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地域视角下的古代造船捻料研究

2024-01-26郑贝贝周双林金涛

海交史研究 2023年3期
关键词:沉船造船沥青

郑贝贝 周双林 金涛

一、引言

清代《土风录》有云:“修船曰艌船……宋元本无‘艌’字,惟宋濂《篇海》有……是其言起于元明之间。”(1)[清]顾张思著,曾昭聪、刘玉红校注:《土风录》,上海:上海古籍出版社,2016年,第81页。“艌”主要是指用桐油、石灰和麻进行船只的修补活动。世界各地依物产丰饶程度、手工业传统发展方式,各自发展形成了独特的捻料制造、使用方法。(2)依据学术惯例,本文中,“艌”均被“捻”所替代,如“捻缝”“吊麻捻缝”“捻锔槽”等词汇,参阅:田汝康:《水运技术词典 试用本 古代水运与木帆船分册》,北京:人民交通出版社,1980年,第205-211页。如在原材料方面,北欧凯尔特造船方式主要依赖于苔藓,东南亚地区缝合船使用达玛树脂,中东地区以沥青为芦苇船捻料,我国达斡尔族桦皮舟用桦树脂粘合桦皮舟。而且,捻料也会发生历时性变化,如西北欧地区在公元3世纪之前受凯尔特造船技术影响使用苔藓捻料,后受到地中海地区黄麻、羊毛等物资贸易影响,以麻絮为捻料,碾压制铅法发明后,便加入铅片、铅条等材料维修船只。随着工业革命到来,钢铁产能逐步提高,木船逐渐被抛弃,铁壳船普及,铅质捻料才陆续消失。(3)郭卫东:《英国向清代中国输铅问题研究》,载《中国史研究》2020年第2期,第165页。捻料非物质文化遗产研究与古文献记载常有差异,如水密隔舱文化遗产主要强调使用蛎灰,而《龙江船厂志》只写“蜊壳”,没有“蜊灰”描述。油灰捻料不仅能用于造船,甚至在浙江、福建沿海地区,可广泛用于修复水坝的细微裂缝。明清时期水利著作《行水金鉴》《两河清汇》《河防一览》等记载:“建闸节水必择坚地开基,先挖固工塘,有水即车干,方下地钉桩,将桩失锯平,缝上用龙骨木地平板铺底,用灰麻舱过,方砌底。”(4)[清]傅泽洪辑录:《行水金鉴》卷126,《运河水》,北京:商务印书馆,1937年。捻料可入药,如“艌船油灰名水龙骨”“主金疮、跌扑伤损……”(5)[明]缪希雍撰:《神农本草经疏》卷5,夏魁周、赵瑗校注,北京:中国中医药出版社,1997年,第72页。综上,捻料技术融入了沿海地区的手工业传统,为海洋文明的发展、扩散提供了源源不断的动力。

二、“舂灰塞艌”(6)“舂灰”与“塞艌”分别来源于《天工开物》中的“和油柞千下塞艌”和《龙江船厂志》中的“舂灰”。--中国传统桐油灰技术

据统计,截止2015年,我国领海沉船遗址有189处,出土的内河船更是数不胜数。(7)我国沉船遗址统计资料参阅:吕章申:《中国国家博物馆水下考古成果》,合肥:安徽美术出版社,2015年,第46-47页。在国内沉船遗址考古报告中,船板连接结构有“滑肩同口对接”(8)“滑肩同口对接”参阅:张辉、宫希成:《隋唐大运河通济渠(汴河)唐宋沉船与沿岸古文化遗存》,载《中国历史文物》2010年第6期,第92页。“直角同口搭接”(9)“直角同口搭接”来源自:顿贺:《出土(出水)古船的测绘与复原研究》,载《中国文化遗产》2019年第4期,第17页。等,船钉类型有“圆头铁钉”“枣核钉”“木条钉”(10)“圆头铁钉”“枣核钉”“木条钉”方面,参阅:张辉、宫希成:《隋唐大运河通济渠(汴河)唐宋沉船与沿岸古文化遗存》,第95页。等,而捻料的分类却极少,其位置、作用往往描述不清,可用研究资料较为匮乏。1974年,河北平山县三汲公社出土三只战国游艇,相邻两船板相对穿孔,铁片穿入孔内捆扎约三至四道,间隙填塞木片,注入铅液固定。(11)王志毅:《战国游艇遗迹》,载《中国造船》1981年第2期,第98页。1979年,上海浦东川沙县洋河出土汉代沉船,侧舷板钉接于船底独木两侧深约5厘米的接口中,接口有大量油灰,未掺入麻丝。(12)王正书:《川扬河古船发掘简报》,载《文物》1983年第7期,第52页。2005年,蓬莱水城发掘出了一艘明代中国战船、两艘韩国沉船。明朝战船在舱壁间等处采用捻料封护,捻料中含有麻丝、石灰(13)原文为“石炭”,经与顿贺教授商榷,认为此处应为“石灰”。、桐油。(14)袁晓春:《蓬莱3艘古船发掘简报》,载《海交史研究》2006年第2期,第 21页。该船底板、外板钉孔上有一道纵向封护的捻料,质地坚硬,该现象首次出现在中国出土战船中。(15)席龙飞、顿贺:《蓬莱古战船及其复原研究》,载《武汉水运工程学院学报》1989年第1期,第2页。“蓬莱I号”韩国古船使用薄木板覆盖于船板,其间涂有捻料,以铁钉钉固,捻缝中也有麻丝、石灰、桐油调制的捻料进行密封。(16)袁晓春、罗世恒、顿贺:《蓬莱古船的结构及建造工艺特点》,载《武汉造船》1994年第1期,第18页。泉州法石古船上发现了两类捻料:第一类捻料成分为麻丝、桐油和石灰,应用于填塞船板缝以及较大的缺损部位;第二类捻料仅含桐油、石灰,用于表面填补和封闭。(17)李国清:《泉州湾宋代海船的艌料使用》,载《海交史研究》1986年第2期,第94页。

