北宋科学技术及手工业的发展

北宋建都东京,依靠东南漕运,漕船是必不可缺的运输工具。宋太宗时,各州岁造运船三千多艘。官营作坊制造统治阶级所需要的战船、漕船、使船、龙船,民营作坊制造民用的商船、游船。 (选自范文澜、蔡美彪:《中国通史》,第五册第四编“宋辽金元时期”,人民出版社,2009版。) 随着造船业的发达和对外贸易的发展,北宋时指南针已经普遍地使用于航海。造纸业和刻版印刷业也迅速发展,仁宗时工匠毕昇发明了活字印刷。火药也被大量用于制造武器,火器的制造取得了成就。此外,诸如纺织、染色、制瓷、矿冶等各部门无论从原料的采集、生产过程和产品种类、数量方面,都有显著的进展。各业的作坊,规模之大,也超越了前代。 一、造船业的发达和指南针的普遍使用 北宋建都东京,依靠东南漕运,漕船是必不可缺的运输工具。宋太宗时,各州岁造运船三千多艘。官营作坊制造统治阶级所需要的战船、漕船、使船、龙船,民营作坊制造民用的商船、游船。北宋在东京设造船务,各地重要州军设官营造船作坊。长江两岸交通要冲还设有专门修船的场所。内河航行的船舶,最大的叫做“万石船”。远涉重洋的民用海船,称为“客舟”,可载二千斛粟。据说“上平如衡,下侧如刃”,“又于舟腹两旁,缚大竹为橐(音驼tu$)以拒浪”。船上的设备包括抛泊、驾驶、起碇、转帆和测深等方面,比较齐全。这样的海船,在当时世界上是较先进的。朝廷用的海船,称为“神舟”,其长阔高大,什物器用人数,都相当“客舟”的三倍。造船业的发达,促使远洋航行技术不断进步。北宋海船已使用指南针测定航行方向。沈括《梦溪笔谈》记载了罗盘仪构造的基本原理。朱彧(音玉))《萍洲可谈》和徐兢《宣和奉使高丽图经》记载,舟师在航行中,夜观星,昼观日;遇阴晦天,白天黑夜都看指南针。当时用的是指南浮针(即水罗盘)。指南针广泛应用于航海,对发展海上交通,推动世界各国人民的往来,起了巨大的作用。 二、印刷业的发展和活字印刷术的发明 唐、五始应用的印刷术,到北宋时才有了普遍的发展,广泛用来刻印书籍。国子监刻印的书,后世称为监本。各地官府也刻印书籍。书院、家塾也印书。民营的书坊、书肆、书籍铺,分布更广,刻书、卖书,成为世业。民营书坊刻印的书,后世称为坊本。北宋初,成都刻《大藏经》十三万板,国子监刻经史十多万板,从这两个数字,可以看出当时印刷业规模之大。东京、杭州、蜀中、福建是北宋印刷业的几个中心。北宋“监本”书大半在杭州刻印。当时人评价:木板书以杭州为第一,蜀本次之,福建最下。蜀与福建,多以柔木刻版,取其易成而速售,但不能持久。东京印板,不比杭州差,但纸不佳。上海博物馆藏有北宋“济南刘家功夫针铺”印刷广告所用的铜板,证明当时民间也已掌握了雕制铜板的技术。 沈括《梦溪笔谈》记有仁宗庆历中,布衣(平民)毕昇发明活字板的事迹。办法是:用胶泥刻字,每字一印,用火烧硬。先设一块铁板,板上敷匀药品(松脂、蜡、纸灰等合制而成)。印刷时,把铁制的框子放在铁板上,在框子中排列胶泥活字,制成一板。再用火烤板,使药品熔化,用另一平板从上面压平,使板上的字面平整。冷却后,就可用墨印书。毕昇也用木头刻过字,但木材纤维有伸缩性,沾上水后会膨胀起来,排板时就高低不平,而且和药粘连一起,不容易弄掉,不如泥字方便。毕昇发明胶泥活字印刷术,是对世界文明的伟大贡献。 三、兵器制造业的进步和火药的应用 北宋初年,由于作战的需要,对兵器制造极为重视。东京南、北作坊每年制造涂金脊铁甲等三万二千副,弓弩院每年制造角弝弓(弝音霸)等一千六百五十多万张,各州作坊制造黄桦黑漆弓弩等六百二十多万张,数量极大。又设广备攻城作,领有火药、猛火油等十一个作坊,制作之法,严禁外传。 火药、火器的制造技术,北宋发展到新的阶段。恩格斯说:“火药和火器的采用决不是一种暴力行为,而是一种工业的,也就是经济的进步。”①北宋已经利用火药制造燃烧性的火器,随后逐步制造爆炸性的火器。