渭水而建，兩橋都是木石結構。它們可能是當時國內技術水平最高的木石橋。與此相聯系的交通工具如：駿良駃騠、單轅車、雙轅車的引進，船運等交通工具的改良、制造和使用，秦也都在各諸侯國中處于領先地位。

此外，筑長城、馳道、直道等，都是當時技術性很強的大型建筑工程，也是秦統一六國后國家生產力提高的反映和象征。

四、秦的醫藥學成就

秦人在長期生存發展過程中，既與嚴酷的生產環境作斗爭，又與疾病作斗爭，吸收了黃帝以來，特別是夏商周三代所積淀的醫藥文化。《周禮·天官冢宰》下設有“醫師”為首的醫官，包括醫師及其所屬的府、史、徒等。醫師是眾醫之長，掌醫之政令，聚毒藥（藥物）以供醫事。醫分食醫（食療），疾醫（臨床治療），瘍醫（主治腫瘍、潰瘍），獸醫等四大類[9]。秦的醫官歸少府管理，唐杜佑《通典》卷25記載：“秦、兩漢有太醫令、丞，亦主醫藥，屬少府。”據《史記·刺客列傳》記載，秦始皇身邊設有侍醫，荊軻刺秦王時，“侍醫夏無且以其所奉藥囊提荊軻也”。可見秦時有侍醫帶著藥囊，隨侍皇帝，以備不時之需。地方行政機構設有醫長等職；藥府中的藥長主持藥物之事，設藥藏府儲存藥物。

秦見于記載的著名醫師有醫緩、醫和、醫竘等。頂尖醫師的疾病診斷技術準確度很高，有的還能根據病情預判病人生死。比如，魯成公十年（公元前581年），晉景公病，向秦國求醫，秦桓公派遣醫緩前去應診。醫緩經過診斷，說：“疾不可為也，在肓之上，膏之下，攻之不可，達之不及，藥不至焉，不可為也。”[10]意思是說，病灶在心臟與橫膈膜之間，藥力達不到，針刺夠不著，砭石用不上，藥方已無濟于事，已經無法治療。病人晉景公聽了，佩服而感嘆地說：“良醫啊”，贈厚禮打發醫緩回去。

比醫緩晚幾十年，秦國又有一位名叫和的醫師，診斷病情十分高明。《春秋左傳注疏·昭公元年十一月》云：晉平公病，求醫于秦，秦景公讓醫和前去診治。醫和診斷后說，“疾不可為也。是謂：近女室，疾如蠱”，意為病沒救了。晉平公由于迷戀女色，心志惑亂，就像患上蠱疾。果然，不出醫和所料，晉平公不久即死。

醫竘也是秦的良醫。他曾為齊宣王割治痤疽，即毒瘡，為秦恵文王治療痔瘡，都痊愈。秦相張儀背腫，請竘治療，張儀怕他有顧慮，就對醫竘說，“你把它不要看成是我的背，放心治吧”，結果很快治好。可見張儀對醫竘十分信任，醫竘醫術也很高明[11]。在當時醫療條件下，決癰潰疽已經是大手術了。

中國歷史上著名的醫師扁鵲（公元前407—前310年），姓秦氏，名越人，戰國時勃海鄚（今河北任丘市）人[12]，精通內、外、婦、兒、五官等科。在列國行醫治病，曾駐咸陽，為秦武王診病。秦太醫令李自知技不如扁鵲，使人刺殺了他。今陜西西安市臨潼區有扁鵲墓。

麻風病傳染性極強，對人危害極大。春秋戰國時尚沒有好的治療方法。1975年湖北云夢縣睡虎地秦墓出土的竹簡上，記載時人對此病的診斷紀錄和處置方式，大意是說地方官首先將患者“遷癘遷所”或叫“癘所”“遷所”，即送到麻風病隔離區居住。秦簡中記載的基層政府成立傳染病隔離區隔離患者的做法，是中國歷史上迄今發現最早、最科學、最先進的一種傳染病處置方式，至今尚在沿用。

秦統一六國后，收繳列國書籍時，保留的書籍中就包括醫書，進一步推動了診療方法的發展。《黃帝內經》中的《靈樞·九針十二原》《靈樞·五色》《靈樞·禁服》《靈樞·官能》以及長沙馬王堆3號漢墓出土的《脈法》等醫學著作，對秦國及秦統一前后的醫療針法做了系統的總結梳理和推廣。先秦最著名的醫藥學著作《黃帝內經》是托名黃帝與其臣岐伯等問答而作，書中討論自然環境與人體健康的關系，提出陰陽、五運、六氣及十二經脈等一系列醫學概念，闡釋自然同人體疾病的聯系，構成以生理、病理、診斷、治療、預后為主要內容的中醫藥學框架，指導人們的醫病和康養。《黃帝內經》掛名岐黃，但實際并不僅是黃帝及其時代的著作，其中還包含歷代口口相傳中增加的多時代、多醫家的研究成果和治病經驗。《黃帝內經》到周秦時代成書，標志著中醫藥學已經成為結構完整、體系嚴密、“垂法以福萬世”的實用性學科。

以上只是秦人在科技方面取得的成就的一個側面，但也足以反映出秦人在科技方面的先進性，以及秦國尊重人才、尊重科學、務實創新等文化特質。正是因為這些科技成就和文化特質，秦人才能夠較快地積聚物質財富，進而富國強兵、統一六國，開創家國天下新局面。