论秦人科技成就的先进性

欧阳坚

（甘肃省政协 甘肃 兰州 730000）

秦文化的先进性综合体现在物质文化、精神文化、制度文化、风俗文化等诸多方面，本文谨就秦的水利建设、金属铸造、宫室、桥梁建筑以及医药等科技方面取得的突出成就，进行论述。

一、秦的水利建设成就

秦兴修了许多大型水利设施，反映出很高的科技水平，其中最具代表性的是都江堰和郑国渠。

（一）都江堰建造技术

秦昭襄王时（公元前306—前251年），秦国的版图已经囊括秦陇巴蜀等地。蜀郡地势西北高东南低，从岷山流出的岷江，进入川西北后，向南流至今四川宜宾市入江。岷江一路地势较高，遇旱不能灌溉，雨季洪水暴发时，灌县（今四川都江堰市）以东整个成都平原又都受灾。远在古蜀国杜宇王统治时期，丞相开明就在岷江出山处凿了一条人工河，将部分岷江水引入沱江，灌溉桑田，但效果并不显著。当时蜀郡在秦灭楚、统一六国的战略中处于关键地位和有利条件。秦昭襄王任用李冰为蜀郡太守，李冰在前人的基础上，携其子二郎及蜀中各族民众，以神话般的智慧和力量，分流减压，变害为利，兴建了光耀千秋的都江堰水利工程，滋润成都平原2200余年，至今仍发挥着巨大作用。从科学技术的角度看，都江堰的鱼嘴分水、笼堰平水、宝瓶汲水、石人量水等技术都饱含智慧，是一个系统完整的配套技术工程，具有超越时代的先进性。

1.鱼嘴分水。这是都江堰的关键技术之一。它是在岷江中筑一石堤，把江水分成两股，一股引入成都平原，灌溉农田，供给民间日用；一股排入外江，继续南流。分水堤头部像鱼张口，故人们形象地称它为都江鱼嘴。鱼嘴分水除灌溉成都平原万顷良田外，还起到疏水防洪、扩大船运交通等作用，看似简单，作用却不小。由于内江一边的地势较高，外江一边较低，所以李冰在设计施工时，将内江挖得窄而深，外江宽而浅。这样在岷江水位降低的时候，能保证河床较低的内江有足够进水量；而在岷江发生洪灾时，能将大部分洪流排入外江，内江进水有限，加上飞沙堰二次平水，总流量不会超过平时很多，避免灌区发生灾害。人们粗略地估计，枯水季节十分之六的水进入内江，十分之四排到外江；洪水季节反过来，十分之六的水排入外江，十分之四的水引入内江，即所谓“四六分水法”。就这样，人们将岷江的水利资源紧紧地掌握在自己手中。

2.笼堰平水。都江堰的另一关键技术是笼堰平水，即修飞沙堰。它是在内金刚堤靠近尾部，距离宝瓶口不远的地方，用岷山出产的竹子制成竹笼，装上石头，用其筑起一道较平缓的堰堤和分洪槽。堰堤的作用是调节水量，当水量较多时，能将一部分水排到外江，保持内江流水量的稳定。堰堤前面呈弯曲状，使江水环流，洪水冲击时，能够将内江部分泥沙排入外江。这一设置发挥着多项功能，除分洪、平水、排沙外，还可以在鱼嘴被大水淹没的情况下观测水位高低。

3.宝瓶汲水。宝瓶口是人们在没有更先进方式时，凭借火烧铣挖，艰辛开凿出来的。它将从鱼嘴引入内江的水转引到下游，再通过支流引入田间。成都平原灌县以东的万顷碧波，就是通过宝瓶口的水浇灌的。渠道挖成后，形似瓶口，人们就将这段渠美称为宝瓶口。据今人测量，宝瓶口长80米，宽20米，高40米。开凿宝瓶口挖出的土石方，堆砌到玉垒山宝瓶口西侧，称作离堆，意指从玉垒山分离、堆起的土石山。它像一块石碑，记载着李冰父子和蜀郡各族民众开凿宝瓶口的智慧、艰辛和历史功绩。

4.石人量水。为了比较准确地观测和控制内江的流水量，李冰又制三个石人，立于江中三道，用于观察和调节内江水量。使乏水季节，江中的水流量不能低至石人脚面；盛水季节，内江的流水量不能高过石人的肩膀。这一理想的水位，是人们控制自然的结果。数千年来，石人就这样简单而准确地起着水尺的重要作用。同时，李冰还用当时人们相信的厌胜法（一种巫术），雕制五头石犀（后改为两头石牛），来厌服水中妖怪。其中一只埋在内江江心，它实际的作用，是人们每年淘滩的深度标志。由此也可以看到，都江堰治水经“深淘滩，低作堰”中的“深”，是有严格标准的。