我国捻料科技分析集中于化学检测方面,涉及样本主要有:杭州跨湖桥独木舟、泉州法石古船、南京六作塘遗址、“华光礁I号”等。袁晓春根据跨湖桥遗址出土桑木漆弓、陶片残片有漆粘接痕迹等,推测跨湖桥独木舟采用大漆进行修复,(18)杭州跨湖桥独木舟捻料资料参见:袁晓春:《8000年的漆与船》,载《中国生漆》2013年第4期,第1页。吴朦等采用酶联免疫方法验证了跨湖桥遗址大漆的使用。(19)Wu Meng,Zhang Bingjian,Jiang L,“Natural Lacquer was Used as a Coating and an Adhesive 8000 Years Ago,by Early Humans at Kuahuqiao,Determined by ELISA”,Journal of Archaeological Science,Vol.100(2018),p.80.澳大利亚专家曾经对泉州法石古船捻料进行过科技分析,但因年深日久,捻料油脂极少。(20)泉州法石古船捻料资料参见:[澳]杰里米·格林、[澳]尼克·伯宁罕:《中国福建泉州古船(下)》,黄友泉译,载《南洋资料译丛》2013年第2期,第68页。方世强对“华光礁I号”捻料进行检测分析,推断出桐油灰在制作过程中存在三种化学反应:钙离子配位反应、不饱和脂肪酸酯的氧化聚合和酯交换反应。(21)Fang Shiqiang,Zhang Hui,Zhang Bingjian,“A Study of the Chinese Organic-inorganic Hybrid Sealing Material Used in ‘Huaguang No.1’ Ancient Wooden Ship”,Thermochimica Acta,Vol.551 (2013),p.20.龚德才对郑和宝船厂六作塘遗址桐油灰进行科技分析,得出其中石灰与桐油的比例为1.4 ∶1。与传统造船记录相比,六作塘桐油灰的石灰含量较低,揭示出宝船捻料制作的特殊性。(22)Yu Xiang,Li Chenghao,Wang Jun,“Quantitative Study on the Sealing Material of 600 Years Ago”,Thermochimica Acta,Vol.653 (2017),p.79.欧洲至少自1910年(23)Béat Arnold,“Some Remarks on Caulking in Celtic Boat Construction and its Evolution in Areas lying Northwest of the Alpine Arc”,The International Journal of Nautical Archaeology,Vol.6,No.4 (1977),p.297.起开始便关注捻料科技分析领域,成果颇多,如Cappers 以植物学方法鉴定荷兰地区沉船捻料中的苔藓类型,并用碳-14技术对捻料进行测年,涉及9世纪到20世纪的89艘船、198件样本,探讨在该区域内捻料成分的历时性变化问题。(24)R.T.J.Cappers,E.Mook-Kamps,S.Bottema,“The Analysis of Caulking Material in the Study of Shipbuilding Technology”,Palaeohistoria,Vol.39 (1997),p.57.

除发掘报告、科技检测分析,捻料工艺也进入了非物质文化研究的视野中,如河北马家寨传统造船工艺中,捻缝不必讲究平整和严密,使用桐油灰和麻刀捻平。石灰加水和匀,掺入桐油。捻缝先打上油,再抹灰、下麻。要根据船板的厚度下麻,船板越厚,麻越多。船定期要凿除旧捻料,补进新捻料。(25)李涛、高红雨:《中国科技口述史研究--以河北传统造纸和造船为例》 ,北京:科学出版社,2015年,第152页。龙江船厂作为明代工部直属船厂,对修捻明确制度规定:“每岁海运辽东粮储船只,每年一次修理。”又如:“后湖额设楼座船二只,平船一十只。该三年一小修,六年一大修,十年改造。”(26)[明]李昭祥著:《龙江船厂志》,王亮功校注,南京:江苏古籍出版社,1999年,第5、12页。天启至崇祯年间,财政困难,定期修捻压力极大,户部尚书毕自严在《津库已匮疏》中坦言:“近议仍造新船一百只,又该银三万两,而以津库如洗,束手无措,亦徒切望洋之叹而己矣,然犹系新船也,乃若津淮旧船海运,经年风雨之所摧残,波浪之所冲击,船艘敞漏,什物缺少,入春必须大加修艌,方可尝试于不测之渊。”(27)[明]毕自严:《石隐园藏稿》,上海:商务印书馆,1934-1935年。

