冷兵器时代长城功能的系统性研究

摘要：具有时代价值的军事功用是长城修筑和维护的核心。冷兵器時代作战依靠的是生物能，追求的目标是对有生力量的伤害，武器装备及生物能源的发展都围绕这一中心展开，单兵对抗的胜负依赖速度、重量、攻击距离、兵器质量、身体素质等因素。长城产生于步兵集团与骑兵集团对抗，建设长城的核心目的就是要建立步兵集团对骑兵集团的军事优势，这种优势通过长城的预警、通信、运输及增强步兵作战的功能来实现。长城是步兵集团保持强大而持久战斗力的永久阵型，以明长城为例，其建筑形态和布局完整地定义和落实了“镇—卫—所—旗”的军制。当然，长城也只是军事体系的物质架构，真正有战斗力的还是人。

关键词：冷兵器时代;长城功能;军制

中图分类号：K878.3    文献标识码：A文章编号：2095-6916（2021）01-0126-04

长城是世界奇观，也是我国历史悠久的军事建筑。长城最早从战国时期的楚、齐、燕、魏、赵开始修建，到秦、汉、金、明等朝代修缮营建，历经1000多年，贯穿了整个冷兵器时代。据历史记载，有20多个诸侯国和封建王朝修筑过长城，各国通过修筑长城，将边地上散布的关塞、亭、障等防御设施连接起来，形成长城防御工程体系。长城是我国独有的历史奇观，历代文人学者均对其有所论述，它也是现代历史学家、建筑学家、军事学家的重要研究对象。以往对长城的本体研究主要集中在建筑形态、空间布局、军事聚落、军镇体制、长城附近村落分布和变迁、长城沿线民族贸易等方面，这些研究为我们提供了丰富而多维的长城知识体系，见图1。

图1 长城相关研究文献大数据分析（中国知网）

长城作为中原农耕民族抵御游牧民族的核心军事建筑，贯穿了整个冷兵器时代，相比建筑、聚落、文化、贸易等溢出效应，具有时代价值的军事功用才是长城建立和维护的核心出发点。但是，在目前已有的这些研究中，仍然缺乏长城在冷兵器时代背景下的功能的整体梳理，即长城是如何系统性地在冷兵器时代发挥作用？本文现针对这个问题进行系统性研究和解读。

一、冷兵器时代的军事要点分析

首先，冷兵器时代作战最终依靠的能量来源是生物能[1]，最终追求的目标是对有生力量的伤害。冷兵器时代军事体制和科技的发展一直围绕这两个出发点进行。

冷兵器科技的第一类发展是武器装备的发展。一般来说，作为武器操作者的人只能借助冷兵器传递能量而不能放大和增加能量，而人能提供的生物能是很有限的。所以，中国历代王朝总是想方设法将最新科技用于改进武器装备，提高生物能的转换效率和伤害能力。据春秋末年齐人所著《考工记》记载，当时官府手工业包括30项专门的生产部门，其中大多与军工生产有关[2]。冷兵器制作的发展朝着两个维度突进：扩大打击范围亦即提高作用距离，缩小作用面积亦即提高锋利程度。前者发明了弓箭、弩、抛石机;后者发明了石制兵器、青铜兵器、铁兵器和钢制兵器。这两个维度都有助于将有限的生物能转换为有效而持久的杀伤力。

冷兵器科技的第二类发展是生物能源的发展。冷兵器驱动能源的改变来自于中原王朝。大约在西汉中晚期至南北朝，中国最早发明了马镫，使骑士得以更好地驾驭奔马，其后传到土耳其，再传到古罗马帝国，最后传播到欧洲大陆。李约瑟评价：“直到八世纪初期在西方（或拜占庭）才出现脚镫”，而“中国的脚镫在最初却帮助了欧洲封建制度的建立”[3]。马镫将骑手与马匹紧密连接，不但让骑手具备了马匹的速度，更使得在冷兵器战斗中可以直接借助马匹的动能，大大增加了作战的生物能源，这也意味着更大的杀伤力。

