［歷史上的絲路科技］ 速遞急情說烽煙

陳巍，理學博士，現為中國科學院自然科學史研究所副研究員。主要研究科技知識在古代世界的傳播并把世界連為一體的歷程。喜愛“上窮碧落下黃泉”，品鑒各個文明在應對相似問題時展現出的智慧。

西周的亡國之君幽王“烽火戲諸侯”的故事廣為人知，該故事始見于司馬遷《史記》，提到周幽王時設有“烽燧”，如有外敵入侵則點燃烽火，周邊諸侯聞訊即速來救援。這則故事隨著近年來戰國竹簡等新史料的問世而遭到質疑，周幽王很可能并沒有把軍國大事當作兒戲，不過西漢的司馬遷把這則故事收入《史記》，表明以烽燧傳遞信息的制度在當時早已深入人心。

驛道上接力飛馳的駿馬傳遞信息最快可達每天五六百里，而烽煙傳遞信息則更快速、直觀。另一方面，烽煙所能表達的信息量又很受限制，為保證其效率，必須嚴格限制其使用“頻帶”以減少干擾，因此它往往被規定用來傳遞國家最重大、最緊急的事項，即軍事警戒。

“烽煙”“烽火”“狼煙”的接受者并未親臨戰場，但警訊仍使人陷入危急氛圍，這些詞也就都成為戰爭的代稱。從科技原理角度，古代的烽煙以光速遠距離傳遞視覺信息，和旗語、信號燈等并列為光通信的濫觴，而烽燧體系又是中繼聯盟的古代形式。這一技術并不僅出現在古代中國，在其他文明中也存在。

中國的烽燧信號傳遞體系

中國烽燧制度的形成很可能與春秋戰國時期國家疆域觀念和戰爭形式的演化有關。戰國時期各國相繼筑起長城，烽燧是長城防御體系的重要組成部分。《史記》里說魏國、趙國都有烽火預警制度，《墨子》則更全面地提到“晝則舉烽，夜則舉火”，但這時的烽燧遺址卻不多見。秦統一后，把戰國長城進行整合，烽火系統也得到沿襲。根據考古發現，陜西榆林及甘肅固陽等地的秦長城防御體系中都包含烽火臺等單體建筑，其間隔多在1 千米左右。

漢代的長城體系更為嚴密，傳世和簡牘文獻中的烽燧信息也更豐富。特別是為防備北面匈奴入侵，漢朝在從今天甘肅到朝鮮半島漫長邊境上建設長城，在關隘之間，“五里一燧”。實際上可能更密集到每隔二三里即有一燧，在長城以外的前沿地帶還設置塞外燧，每燧有士兵幾人到百人不等。西漢前期漢朝與匈奴關系緊張，邊境不同地方的軍情可通過幾條烽火傳遞路線分別抵達朝廷中樞。

匈奴是游牧民族，其騎兵進退自如、行蹤飄忽，對漢朝預警體系的反應靈敏性和準確性都提出了很高要求。從出土漢簡留存的日常記錄，可以大致了解漢代烽燧信息傳遞的實際運作情況。士兵用來傳遞信號的工具主要包括以外形為標志的烽、表和可點燃的苣、積薪。烽是籠狀的草編或外面蓋布的木架子，表是旗幟，白天可根據敵情舉起數目、尺寸不同的烽和表。苣用蘆葦扎成，分大、中、小不同等級，主要在夜間根據敵情以不同數目、方式、持續時間點燃。積薪是長寬均可達2 米、高約1 米的大堆柴草，可產生猛烈的火光和濃煙，晝夜均可點燃。由于苣和積薪是易燃消耗品，烽燧要按安全規章保證其存量。

具體信號是根據敵人遠近、數量、是否發動進攻等標準依序發送。從遠遠看到10 人以下敵人，或夜間只聽到馬聲的僅舉1 烽或點1 苣而不燒積薪，到最緊急的2 000 人以上敵人對堡壘發動進攻時，舉3 烽或點3 苣同時燒3 積薪。不同等級信號有望召喚不同數量援軍，一般援兵數量可達敵人數量的2 倍。為準確報告軍情，守燧士兵須牢記和熟習信號規定，而且經常實行每隔幾燧發信的措施。漢朝規定烽煙傳遞速度不得低于每漢時（90 分鐘）100 漢里（約41.5 千米），即時速約28 千米，實際執行時一般傳播更快。

經過交鋒，匈奴人也逐漸掌握應對漢軍預警體系的方法，如趁晝夜交替信號不及變動之際發動襲擊、潛至烽燧附近施放假信號等，這又進一步刺激漢朝進一步完善相關制度和用具。可以說攻與防雙方的較量是不斷進化升級的。