《天工开物》对石灰、蛎灰均有记载:“凡石灰经火焚炼为用。成质之后,入水永劫不坏。凡灰用以固舟缝,则桐油、鱼油调厚绢、细罗,和油柞千下塞艌。”“凡燔蛎灰者,执锥与凿,濡足取来,叠煤架火蟠成,粘砌成墙、桥梁,调和桐油造舟,功皆相同。”(28)[明]宋应星著:《天工开物》,管巧灵、谭属春校注,长沙:岳麓出版社,2002年,第222页。《龙江船厂志》大量引用《南船纪》和《船政新书》的内容,并对这两部著作进行评价:“船书之设,诞而寡核;船纪之作,漫而靡归。”根据该书内容,造船所用石灰、瓦灰、缸灰、木灰主要源于采购,其次桐油、石灰可由佃户定期定量缴纳。该书提及“蜊壳”的使用量、“蜊壳作”与“舂灰”用工量,却只字未提蛎灰,说明蛎灰可能由蛎壳烧制。在涉及船只的用料方式上,每个船型都以“船书”“船记”“一案”“二案”分别记叙了用料。“预备黄船”的“船书”一节中,“艌作”中有“石灰壹千陆百斤”,而“蜊壳作”却仅有“蜊壳陆拾斤”。《龙江船厂志》中,所涉及船型“石灰”使用量远远多于“蜊壳”。(29)[明]李昭祥著:《龙江船厂志》,第137页。《钦定江苏省外海战船则例》《钦定福建省外海战船则例》《钦定江苏省内河战船则例》是清代官修的战船定例样本(30)梁二平、郭湘玮著:《中国古代的海洋文献导读》,北京:海洋出版社,2012年,第210页。,详细记载了清代战船的用料规定,如《钦定福建省外海战船则例》在“第十三则赶缯船”中:“三十个艌缝凑长四百五丈八尺共核用……灰四百五斤十三两,桐油一百六十斤五量一钱……”(31)顾廷龙主编:《续修四库全书858史部·政书类》,上海:上海古籍出版社,1996年,第378页。

《龙江船厂志》中,“麻”分为白麻、黄麻、络麻、萦麻,用途主要是“艌作”“索作”“油漆作”“缨作”。黄麻用以生产捻料,为地课所收,用量较少则可采购。络麻主要用于海船,萦麻则与快船相关。其中,络麻是浙江本地产黄麻。该书中,油以桐油为主,还有香油、猪油、鱼油。(32)[明]李昭祥著:《龙江船厂志》,第137页。香油、桐油用于漆作,猪油用以摆锡。(33)[明]李昭祥著:《龙江船厂志》,第137-153页。器物髹漆后,采用瓦灰混合香油,进行抛光。(34)“瓦灰混合香油进行漆器抛光”,参阅:王师军:《当代海派漆器刻漆艺术新思考》,载《中国生漆》2021年第40期,第3页。该书中未涉及鱼油用法,而海船捻料需要专门添加鱼油,如《天工开物》所载:“凡遮洋运船制……艌灰用鱼油和桐油,不知何义。”(35)[明]宋应星著:《天工开物》,第228页。

明清之际,海禁时张时驰,洋船捻料技术也传入了中国。清末,厦门地区设有洋船厂,制造去往日本、东南亚的帆船:“洋船,底二重皆以铁力木,厚三四尺者为之,锢以沥青、石脑油、泥油,填以垒石。矴以独鹿木,扎以藤,篷以椰索。其椗以铁力木、水桫,钉以桄榔、簩,淬钉以蛇皮内膏。”(36)[清]阮元:《广东通志》卷124,《海防略二》,上海:上海古籍出版社,1990年,第235页。造船业对植被破坏甚广,皇室所用“深林巨木”难觅。乾隆时,四川“产木山场砍伐已尽,穷山邃谷亦无不遍加搜寻,即酉阳州属,原系苗疆,从不采办之区,亦委办,尚难多购合式大料”。政府严格规定船只用料,造船规模、船舶大小受到制约,严重影响海上贸易的进行。(37)周林、张法瑞:《清代的皇木采办及其特点》,载《农业考古》2012年第1期,第228页。雍正三年,海禁政策放宽,清政府允许船只携带铁钉、油灰、黄麻等修捻材料在海外造船。于是,中国商人纷纷出海,利用东南亚木材,在当地开厂造船,中国捻料技术开始向东南亚地区扩散。(38)陈希育:《十八世纪中国人在东南亚的造船活动》,载《南洋问题研究》1989年第3期,第105页。清代《钦定福建外海战船则例》所载战船的桐油与灰使用比多数在2倍至2.5倍之间浮动,如“第肆则赶缯船四”中使用桐油101斤7两,灰为253斤10两,约为桐油的2.5倍。(39)顾廷龙主编:《续修四库全书 858 史部·政书类》,第131页。