冷兵器时代的中原王朝和北方游牧民族作战模式经历过一个循环往复、此消彼长、相互学习借鉴的过程。首先，中原王朝凭借较高的采矿、冶炼、装备制造能力和军事动员组织体制，提供了更好的单兵装备和更多的作战人员，在很多历史时期获得了作战的比较优势。比如秦对西戎，赵对林胡、楼烦，西汉对匈奴，都是扩地烧草、逐敌千里[4-7]。其次，游牧民族也利用自身地缘广袤、骑兵机动性强的特点，在广大的边境地区一岁一掠，并且在某些有统御能力和智谋的统治者的指挥下，运用诱敌深入、快速包围、断敌后路的战术，在野战中对中原王朝军队实施了多次围歼[8]。中原王朝和游牧民族的实战也让彼此发现了对方的优势，并积极学习吸收。一方面，从西汉中期到唐代，中原王朝都建立了马政体系和官营牧场[9]，以骑兵为中心的步骑协同作战形式渐趋成熟。另一方面，游牧民族在征战中十分注重掳掠被征服地区的工匠，以提高兵器制造水平。如宋末元初，蒙古政权设置管理官营手工业的总管府、提举司、局、院署、场所等300余各级机构，管辖工匠数以万计[5]。

在长城主要建设的年代，中原王朝和北方游牧民族冷兵器作战方式趋近固化，形成了北方骑兵集团和中原步兵集团为主的对抗方式。虽然农耕民族和游牧民族都在彼此学习对方的军事长处，但是受限于生产生活方式和社会经济水平，冷兵器作战模式仍然以发挥比较优势为主。比如西汉在卫青、霍去病和匈奴的大决战后损失战马10余万匹，使得后续再无力发动远征，转为步兵对抗，同时开始修建长城[8，10]。明朝洪武、永乐年间采用大量骑兵逐灭北元势力之后，由于其耗费巨大，加之北方游牧民族威胁减轻，大明逐渐繁荣，大量平原地区被开垦，与牧养官马相比收益更高。在朵颜三卫之后蒙古再次南犯之时，明朝已没有大量的骑兵部队可以与之对决，为了防范北方骑兵，又开始大规模修建长城。在游牧民族一方，由于本身的生产生活方式仍然以放牧为主，没有专门的训练时间和步骑配合模式，而且固定于河套等地的冶炼体系和农耕区域在中原民族强大时经常被摧毁，而铁器、食盐和纺织品的缺乏产生了南下劫掠的动机，有限的军事装备自然地集中于更加熟练和方便奔袭的骑兵集团上。从军事整体角度看，长城产生的时代背景就是冷兵器时代步兵集团与骑兵集团对抗阶段。

二、冷兵器时代的战斗对抗分析

在步兵、骑兵对抗的宏观时代背景下出现的长城，必然直接反映军事斗争的需要。尽管有很多研究从文字演化、自然地理的角度论证长城代表了自然资源、人口、官爵封地和气候降水的边界，但是考虑长城出现的时代背景，面临游牧民族的骑兵侵略，能有效防守才是长城修建的核心目的和评判标准。那么，长城是如何实现步兵集团的有效防守？在冷兵器时代，单兵对抗的胜负依赖众多因素，根据已有研究，比较重要的是以下四类属性。

一是速度。冷兵器时代的速度包括移动速度和攻击速度，其中前者会转换为后者，骑兵的移动速度以北方的蒙古马种为标准，可以达到50千米每小时，而同时期步兵的速度一般在6至10千米每小时，而且重甲步兵的速度会更慢。马的速度会叠加在骑兵武器的挥动速度上，不同的速度会造成不同的攻击频次，显然骑兵拥有更高的攻击速度。

二是重量。冷兵器时代的杀伤力通过兵器传导的生物能量实现，对于单次攻击来说，兵器接触人体的时间差异可以忽略不计，伤害力，也就是能量的传导主要依靠兵器或者攻击者的重量。显然，骑兵由于不依靠自身携带兵器，可以背负更重的武器进行攻击，而且如果把人和马作为一体，对于一般的步兵来说，单是骑兵撞击，足以对步兵造成严重的伤害。