曾公亮《武经总要》还记载了制造火药的三个详细配方。宋初,兵部令史冯继升等进火箭法。灭南唐时,用过火炮、火箭。一○○○年,神卫水军队长唐福献火箭、火球、火蒺藜。一○○二年,冀州团练使石普说能制火球、火箭,曾由真宗面试。据《武经总要》记载,火箭是“施火药于箭首”。火球(引火球、蒺藜火球、霹雳火球)、火鹞(铁嘴火鹞、竹火鹞)、烟球(烟球、毒药烟球)是点燃后用炮放。火炮用于攻城,蒺藜火球使敌骑受伤,毒药烟球使敌人中毒,口鼻出血。 四、矿冶、纺织、制瓷等业 矿冶业——北宋初,各地共有矿冶二百零一处,英宗时增加到二百七十一处。统治阶级,首先是皇室贵族,要搜括大量金、银。仁宗皇祐时,每年得金一万五千多两,银二十一万九千多两。英宗时,金减九千,银增九万。铸钱所用的铜,由官府严格控制。宋太宗时,凡出铜的地区,一律禁止民采,全归官铸。仁宗皇祐时,铜年收五百十万多斤。韶州岑水场,仁宗时开发铸钱,有工匠十多万人,规模很大。铸钱需用铅、锡混合铸造。仁宗时,铅年产九万多斤,锡三十三万斤。英宗时增开矿冶,铅增产二百万斤,铁、锡共增百余万斤。铁主要用于铸造兵器、农具。徐州利国监、兖州莱芜监是北宋著名的冶铁地。仁宗皇祐时,全国每年得铁七百二十四万多斤。汉朝已应用石炭,北宋多数冶铁炉使用石炭作燃料,以增高炉温,加快冶炼的进程。据苏轼说,徐州利国监用石炭“冶铁作兵,犀利胜常”。冶铁炉的鼓风设备有所革新,鼓风器由皮囊改为木风箱,风箱体积可以造得很大,不像过去用皮囊受到皮革大小的限制,同时装置牢固,可承受较大的压力。这种风箱的装置,见于《武经总要》。北宋时,在军事和医药上都已利用石油。开采情况不详。《梦溪笔谈》最早记录了石油这一名称。 纺织业——纺织业从来是技术比较发达,生产比较广泛的手工业部门。不仅有官营和的大批作坊从事纺织,广大农村的劳动妇女也无不纺织布帛。征收布帛,是宋朝赋税的一个重要项目。北宋丝织业以两浙、川蜀地区最为发达。开封设绫锦院,为皇室贵族织造高级织品。河北路产绢,有“衣被天下”的称号。麻织业集中在成都府路和广南西路。广南西路广泛种植苎麻(苎音柱 zhu)),农民妇女都善于织布。麻布产量比唐代大有增加。东京有官营的染院,也有民营的染坊(如“余家染店”),还有推车染色的手工业者。各州也有民营染坊和染工。唐朝的印染技术,到北宋有所提高。刻工雕造花板,供给染工印染“斑缬(音协 xié)”(印花绸)。 制瓷业——北宋制瓷业普遍发展,有突出的成就。不仅供贵族使用的高级瓷器,在工艺技术上达到新水平,而且生产出大量的一般日用瓷器,为民众广泛使用。开封官窑、汝州汝窑、禹州钧窑、定州定窑生产的瓷器最为著名。 造纸业——随着印刷术的发达,民间的造纸业发展很快。造纸用的原料,种类很多。川蜀用麻,北方用桑皮,沿海用苔,浙江用麦秆、稻秆、嫩竹、油藤。造纸的技术也更加进步。徽州黟(音—yT)、歙(音舍shè)两县生产的纸张,五十尺为一幅,匀薄如一。各地还有多种加工制作的笺纸。纸张经过加粉、加蜡、染色、砑花(砑音亚y4),制造成精致的色笺,用来写字、作画。 制盐业——北宋制盐,主要有晒盐、煮盐两种。晒盐的主要产地是解州安邑、解县境内的两个盐池,因此也叫池盐。煮盐法各地不同。京东、河北、两浙、淮南、福建、广西六路的沿海地带,煮海水为盐,俗称煮海。河东、陕西、河北路的一些地区刮取咸土煎煮为盐,称煮咸卤,盐叫土盐,主要产地在并州永利监。成都和梓、利、夔州,凿井取卤,煎煮,称煮井,盐叫井盐。此外,阶、凤等州土崖之间也产盐,称崖盐或石盐。 五、手工业作坊和家庭手工业 北宋规模较大的手工业生产,大多集中在官营和的手工业作坊。城乡有不少个体小手工业者,从事简单的劳动。和农业相结合的家庭手工业,仍然像汪洋大海,分布在农村。官营手工业作坊——北宋朝廷和皇室消费的大批器物,以及军需武器,都由朝廷专设的手工业作坊制造,设有专门机构如少府监、将作监、军器监等管理。