鱼嘴、笼堰、宝瓶口、石人、石犀等是一个系统完整的配套技术工程。这一工程既能有效地变害为利，让昔日莽撞无情的岷江驯服地为人们排洪、灌溉和行船，又能修复、优化自然生态环境，实现了经济社会效益和生态效益的双赢。史载工程完成后的景象是：

功省用饶。又溉灌三郡，开稻田。于是蜀沃野千里，号为陆海。旱则引水浸润，雨则杜塞水门。故记曰：“水旱从人，不知饥馑”。时无荒年，天下谓之天府也[1]。

意为李冰修堰时，利用岷山丰富的梓、柏、大竹，砍倒后放入岷江，随水漂来，坐致材木，省力而材料充足。工程灌溉蜀郡、巴中郡及黔中郡三郡的田地，开种稻田，造就蜀郡沃野千里，被人称作陆地海洋。天旱则引水灌溉，雨涝则闭塞水门，十分方便。因而有记载说，这里不论遇到水涝还是天旱，农业用水都由人力掌控，民间没有饥馑，没有荒年，天下人称这里为“天府”，即人间乐土。《史记·河渠书》记载：“此渠皆可行舟，有余则用溉浸，百姓飨其利。至于所过，往往引其水益用溉田畴之渠，以万亿计，然莫足数也。”意思是说都江堰修成后可以行船运输，用以灌溉，百姓享受它的福利，渠水所过之处，人们都引以灌田，农渠多得数不清。

（二）郑国渠施工技术

郑国渠是秦国实施的又一大规模农田灌溉工程。秦王嬴政元年（公元前246年），韩惠王怕秦军来攻，就想了个“疲秦”的办法，转移和消耗秦国的人力、财力和注意力。派水工郑国到秦国，说服秦王政修建水利工程，将泾水引入北洛水，灌溉农田，增加粮食产量。工程进行中，韩国的阴谋暴露，秦王嬴政要将郑国处死，并派兵进攻韩国。后经多方面的权衡，乃允许郑国继续完成这一泽惠万世的水利工程。

郑国渠在技术上有许多创新：一是引水方式。设计将渠口选择在泾河出山，地势较高，相对狭窄的瓠口（一作谷口，在今陕西礼泉县东北）。从中山以西到瓠口这段河中，沿西北至东南方向修一两道土石坝（堰），将河水引到渠口方向。再用挖拦水坝留下的泥沙石子筑堤，或用闸板、树枝拦挡等方法，调节渠口的进水量。拦水坝高出水面不太多，洪水季节可被淹没，加上其他调节办法，确保郑国渠有适当进水量。这同都江堰的鱼嘴分水、笼堰平水等有异曲同工之妙。二是借势布渠，扩大灌溉面积。郑国渠的干渠全长300余里，巧妙地选择傍山而行，设计者在高位取水，将干渠安置在渭北平原的较高地带，即北山南坡，由西向东，顺势延伸，使较高区域的土地也能浇上水。经过今陕西礼泉县、泾阳县、三原县，西安市高陵区、临潼区，渭南市临渭区、富平县、蒲城县等区域，缓缓地流入北洛河，借助天然地势差扩大了灌溉面积。三是沿途拦河，增加水源。郑国渠从瓠口引水，到蒲城县入洛，沿途有许多南北流向的小河，郑国渠尽量将这些河水引进来，还在两水交汇处的南堤，加筑一段像都江堰笼堰平水（飞沙堰）那样适当高度的堤坝，以便在涨洪时，使洪水漫过堤坝，沿旧渠排走。四是将灌溉、增肥和压碱结合起来，一举三得。史载郑国渠修成后，“用注填阏（阻塞）之水，溉泽卤之地四万余顷”[2]。文中的“注”，意为引水注入。“填阏”“谓壅泥也”，即引浊水灌溉盐碱地，淤积土层。“泾水一石，其泥数斗，且溉且粪，长我禾黍”[3]。“收皆亩一钟。于是关中为沃野，无凶年，秦以富强，卒并诸侯”[2]。就是说，灌区低洼而多盐碱的四万余顷地经过引水灌溉后，将盐碱贫瘠的地变成良田，年产量达到亩收一钟（六石四斗），产量比一般旱地提高三倍。可将泾水灌地的三种功效，即灌地、肥田和压碱一举完成。

