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2007年是我國造船工業(yè)進入世界前三強后持續(xù)興旺的一年,在中國造船業(yè)整體進入世界造船大國的今天,造船、航海和海洋界學者也在進行著深刻的思考:在船舶建造標準日益國際化的趨勢下,如何弘揚我們中華造船的輝煌科技成就與悠久歷史文化?曾經對世界舟船史進程做出重大貢獻的中國,如何傳承中華海洋文明?而這種弘揚、傳承又對祖國的船舶工業(yè)和社會發(fā)展有什么現(xiàn)實意義? 為此,中國造船工程學會科技咨詢工作委員會副主任、北京鄭和下西洋研究會名譽理事長鄭明,與多年跟蹤研究艦船技術發(fā)展動態(tài)的船舶工程研究員、現(xiàn)任《艦船知識》雜志社副社長田小川合作拋磚引玉推出此文,就中國在古代造船科技上的重大發(fā)明進行了探討?! 幷?/p>
驕傲——“六大發(fā)明” 勾勒完整的系統(tǒng)工程概念
我國是世界上為數不多的擁有18000千米海岸線的海洋大國。僅從科技發(fā)展角度,源遠流長的中華帆船與航??萍荚谑澜缟显L期處于領先地位。 就如同在其他領域中的發(fā)明創(chuàng)造一樣,在我們的中華帆船上,凝聚了中華民族古代先人的智慧。比如:船尾舵、長櫓、水密隔壁、強力多層甲板、船樓、首尾高翹尖底圓舭線型、無牽索桅桿、平衡硬式縱帆、槳輪、木爪石碇、船用轆轱、絞棍、絞車、船用指南針、羅盤和船載火銃銅炮等等,都是當時船舶建造和航海技術的重大發(fā)明創(chuàng)造;還有鐵釘連接、釘鋦加固、拚接榫構、麻絮桐油蠣灰木念縫、船底涂漆、塢渠船臺修造船、模型放樣等造船工藝;更有縱向龍骨、大拉、浮翅板、梗水木、首尾通水艙、土石壓載等改善船舶結構與性能的技術改革創(chuàng)新措施都是中華民族先輩們的貢獻。從中選擇幾項突出領先的科技發(fā)明是非常有條件、有資格的,而且還是實事求是、留有余地的。[NextPage] 盡管目前許多看法并沒有權威定論,但海內外學者比較公認中國有幾項發(fā)展確實領先,參見下表。
 建議可把“壁、櫓、輪、舵、針、銃”作為“中國古代造船科技的六大發(fā)明”(六大發(fā)明在明代鄭和下西洋的寶船被集成采用,可參見陳列于中國國家博物館的大型船模)。而且,這六大發(fā)明涵蓋了舟船的船體結構、推進動力、操縱系統(tǒng)、導航設備和艦載熱兵器,形成古代造船、航海、水戰(zhàn)體系中領先的關鍵技術,說明中華民族自古以來在舟船科技發(fā)展中就建立有完整的系統(tǒng)工程概念。[NextPage]
期待——拋磚引玉 以期推動學術研究
通觀中國有關船史論著,提出以上所歸納的六項發(fā)明,當然不能說是絕對的合適、合理。對此,中外學者的觀點不盡相同,目前也沒有專著未正面系統(tǒng)地提出“造船科技發(fā)明”的概念。我們拋磚引玉地提出一個簡練的概念,希望通過討論、甚至學術爭論引起廣大公眾、特別是青少年朋友的重視,以推動學術研究,促進歷史考證。 例如,對帆的發(fā)明究竟哪國貢獻最大的問題便是各說其詞,有人說埃及可能最早,在公元之前3100年左右已發(fā)明風帆,創(chuàng)建了單桅帆舶,但經過考證古埃及的帆是“軟帆”。王冠倬先生認為:我國最遲在春秋戰(zhàn)國時代(相當于公元前8-3世紀)已使用風帆,因為有出土的側身人像鈕銅錞于及珠海的巖畫船圖為證,都是有桅有帆的??