军器监的东、西作坊共分五十一作,有工匠七千九百多人,专门制造各种军事物资。少府监专管皇室用品的生产。将作监管理土木建筑。各地官府也都设有官营的作坊。官营作坊役使的工匠中,有从军队调来的有手艺的人,称为“军匠”,仍隶名军籍;有从民间招募来的工匠,由官府支给雇值(工钱)和食钱;还有从民间征调来轮流服役的工匠。作坊的监官和作头,经常“减刻”工匠的雇值、食钱,工匠的生活极为艰苦。制作的器物,要勒记工匠的姓名,由官员检查优劣以定赏罚,工匠因此又要遭到各种压迫。工匠负担沉重的劳动,又受残酷的压榨,往往逃亡,或奋起杀作头监官,进行反抗。手工业作坊——规模较大的是采盐和冶铁。盐业除官营外,又有官督,或而由官府专卖。地主豪商则私开盐井,生产私盐。文同《丹渊集》记载,陵州开私盐井的豪民,一家有七、八井至一、二十井,雇佣工匠二、三十人至四、五十人。每井工匠约四、五人。工匠都是他州别县“浮浪无根著之徒,抵罪逋逃,交易名姓,尽来就此佣身赁力”,“与主人营作”。工匠不堪主人的压迫,往往群起反抗,“算索工值”,或投别处为业。这个记载说明,私盐井的工匠对主人,不存在严格的人身依附关系,但遭受着残酷的压榨。工匠多是逃亡的农民或“罪犯”,用改变姓名的办法逃避户籍和刑法。这些私井,也随时都有遭到封建王朝依法处置的危险。的冶铁业,由朝廷专设的“监”、“冶”管理、控制。著名的徐州利国监,有三十六冶(冶铁炉),每冶各百余人。据说当地农民多会锻铁,但利国监的工匠仍多是“饥寒亡命”,即逃亡的农民。占有铁炉的冶户是拥有巨万财富的富豪大家。登州铁冶户姜鲁等十八家,都拥有大批田产。冶户对工匠的剥削相当残酷,工匠对冶户存在着严格的人身依附关系。随着制瓷业的发达,各地出现大批烧造瓷器的小型民窑。如徐州萧县白土镇有民窑三十多窑,陶匠数百人。大抵只是十多名工匠生产的小窑。窑户多邹姓,有“总首”即总头目管理,可能是与“行头”相似。徽州有的造纸作坊,也雇佣了数十名工匠,有荡料、抄纸、焙纸等分工。 城乡个体手工业——城市和集镇的个体手工业工匠,大部分来自农村,一部分是从各个阶层中分离出来的贫民。东京有所谓“百姓绣户”。朝廷裁造院绣造不及的物色,交给绣户绣造,支给工钱。一○一二年,真宗下诏:裁造院对百姓绣户“不得抑勒差配”和减刻工钱。说明官府常用强制的办法压榨绣户。吴曾《能改斋漫录》已载:临川入伍十八,自制纱帽,在东京街上售卖。东京街巷又有木竹匠人,叫作“杂货工匠”,和各种杂作人夫,候人呼唤“修整屋宇,泥补墙壁”。这些工匠主要还是临时性的服役,或者从事修理加工,并不生产手工业产品。北宋农村中还有一些有专门手艺的个体手工业者,在当地制造产品,或短暂地外出到他乡,为人纺纱、打银、修甑(蒸锅。音赠zèng),工毕后仍回本材。他们是牢固地粘附在土地上的个体手工业者,自有生产工具和一小块耕种的土地。 家庭手工业——在封建的自然经济中,广大农村普遍存在着和农业相结合的家庭手工业,主要是纺织业。北宋王朝强迫农民交纳布帛作赋税。农妇纺织的布帛,绝大部分作为赋税被剥夺。向地主借高利贷,也用布帛抵债。至于丝织的绸绢,全部被贵族地主们剥削。张俞《蚕妇》诗:“昨日到城郭,归来泪满巾,遍身罗绮者,非是养蚕人。”养蚕人是穿不到罗绮的。作为农民副业的家庭手工业产品,主要是用来偿付租税和高利贷,少量剩余供自己需用,基本上还不是作为商品而生产。只有少数有余力的自耕农,偶尔以少量的粗布,或扎一些箕帚,造一些小农具等,拿到附近的集市上去交换。北宋时,一些地区出现了以从事纺织为主的民户,叫做机户。仁宗时,梓州已经有几千家机户。一○三三年,宋朝规定:机户每年纺织的绫,只能自卖三分中的一分,其余二分要由官府收买。由于官府压价买绫,机户消折本钱,不能生活,因此请求官府减少买绫数的一半。封建官府的种种压迫和剥削,使机户难以获得发展。 责编:人学研究网华夏春秋栏目·紫天爵