三是攻击距离。冷兵器时代的动能兵器如果能具有更远的攻击距离，则对手无法还击，意味着更安全的伤害能力。各种兵器中以弓弩射程最远，其也是中原民族着力发展的兵器类型，从周朝至宋、唐、明时期，弓箭都是作为制式武器配备军队。甚至在宋朝出现了可以发射巨箭的三弓长弩。而北方游牧民族由于日常射猎的需要，人不驰弓，马不释鞍，骑射能力精湛[8]，而且骑射可以将马匹的速度叠加在箭矢的初速之上，具有更高的射程，在蒙古时期已经发展出连续骑射接马刀冲锋的标准化战术。而步兵射击弓弩时无法同时移动，对弓箭的射程没有额外帮助，尽管可以装备更加庞大的以脚上弦的弩，但是整体射程与骑射并没有显著差异，而且，由于骑兵在快速移动中，步兵更加难以射中。

四是兵器质量。冷兵器时代的兵器质量也是重要的战斗因素，除去装备形制的微小差异，战斗中有显著压制级别的是锻钢、铁、青铜、骨质、木质。在西汉中后期、明中期长城修建时，北方游牧民族均着重注意捕获冶炼工匠收集矿石，其兵器盔甲质地已经与中原民族相近，在兵器质量对抗中可以认为是一致的。

五是身体素质。现代营养学已经证明，肉、奶相比淀粉和素食可以提供人体更多的营养[8]。北方游牧民族显然比中原农耕民族具备更强的身体素质，也就是冷兵器的输出总能量。

所以，就冷兵器时代的单兵对抗能力而言，骑兵显著超过步兵。而冷兵器时代的一大特征就是装备和战斗力基本落实到人，如果不考虑并不稳定的指挥方式等因素，可以认为，同等数量的步兵集团在直接面对同等数量的骑兵集团时是难以取胜的。

三、冷兵器时代长城的军事功能与意义

为了有效防御维护边界，建设长城的核心目的就是要建立对骑兵集团的军事优势，长城通过以下四个功能实现这一目标。

（一）预警功能

冷兵器时代的军事侦察主要依靠肉眼。平原地区斥候离敌人的观察距离通常在1至2千米，如果光线不好，则需要更近才能看清人员和马匹的数量和装备水平，如果掩护不好会很容易被敌人发现，而且游牧民族还有专门反斥候的外围轻骑兵。由于游牧民族骑兵的移动速度遠超步兵，如果要保持信息的有效性，连续的侦察是必要的，这又增加了斥候的跟踪观察难度。

所以，农耕民族不避险阻，在山脊上布下了屯兵楼和烽火台，给斥候一个遮风避雨、稳定观察的地方。长城在建筑时通常利用山脊地带部署烽火台，这些地方视野极佳，根据高度视野模型，在烽火台上能看到方圆10公里的区域。视野包括两个部分，一个是目力极限内的平地或者道路，能够有效观察周边部队、辎重、商旅的情况，另一个是楼台自身周边的山坡，能够无死角地发现意图接近城墙的人员。

（二）通信功能

通过烽火狼烟进行军事预警从商周时期就开始了，并且是冷兵器时代世界各国边界预警的通常做法[5]。战国、汉朝的长城上的各种台、楼无疑具有烽烟示警功能。值得一提的是，明长城的烽火台，比之前烽火台的通信能力大大提高了。之前烽火台只有两种状态，通过冒烟与否，表达有无敌人的状态，但是明火在晴朗天空辐射背景下不易识别。而明朝的烽火台因为由长城贯穿起来，所以数量多，密度大，间距都在两三公里内。这样一来，一方面可视化分辨率高，在附近的台上可以看到一个台烧一堆火还是两三堆火，另一方面，声音也能听到和传递，于是烽火台上还备了梆子和炮仗，这样增加了信息的排列组合方式。按照香农信息论说，明长城烽火台的信息熵至少是三，因为有三种主要的信息表达工具，梆子、信炮和烽火，用或者不用的组合最少也有八种信息。明成化二年（公元1466年）的相关法令规定：“各边墩堠烽炮，务要审实贼势多寡，严立举放之数，仍于总要便于瞭望之所，如数举放，彼若见敌一二人至百余人，举放一烽一炮，五百人二烽二炮，千人以上三烽三炮，五千以上四烽四炮，万人以上五烽五炮。”[11]

冷兵器时代能够发声的传统乐器很多，为什么用梆子？这是因为这种乐器不拖音，节奏清晰，便于计数。与其相比，非节奏乐器如唢呐等，声音震动持续延绵，不但难以清晰计数，而且相近烽火台发声时还会相互干扰。其他节奏乐器比如鼓的皮质鼓面不耐保存和长期敲击，编磬沉重搬运不便，而梆子制备方便、结实耐用。

