科技之光：赡思与《河防通议》

王小帅

在中国历代王朝里，若论从前朝中收获最少的王朝，肯定有明朝。虽说历代王朝开国，大多都建立在战后的烂摊子上，但明朝立国后的社会状况，依然让人不禁慨叹。元末的战乱，其剧烈程度比起之前的乱世来，破坏力堪称空前，特别是元王朝的最后十年，从北方草原到南方各省，几乎都在打仗。

旷日持久的战事造成了严重的经济、人口损失。在明朝统一战争里，大军所过之处，无不是一片废墟。昔日的经济重镇扬州竟只剩下18户人家；山东、河南等省份更“多是无人之地”。明军北伐占领开封后，一路向河北行进，所经过的那些昔日繁华的城镇，竟都是“居民鲜少”。比如河北真定府，户口只剩下1/3。济南府和兖州府等地“近城之地多荒芜”“目无烟火”。

由于人口损失太大，许多元代的州县到了明代时，不得不重新裁撤合并。昔日的中原重镇开封，明初时就从“上府”降到了“下府”。洪武十年（1377）这一年，光是河南、四川两省就有60个县合并，12个州“降”成县。大明王朝三个世纪的历史，就是在元王朝留下的这一片废墟上开始的。

不过，在废墟之外，元王朝还是留了一样“好东西”——科学，它让开国时内外交困的明王朝长期受益匪浅。

在元代长达97年的历史中，方方面面都有些混乱，唯独科学的发展却是井井有条：中外科技交流在元代进入空前繁荣期，无论是天文、数学还是机械制造，都达到了一个新高度。特别是元王朝末代皇帝元顺帝在位时期，这位有着“鲁班天子”雅号的皇帝，不但自己设计发明了“自鸣钟”“自动龙舟”等物件，更提拔了张墉、李国凤、杨瑀等科学家，科技图书的印刷也一时火热。虽然这一切并未能挽救元王朝的衰亡，但后来却成了明朝的宝物。

其中，对明朝乃至明清历史意义格外重大的，是一系列科技图书典籍，尤其是元代学者赡思所著的《河防通议》。

【无心做官】

《河防通议》究竟有着怎样的意义？这得先说说他的作者：赡思。

赡思，元代色目人，1277年出生在河北真定的一个官宦家庭。他的祖父鲁坤曾做过真定路的监榷课税使，从此全家定居在真定。元代时迁居内地的色目人家族，很多都渐渐“多敦诗书而说礼乐”，成了儒家文化的虔诚学习者。赡思的父亲就是如此，他们家族也因此成为了真定有名的书香门第。

在家族文化的熏陶下，赡思从小展现出不凡的天赋，自幼博闻强记，又师从元王朝的学问家王思廉（元好问的弟子），不但成了一名精通儒家典籍的学者，更對天文、地理、水利等学科都有极深的造诣。所以“其年虽少，已为乡邦所敬重”，年纪轻轻就名气在外。

以赡思的家庭条件，只要他想做官，基本不是难事。但赡思的父亲一辈子淡泊功名，且乐善好施，所以，赡思成年后的生活也一度陷入贫困，甚至“擅粥或不继”。得悉赡思名声的朝廷高官屡次向他伸出橄榄枝，但受父亲的影响，即便条件拮据，他也不为所动。

在60岁以前的日子，赡思主要忙于“考订经传”，比如《金哀宗记》《正大诸臣列传》《西国图经》《镇阳风土记》《五经思问》等作品，都是完成于这一时期。

赡思不愿为官，除了受家风的影响，还有一个很重要的原因是，他生活的年代恰恰是元王朝吏治开始走向腐朽的时候。元王朝期间，科举时办时停，贵族阶层几乎垄断了一切高官要职。各地的吏治也败坏不堪，以《元史》的话来形容，就是“江淮行省至重，而省臣无一人通文墨者”。至于地方的州县，那更是“州县三四员，字不辨王张”。如此低素质的吏治，当然也就百弊丛生，就连负责督查各地吏治的“宣抚使”，也是“类皆脂韦贪浊”。这样的权力场，对于正直的赡思来说，自然是不相容的。

所以，在人生的大部分岁月里，尽管朝廷多次“征召”，赡思都婉言谢绝，直到60岁时才出仕。他以花甲之躯就任陕西监察御史，刚上任就给朝廷上书，提出10条意见，句句戳中朝廷时弊，甚至有同僚惊呼“御史言及此，天下之福也”。之后，他又陆续在陕西、云南、湖北、浙江等地担任过地方官，做过不少“平反冤狱”“打击豪强”之类的事，直到73岁那年因病退休，次年病故于家。