秦国修建的水利工程，除都江堰、郑国渠以外，大型的还有灵渠（在今广西兴安县境内）、秦渠（在今河南焦作市沁阳市南）和秦家渠（在今宁夏吴忠市、灵武市一带）等，每一项工程都有其独特的技术措施。

二、金属铸造技术

（一）铜器铸造技术

秦继承西周制度，设有国家制造工场。《吕氏春秋·季春纪》说：

山塘水库鱼鳖混养采用的是绿色生态养殖模式，一般情况下病害发生较少，但偶尔会有些常见病害发生。草鱼病害主要是“三大病”和斜管虫病。鱼病诊治需要请有专业水平的渔医生来处理，这里就不作详细介绍。山塘水库中华鳖病害少见，适当预防一下即可。

是月也，命工师令百工审五库之量，金铁、皮革筋、角齿、羽箭杆、脂胶丹漆，无或不良。百工咸理，监工日号，无悖于时。

考古发现的秦国铜器，出土于今甘肃省天水市、礼县，陕西省宝鸡市、咸阳市、西安市等地，出土的鼎、簋、镈、钟、壶、豆、盘、盉、匜、镜、带钩、斧、剑、戈、矛、车马器等，主要是礼器、食器、梳妆、车驾等器具。从科技的角度看，秦的铜器制造技术，同商周一脉相承。秦先祖长期在夏商周三朝任官服役，秦人攻占各诸侯国领地后，东方各国客卿、徙民来秦，也都会将各国、各地的手工技术带过来。秦奄有西周故地后，其铜器铸造的种类、形制、纹饰等沿袭周器。统一六国后，又使秦铜器铸造技术从区域性，转变为吸纳前代、各国特长的综合性高水平。保存至今的秦铜器，大都是国宝级文物，反映出秦铸造技术的精湛。

《周礼·冬官·考工记》记载：

攻金之工，筑氏执下齐（合金），冶氏执上齐，凫氏为声，栗氏为量。段氏为镈器，桃氏为刃。金有六齐：六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。

对于《周礼》所载的金工分工和“六齐”等合金技术，秦人应是了解和沿用的。《史记·秦始皇本纪》记载，秦始皇统一六国后，“收天下之兵，聚之咸阳，销以为锺鐻，金人十二，重各千石，置廷宫中”。司马贞《史记素隐》说，这些金人“各重千石，坐高二丈，号曰翁仲”，可见这是一次超大规模的金属铸造活动。秦始皇兵马俑坑出土的铜车马，每乘由3000多个零部件组装成，组装采用铸接、焊接、子母扣连接、活铰连接、插接、套接、铆接、销钉连接、镶嵌、转轴连接等工艺。铜车马的铜马、铜俑，其大小是真人、真马的一半，造型准确、气韵生动，反映出高超的技艺水平。秦俑坑出土的大批青铜兵器，合金配比适宜，制作工艺规整，刃锋锐利，在青铜剑的表面有一层致密铬化合物的氧化层，经检测经过铬盐氧化处理，具有防锈的良好性能。这一先进工艺，欧美国家直到近代才掌握，而在两千多年前的秦朝已经发明，真是冶金史上的奇迹[5]。

此外，陕西、甘肃、宁夏以及内蒙古西部数千里广袤地域内，发现数量巨大、品种繁多的直刃匕首式青铜短剑及其他青铜器，是包括秦人在内的中华各族先民共同创造、发展青铜文化的有力证据。在铜器铸造中反映出的设计、制模、金属配方、熔铸等技术，大都是当时的顶尖科技。

（二）铁器制造技术

陕西凤翔秦公一号大墓中，出土许多铁铲、铁镈、铁锸等农具，经考证它们都是用锻铸技术制成，这在春秋中期属于尖端工艺。1992年5月，陕西宝鸡市渭滨区益门乡益门村二号秦墓所出三把金柄铁剑[6]，是春秋晚期铸造的。它们以黄金铸成剑柄，用铁铸成剑身，铁在当时尚少，其珍贵程度堪比黄金。在铸造技术上采用剑柄和剑身分铸法。铸剑身时预留长条状尾柄，用插入柄中銎孔的方法将两个部件连接起来，无论其选材、铸技还是柄部雕纹，都达到高超的水平。当然像这样的珍贵器物，绝非一般人所能使用。

三、宫室和桥梁建筑技术

（一）宫室建造技术

以阿房宫为例，秦的宫室建筑规模空前，从科技的角度看，它有许多值得关注的地方。

1.巧妙地利用自然物。阿房宫是一个集宫殿、园囿、交通、政事、游乐设施于一体的超大型建筑群。《史记·秦始皇本纪》记载：

秦始皇嬴政三十五年……乃营作朝宫渭南上林苑中。先作前殿阿房，东西五百步，南北五十丈，上可以坐万人，下可以建五丈旗。周驰为阁道，自殿下直抵南山。表南山之颠以为阙。为复道，自阿房渡渭，属之咸阳，以象天极阁道绝汉抵营室也。