此外，铁信炮的采用也是类似，铁信炮结实耐用、轻便短小，声音清脆洪亮，其耗材与火器营通用，在长城上使用方便，不需要单独维护。

（三）运输功能

现残存的战国长城宽度为1至4m，底宽6至8m，高度为1至2m，而到明长城时期，宽度为3至8m，高度为5m。明长城没有特别狭窄的地方，它实际上是军事运输通道。

在以往的研究中，有学者提出，修筑长城是为了让游牧民族下马，这一点在战国长城时期就已经可以达到了，而明长城多修的高度和宽度显然不止是这个目的。有的研究者提出长城的修建目的是为了让游商难以走私[12]，但游商通常有大宗货物需要车辆运输，一般的坡地荆棘难行而且易于埋伏抢劫，而平地只需要关卡盘查即可，如仅防范走私，连续不断的长城没有修筑的必要。长城很宽，现存的明长城即使在陡峭的崖边，也要修2m左右的步道。从军事运输角度来讲，尤其是冷兵器时代的步兵集团，其大部队和辎重都依赖修整好的道路，秦朝就曾修建关中通往边界的秦直道，也沿秦长城修建了北边道，罗马帝国也在地中海周边也修建了很多罗马大道，为出兵征服和粮草征收提供了便利。明长城连接九边十一镇，通过长城可以快速从各镇调动军民、器械到长城沿线的任意区域。由此可见，长城具备一定的运输功能，尤其在山区地带，长城是唯一可以快速部署人员装备的大路。

（四）增强步兵作战的功能

根据前文分析，冷兵器时代，尤其是长城修建的时期，步兵集团在速度、攻击距离、重量、兵器质量上均不占优。同时，由于食物和训练水平的差异，步兵集团的战斗技巧和体能也远逊于骑兵集团。

1.重量。即使是战国时期最单薄的夯土墙，同体积重量约是马的5倍。作为步兵依托的城墙，也成为步兵整体重量的重要部分。虽然无法实施冲击，但是对抗重骑兵冲击是足够的。实际上，步兵上了长城，骑兵只能放弃冲击这种依赖重量的攻击方式[1]。

2.攻击距离。明长城自身高度达到3至5m，可以将步兵原有100m的弓弩射程扩展到150m[13]。骑兵需要更大的仰角才能射到城墙上的守军，其射程会大大缩短。长城在整体层面上提供了大长的无风险攻击范围。此外，长城沿线还有高度达10m以上的敌楼和堡垒、大量依托山脊建设的城墙，这都会进一步降低冷兵器时代骑射的攻击范围。

3.稳定的集体协同。自耕农组成的步兵兵员在体能和战斗技能上存在天然的劣势，且作战时的协同意识也十分匮乏，这是因为他们在日常生产生活中不会用到这些技能和集体协同。游牧民族放牧与游猎合一，生产生活时就会进行各种规模的围猎，对战斗技能和集体协同作战非常熟练。在冷兵器野战时，步兵集团的阵型更容易被骑兵集团从多个角度扰动、击破和溃散。

长城是通过建筑布局来建立步兵的集体协同的，宽阔的城墙步道提供了一定纵深，可以进行兵员轮换和修整保持一线体能，可运输人员装备进行薄弱地点加强，而且沿线错落有致的敌楼、烽火台、堡垒可以提供彼此掩护的交叉火力和增补的预备兵力。尤其是平地设置的关城多有瓮城，有些甚至有两层城墙，有助于守军对抵近攻城的骑兵进行全方位多角度的协同攻击。可以说，在冷兵器时代，长城就是步兵集团保持强大而持久战斗力的永久阵型。

四、长城的严密军事建制意义

以典型的明长城为例，明代的军制变动比较多，建设长城后稳定为“镇—卫—所—旗”[14]。“明朝有九边十一镇，正统以后，敌患日多。故终明之世，边防甚重。东起鸭绿，西抵嘉峪，绵亘万里，分地守御。初设辽东、宣府、大同、延绥四镇，继设宁夏、甘肃、蓟州三镇，而太原总兵治偏头，三边制府驻固原，亦称二镇，是为九边”[14]。明代中期以后，为了加强首都和帝陵（明十三陵）的防务，又增设了昌镇和真保镇。明代每个镇下属若干卫，一般地说，一个卫有五千六百人，一个千户所有一千一百二十人，一个百户所有一百一十二人，每个所统领两个总旗、十个小旗，每个小旗有十名兵卒，每个总旗有五十名兵卒。