除了为官清廉、刚正敢言、为民发声之外，赡思的另一个重要成就，便是完成了重量级著作——《河防通议》。

其实，严格说来，《河防通议》并不算是赡思的“原创”。年轻时，赡思曾师从真定水力学家张祥，从此有了编订一部水利著作的想法。金朝年间，水力学家沈立就完成过一本《河防通议》，南宋年间的周俊也著有一本《河事集》。赡思的这本《河防通议》就是结合前人的成就，将其“削去冗长”后重新编订，最终在他53岁那年，即1321年四月，完成了“修订版”的《河防通议》。

赡思为什么要在“河防”上投入大量心血？因为彼时的黄河已成为朝廷的大患。自从两宋年间，黄河“夺淮入海”后，曾经富饶的江淮平原就变成了水灾频繁的黄泛区。黄河的水患从金朝年间开始频发，元王朝一统天下后，黄河水灾更是进入了多发期。从1272年至1366年的94年里，平均每两年多就会发生一次黄河水灾。有时候，黄河一年中决口的次数竟达数十次之多；严重时，一次决口的危害长达六七年，以至于“方数千里，民被其害”。

比如1344年，黄河在白茅口（今山东曹县境内）决口，波及济宁、汶上、嘉祥、楚丘、沛县、定陶、曹州、巨野、郓城等近20个州县，以至于“民老弱昏垫，壮者流离四方”。这样的灾情在元朝的历史上并不是某年的特例，而是每次决口都会发生的情状。

而且对于元王朝来说，黄河的水患还关乎着王朝的兴衰。元王朝定都于元大都，元大都需要的粮草赋税，都需要通过京杭大运河向北运输。一旦黄河决口成灾，必然要威胁京杭大运河的安全，这条朝廷的主动脉就将处于“断血”的威胁之下。

对于黄河灾害的破坏力与威胁，元王朝历代也高度重视，从开国开始至赡思生活的元朝中后期，历代统治者都不惜血本加固黄河两岸的堤坝。每次发生决口灾害，更是投入大量人力、物力，以至于“塞河之役，无岁无之”。但巨大的投入换来的依然是频繁的灾害，身在民间的赡思对这样的灾害更是感同身受。

作为一位深受儒家文化熏陶的学者，赡思虽然无心于仕途，但无时无刻不在牵挂人民的安危。与那些“不通文墨”的官员不同，作为通才，赡思看到了“治水”的重要症结——缺少专业化操作。于是，他耗尽多年精力，用心编纂完成《河防通议》。

【治水利器】

在中国历代王朝中，以“治水”为主题的巨著不算少，赡思的《河防通议》在很大程度上可以说是治水经验的“整合版”。而它之所以首屈一指，就是因为它的“专业化”。

虽然身为儒生，但对天文、地理、算学都造诣精深的赡思，非常反感空洞无物的学问，所以下笔写书时格外实在。《河防通议》对前人的水利著作去粗取精，剔除空洞之处，没有一句空话、套话，重点阐述治水的基本学问，语言简单生动，方法行之有效。

比如书中罗列的各种治水装备，对于当时的治水实践来说就有着启示意义。其时的水利书籍里，虽然也有记载这些专用装备，但都把重点放在装备的效用和形态上，至于这些装备该如何打造、如何操作、如何检验质量，就只是寥寥几句带过。

赡思则不同。比如《河防通议》里记载的宋、元、明时代的“挖掘机”——“铁龙爪扬泥车”就是典型。这款发明于北宋年间的扬泥车，可以用船驾驶，携带“铁龙爪”挖掘淤泥，是宋、元年间疏通发掘河道的利器。但因为当时的各类书籍对它的记载过于简略，以至于后世往往“制造不得法”。元初，科学家郭守敬将扬泥车改造，重新设计它的宽、高比例，也因此，扬泥车曾在元初的一系列治水工程里发挥大用。但好景不长，随着郭守敬去世，铁龙爪扬泥车的制造出现了质量低劣等问题。直到赡思在《河防通议》里，重新细致地还原了铁龙爪扬泥车的生产标准和正确图样，这件治水利器才得以重新派上用场。

“黄河运石船”也是黄河治水时的刚需装备，特别是每当黄河发生决口灾害时，堵塞决口的办法就是用黄河运石船运来大批石料，然后投往激流里。因此，对黄河运石船的质量要求自然极高，倘若质量不过关，必然会被汹涌的河水冲到散架。而在《河防通议》里，赡思也对黄河运石船的制造做了极其细致的规定，从船的用料到宽、高比例，从所需板木的数量到检验的标准，都有清晰的要求。只要谨遵赡思所写的要求，大批质量过硬的黄河运石船就能顺利生产出来。