三、 从苔藓到麻絮--欧洲内陆捻料演变过程

凯尔特造船技术(Celtic boatbuliding)源自西北欧地区,其特点为钉接(nail joint)和苔藓捻料(moss caulking),考古发掘资料显示该技术自青铜时代一直沿用至20世纪初期。早在1910年,Sheppard注意到Brigg地区出土独木舟捻料检出大约10种苔藓。(40)Béat Arnold,“Some Remarks on Caulking in Celtic Boat Construction and its Evolution in Areas Lying Northwest of The Alpine Arc” ,The International Journal of Nautical Archaeology,Vol.6,No.4 (1977),pp.297.铁钉固定船板和肋骨后,沿板外侧将苔藓钉入捻缝,再沿捻缝密集钉一排U形双尖钉用以拉紧捻缝,船板内侧再钉入苔藓条,船板内外涂刷焦油以保障水密性能。与捻缝内部填充的苔藓不同,苔藓条(moss lane)所使用的苔藓纤维较长,韧性较好。苔藓对湿度、光照等环境因素较为敏感,其种类鉴定、孢粉分析结果指示苔藓生长环境信息。而苔藓的使用往往就地取材,以此便能对探索古代水运航线提供有效信息。(41)Arne Saatkamp,Marc Guyon,Marc Philippe,“Moss Caulking of Boats in Upper French Rhne and Sane (Eastern France)from the 3rd to the 20th Century and the Use of Neckera crispa Hedwig”,Vegetation History and Archaeobotany,Vol.20 (2011),p.304.从3世纪到20世纪,法国Rhne河和 Sane河上的航船均采用苔藓作为捻料。在14世纪以前,捻料中三种苔藓占据优势:Neckera crispa,Thuidium tamariscinum和 Loeskobryum brevirostre。15世纪以后,Neckera crispa慢慢减少直至几乎消失,Sphagnum和Wetland pleurocarpous mosses变成了该地区捻料主要成分。在17世纪以后,该地区主要使用麻絮捻料(oakum),而不使用苔藓。(42)Koen Deforce,Luc Allemeersch,Herman Stieperaere,“Tracking Ancient Ship Routes through the Analysis of Caulking Material from Shipwrecks?The Case Study of two 14th Century Cogs from Doel (Northern Belgium)”,Journal of Archaeological Science,Vol.43 (2014),p.310.

从中世纪早期开始,大多数英国、北欧船只开始在捻料中掺入动物毛,如牛毛、山羊毛、绵羊毛,甚至还有纸张、玻璃、树叶等材质。如在英国唐卡斯特地区曾经出土一艘13世纪沉船,该船受地中海造船技术的影响较大,采用交错捻缝结构和S形船钉,捻料并未检出苔藓,而出现大量动、植物纤维,例如羊毛、牛毛、亚麻、稻草、芦苇等。(43)S.J.Allen,D.M.Goodburn,J.M.Mccomish,“Re-used Boat Planking from a 13th-century Revetment in Doncaster,South Yorkshire”,Medieval Archaeology,Vol.49,No.1 (2005),p.285.麻絮捻料主要材质为大麻、亚麻,原料源于回收的废旧渔网等物品,将原料蒸煮、晾干、分散后,浸入煤焦油,重新拧成绳。(44)Filipe Castro,The Pepper Wreck:A Portuguese Indiaman at the Mouth of the Tagus River,Texas:University of Texas A&M Press,2005,p.60.而麻絮捻料生产一度曾经由罪犯所参与,如英国伦敦布莱德威尔王宫曾经被改造为矫正院(House of Correction)以供犯人服刑,该矫正院按照性别与年龄详细规定了服刑犯人每日麻絮生产量。(45)矫正院资料参见:https://www.digitalpanopticon.org/Bridewell_House_of_Correction_Prisoners_1780-1795.

四、 缝合船的捻料工艺--印度洋至东南亚的造船工艺传统

古代阿拉伯帆船以缝合板技术见长,如勿里洞沉船就是一艘典型的阿拉伯缝合船。(46)《广域万象:人类航海的维度与面向》,上海:中国航海博物馆编,2020年,第111页。经科技分析,该船捻料主要成分为达马树脂。(47)Pauline Burger,Armelle Charrie-Duhaut,Jacques Connan,“Archaeological Resinous Samples from Asian Wrecks:Taxonomic Characterization by GC-MS”,Analytica Chimica Acta,Vol.648 (2009),p.97.勿里洞沉船所用缝合绳索(twine)为大麻所制,船体木材主要有缅茄木、柚木、非洲桧木等。其木材、纤维鉴定结果显示该船可能并非在印度制造,更可能在阿曼或也门地区生产。捻料填料(wadding)主要为白千层属(Melaleuca)植物纤维,其缝合绳索中添加有木槿(Hibiscus tiliaceus)纤维。(48)Michael Flecker,“A 9th-century Arab or Indian Shipwreck in Indonesian Waters”,The International Journal of Nautical Archaeology,Vol.29 (2000),p.216.马来西亚渔民以白千层树(Melaleuca cajuputi)纤维制作捻料形成了造船传统,在马来语中,这种捻料被称为kulit gelam。(49)Michael Flecker,“A 9th-century Arab or Indian Shipwreck in Indonesian Waters:Addendum”,The International Journal of Nautical Archaeology,Vol.37 (2008),pp.384-386.《马可·波罗游记》记叙中,阿拉伯船为一桅一舵,没有铁锚,造船木料坚脆,容易震裂,船板采用椰索缝合连接。船底不涂沥青,而采用鱼油,航行容易沉没。(50)马可·波罗关于阿拉伯船的记载参见:[法]皮埃尔-伊芙·芒甘著:《欧洲扩张之际印度洋地区的亚洲造船传统》,谭玉华译,载《国家航海》2016年第4期,第99页。综合来看,勿里洞沉船捻料的科技分析结果佐证了《马可·波罗游记》的记载。该船出水后,阿曼政府以传统造船法仿造勿里洞沉船 ,建造了 “马斯喀特珠宝号 ”缝合船模型送给新加坡政府,该船展示了缝合船捻缝的细部特征。(51)“马斯喀特珠宝号 ”相关资料参阅:http://jewelofmuscat.tv/home/。作为一艘典型的阿拉伯船,勿里洞沉船因地制宜进行船只修理工作,保障了船体的安全性。

