石桥文化遗产当代价值实现的编史学分析——基于山西古代石桥的考量

李树雪

(山西大学 科学技术史研究所，山西 太原 030006)

石桥文化遗产当代价值实现的编史学分析
——基于山西古代石桥的考量

李树雪

(山西大学 科学技术史研究所，山西 太原 030006)

古代石桥作为中国传统建筑的形式之一，是一类特型的活态遗产，其集中体现了一个时期桥梁科技的全貌，它们不仅仅反映了古代匠人高超的桥梁建筑技术，而且是美学、宗教、经济、社会、民俗与中国传统文化的重要载体，也是古代“匠人精神”的体现。山西省作为中华文明演进最完整的地区，遗存了大量的古代石桥，不同时代的石建桥梁体现了不同时代的科技与文化，它们无疑为解读华夏文明演进过程中，强盛的科技与优越的文化并行发展提供了强有力的佐证，探讨如何实现石桥文化遗产的当代价值，便具有了重要的理论与现实意义。

建筑技术；石桥文化；科技史；中国传统文化

考据学意义上的中国古代科技史研究，一般是注重文献考证与逻辑分析，在保证逻辑与历史相统一的基底上，对古代不同时期的科技发展给予一定的解释与说明。虽然这样的研究具有合理性，但是在对古代科技是如何产生、其中所蕴藏的古代科技认知以及体现了什么样的社会文化等问题上却难以做出有效的、“定量”的回答。特别是面对中国古代的物质文化遗产与非物质文化遗产是否具有当代价值，及其如何实现等问题，如果仅从文献考证或是逻辑推断是远远不够的，应该以现代科技价值标准去检讨当时的科技认知，才能真正揭示古代科技在不同时期的发展水平。另一方面，不同的文化遗产是中华文明与科技互动发展的实物表征，不仅承载了当时的科技水平，而且是文化与文明演进的最佳例证，是中国古代科技史研究的绝佳选题。所以，古代石桥、古代铁钟(铜钟)及钟楼、古建筑等物质文化遗产，不仅内含了当时的物理学与建筑学的技术水平，而且也深刻反映了当时当地的文化与文明或是民俗等非物质文化遗产的一面，因而体现了古代科技与人文的完美结合，值得当代实践者借鉴。而现行的研究，或是对桥梁力学结构的研究，或是对石桥文化的分析，都达不到综合性的研究。也即，若只是从文化层面去进行文献考证，会缺乏对科学技术考量；若是从物理学或是建筑技术层面去研究，又会失去对人文特性的反映。基于此，只有文献考查与自然科学方法并重去研究，才能深刻厘清物质文化遗产与非物质文化遗产间的关系，达到多角度、多层次地揭示文化遗产中所蕴含的当代价值，实现中国传统文化的复兴。这，是一个值得研究的编史学问题。

一 概念的分析与界定

(一)文化遗产

对于文化遗产概念的定义，一直存在一定的争论，几乎没有绝对定义，只有相对于自然遗产的概念界定。自然遗产是指不是人为的而是由天然形成的一种具有一定价值的物质形态。那么文化遗产就是指人为的、具有多元文化价值的遗产，可分为物质文化遗产与非物质文化遗产。保护世界文化和自然遗产公约中的定义具有代表性与权威性，[1]它认为文化遗产是指从历史、艺术或科学技术角度看，具有突出的普遍价值的建筑物、碑雕和碑画、具有考古性质成分或结构、铭文、窟洞以及联合体；在建筑式样、分布均匀或与环境景色结合方面具有突出的普遍价值的单立或连接的建筑群；从历史、审美、人种学或人类学角度看具有突出的普遍价值的人类工程或自然与人联合工程以及考古地址等地方。

这个定义是文化遗产与自然遗产在受到人为的或是非人为的破坏等各方面情况后，由联合国教育、科学及文化组织大会于1972年10月17日至11月21日在巴黎举行的第十七届会议上确定的。这个定义几乎囊括了所有的“有形”文化遗产，是在文化遗产“受到破坏”的语境下做出的，而对于无形的文化遗产却没有严格地区分，因而并非是依遗产的固有属性做出的。那么，在将文化遗产区分为物质文化遗产与非物质遗产后，看似比较合理，但面对中国一些“无形寓于有形中”的文化遗产是却存在一些难以权衡或是难以界清的问题。比如，在对“雷州石狗信仰”的非遗申请中就出现了是否是“非遗”的不同意见，[2]94从形态来说，在广东雷州地区到处是石狗雕像，应该是物质文化遗产，但是更重要的是这些有形的物质文化遗产中蕴含了丰富的民俗、精湛的雕刻艺术以及厚重的文化信仰，单就文化信仰来说就不属于物质文化遗产。正因如此，“雷州石狗信仰”在申报非物质文化遗产中出现了一波三折的事情。

其实，不仅是“雷州石狗信仰”存在这样的问题，像古代桥梁、古代建筑等有形的文化遗产，其中也蕴藏着丰富的非物质文化遗产，也有同样的问题。因此，区分物质与非物质文化遗产是一个语境问题，就是说是站在什么样的立场上去看这些文化遗产，与当时的世界关系、价值取向有很大的关系。那么面对当前中国传统文化复兴的大语境，无形的文化往往蕴含在有形的实物形态中，一些看似非物质文化遗产，但也有实物载体；看似是物质文化遗产，其中也蕴含着非物质文化，所以说，难以严格区分物质文化遗产与非物质文化遗产的界线，只要基于一定的方法能实现文化遗产的多元价值实现与保护即可，这是一个基本的编史学主张。另一方面，要克服厘清这个界线的困难，对于一些文化遗产，特别是桥梁、建筑、遗址等，活态文化遗产的理解不失为一种折中的解决办法。