在总体规模上，“关中计宫三百，关外四百余。于是立石东海上朐界中，以为秦东门”，可见秦的都城建筑规划涉及范围十分宽广。它将秦孝公、秦惠文王以来秦国所建宫殿园囿、秦灭六国过程中在咸阳模仿六国修建的宫殿以及秦始皇时创建的宫殿园林，集合起来设计为一个规模空前的建筑群，仅咸阳附近，从秦惠文王（公元前337—前311年）“造宫未成而亡。始皇广其宫。规恢三百余里，离宫别馆，弥山跨谷,辇道相属，阁道通骊山八十余里。表南山之颠以为阙，络樊川以为池”[7]。自阿房渡渭直至咸阳修复道，象征天极阁道跨越银河直达营室；立石东海上朐（在今江苏连云港市西南）地界，象征秦的东门等，都是将人文景观与自然物象相联系，“体象乎天地，经纬乎阴阳”[8]。造成“大”“奇”“神秘”的气象。从这些记载来看，唐人杜牧《阿房宫赋》中描绘的“覆压三百余里，隔离天日。骊山北构而西折，直走咸阳。二川溶溶，流入宫墙。五步一楼，十步一阁”，尽管是文学作品，但仍然不能排除其真实性。

2.施工技术。秦在咸阳等地修建宫室所用的材料，都是从附近及各地取用。在选取建材、施工修建等环节上，秦运用许多技术措施，如“发北山石椁，乃写蜀、荆地材皆至”，其中的“椁”，意为测度；“写”，意为输送。工程建设中开采北山石料，先在采石场按需要采掘测量，合格后才装运到工地。按此原则，采集蜀郡（治所在今四川成都市）、荆楚（楚国旧地，今湖北、湖南一带）等地的建材，也当是先按计划测量、选择，再将合格的材料组织运输过去，避免因选材不当而窝工浪费，延误工期，有相当的科学性。

在人员调配上，秦常年有70余万工人，分布在骊山、阿城工地，劳动力时分时合，合理调配，确保工程顺利进行。阿房宫的前殿又叫朝宫或阿城，是秦宫室中的标志性建筑。考古学家发现它三面有围墙，南面无围墙，经研究这是设计者特意作出的技术预留。三面围墙便于现场管理。南面无墙，是留出人员、材料等进出的通道。阿房宫历几代人未能完工，若按计划，“阿房前殿”建起、门阙完工，再将南墙修建闭合，这样给施工带来许多方便。可见，是一项巧妙的技术措施。

3.以磁石为门。《三辅黄图》卷一记载：

阿房前殿……以木兰为梁，以磁石为门。注云：磁石门乃阿房北阙门也，门在阿房前，悉以磁石为之。故专其目，令四夷朝者有隠甲，皆以入门，而胁止以示神，亦曰却胡门。

在宫城的入口建一磁石门，这是一项具创意性的技术措施。有学者研究认为，在当时科技条件下，这样规模的磁铁是无法做成的，勉强用堆积碎磁块的方法，也难以形成理想的磁力，但《三辅黄图》等文献讲得很清楚，造磁石门，是让外衣下套穿铁甲的夷人，“皆以入门”“而胁止以示神”，即用这一设置让不知情的夷人产生神秘感，从而更加自觉地服顺中央王权。只要穿铁甲的夷人进磁门时有一点磁性反应就已达到目的，并非要将其人完全吸贴到磁门上。

（二）秦的架桥技术

秦始皇修阿房宫，“引渭水灌都，以象天汉，横桥南渡，以法牵牛。桥广六丈，南北二百八十步，六十八间，八百五十柱，二百一十二梁，桥之南北堤缴立石柱”[7]。横桥在咸阳，渭桥在长安北三里，跨渭水而建，两桥都是木石结构。它们可能是当时国内技术水平最高的木石桥。与此相联系的交通工具如：骏良駃騠、单辕车、双辕车的引进，船运等交通工具的改良、制造和使用，秦也都在各诸侯国中处于领先地位。