马可·波罗明确地谈到霍尔木兹船使用船钉:“(他们的船)不似我们使用铁钉……但是船板被铁钻仔细钻孔到底,然后以小的木楔固定(也就是钉子)。之后,他们以印度椰子壳纤维做成的粗绳捆绑或缝合……”(52)W.H.Moreland,“The Ships of the Arabian Sea about A.D.1500”,Journal of the Royal Asiatic Society of Great Britain and Ireland,Vol.71 (1939),p.173.在印度洋地区,船匠将油脂、热带树脂(Dammar)混合后,填充于捻缝中,船壳内侧、椰棕绳涂抹鱼油。船舷水线之下,涂抹鱼油、石灰、植物纤维为主要成分的白色砂浆进行处理,这种砂浆有防水、防船蛆的功效,该技术名为嘎啦嘎啦(galagala)。(53)“嘎啦嘎啦”(Galagala)技术参见:[法]皮埃尔-伊芙·芒甘著:《欧洲扩张之际印度洋地区的亚洲造船传统》,第101页。阿拉伯缝合船槽口光滑,没有卯榫结构。而西印度洋的古吉拉特桡船则是开挖Z形槽,填入棕麻绳、鱼油、松香的混合物,让船板彼此咬合形成连接,叫做瓦德赫拉(vadhera)。17世纪以后,瓦德赫拉技术与长曲铁钉拼合木板技术相互结合,广泛应用在古吉拉特桡船的制造中。(54)“瓦德赫拉”技术参见:[法]皮埃尔伊芙·芒甘著:《欧洲扩张之际印度洋地区的亚洲造船传统》,第106-107页。

马尔代夫古称“溜山洋国”,在1413年和1421年,马欢作为郑和使团的通事,曾经两次造访马尔代夫,(55)Ptak Roderich,“The Maldive and Laccadive Islands (liu-shan 溜 山)in Ming Records”,Journal of the American Oriental Society,Vol.107,No.4 (1987),p.678.对当地缝合船有详细的描述:“其造帆船不用一钉,其锁孔皆以索缚,加以木楔,然后以番沥青涂之。”(56)[明]马欢著,冯承钧校注:《瀛涯胜览校注》,北京:华文出版社,2019年,第80页。此处,马欢将树脂错误记载为沥青。黄省曾《西洋朝贡录》写道:“凡为舟,不以锻铁,以椰纕绳之而贯之而楔之,以龙涎镕之而涂之。”(57)[明]黄省曾著,谢方校注:《西洋朝贡典录校注 东西洋考》,北京:中华书局,2000年,第76页。至今,该地区仍然保留着以椰壳纤维制作绳索的工艺传统,可能与缝合船技术有关。(58)马尔代夫造船技术参见:[法]皮埃尔伊芙·芒甘著:《欧洲扩张之际印度洋地区的亚洲造船传统》,第107-107页。