(二)活态文化遗产

不论是物质文化遗产还是非物质文化遗产，都是国际古迹遗址理事会考察的重要内容。在1964年，国际古迹遗址理事会通过了《国际古迹保护与修复宪章》即著名的《威尼斯宪章》。这个宪章成为国际上古迹保护的权威性、纲领性文件，文件确立了文物古迹的价值观及其保护的理念，不仅具有认识论意义，而且也具有方法论的深刻内涵，因而为世人所认可，只是在研究其价值实现时，由于各种条件的限制而没有达到应有的程度。在这一文件的指引下，历史古迹的概念由纯粹的建筑古迹延伸到能见证人类历史文明发展与演进的富有生命意义的历史事件或是生活环境。这样，由单纯的“死”的建筑到“活”的文明表征，不仅体现了古代遗迹的历史性，更多表现为人文性。在经历了18年的发展之后，国际古迹遗址理事会在1982年12月15日在佛罗伦萨召开会议，起草了一份历史园林保护的宪章，即《佛罗伦萨宪章》。这一宪章作为《威尼斯宪章》的附件，旨在强调作为古迹的历史园林，必须根据《威尼斯宪章》的精神予以保存。这一宪章突出强调了“活”古迹的概念，形成了“活态遗产”(Living Heritage)、“活态古迹”(Living Monument)等概念，此中的所谓“活态”是指遗产的原初功能现在仍然发挥作用之意，只是没有一个严格的定义，但这一活态是基于语境的概念。

虽然这两个宪章主要针对的历史园林古迹，但是由此出发将“活态”标准引入相关的古迹研究领域，则形成了“活态村镇”、“活态建筑”等诸多活态文化遗产，这些遗产的共性就是原始的遗产今天仍有功用。对于活态遗产的定义，徐嵩龄认为活态遗产是“至今仍保持着原初或历史过程中的使用功能的遗产”。[3]55徐先生的这一定义说明了这一遗产的特征，但其重心落在了“使用功能”，而对“活态”还是缺乏实物上的理解。按照这一逻辑认知，“活态文化遗产”就是指不仅保持了原初的形态，而且蕴含着丰富的文化内涵且具有使用或传承功能的遗产，其“活态”体现在“历史文化蕴含”所“富有”的生命力，这种生命力正是当前需要解读的文化价值。

(三)活态桥梁遗产

这样，由活态文化遗产的共性定义作引申，中国古代桥梁无疑属于活态文化遗产。因为，古代桥梁不仅到今天一直在用，而且其中还蕴含了丰富的历史、社会、经济、民俗与文化等诸多内容，况且其当代价值不仅仅体现在文化上，而且还体现了古代不同时期不同的建筑水平、雕刻技艺，特别是其中所蕴含的物理学中结构力学问题，从不同时期的桥梁的建筑水平就可以解读不同时期对物理学的认知水平，可为中国古代有无科学提供新的诠释，因而体现出重要的当代价值。因此，“桥梁遗产”(Heritage of Bridges)概念由国际古迹遗址保护协会(以下简称ICOMOS)及其国际工业遗产保护协会(以下简称TICCIH)于1996年在《世界桥梁遗产报告》中首次提出，旨在强调古代桥梁的突出地位。[4]在这一报告中，鉴于世界范围内不同时期的桥梁遗产有不同的特征与特色，同样没有对他的定义作明确的界定，只是列举了122座具有世界遗产潜质的桥梁。

基于桥梁的独特性，所谓桥梁文化遗产是指人类桥梁建造活动的遗惠，反映了人类不同阶段的桥梁建造能力与水平，它们具有科技、历史、社会、文化或艺术的突出价值。[5]39那么，对于活态桥梁文化遗产的概念，是指那些至今仍在使用的古代桥梁遗产，其不仅有重要的使用价值，更具有深厚的文化意蕴，且文化意义已远超遗产的具体形态，这些文化组成了被赋予了“活态”的“生命力”。

(四)山西古代活态石桥

鉴于文章篇幅的关系，本文不能穷尽全国古代桥梁进行分析，但可基于山西古代桥梁以“管窥见全貌”的研究分析，将山西古代活态石桥作为一个固定的概念，从上述的两个定义引申出来，其主要是指，现存于山西省境内的、不同时期的、蕴含着丰富的精神文化的石桥文化遗产，是集物质与非物质文化价值于一体的、富含生命力的石桥遗产，其具有强烈的政治、经济、社会、文化、科技、宗教等“多位一体”的学术价值。

二 山西古代活态石桥遗产

石桥因其耐久性而在中国古代桥梁中遗存最多，是衡量中国古代科学技术水平的“活化石”。山西省作为华夏文明演进最完整的地区，境内有两座很有名的太行山与吕梁山，多山多石，为石桥的修建提供保障；面临汾河与黄河两大河流以及众多的地方河流，不得不搭建桥梁而成为桥梁建设的主因。因而山西遗留了大量的古代石桥，不仅造型独特、设计合理，蕴含了丰厚的古代科技智慧，更是古代“匠人精神”的集中体现，同时也彰显了独具特色的石桥文化，其意义已绝不只指地方科技，而具有了华夏文明的代表性。因此，从多角度、多层次、多方法研究山西古代石桥及其文化，是时代赋予地方科技史的深刻内涵。

据考古发现，中国的桥梁诞生于氏族公社时代，古代先人已意识到通过桥梁可以实现路径最短。经过几千年的发展，到东汉时期基本形成了梁桥、拱桥、吊桥、浮桥四种类型，这四种类型基本也是现代桥梁的典型类型。在山西省境内，这四种桥都可觅其踪迹，只是本文由于篇幅的关系，只能列举一些有代表性的古代石桥，下面主要从文献记载与现存的石桥两部分进行分析。

(一)文献记载的山西有代表性石桥文化遗产

作为华夏文明的发源地，文明演进最完整的地区，山西拥有中国古代优秀的文化遗存。从文献来看，中国最早的桥梁文献记载就出自汾河，只不过是一座木桥，后期也多有记载，从中可以看出山西省古代桥梁建设的系统性与完整性。在此，笔者将收集到的有代表性的文献依年代列举几个，从中体会文献记载的侧重点并非是技术层面的记录，而是其他方面的记录。

1.虒祁宫木梁桥。北魏郦道元《水经注·汾水》中记载：“汾水又西迳，虒祁宫北，横水有故梁，截汾水中，凡有三十柱，柱径五尺，裁与水平。盖晋平公之故梁也。物在水，故能持久而不败也。”[6]3