除了写及治水装备，《河防通议》还呈现出赡思的治水理念。赡思对治水的观察渗透到每一个细节里。在书中，赡思专门提出了“辩土脉”的理念，将治河时会遇到的土质，划分成19种类型；每一种土质的特性和适用范围，他也做了归纳总结。比如，倘若遇到“带沙黑”的“河底死土”，那这样的地面就会出现“活动走流，难以成功”的问题，根本不适合进行水利施工。

就连水流的运动规律，赡思也做了精确的分类。在赡思看来，即使是河流里汹涌的大浪，也同样有规律可循。水灾里经常发生的河浪，他也分了18类之多，每一类的成因与冲击力都各不相同。只有掌握了这些河浪的运行规律，才有可能遏制恐怖的洪灾。

这种透彻研究的理念渗透在整部《河防通议》中。《河防通议》分为上、下两卷，一共有“六门六十八目”，包括了“河议”“制度”“功程”“料例”“输运”“算法”等学问，几乎涵盖治水工作的方方面面，既有对治河工程的全盘规划性管理，也有对每个细节的操作指引，比如在“料例”一栏，他就对治河过程中每个环节的基本用料做了严格规定，杜绝偷工减料的口子。

值得一提的是，作为元代首屈一指的数学家，赡思还在“算法”一栏里做出了独特的贡献。在这一环节，赡思列出了25道应用题，每一道都涉及治河施工过程里的常见问题。他先是提出问题，然后再以当时领先世界的“天元术”将问题一一解开。可以说，这25道题也代表了当时中国数学的最高成就。

如此一本奇书，虽然以赡思自己谦虚的说法，是对前人著作“省其门，析其类，使粗有条贯，以便观览而资实用”，但是放在中国水利史上，它无疑有着重大的意义。它把治水变成了一个系统化工程，对每个看似繁琐的步骤都进行了深入浅出的讲解。任何一个官员，哪怕对治水一窍不通，只要读过《河防通议》，就可以现学现用。

这部书问世后得到了朝廷的重视，当时就被“推行之”。元顺帝年间著名的“贾鲁治河”工程就是凭着《河防通议》顺利完成的。虽然当时赡思已经去世，但元朝从治水管理到工程用料乃至器械打造，都实现了升级，克服了这次颇具挑战性的治水行动。

1368年，赡思去世17年后，已能驾驭黄河的元朝谢幕，《河防通议》也在下一个王朝里焕发出全新的价值。

【永久的贡献】

明朝在废墟上开国，问题多如牛毛，但解决问题的关键之一，依然在一个“水”字上。

比起多年来文恬武嬉的元王朝来，初立国的明王朝采取了强力的经济发展措施。全国大力推广垦荒屯田，自耕农的农作物种植内容也由朝廷严格規划。果树、棉花等经济作物在全国推广。以明太祖朱元璋诏书里的话说：“务欲使民丰衣足食。”要实现这个目标，“水”依然是关键，各地大片的荒田需要充足的水源来灌溉；广袤的国土更是需要水路来连接。与北元残余势力的战争还在继续，北方军队的粮食物资也要靠水路运输……可以说，水利的成功与否，关乎着新生明王朝的国运。

在这样的背景下，一场规模巨大的水利建设随之铺开，包括《河防通议》在内的一系列科学书籍都派上了用场。明初，每当有治水工程时，朝廷都会将《河防通议》交给经办官员，《永乐大典》也将此书辑录进去。明太祖在位的30年里，依据《河防通议》的指引，明王朝完成了“塘堰40987处，浚河4162处，修建陂渠堤岸5048处”，农业产量也随之飙升，洪武二十七年（1394）的税粮收入达到了3200万石，是宋、元时代最高值的两倍多。

元朝时期的京杭大运河由于设计失误，导致明初时长期阻塞，永乐帝朱棣要迁都北京，就要打通漕运。凭着《河防通议》等图书的技术指导，明朝廷调集了大量人力、物力，完成了会通河、清江浦等工程的开凿，断流数十年的京杭大运河终于重新开通。从此，明朝顺风顺水，“用东南之财富，会西北之戎马，无敌于天下”。

也许，在忠心为民的赡思心里，后面发生的一切都是他没有料到的，但相信他已无憾——兵威王朝的兴衰都是一时，而科技文明的贡献却是永久。

（作者系文史学者）