我国缝合船制作传统,如晋代嵇含撰《南方草木状》:“桄榔,树似栟榈,其皮可作绠,得水则柔韧,胡人以此联木为舟。”(59)[晋]嵇含:《南方草木状》,广州:广东科技出版社,2009年,第30页。如唐代慧琳《一切经音义》所载“昆仑舶”:“运动此船,多骨论为水匠,用椰子皮为索,连缚,葛览糖灌塞,令水不入,不用钉锥。”(60)[唐]慧琳:《一切经音义》正编卷61,台北:台湾大通书局,1985年,第1337页。刘恂《岭表录异》记载:“贾人船不用铁钉,只使桄榔须系缚,以橄榄糖泥之。糖干甚坚,入水如漆。”(61)[唐]刘恂撰:《岭表录异》,商壁、潘博校补,南宁:广西民族出版社,1988年,第54页。南宋周去非《岭外代答》记载:“深广沿海州军,难得铁钉桐油,造船皆空板穿藤约束而成。于藤缝中,以海上所生茜草,干而窒之,遇水则涨,舟为之不漏矣。其舟甚大,越大海商贩皆用之……”指的是海南岛、湛江地区、广西省钦州地区一带渔民使用藤条、茜草等进行修捻,并制作出了大型商船。(62)[宋]周去非著,杨武泉校注:《岭外代答校注》卷6,“藤舟”,北京:中华书局,2006年,218页。明代方以智《物理小识》记载外国船舶:“其缝以椰索贯而沥青石脑油涂之。”(63)[明]方以智录:《物理小识》卷8,《器用类》,北京:商务印书馆,1937年。清初屈大均《广东新语》也记述了海南缝合船:“藤埠船,琼船之小者。不油灰,不钉搭,概以藤扎板缝周身……”(64)[清]屈大均著,李育中校注:《广东新语注》,广州:广东人民出版社,1991年,第429页。甚至上世纪80年代,戴开元仍发现海南船匠采用尼龙绳代替椰索缝制木船。(65)戴开元:《中国的绳网木船》,载《航海》1982年第2期,第11页。法国学者皮埃尔·伊芙·芒甘(Pierre-Yves Manguin)遍查东南亚地区的沉船资料,发现桄榔(Arenga Pinnata)缝合船板技术在东南亚地区具有悠久的历史,如马来西亚彭亨州Potian 沉船、 泰国甲米府Wat Khlong Thom 博物馆藏的沉船残片、菲律宾布端沉船、苏门答腊Sambirejo 沉船、棉兰PayaPasir 沉船、南苏门答腊Kolam Pinisi 沉船等均采用该技术制作。(66)戴柔星:《广船的考古空白、研究误区与历史上的形态》,载《南方文物》2017年第2期,第150页。直至20世纪,该技术依然沿用于东南亚地区。长期以来,钉接木板船长期受到国内船史学界的重视,而缝合船却鲜有文献提及。桄榔(Arenga Pinnata)缝合船板技术是否与唐代《岭表录异》“桄榔须系缚”相呼应?尚未可知。综合来看,在广东、海南一带缝合船出土并不鲜见,历史记载也较为丰富,但相关研究并不多。若能将东南亚出水的缝合船遗迹与国内相关遗迹进行比较,则能够丰富中国缝合船领域研究。(67)戴柔星:《广船的考古空白、研究误区与历史上的形态》,第152页。

五、“桦树皮文化带”上的造船工艺传统

在北纬40°至北纬70°范围之间的北亚温带、部分北寒带地区,原住民广泛使用桦树皮作为生产、生活用具,该地带被称“桦树皮文化带”。在我国,桦树皮文化带主要包括东北地区、内蒙古北部和新疆地区。(68)关学君:《试论北半球的“桦树皮文化”》,载《北方文物》1987年第3期,第7页。鄂伦春族神话中,天神恩都力以桦树皮造人,并教人狩猎。(69)殷焕良:《源远流长的中国古代桦树皮文化》,载《草原文物》2011年第2期,第97页。在该区域,桦树制品丰富而全面,有生产工具、服饰、器皿、宗教用具等。其连接技术主要有三种:缝制、粘合、咬合,其中以缝合为最多。(70)姚宝瑄:《中国各民族神话:达斡尔族 鄂伦春族 鄂温克族 蒙古族》,太原:书海出版社,2014年,第20页。桦皮舟就采用缝制技术。在我国,赫哲族、鄂温克族、鄂伦春族都曾经使用过桦皮舟。鄂伦春族传统桦皮船采用松木做船骨,樟松木削制成船钉,用以固定船身,船帮钻孔,以木楔打入木钉,钉头插入木楔以加固船帮。自制马尾线或柳树线缝合桦树皮,松油粘合并勾缝。松油需由松树割取,再趁热过滤提纯。将松树皮烧灰,掺入提纯后的松油中,可提高其粘接能力。(71)于学斌:《北方民族的桦树皮文化:历史学考古学民族学的会通》,载《满语研究》2006年第1期,第9页。桦皮制品出现时间较早,桦皮帽可追溯至汉代,桦皮屋记载于《隋书》,北齐军队广泛使用桦皮箭囊。桦皮舟历史记载却出现较晚,如清代《龙沙纪略》:“鄂伦春地宜桦,冠、履、器具、庐帐、舟渡皆以桦树皮为之。”(72)姜维公、刘立强主编:《柳边纪略 龙沙纪略 宁古塔纪略(外三种)》,哈尔滨:黑龙江教育出版社,2014年,第127页。但桦皮船所采用的缝制工艺则应出现于清代之前,如元代蒙元贵族所戴罟罟冠以木或竹做骨架,桦皮覆盖,马尾线缝制。(73)张津珲:《元代罟罟冠罩的保护修复与研究》,北京:北京服装学院硕士学位论文,2019年,第6页。

与中国独木舟不同,北美桦皮舟使用沥青进行粘接。1535年,法国人雅格·卡地亚(Jacques Cartier)记叙两艘独木舟运载了17人,这是目前北美桦皮舟的最早记录。英语中,“portage”一词源于中古法语,即将货物放在桦皮舟上,抬着舟寻找下一片水域。“paddle his own canoes”意为独自谋生,则来源于北美大陆使用桦皮舟的印第安人。由于出土环境对文物保存不利,北美桦皮质文物易腐烂,故考古遗址中难觅桦皮舟。(74)E.T.Adney,H.I.Chapelle,The Bark Canoes and Skin Boats of North America,Washington D.C.:Smithsonian Institution,1964,p.71.而内蒙地区出土的桦皮船棺,也常常糟朽不堪。(75)娜敏:《鄂伦春族桦皮船的传承研究》,北京:中央民族大学硕士学位论文,2009年,第18页。虽然桦皮舟遗存难以保存至今,但语言学证据、民间传说、桦皮缝制出土文物佐证了其悠久的使用历史和深厚的文化内涵。(76)[美]萨克利夫编写:《美国词语的掌故》,北京:中国对外翻译出版公司,1984年,第27页。