辞典解释“迳”同“径”，这段意思是汾河向西流经虒祁宫，晋人在虒祁宫北搭建了一座桥，桥下用30根柱子做支撑，每根柱子直径5尺，而且是裁截成与水平面平齐，使木柱没入水中，而不会腐烂。虒祁宫是春秋时期晋国国君晋平公于前534年建造的一座宫殿，是晋国三大宫殿之一，这充分说明了当时晋国力量之强盛。那么搭建当时第一座桥梁也就不足为奇了，而且当时的晋人可以建设木柱木梁桥，仅从“物在水中”就可以看出晋人当时已找到了不使木头腐烂的方法，这一点就是当时科技水平的一种体现。所以从逻辑与历史思维的角度来看，可以推测当时在山西的晋民已经开始掌握一定的建桥水平，而不是完全出于一种简单的目的性活动。

2.介休鲁般桥。北魏郦道元《水经注·汾水》还有一段是这样记载的：“汾，津名也，在介休县之西南，俗谓之雀鼠谷。数十里间道隘，水左右悉结偏梁、阁道，累石就路，萦带岩侧，或去水一丈，或高六尺。上戴山阜，下临绝涧，俗谓之鲁般桥，盖通古之津隘矣，亦在今之地险也。”[6]15

这段话表明这并不是一座石桥，而是几座桥，因为记载中的“或去水一丈，或高六尺”应该是说有的桥离水高度一丈，有的是六尺，且是处于一个交通要道、险道的桥。从文中记载来看，位于介休市西南的雀鼠谷是一处非常重要的交通要道，有几十里的小道，河水的两边建了偏梁和阁道，以这些为桥梁支撑点，靠石头累积而成。从这样的记载可以判断，古代在建桥方面已经考虑到了因势而建、因势利导，具备了一定的认知能力，但对于怎么测量的，则没有提到。

3.蒲州蒲津桥。对于古代的桥是如何建造的，很少有资料记载，正因如此才需要通过当代的技术手段去考量当时的建筑技术水平。大多古文字是在桥建成后对桥所做的赋而流传下来的。如位于山西省蒲州蒲津桥现已不存在了，是当时在全国非常出名的浮桥。唐代张说在《蒲津桥赞》中这样记载：

“《易》曰‘利涉大川’，济乎难也；《诗》曰‘造舟为梁’，通乎险也。域中有四渎，黄河是其长；河上有三桥，蒲津是其一。”[6]47

《诗经》尔雅认为江淮河济为四渎，黄河作为其中之一，这里记载了黄河上有三座桥，对另二座也许因为其没有什么特色而没有记载，只对其中的一座进行了较为详细的描述，不过只是对其场面的描写，而非真正如何筑桥的记载。

“于是大匠藏事，百工献艺，赋晋国之一鼓，法周官之六齐，飞廉煽炭，祝融理炉，是炼是烹，亦错亦锻，结而为连锁，熔而为伏牛，偶立于两岸，襟束于中潬，锁以持航，牛以絷缆，亦将厌水物，奠浮梁。”[6]47

这段话生动地描写了当时建蒲津桥时宏大的场面：由大匠设计好，多工种互相使用，现场还一个大鼓用以鼓足干劲，用《周官·考工记》中的“六齐”方法进行金属冶炼，用于煽火的廉子像飞一样，说明其频率很高，因而火很旺。在此，需要说明的一点是，这里提到了“祝融”，祝融其实是一个传说人物，中国上古帝王，善于用火，号赤帝，后尊为火神。用祝融来调理炉火，说明当时的匠人对“火候”已掌握得很好了。因此，通过炼、烹、错、锻这四个环节造出了“铁索”；通过熔铁形成铁牛，两岸一边各两头，共四头牛来执铁索，形成一座浮桥。在此，文中用“厌水物”来“奠”浮桥，这可以有两种解释，其一是一种象征物，用于祭奠浮桥的建成；另一种理解是厌水物是一种在水中不易腐烂的东西，作为桥墩的奠基。从语境来看，应该是后一种理解。

4.灵石通济桥。通济桥位于山西灵石的高壁镇。《山西对外贸易志》载：“灵石是古代山西三大都会之一，是往来于邺、晋阳、洛阳、长安之间的要冲，为商业必趋之地”。[7]29由此可见灵石地理位置的重要性，在这样独特的位置面前，通济桥的作用就不可小觑了，所以通济桥，是猛将雄兵争战重地，也是商业、交通必经之桥。正是基于此，唐代的萧珙在《河东节度高壁镇新建通济桥记》这样写道：“是桥长一百尺，阔一丈五尺，下去水四十尺，创置门屋，立锁钥，安华表柱，俾阍者洁严掌辖，署其名曰通济……盖以壮皇家天外北门之咽扼耳。”[6]69

这里只是写了桥的一些外观尺寸，而没有对其是如何建设没有作进一步的说明和解释。但从文字中我们可以知道，建了桥以后，并非是随便通行的，而是修了一座屋子，安装了锁具，由专人看管，并以“壮皇家天外北门之咽”来定位，只凭这一点也可以看出其重要性，另一方面桥上安锁的文献记载很少，这也是本文选择这一条文献的一个原因。在这一记载之后的文还提到一座桥：“其南有古之鲁氏石桥，虽名扬寰海，而通济之义，莫大兹也。由是自华亭斗虹梁，飞鹊脚，架云栈，回朱榄，化螮于洪波，腾华鹤于朱户。”[6]69

由这一段方字可以看出，与相对应的鲁氏石桥而比，通济桥要比其恢宏得多，从华表、虹梁、桥脚、云栈等各处都非常有气势，再者这座桥是节度使修建的，也具有惠民意义。

5.上党金桥。长治地区的上党，历来是重要的地区，上党地区的人参到现在都是很好的补品，上党的地方戏——上党邦子是国内很出名的地方戏。上党最初唐代筑建的金桥已不复存在了，现存一座元代重修的金桥，只是在文献中我们可以见到其雄伟与壮丽。金桥始建于汉光武帝建武年间，后世多次修葺，是上党通向长子的交通要道。据说，由潞州发迹的唐玄宗自然把潞州视为其龙兴之地，唐玄宗任潞州别驾和封禅泰山时数过金桥，公元725年，唐玄宗封禅泰山，返程途中，过潞州金桥，御路萦转，顾见旗羽鲜严，谓左右曰：“张说言我勒兵三十万，旌旗径千里，真才子也。”遂召吴道玄、韦无忝、陈闳，令制金桥图。这正是童谣“圣人执节渡金桥”的说法。后来，金人从宋掠得潞州后，对金桥进行了大修。明沈王就藩潞州后，多次维修金桥。到明时的《潞州志》还记载着：“金桥，在城南二里，路通高平县。永乐七年，州人张敏中于桥上建亭三间，后毁于水。宣德七年，潞州卫指挥使徐衡因故址用砖包砌。”[8]