隨著時代變遷，烽燧制度也在發生演變。到后世，烽的含義逐漸變為高聳可燃的火把，而火器的出現使明朝烽火臺的信號進一步增加了鳴炮。名將戚繼光曾編出通俗易背誦的《傳烽歌》，經過操練，全鎮約800 多千米防線不到半天即可全面得到警報并作好戰斗準備。由此可見烽煙信號傳遞的有效性。

域外的烽煙信號傳遞方法

在中國以外，利用煙、火等視覺標志傳遞信息的方法在其他古代文明中也廣泛存在，特別是美洲、澳洲等地原住民中的發現告訴我們這是一種能在不同地方獨立起源的技藝。

在哥倫布到來之前，北美洲分布著數以百計的印第安部落，其中不少部落都利用煙霧傳遞信息。考古工作能夠揭示1200—1400 年間位于今天美國西南部的道路和烽燧遺跡。而原居住于今天美國東南部的印第安人的煙霧信號早在1539 年就得到記載。這些煙霧信號可用于狩獵和對入侵者的戒備。印第安人懂得把草加到火中以得到更多煙霧的方法，并常通過暫時覆蓋住柴草的方式把煙霧隔成幾段傳達不同信息。

在今天美國西南部的北美大平原地區，燃放煙火傳遞信息的行為在印第安人中更加常見。印第安人鉆木取火后，在上面播撒一點瀝青或樹脂粉末，就能制造出黑煙，然后在火堆上添加草葉，又冒出白煙。隨著添加物的更替，不同顏色的煙霧交替出現，就能夠出現類似于電報碼一樣的信號。為抵抗入侵的殖民者，印第安部落使用許多共通的符號報告敵情緩急，這些信號能夠迅速傳播到幾百千米以外的地方。殖民者幾天后通過信使得到的情報能夠驗證這些信號的準確性。除共通信號外，印第安人往往還有一些秘密編碼，只有預期接受信息的人才能解讀其準確含義。

類似現象也可以在澳洲原住民那里看到，通過添加干草、鮮草、蘆葦等，人們可以制造出白色、黑色或藍色煙霧，煙霧形狀則包括柱狀、團狀和圈狀。有時不熟練的操作，以及不同部落間各異的符號體系都有可能帶來誤解。有時好萊塢電影等近代傳媒會夸大原始煙霧信號的信息傳遞能力，讓人誤以為能傳遞一些復雜的詞或整個句子，但實際上煙霧信號的傳播能力仍是很有限的。

古希臘人的信號編碼

在地中海一帶，古希臘人也在間隔30 千米的山頂上建造塔樓，用來傳遞具有特定意義的烽煙信息，這對于偵測軍隊在海上的行動具有重要意義，如生活在公元前6 世紀末—5 世紀前期的悲劇作家埃斯庫羅斯的作品里，人們就通過觀察燈塔信號得知特洛伊城陷落的消息。而在伯羅奔尼撒戰爭期間，雅典艦隊的規模和動向情報也通過夜間的烽火信號得到傳遞。

古希臘人并沒有滿足于用烽煙傳輸簡單的信息，他們從兩方面對烽煙通信進行了改進。

其中一條途徑是把烽火與漏壺結合起來。這先后為公元前4 世紀的戰術家埃涅阿斯和公元前3 世紀的波利比烏斯所記載。該信息傳遞體系由位于不同地點的發出和接收點組成，兩點各有一個規格相同的漏壺，漏壺上不同水位分段對應于各種信息。起初兩個地點的漏壺均裝滿水，發信點首先給出預定信號，接收點看到后雙方同步打開漏壺開關。待壺內水排到對應于所傳信息所在段落時，發信點給出信號示意接收點停止排水，這樣信息即可得到傳遞。

公元前2 世紀居住在亞歷山大里亞的希臘工程師們又從另一路徑作出改進。他們設計了一張5×5 的表格，每個格中填1 個希臘字母，這樣每個字母就能用2 個數字的組合表示。在傳遞信息時，使用2 組火把各表示縱橫方向的1 個數字，火把的組合即可傳遞字母。例如右邊1 組點燃4 支火把，左邊1 組點燃1 支火把，這樣就得到希臘字母Δ（德爾塔）。

古希臘的烽煙信號系統后來又為拜占庭人繼承，中世紀歐洲也常使用烽煙傳遞信息。直到今天，信號燈等設備仍常在無法使用無線電通訊時備用。1880年貝爾發明的光電話則標志著現代光通信的開端。