六、 17世纪铅板在欧洲造船方面的应用

公元前3世纪,古希腊人以铅料填捻缝,开展造船活动,将铅料捶打成条、片状,填于捻缝内或覆盖于捻缝上,周边并排等间距钉钉子并以铜构件紧固捻缝,该时期沉船主要有波蒂塞洛沉船(Porticello wreck)、凯里尼亚沉船(Kyrenia shipwreck)(77)Wendy van Duivenvoorde,“ The Anchor of the 3rd-Century-BC Ship from Kyrenia,Cyprus:A One-armed Wooden Anchor with a Lead-filled Stock”,International Journal of Nautical Archaeology,Vol.41,No.2 (2012),p.397.、玛莎拉沉船(Marsala shipwreck)、内米驳船(Nemi barges)等。(78)参阅:Andrew Wallace Marr,A Comprehensive Investigation of Lead Sheathing from the Emanuel Point Shipwrecks in Pensacola Bay,Florida,ProQuest Dissertations and Theses,The University of West Florida,2012,p.62.新航路开辟后,为解决船体海洋生物附着问题,航海家重新开始重视铅料捻料的使用。1670年,碾压制铅法发明,解决了浇铸不均匀与锻打(hammering)铅板易碎的工艺难题,铅料的质量和产量得到极大提升。“最初,铅是通过铸造生产出来,后来改为碾压…… 以水力和畜力为动力的大型碾轧机,在整个公元17 世纪中均有了较快发展,这一趋势在英格兰尤为显著。”(79)郭卫东:《英国向清代中国输铅问题研究》,载《中国史研究》2020年第2期,第180页。铅料重新在船舶中流行开来,但人们很快发现了铅板重量过大,且加快了船钉和舵的锈蚀速度,所以该技术被铜皮夹板船所替代。(80)Andrew Wallace Marr,A Comprehensive Investigation of Lead Sheathing from the Emanuel Point Shipwrecks in Pensacola Bay,Florida,p.179.

1996年,美国北卡莱罗纳州布福特湾发现一艘沉船,经鉴定该船为“安妮女王复仇号”(Queen Anne’s Revenge),正是传奇海盗“黑胡子”爱德华·蒂奇舰队的旗舰。(81)Jeremy R.Borrelli,“An Initial Assessment of Lead Artefacts Used for Hull Repair and Maintenance on North Carolina Shipwreck 31CR314,Queen Anne's Revenge (1718)”,International Journal of Nautical Archaeology,Vol.49,No.2 (2020),pp.365-367.该舰开始是私掠船,后从事奴隶贸易。蒂奇控制了该船,移走船上的财富,并抛弃了船只与同伴,带走了捻匠和木工。该舰在蒂奇接手前后都曾经经历船头受损、严重受损和多次修理。(82)Andrew Wallace Marr,A Comprehensive Investigation of Lead Sheathing from the Emanuel Point Shipwrecks in Pensacola Bay,Florida,ProQuest Dissertations and Theses,The University of West Florida,2012,p.59.“安妮女王复仇号”出水铅制品主要有铅覆板(lead sheathing)、铅带(lead strip)、铅补块(lead patch)、铅条(lead caulking string)、铅片(lead sheet)。铅覆板主要覆盖在船只水线以下,以防止海洋生物附着。铅带覆盖在船只捻缝表面,两侧成并行排列钉孔,船只捻缝覆盖铅条的内侧有煤焦油、沥青残留物,以及牛、羊毛为主的动物毛发。出水的铅带表面有工具敲击痕迹,使铅带贴合捻缝,防止船只漏水。该船铅条很少,最长约为70毫米,宽19毫米。船匠将浸过煤焦油的麻絮钉入捻缝,再打入铅条,防止麻絮脱出,如英国皇家海军“危险号”(Hazardous)曾使用该方法进行过维修。铅补块(lead patch)一般用来覆盖于船只较大的破损、排水口、捻缝部位。(83)Jeremy R.Borrelli,“An Initial Assessment of Lead Artefacts Used for Hull Repair and Maintenance on North Carolina Shipwreck 31CR314,Queen Anne's Revenge (1718)”,International Journal of Nautical Archaeology,Vol.49,No.2 (2020),p.370.“安妮女王复仇号”尚无铅料科技分析结果,而从私掠船、奴隶贸易船再转变到海盗船,该船身份的多次转变印证了该船铅料来源可能较为复杂。(84)Andrew Wallace Marr,A Comprehensive Investigation of Lead Sheathing from the Emanuel Point Shipwrecks in Pensacola Bay,Florida,ProQuest Dissertations and Theses,The University of West Florida,2012,p.158.