尽管唐时的金桥不复存在了，但是文献记载中的金桥非常漂亮，以致唐代潘炎在《金桥赋》中这样写道：“沔彼流水兮清且涟漪，度木为梁兮于焉在斯。成金桥之巨丽，得铁锁之宏规。当其受以金模，观其曲面。经始也，则大火朝流，成功焉乃天根夕见。彰于圣德，发彼讴歌：千人唱，万人和。丹艧蜿蜒，倚晴空之螮：瑰材栉比，超渡海之鼋鼍……惟彼童谣兮言犹在耳，大人应运兮奉天而起。乘彼桥以径度，按周道以如砥，于是提三尺，乘六龙，怀万邦，入九重。”[6]76

由此可以看出，唐代金桥下的水是非常清澈透亮的，桥也是一座由木、铁与石头共同建成的，也许正是因为有木头的桥梁，因此而没有保存到现在。从这些文字中，我们可以分析出，唐代对木头的使用已具有了很成熟的技术，而且可以用在桥梁的建设中，这是非常不容易的，因为桥梁不同于建筑，要考虑木头的腐烂，怎么实现铁、木头与石头的有机结合，这确实是一个很值得研究的问题，可惜文中没有记载，不失为一种遗憾，不过这是后续研究的线索，通过一定量的文献检索也许在今后可以找到唐代是如何实现木、铁与石头结合而建桥的。

(二)山西现存代表性的石桥梁

山西境内的黄河与汾河两大的河流以及流经各地的其他一些河流，造就晋人不得不建桥以解决交通问题，山西的多山多石为桥梁建设提供了保障，因此注定山西多桥，只是随着年代的流逝，在没有得到及时维护与修建的情况下，一些桥梁出现了坍塌，或是随着居住人口的迁徙一些桥梁便隐在民间不被发现。据不完全统计，山西省内存在大小不同的古代石桥千座以上，但现在好多都找不到了，山西古桥的存量远远比不上古寺、古庙、古塔、古碑等等物质文化遗产，但是现存的一些有代表性的古桥不仅有结构力学研究价值，而且更重要的是具有独特的形态与人文价值。

1.晋祠的鱼沼飞梁。北魏郦道元的《水经注》中有这样一句话：“沼西际山枕水，有唐叔虞祠，水侧有凉堂，结飞梁于水上”。这里有三个信息：一是鱼沼的记载，二是对于唐叔虞祠的记载，三是飞梁的纪实。在此，我们关注的重点是鱼沼飞梁，从这样的记载中可以看出，“飞梁于水上”至少已1 500多年，说明这是世界上最古老的水上“立交桥”，是最奇特的十字古石桥。当然现存的是宋代重建的，但仍可见其独特的设计，小八角石柱、柱础上的莲花、石柱上的斗拱以及承托桥面的梁枋，其结构之精巧，实为世界上的实物孤例，有很大的研究价值。另一方面，飞梁建在圣母殿前，这是一种有意地设计，其与等级制度、道德观念、行为规范等无形文化有机地联系在一起。所以不仅有物理学的力学研究价值，更有深厚的文化内涵。

2.晋城景德桥。位于沁水河上的景德桥，民间也称关西大桥。是晋城通往沁水、阳城的要道桥梁，是继赵州桥之后我国现存历史最悠久的古代珍贵桥梁之一，是山西省现存年代最久远的石拱桥。文献表明，景德桥始建于金大定二十九年(1189)，明昌二年(1191)落成。桥体的主拱净跨21米，拱高9米，拱厚1米，桥身连同东西桥堍共长33米，桥面宽近6米，两肩小拱净跨3.1米，全桥用15道立券石并排砌成，大券两肩各有一小券，单孔大券高3.7米。最为关键的是在1303年晋城发生大地震，“人死一半，官民庐舍多坏”，足可见地震强度之大，但是桥体依然坚固；还有是在明成化八年的1472年和1573年，“大水塞川，洪水溢过桥面”、“平地起水丈余”，面对这样的水淹，桥的整体没有受到影响；清乾隆二年(1737)，晋城发生地震将城内“文庙和城垛震坏”，这次的强度似乎比元代那次更为严重，连城垛都被震坏，但是桥仍无损伤，足可见当时建筑师对于选址、设计、施工等等环节的精致灵巧，是科技史研究很好的选题。

3.长治永惠桥。位于山西省长治市襄垣县城北门与北廓门之间甘水河两岸的永惠桥，当地人称北关桥。永惠桥是一座单孔拱形桥，青石结构，南北长33.6米，东西宽8.34米。从外部结构来看，永惠桥采用纵联式砌筑法拱劵技术，拱劵石以叠涩收分法垒砌，形成下大上小的立体式梯形结构的桥座，体现了我国古代拱形技术高超的科技水平。[9]

据文献记载，永惠桥的历史也很悠久，从始建年代的1131年来说，比晋城景德桥还早，而且其规模也不亚于景德桥，而且是单孔拱桥，所以其更有研究价值，只是原桥已不得存在，历经明成化年间，明万历年间以及清道光十九年(1838)多次维修，但不论是那一年的维修，原貌依然可以从逻辑或是历史的角度去追寻，因而被列为全国重点文物保护单位之一也就不为奇。另一方面，永惠桥拱顶两侧的石雕也体现了自金以来高超的浮雕技艺，这也是伴生的研究对象。