磥黼m出現(xiàn)得晚,卻比起古埃及、腓尼基、羅馬、希臘等西方國家都沿用軟帆是迥然不同。 而中華帆最有特色的有三點:一是硬帆,即帶多道竹木撐條的竹蓬或布帆,利于保持受風面積,增加帆蓬強度,帆面有破損仍可使用;二是平衡帆,即帆蓬上的風壓中心接近轉帆的支點——桅桿,使轉帆操作省力;三是縱帆,即帆蓬可以轉到接近船的首尾線(即縱向位置)以利于橫風、偏逆風下戧風航行;四是張掛帆采用升降式,升帆較重費力,但收帆時只要放松吊帆索,避免暴風前水手爬高收帆的危險。 那么硬式平衡縱帆是否列在我們的重大發(fā)明之中呢?還有美國科技史學家推崇的中華多重桅桿技術又是與西方桅椼結構不同的,是否也可列入重大發(fā)明呢?諸如此類,當前爭論較多,還需要通過嚴格的考證,逐步確定技術發(fā)明的國家與民族歸屬,但是深入研討之后,可進一步認知我們的祖先為世界船舶科技發(fā)展做出過哪些重大貢獻,再來充實“中國舟船文化”內涵。[NextPage]
遺憾——中華舟船文明 不該門庭冷清
有一些材料表明,不但“非專業(yè)”的人士不太了解我國的舟船文明,甚至造船、航運的“業(yè)內人士”也都不夠了解、也不注意宣傳祖國民族的造船歷史。我們見過一份業(yè)內報紙,在報道中國“航海日”永久性標志誕生的版面上,顯赫位置配發(fā)的竟是一幅西洋帆船的圖片。反映重大海事歷史體裁的藝術作品是少而又少,這是為什么呢? 在國外,大多數描述世界航海、造船歷史的出版物當中,對中華傳統(tǒng)造船技術普遍是貶低忽視的態(tài)度。如日本翻譯美國出版的《16世紀的帆船》一書中,涵蓋了14~18世紀的海史、船史,卻未涉及15世紀明朝鄭和下西洋的壯舉。而俄羅斯新近出版的《世界海軍史》當中,也未涉及中國,卻對日本在對馬海戰(zhàn)打敗俄軍的艦船不敢不提。 因此,面對歷史,我們既不應夜郎自大,但更不能妄自菲薄。希望能夠以此文作為開篇,爭取達到以下四個目的:正確認知中國作為造船古國所曾擁有的領先造船科技創(chuàng)新成果;恰當評價中國作為作為造船古國在世界造船科技歷史上的地位與影響;科學理解中國邁向造船大國的歷史淵源和必然性;激勵當代中國人民建設造船強國的創(chuàng)新意識和奮斗精神。更希望與船舶有關的同志們在工作中或工作之余,投入一些時間和精力,開展科學普及工作,弘揚中華舟船悠久的歷史文化,傳承中華海洋文明,增強中華民族海洋意識。 現(xiàn)在,我國的造船行業(yè)已經躋身于世界造船大國的行列,在新世紀高新技術不斷涌現(xiàn)的時候,如何既不斷提高船舶的科技含量、提高工業(yè)化、信息化的程度,又能夠發(fā)揚光大我們悠久、優(yōu)秀中華舟船文明,保護世界海洋文明的多樣性,這是一個大任務、大課題,還需要你、我、他,需要更多的人一起努力。[NextPage]
 隋煬帝龍舟巡游想象圖。
 宋船中的水密艙壁。[NextPage]
 1955年廣州出土的東漢墓中陶制船模,是現(xiàn)存世界上最早的有舵船的模型。[NextPage]
壁——至今仍是船體結構重要部分 壁,是用橫隔艙板將船艙分隔為互不相通的一個一個艙區(qū)。頓賀教授考證認為晉代東南沿海義軍首先采用了有水密隔壁的八槽船。它有三大公認的優(yōu)點:第一,密封作用。一兩個船艙破損進水,水也不會流到其他船艙,增加了航行的安全性。第二,方便貨物分類裝卸和管理。第三,隔艙板與船殼板緊密釘合,增加了船整體的橫向強度。 水密隔壁發(fā)明以后,不僅在中國傳播,也被來訪的許多外國人學習掌握。一般認為18世紀傳入歐洲后得到更廣泛應用,水密隔壁結構,至今仍是船體結構中的重要組成部分。