此外，筑长城、驰道、直道等，都是当时技术性很强的大型建筑工程，也是秦统一六国后国家生产力提高的反映和象征。

四、秦的医药学成就

秦人在长期生存发展过程中，既与严酷的生产环境作斗争，又与疾病作斗争，吸收了黄帝以来，特别是夏商周三代所积淀的医药文化。《周礼·天官冢宰》下设有“医师”为首的医官，包括医师及其所属的府、史、徒等。医师是众医之长，掌医之政令，聚毒药（药物）以供医事。医分食医（食疗），疾医（临床治疗），疡医（主治肿疡、溃疡），兽医等四大类[9]。秦的医官归少府管理，唐杜佑《通典》卷25记载：“秦、两汉有太医令、丞，亦主医药，属少府。”据《史记·刺客列传》记载，秦始皇身边设有侍医，荆轲刺秦王时，“侍医夏无且以其所奉药囊提荆轲也”。可见秦时有侍医带着药囊，随侍皇帝，以备不时之需。地方行政机构设有医长等职；药府中的药长主持药物之事，设药藏府储存药物。

秦见于记载的著名医师有医缓、医和、医竘等。顶尖医师的疾病诊断技术准确度很高，有的还能根据病情预判病人生死。比如，鲁成公十年（公元前581年），晋景公病，向秦国求医，秦桓公派遣医缓前去应诊。医缓经过诊断，说：“疾不可为也，在肓之上，膏之下，攻之不可，达之不及，药不至焉，不可为也。”[10]意思是说，病灶在心脏与横膈膜之间，药力达不到，针刺够不着，砭石用不上，药方已无济于事，已经无法治疗。病人晋景公听了，佩服而感叹地说：“良医啊”，赠厚礼打发医缓回去。

比医缓晚几十年，秦国又有一位名叫和的医师，诊断病情十分高明。《春秋左传注疏·昭公元年十一月》云：晋平公病，求医于秦，秦景公让医和前去诊治。医和诊断后说，“疾不可为也。是谓：近女室，疾如蛊”，意为病没救了。晋平公由于迷恋女色，心志惑乱，就像患上蛊疾。果然，不出医和所料，晋平公不久即死。

医竘也是秦的良医。他曾为齐宣王割治痤疽，即毒疮，为秦恵文王治疗痔疮，都痊愈。秦相张仪背肿，请竘治疗，张仪怕他有顾虑，就对医竘说，“你把它不要看成是我的背，放心治吧”，结果很快治好。可见张仪对医竘十分信任，医竘医术也很高明[11]。在当时医疗条件下，决痈溃疽已经是大手术了。

中国历史上著名的医师扁鹊（公元前407—前310年），姓秦氏，名越人，战国时勃海鄚（今河北任丘市）人[12]，精通内、外、妇、儿、五官等科。在列国行医治病，曾驻咸阳，为秦武王诊病。秦太医令李自知技不如扁鹊，使人刺杀了他。今陕西西安市临潼区有扁鹊墓。

麻风病传染性极强，对人危害极大。春秋战国时尚没有好的治疗方法。1975年湖北云梦县睡虎地秦墓出土的竹简上，记载时人对此病的诊断纪录和处置方式，大意是说地方官首先将患者“迁疠迁所”或叫“疠所”“迁所”，即送到麻风病隔离区居住。秦简中记载的基层政府成立传染病隔离区隔离患者的做法，是中国历史上迄今发现最早、最科学、最先进的一种传染病处置方式，至今尚在沿用。

秦统一六国后，收缴列国书籍时，保留的书籍中就包括医书，进一步推动了诊疗方法的发展。《黄帝内经》中的《灵枢·九针十二原》《灵枢·五色》《灵枢·禁服》《灵枢·官能》以及长沙马王堆3号汉墓出土的《脉法》等医学著作，对秦国及秦统一前后的医疗针法做了系统的总结梳理和推广。先秦最著名的医药学著作《黄帝内经》是托名黄帝与其臣岐伯等问答而作，书中讨论自然环境与人体健康的关系，提出阴阳、五运、六气及十二经脉等一系列医学概念，阐释自然同人体疾病的联系，构成以生理、病理、诊断、治疗、预后为主要内容的中医药学框架，指导人们的医病和康养。《黄帝内经》挂名岐黄，但实际并不仅是黄帝及其时代的著作，其中还包含历代口口相传中增加的多时代、多医家的研究成果和治病经验。《黄帝内经》到周秦时代成书，标志着中医药学已经成为结构完整、体系严密、“垂法以福万世”的实用性学科。

以上只是秦人在科技方面取得的成就的一个侧面，但也足以反映出秦人在科技方面的先进性，以及秦国尊重人才、尊重科学、务实创新等文化特质。正是因为这些科技成就和文化特质，秦人才能够较快地积聚物质财富，进而富国强兵、统一六国，开创家国天下新局面。