4.平遥惠济桥。晋中市平遥县东门外的惠济桥创建于清康熙十年，文献记载原为五孔，后依河流与当地的民俗文化扩建为九个券孔，故俗称“九眼桥”。桥全长76米，宽7.4米，券孔呈半圆弧形，中间的券孔最高，达到9米。桥体是由石料砌成，设计科学合理，石料黏合牢固规整，所以历经多次洪水冲击，至今保存完好，是全国文物重点保护单位，也是研究我国古代桥梁建造技术的珍贵实物资料。更为值得关注的是栏板与望柱上雕刻有细腻的花卉、珍禽异兽图案，以及桥拱北侧的含珠龙头雕刻等更体现了一种古代文化的象征，意即九孔桥洞代表龙的九个儿子，有了它们的坐镇，九眼桥、惠济河、平遥城自然都是固若金汤，世代平安。

需要指出的是，从桥中间的拱与拱之间筑有三个三角形石基，这是与其他一些桥梁建设的不同之处，从应力分析看应该是用于在受到洪水灾害时起分流缓冲作用的。这三个三角形石基是怎么与桥体联结在一起的，内部结构如何，也是值得研究的。

5.原平普济桥。普济桥的建筑结构与赵州桥相仿，是我国古代桥梁史上的杰作之一，单就这一点就可以看出其研究价值。普济桥，旧名“迎恩桥”。始建于金泰和三年(1203)，系敞肩圆弧石砌拱挢，用行錾石和雕刻石砌成，主桥全长30米，宽度8米，高度7米。两端各有一引桥，北引桥长34.5米，南引桥长28.5米。石桥体由单孔长券和4个小券孔组成，大券口跨度19米，高6.5米；次大券口跨度3.1米，高3.2米；小券口跨度1.7米，高1.8米。这种结构设计与赵州桥几乎相仿，这也正是其价值之所在。所以说普济桥最高的科技含量，就在于它的“敞肩拱”技术应用。在大拱的两肩，砌有4个并列的小拱，节省石料，减轻桥身重量，如果遇到洪水，既增大流水通道，又利于小拱对大拱的被动压力，增强了桥身的稳定性。

需指出的是，在建筑技术层面看，普济桥可与赵州桥一比，若从蕴含的历史文化看，是赵州桥不可比的。普济桥拱口边框和拱楣均有典雅精致，纹络流畅，活灵活现、工艺考究的石刻浮雕，其内容是故事人物组画16幅，以及龙出水及九针图案，只是现在缺乏文献而无法解读其含义，但正因如此，增加了桥的美感与历史文化感。从这一角度讲，也许正是三晋厚重的文明造就了与赵州桥的文化不同之处。

上述两部分，只列出一些有代表性的桥梁，山西省乃至全国各地，具有上述特征的桥梁还有，其造型独特、设计科学合理，从中不仅可以读出内含的科技含量，特别是对物理学力学结构的解析与应用，而且还可以解读不同文化对桥梁建设的不同作用和影响，是科技与文明交融共同作用的结果。可以这样说，从科学技术史的角度来讲，古代石桥文化遗产是一座科技史的富矿，不同年代的桥梁建筑体现了不同年代科技发展的最高水平，也体现了不同地域文化对桥梁建筑的不同渗透，只有将其放在文明的背景中，通过一定的研究方法，才能真正揭示古代桥梁文化遗产的当代价值。

三 石桥文化价值实现的方法论分析

上述有代表性的石桥活态文化遗产深刻表明，对于一座石桥的研究不能仅限于研究其力学结构的应用程度，不能仅局限对建筑水平高低的研究，而应该是全方位、多角度、多层次的科技与人文的综合展现，是一种无形文化与有形文化有机统一的展示，是石桥活态文化当代价值的实现。这种实现不能仅依靠某一种方法，而是多种方法的共同实施，才能做到真正意义上的研究。

(一)力学结构的有限元分析方法

自然科学的研究方法应用到科技史的研究中不说是一种创举，也可以说是将“软科学”做成“硬科学”的一种实用手段。研究古代石桥文化遗产，首先考虑到的是古代“匠人”是怎么进行桥梁的力学分析和测量的，这些方面在文献资料中难以得到印证，上述文献也表明这一点。如宋代的《营造法式》虽然是介绍了一些桥梁的建筑方法，但其是李诫为监工计料目的编辑而成，是当时的建筑法规，依这些法规来确定建筑的布局、设计和单体建筑及构件的比例、尺寸，从而用于编制施工组织设计和进度计划，以及造价和质量标准，以便于随时质检和竣工验收，因此并不是对拱桥相关的力学技术或理论的发展记录与记载。再如《木经》，相传为建汴京木塔的喻皓所著，但是早已失传，况且那也是对木构建筑技法的一种记载。上述列举的一些文献虽然是有关古代桥梁的记载，但是仅是关于当时正建，或是建成后的庆功式的场面描述，而没有对如何建筑的技法或是理论记录。这不失为一种古代造就的当代遗憾。

那么，要克服这一遗憾，只有从现代科学技术的角度出发，寻求切实可行的方法，通过现在对力学知识的掌握去对古代“应力问题”进行解析，经过对不同年代力学知识的应用程度分析，探究不同时期古代科技的发展水平。这类的文章虽然不是很多，但是也有一些。较有代表性的是北京大学的刘云跋、王大钧曾撰写了《伏拱对赵州桥力学行为的影响》，这篇文章完全是以数值计算与应力分析的方法，分析了赵州桥上的两对伏拱对桥身拱轴线形状及拱券应力分布的影响，不仅阐明了伏拱的存在使桥体的圆弧形拱轴线与符合力学原理，也说明了伏拱的存在明显消除了桥体拱券中的拉应力，从而对这座千年古桥对力学性能的掌握有了更清楚的认识。[10]21-24还有一些类似的文章，都属于数值计算类的，这类文章大多只有学科内的人员可以读懂，学科外的一般是不好理解的，只能对其结论有所感悟，这也是一种不足。

要克服这样一个局面，从学理上探讨一些新的研究方法，即能让学科内的人读懂，同时也可以让学科外的同行也理解，或是具备一定的数学知识的学者也可以从事，则数学上的有限元分析法不失为一种很好的研究方法。对于这一点，一些学者做了一些有限元分析的尝试，以古代七水滩桥为研究对象，采用MIDAS有限元程序，建立了连续拱桥的空间力学计算模型，利用子空间迭代法计算了该桥梁结构的自振周期和振型，对桥梁的动力特性进行分析与研究。[11]105-106文章虽然不是很长，但是这类模型化有限元的研究方法是一种创新性的做法。