长城的建筑形态和布局完整地定义和落实了这一军制。

首先，每个烽火台对应1个小旗，人员分工包括观察站岗、通信、后勤、运输、维修、战斗，在100m2左右的空间内部署10人左右，形成小旗的建制。

其次，连续多个烽火台的预备人员需要集中驻扎、装备耗材需要妥善存放。考虑到长城上人力运输的距离，保障的半径不能太大，20至25km比较合适，服务约10个烽火台，这就是长城沿线较大的堡垒，一个堡里起码能驻扎下10个小旗的人员、装备，这就是百户堡的由来。

第三，长城的主要防线设置在边界区域中有防守优势的地点，但是大宗补给如粮草、盔甲、修补用建材都不可能大批量存放在防线上。为了集中存放、保护和定期拨付军需及装备物资，在长城内径10至50km内[15]，建立了更大的城堡，规模可供千人驻防，一方面可以存放物资人员，另一方面在极端情况下进行对骑兵集团的长期战斗等待后援，这就是个千户堡，也是千户的建制。

第四，从旗、百户到千户，都可以实现1天内的通信和动员，组织长城沿线20km范围内千人左右规模的战斗。但是，长城沿线驻军规模浩大，兵马需要粮草很多，很多物资如冷兵器、火药的制备、维护都不是千户堡有能力完成的。明政府在长城内陆地区设置了大量屯田，按照平均1个守军配备2亩地的标准进行耕种，在屯田的中心地带建设更大规模的卫城，可以驻兵5千以上，同时担负冷兵器制备、预备队训练的任务，这就是卫的建制。

第五，明长城建立时期，北方游牧民族已经有10万骑兵规模的动员能力，如果以长城一处为突破口，仍然有长驱直入的风险。在长城后方沿着骑兵必经的大路或者河流，建设或者加强已有的城郭，建立更大规模可以护民镇守的大城，并且有实力与可能入寇的敌骑兵集团进行大规模的会战。这就是镇城的建制，统辖长城周边5至10万士兵，管辖人口可上达百万。明王朝的主要军事力量就是通过长城的建筑布局和规模形制框定为“镇—卫—所—旗”的军事体制，实现了冷兵器时代步兵集团对骑兵集团的整体防御布局“九边十一镇”。

五、结语

长城是冷兵器时代的建筑奇观和军事创举。尤其是明长城的设计布局、结构、形制、功能达到了人、城、地三合一的顶峰，实现了对游牧民族骑兵集团高效的军事组织、战斗对抗、军事运输、信息全面搜集和传递，长城就是冷兵器时代步兵集团的实体布局和战斗力集成框架。但是，在冷兵器时代，长城也只是军事体系的物质架构，真正有战斗力的还是人。无论是长城军屯腐坏之后沿线兵力不足、缺乏修缮，还是类似仇鸾这样的将领腐化贿敌，他贿赂鞑靼首领俺答绕开自己镇守的大同，致使其向东进军，掳掠京师，都导致游牧民族的骑兵畅通无阻、肆虐中原。所以，研究长城在冷兵器时代的作用，既不可认为长城决定一切，也不能脱离当时的社会环境因素。

本文针对已有研究中没有深入探讨的长城在冷兵器时代的作用进行了较详细和宏观的分析，但是在具体历史事件中、特定地区的作用仍然没有具体分析，对冷兵器时代长城的效能也缺乏量化模型。在未来的研究中，我们将结合具体地区和历史事件进行现场数据基础上的量化分析，建立融合地理信息系统（GIS）、虚拟仿真等工具为一体的量化模型，对中国长城和世界其他防御设施（如哈良德长城和欧洲、日本城堡）在冷兵器时代的效能进行比较研究。

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作者简介：王圣华（1984—），女，汉族，山东东营人，博士，北京信息科技大学副教授，研究方向为文化遗产的传播。

（责任编辑：朱希良）

基金项目：本文系北京市社会科学基金项目（编号：18YTC030）、北京市属高校高水平教师队伍建设支持计划青年拔尖人才培育计划项目（编号：CIT&TCD201704061）阶段性成果