櫓——啟發(fā)了螺旋槳的發(fā)明 櫓則是一種推進裝置,在漢代,櫓作為推進技術已得到正式認可。櫓安裝在船尾或船舷的櫓檐上,運動軌跡有點像魚兒擺尾,由于搖櫓的過程櫓葉改變攻角卻始終不出水面,可連續(xù)做功,而且櫓的支點位于櫓的近中點處,搖櫓時較省力,所以古人有“一櫓三槳”的說法。 實際上櫓不僅可以提供船前進的動力,而且可以操縱船的方向。西方也有人認為螺旋槳的發(fā)明,與受到中國人使用櫓的啟發(fā)有關。
輪——現(xiàn)代輪船的始祖 輪,就是以輪代替槳,利用人力腳踏轉動輪子,推動船的前進,這種船叫做“車船”。頓賀教授認為車輪舟最早出現(xiàn)在公元417年的晉代,一般認為槳輪發(fā)明并實用于唐代,因為唐曹王李皋二輪車輪軻圖正式流傳至今。隨后,南宋時大量應用于水戰(zhàn)。車船由槳楫的間歇推進方式,跨進到槳輪運轉的連續(xù)推進方式,由僅用臂力到兼用腿力,是中國在世界造船史上的又一大貢獻,領先西方約有千年左右,現(xiàn)在已是人們公認的現(xiàn)代輪船的始祖。
舵——使水手能輕松控制航向 1955年廣州出土的東漢墓中陶制船模已有尾舵,證明中國至少在漢代(公元1-2世紀)已發(fā)明船尾舵。舵的原理是通過舵面與舵柄的杠桿關系、舵面與船的轉動中心的杠桿關系,十分輕易地使龐大的船體轉向自如。楊槱院士認為中國帆船的方艉出艄結構給尾舵的設置帶來方便,說明古代船總體設計也是講究的。而且中國帆船普遍應用升降舵既適應航區(qū)水深提高舵效,防止擱淺,又有深插入水下的縱向木板可減少船舶橫漂和搖擺是重要特色。 船尾舵的出現(xiàn),在船舶發(fā)展史上是一件重大意義的事,這項技術大約在公元10世紀傳入阿拉伯地區(qū),12世紀傳入歐洲。
針——讓地理大發(fā)現(xiàn)成為可能 “針”是船用司南,或稱船用羅經。一般認為船用指南針最早用于晉代,廣泛應用于宋代。后來,人們又將不同航行地點之間的指南針針位連成線圖,稱之為“針路”,作為航行的依據。 大約在公元13世紀初,阿拉伯人使用了中國的羅盤,然后再傳到歐洲。美國科技史學家羅伯特·K·G·坦普爾在1986年曾出版《中國:發(fā)明和發(fā)現(xiàn)》一書,序言中寫道:“如果沒有從中國引進船艉舵、指南針、多重桅桿等改進航海和導航的技術,歐洲絕不會有導致地理大發(fā)現(xiàn)的航行,哥倫布也不可能遠航到美洲,歐洲人也就不可能建立那些殖民帝國。”這個論斷是比較客觀求實的。
銃——彰顯船舶科技綜合性、系統(tǒng)性 銃是火銃銅炮,此處特指最早的艦載火炮?;疸|是中國元朝前期發(fā)明的,明朝大量使用的重要火器,屬于重型熱兵器。早在1372年(洪武五年),朱元璋的起義軍部隊就建造了名為“碗口銃”的火炮來裝備他的水軍戰(zhàn)船。文獻記載和出土實物都證實,中國軍隊是世界上最早裝備和使用火銃的軍隊,比西方至少領先百余年。對于船舶這個綜合系統(tǒng)工程來說,火銃在船上使用,銃的座架要適合發(fā)揚火力,又不影響木船結構,都是顯示科技進步的關鍵。因此,把銃列為六大造船科技發(fā)明更突顯船舶科技本身的綜合性與系統(tǒng)性。
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