可以看出，有限元分析方法是运用于石桥文化遗产研究是可行的，可以分析静态或动态的物理构体或物理系统，把一个“桥体”分解为由多个相互联结的、简单、独立的点组成的几何模型，然后通过有限元软件由计算机来进行数值计算与分析。由此可知，既然可以用来设计桥梁，那么反过来就可以将现行的石桥作为一个静态的物理构体，将其分解成有限个单元，然后用计算机软件来做模型化处理，这将是科学技术史实现计算机化研究很好的选题。

(二)三维还原分析法

中国古桥文化遗产，历经千年，有些石桥至今还在为我所用，见证了华夏大地桥梁建筑技术的不断成熟与发展，也见证了中华文明的萌芽、发展和壮大。搭桥修路历来与人的积善行德、和谐统一、慈孝文化等中华民族的传统文化有机地统一在一起，是中华民族“和而不同”精神的象征，从国内大量对桥的命名就可以看来，尽管地域有所不同，但大多是“普济”、“惠济”、“广济”、“安平”、“仰恩”等一些惠及民生的名字命名，这充分说明了古代桥梁建筑与老百姓的生活密不可分的关系，桥梁文化深深印记着中国传统文化，因此研究古代桥梁文化遗产就是对中国传统文化的实物彰显。

然而，一个普遍存在的现状是，虽然这些古桥里蕴含着让世人称羡不已的科技水平、艺术美学和文化内涵，但是随着现代人生活节奏的变迁、人口的迁移，有的失去了初始的作用，有的已经陈旧斑驳，有的淹没在杂草荒野中，从而不被人重视，有学者做过不完全统计，全国现存真正意义上的古桥不到一万座，中国古代石桥正以惊人的速度在消失，就拿山西来说，长治地区文献记载有96座古代石桥，但是能找到的只有42座，有的已破旧不堪，如不保护则很快会消失。所以亟须采取一定的方法来进行保护与拯救，以传承“老祖宗”的实物馈赠。有些古代石桥尽管无法修复，但可以通过适当的方法加以文化层面上的保留，这个方法就是古代石桥的三维(3D)还原分析法。

就目前的计算机发展来看，3D还原分析法主要是与3D打印联结在一起，用于一些东西的复原，如对古人的复原、古代冷兵器的复原等。3D还原分析法与桥梁联系在一起的研究，主要是利用各种测量方法，针对一座石桥的所有的参数全部录入到计算机的相关软件中，然后形成一个3D模型，完全可以达到真实的效果，通过计算机模拟计算，可以就现实的一些应力进行分析，从而可以知道当时建筑师是如何进行测量与计算的，从而探究当时的科学技术水平。这一方法到目前为止还没有专门的研究出现，但是从计算机的理论与应用方面来看是完全可行的。这也是未来科学技术史研究的在选择静态物理构体研究方面的一个大胆创新，同时也是科学技术史计算机化的一个重要研究内容。这种方法可以实现三个方面的价值，其一是进行力学结构的分析，探讨古代建筑技术水平；其二是对于一些无法修复或是没必要修复的桥梁将各种数据输入计算机，通过3D模型的建立做到永久的数据保存，也是对古代桥梁建筑水平的数据记录；其三是将桥体的雕刻图案等以全息方式拍下来，为今后研究提供信息。

(三)科技与人文的语境分析法

语境分析法对于科学技术史的研究来说是一个很重要的方法，科学史研究的是过去已经发生的事，离开语境分析可以说只能对所研究的对象得到一种猜想式的结论，而不是一种可靠的结论。而历史所要求的结果一定是可靠的、可信的，而不是一种猜想或是假说。

从上述列举的有文献记载或是现存的石桥文化遗产来说，现行的研究很难只是依靠对文献的解读来研究古代石桥文化遗产，况且还面临着文献中没有记载而导致无法研究的境地。所以，传统的文献分析法、实物考证法、历时法或是共时法这些单一的研究方法始终不能全面、综合地反映这些有形的物质文化遗产。因此，从语境分析的角度出发不失为一种很好的研究方法。

从科学哲学的角度来看语境分析法，一方面的含义是指具体的语境分析，如历史语境、文化语境、社会语境等，这些语境是非常具体的，而且常与一些背景交织在一起；另一方面的含义是语义、语形与语用的集合，这一点是非常重要的。语义分析就是对已掌握文献的全方位意义理解，是一种文化概念上的概念诠释。具体地讲，在关注具体语境的同时，更关注所掌握文献的语义，因为越是古老的文献，与我们现实的差距越大，这种差距就是语义差距，简而言之就是语言的意义差距很大，古代所要表达的意思也许用了同一个词却具有了不同的意思，所以充分理解古汉语的语义非常重要。在此基础上，才可以从语形进一步理解初始语言的意义，最终实现语用的目的。这样不仅可以实现对桥梁文化遗产科技水平的揭示，而且可进一步研究其人文社会价值，达到科技与人文的综合研究价值。

所以说，语境分析方法应该在科学技术史研究中普遍使用，但是真正的科学史著作却很少有人注意到这一方法的具体应用或是从理论上去分析其意义，笔者曾就语境论的科学史观作过专门的研究，[12]91指出语境分析法是语境论科学史观的核心主张，科学技术史的研究要以语境分析法为基准，离开对科学事件的语境分析则会出现错误理解或是错误结论。正因如此，对中国古代石桥文化遗产的研究必须建立在当时当地的语境去理解桥梁中蕴含的民俗、风俗、宗教文化、官府文化等，只有这样才能对科技与文化的结合做到真正理解和研究。

四 研究意义

中国古代石桥，具有超时代的建筑水平而处于世界古桥技术发展的前沿，是中华民族先哲们天才的杰作，是古代“匠人”建筑水平与“匠人精神”的集中体现，是华夏民族世代传承的文化惠存，是中国传统文化的重要组成部分，是中华文明发展体系中的一个重要分支。在科技与文明互融的发展历史中，中国古代先哲在造桥技艺上，如敞肩拱、折边拱、榫卯结构、木桩密植基础、贯木拱等技术的发明，要比国外早一千多年；20世纪50年代，西方人发明了悬链线拱桥技术，认为是当时世界上最先进的桥拱技术，其实中国早在明、清时代就发现了这项技术而建筑了这类桥梁，只是没有向世人宣传而已。所以说，中国古代石桥文化遗产作为一种活态文化遗产，不仅是中华民族的骄傲，也是世界人民的骄傲；不仅是中华传统文化的组成部分，而且也是世界文化遗产不可分割的一部分。中国古代石桥不仅仅只具有桥梁建筑的高超水平，更是中国古代力学、数学、美学、宗教、材料学、民俗文化、社会文化的集中体现。基于上述认知，研究石桥文化遗产当代价值的实现，具有很深刻的理论与现实意义。

(一)信息价值

中国古代石桥是中国古代重要的发明与创造，它与人民大众的日常生活紧密地联系在一起，也正因如此古代石桥的建设是当时当地文化的一个实物缩影，不仅体现了当时的建筑水平，也代表了当时当地的文化与经济发展水平，承载了诸多的社会信息。

比如上述提到的原平普济桥，原名“迎恩桥”，是座金代建筑，传说是由一位富豪游完后出资建造。这虽说是一个传说，但是其中必有其一定的原因，中国古代一些人是留物不留名，做了好事却不留名，这样的事情有很多。上面提到的16幅人物故事，虽说现在由于缺乏一定的文献资料对这些人物故事无法解读，看不出当时的目的是什么，但这可能是理解为什么建筑这座石桥的重要突破口。类似这样的浮雕或是石刻，在其他一些桥梁上也存在，这就是当时文化的一种体现，就是一种信息，这种信息一直在向我们传递着中华文化的博大精深。

对于这一点，李约瑟先生也给了很大的启示：只有将科学技术放在文明的大背景中才能做出真正意义上的研究。那么对中国古代石桥的研究，只有将其放在当时当地的文化语境中才能做出更好的解读。这些文化语境也许正表现在与桥梁紧密的各种信息中，对这些信息的解读有助于理解桥梁建设的目的、意义等等信息。与中国古代桥梁相关的文化信息一般由下列四大类：第一类是镇水兽，这是几乎每座桥都会有的雕刻，镇水兽一般是龙，因为龙被神化为既能兴云布雨又能镇水平浪的神兽，所以一般迎着水的一面是龙头，背水的是龙尾；第二类是瑞祥兽，这类与人们的日常祈福有关，一般雕刻狮子、大象、仙鹤、飞马等一些动物来寓示一种长久、平安、多福等民俗文化；第三类是人物历史故事，这些故事因不同的地域文化而有所不同；第四类是瑞祥物，这些一般是花、桃子、竹节、葫芦等等雕刻，这些与人们对生活和美好向往紧密地联系地一起。除这些之外，也有一些桥雕刻着太极图或是其他一些反映宗教文化的图案。对这些雕刻的分析和研究也是科学技术史关于人文研究不可或缺的内容。

(二)科技价值

不难理解，科技价值研究是对石桥文化遗产研究最重要的价值体现，是对古代匠人认知的一个重要方面。

首先，这是古代建筑水平的重要载体。中国石桥属于古建筑的一种，而且是非常重要的一支，不仅承载着当时当地的科学技术水平，也承载着优秀的历史文化。科学技术史研究注重的是科学技术的发展与历史传承，石桥与天学相似，古代天学是关于天体运行规律的研究，当时无疑走在了世界最前沿，这已得到了验证，对于天学的研究，可以现行的标准去检验古代不同时期对天体运行规律掌握的精度误差；古代石桥是对于河流与河岸认知的综合计算与测量分析，是基于数学原理而对桥梁建筑力学、美学(如数学上的0.618黄金分割比应用)、化学、材料学等科学认知的掌握。那么，桥梁建筑技术也可以用现在的一套建桥标准，来计算不同时代的桥梁建筑水平与现代的精度误差，来探讨当时社会科学技术的发展水平。具体地来说，可以依现有的科技水平，做一个标准，比如对于拱桥来说，多大的拱、多高的拱承载力为最大，或是说依现有的建筑水平确定一个最佳“矢跨比”，然后对所研究的石桥进行测量计算，可以求得一个矢跨比，与标准的对比，通过类似误差比较就可以看出来古代不同时期建筑水平的高低。

其次，是雕刻技艺。中国古代具有很高的雕刻水平，是中国古代美学发展的实物载体。不同时期的雕刻水平或风格肯定有所不同，所以桥梁雕刻是解读民间文化的一扇窗口，透过它不仅可以了解当时当地的风土人情，更重要的是了解其时的雕刻技艺水平。人类对美的追求是一个永恒的主题，在中国古代桥梁建筑中同样也体现了这一思想，技术与艺术必需完美地结合，只有懂得美学才能设计出造型独特、风格特征明显的桥梁，所以雕刻技艺代表了不同时期的科学技术的发展水平与当时对美学的价值追求，也是科学技术史研究必须关注的内容。

所以，这两方面是相辅相成的，石桥遗产是科学技术的物化形式，桥梁上的雕刻是文化的物化形式，是无形中的有形，也是有形中的无形，共同形成一个个完整的“活态文化构体”，是中华民族千百年来的文化遗惠。透过石桥可以展示古代先哲们认知能力的转变，可以展示建筑技术的变迁史，还可以理解当时的社会文化思想。比如，越是古老的桥梁，由于人们对自然力的认识不够，往往是借助一些动物图腾来祈望降低自然灾害，镇水兽就是这样的思想产生的。所以说，对于桥梁建筑技术的发展研究也许可使科学技术史的研究实现认知转变，从中可以读出古代先人对路桥设计的独到之处，这是古代认知能力的具体体现，所以通过研究桥梁中的物理学知识以及建筑技术，实质是在揭示古人的认知能力，这样从物的研究就可以转换到对人的思想研究，这正是对当代人研究古代事的启迪。

(三)社会文化价值

中国古代桥梁，表面看是一座座普通的桥梁，但其实际是一个个科学技术史的“活化石”，而且其中蕴藏着深厚的社会文化价值，一座桥梁的建设会与政治、经济、文化等联系在一起。如上述文献记载，唐代的兵部尚书张说向唐玄宗李隆基上疏成功后，张说便奉旨改造蒲津桥，到唐开元十二年(724)，经过四年的时间，百工齐上，在黄河两岸建造石堤，疏通河道，在两岸铸造八尊铁牛，利用铁索作为浮索，修筑浮桥，又铸铁人、铁山、七星柱等以镇河桥，终于建成了这座壮观的黄河大浮桥，于是他写了《蒲津桥赞》，把这一修桥过程当作政通人和的一次盛况记载下来，其中有这样几句：“原夫天意，有四旨焉：济人仁也，利物义也，顺事礼也，图远智也。仁以平心，义以和气，礼以成政，智以节财。心平则应，谐百神矣；气和则感，生万物矣；政成则兴，文之经矣；财节则丰，武之德矣。故天将储其祯，地将阜其用，人将盈其力：圣皇之道，乾乾翼翼，观艺而无穷，咏功而无极。”[6]48

从这段话可以看出，修桥这件事已与“天意”相关，而是体现了上天的四大主旨：仁、义、礼和智，也体现了天时、地利及人和的局面，这些文化又通过由铁人、铁山、七星柱和铁牛组成的“铁牛群”来表现，只是文中没有记载当时铁人、铁山、七星柱是怎么布局以体现当时的社会文化取向，如现在推测七星柱肯定与北斗星有关。所有这些物件表明，蒲津桥不仅在技术和艺术上取得了突出成就，而且还蕴藏着极其丰富的社会文化内涵。铁牛、铁人、铁山本身就是艺术品，再加上七星柱的布局，共同体现了唐文化乃至中华文化一些内涵，每一物象不仅是艺术品，更重要的是包含着非常丰富的文化意味，体现着中华文明的源远流长与博大精深。

类似这样的技术、艺术与文化伴生的桥梁在国内并不少，只是表现的手法或是内容有所不同。比如，赵州桥上的石刻，在桥巅处雕刻了饕餮恶兽，仔细研究，不难发现，建筑师做出这样的决定有其深刻的道理：当人们走到桥的最高处不免会有登高远望的想法，如果逗留的人多了拥挤就会出现，有掉到桥下的危险，同时也增加了桥梁的承重，所以在桥巅的两侧雕刻饕餮恶兽，人们望而生畏不愿久留，这样不仅减轻了桥的承重负担，也避免了行人的危险性。这一设计思想充分体现了科学与艺术的完美结合，建筑师巧妙地将理性思想通过艺术思维表达出来，是科学、艺术与社会文化的最佳结合。

五 余论

百余年规范化的科学技术史研究，深刻表明并没有固定的套路或是研究模式，不论是内史论、外史论，还是综合论的科学技术史，实质是科学史理论研究的后期总结而已。在面对具体的问题研究，有时并不能总想着遵循某种理论的思路或是方法，而应该是面对具体的研究对象采取适当的研究方法或是综合性的研究方法，以深刻揭示其中蕴含的科学、技术、文化等诸多内容。对于中国古代石桥文化遗产来说，国内从事科学技术史研究的学者很少涉及这方面的内容，总认为是建筑史研究的主体内容。本文试图从科学技术史的研究视角展开对中国古代石桥文化遗产的研究，一是通过研究桥梁建筑技术的发展水平管窥中国古代匠人的认知水平；二是面对国内大量古代石桥的消失，提供一些保护性的方法和措施；三是引发科技史同行对古代石桥文化遗产研究的兴趣，使之成为科学技术史的一个很好的选题，呼唤更多的学者从事这方面的研究，为中华民族传统文化的复兴做出贡献。

[1]联合国教科文组织.保护世界文化和自然遗产公约[OL].http://whc.unesco.org/archive/convention-ch.pdf.联合国教育、科学与文化组织官网.〔2016-12-16〕.

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[4]Eric D. Context for World Heritage Bridges[J/OL]. ICOMOS and TICCIH，1996.http://www.icomos.org/en/116-english-categories/resources/publications/234-context-for-world-heritage-bridges.

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[8]再说金桥[OL].http://blog.sina.com.cn/s/blog_4640d2620101irrl.html.〔2016-12-18〕.

[9]襄垣永惠桥[OL].http://jing086997.qiyeshangpu.com.〔2016-12-18〕.

[10]刘云跋，王大钧.伏拱对赵州桥力学行为的影响[J].力学与实践，2001(3)：20-24.

[11]李晓莹，杨 雷.古代连拱石拱桥动力特性分析[J].中国电子商务，2009(12)：105-106.

[12]李树雪.语境论科学史观的基本内涵、特征及意义[J].自然辩证法研究，2015(10)：91-95.

(责任编辑 贾发义)

Historiographical Analysis of the Contemporary Value of Stone Bridge Cultural Heritage:Based on the Examination of the Ancient Stone Bridge in Shanxi

LI Shu-xue

(InstituteforHistoryofScienceandTechnology,ShanxiUniversity,Taiyuan030006，China)

As a form of traditional Chinese architecture,the ancient stone bridge is a special kind of living heritage,which embodies the overall picture of the bridge building technology over a period.It reflects not merely the exquisite bridge techniques of craftsmen,but also acts as a carrier of aesthetic,religion, economy, society,folk custom and Chinese traditional culture.Besides, it embodies the ancient craftsmanship.As a region with the most complete evolution of Chinese civilization,Shanxi Province has preserved a lot of ancient stone bridges,emboding the different science, technology and culture in different age. Undoubtedly, they provides a strong proof for the parallel development of the powerful,technology and the superior culture in the process of the evolution of Chinese civilization.It is of important theoretical and practical significance to discussing how to realize the modern value of the stone bridge cultural heritage.

architectural technology；stone bridge culture;history of science and technology;Chinese traditional culture

2017-02-28

国家社会科学基金一般项目“语境论科学观的编史学意义研究”(11BZX023)

李树雪(1968-)，男，内蒙古集宁人，博士,山西大学科学技术史研究所教授，科学技术哲学研究中心专职教授，主要从事科学编史学、地方科技史研究。

10.13451/j.cnki.shanxi.univ(phil.soc.).2017.03.024

N09

A

1000-5935(2017)03-0200-10