航行记录对铅质捻料来源问题的解决非常重要,贸易政策研究与科技考古方法的应用为该问题的解决提供了帮助。美国伊曼纽尔点(Emanuel Point)沉船为17世纪西班牙商船,其铅质捻料铅同位素测定结果显示矿料来源为西班牙南部矿床,毗邻西班牙塞维尔(Seville)海港。为了限制殖民地独立,宗主国对殖民地铅料生产进行严格限制,迫使殖民地生产生活物资需要依赖进口宗主国。如西班牙殖民地基本仅能发展采矿业与农业,其殖民地只能进行如铅釉陶、食品添加剂醋酸铅等等小规模铅料生产。(85)Jeremy R.Borrelli,“An Initial Assessment of Lead Artefacts Used for Hull Repair and Maintenance on North Carolina Shipwreck 31CR314,Queen Anne's Revenge (1718)”,International Journal of Nautical Archaeology,Vol.49,No.2 (2020),p.357.因此,这两艘西班牙沉船的维修铅料可能直接源于本国。

七、中美洲及中东的造船传统--沥青在古代造船方面的使用

自旧石器时代中期以来,近东地区的先民就开始使用沥青进行石片与手柄的连接。距今7000年之前,科威特诞生了芦苇船。芦苇船由芦苇或者纸莎草进行编织,编织成型后,采用沥青涂抹船底进行防水。阿曼、科威特地区出土的船只捻料,其接触海水一侧有藤壶生物附着,另一边有芦苇印痕。(86)Robert Carter,“Boat Remains and Maritime Trade in the Persian Gulf during the Sixth and Fifth Millennia BC”,Antiquity,Vol.80,No.307 (2006),p.52.Connan等运用植物学、化学方法分别对捻料样本H3(B.C.5300~B.C.4900)和RJ-2(B.C.2500~B.C.2100)进行科技检测,并将其与RH-5(B.C.4400~B.C.3500,采样自阿曼)、Kosak Shamali捻料(B.C.5000~B.C.4400,采自叙利亚)、巴格达捻料(A.D.1900,伊拉克中部)进行对比。结果显示所检测船只为美索不达米亚南部的造船厂建造,并涂上伊拉克北部的沥青,后来使用阿曼地区出产的沥青修理。而H3样本内部有碎藤壶样本嵌入,说明史前沥青存在回收、利用现象。目前为止,学界对沥青的来源讨论方面主要局限于伊朗或者美索不达米亚地区,而沥青溯源检测结果,则指向了H3附近70公里、有收集贸易沥青传统的布尔根(Burgen)地区。(87)Asaf Oron,Ehud Galili,and Gideon Hadas,“Early Maritime Activity on the Dead Sea:Bitumen Harvesting and the Possible Use of Reed Watercraft”,Journal of Maritime Archaeology,Vol.10,2015,p.65.沥青可以来源于居住区附近,如近东地区先民所使用的沥青主要来源于附近地区的沥青矿,而死海地区先民则使用被冲刷上岸的、死海湖底沥青。(88)Jacques Connan,Robert Carter,Harrier Crawford,“A Comparative Geochemical Study of Bituminous Boat Remains from H3,As-Sabiyah (Kuwait),and RJ-2,Ra's al-Jinz (Oman)”,Arabian Archaeology and Epigraphy,Vol.16,No.1 (2005),p.24.但沥青使用也具有倾向性,民族学调查资料显示,中美洲拉文塔(La Venta)地区先民倾向于使用沥青矿进行造船,而不使用海洋来源的沥青。(89)Carl J.Wendt,Ann Cyphers,“How the Olmec Used Bitumen in Ancient Mesoamerica”,Journal of Anthropological Archaeology,Vol.27,No.2 (2008),p.181.

奥尔梅克(B.C.1200~B.C.400)文明沥青使用遗迹主要分布在中美洲东部低地地区,例如拉文塔遗址、圣洛伦索(San Lorenzo)遗址等等。该地区沥青作为日常用品为专门化生产,沥青原料掺入了沙子、纤维、树脂、棕榈油等,用于造船、铺路、修补陶罐、面部装饰等。另外,根据该地区造船所用沥青往往掺入树脂混合使用。该地传统造船主要使用棕榈木,较少使用椰木。当地人收集到沥青块,研磨至粉碎,将其加热至沸腾,添加赭石、少量松脂调节其黏性,并以松树枝迅速搅拌,这种混合物被称为“yop”。冷却后,混合物若脆性过强,则多加松脂;混合物若流动性过强,则多加纯沥青。调节好后,船匠趁热用毛刷或抹布将混合物涂刷到船只表面,并趁热将混合物以芦苇、木棒等物捻入捻缝中,去除表面未融化的沥青块,一道造船工序即可完成。该过程一般需涂刷2至3层,总厚度为1-3厘米。在沥青涂刷结束一天后,船即可下水。船只维修过程中,加热捻缝使沥青受热变软并及时清除,再趁热将松脂沥青混合物捻入捻缝。回收后的沥青,经过加热提纯可以重复使用。(90)Carl J.Wendt,Ann Cyphers,“How the Olmec used Bitumen in Ancient Mesoamerica”,Journal of Anthropological Archaeology,Vol.27,No.2 (2008),p.177.

古船复原与实验航行是验证造船史理论的重要一步,也为捻料工艺的模拟实验提供了平台。挪威人类学家托尔·海尔达尔以古埃及王室壁画中的芦苇船为蓝本,制作太阳号芦苇船。后又从摩洛哥萨菲港起航,航行至加勒比海的巴巴多斯,验证了地中海的文明传播至美洲的线路。(91)[挪]托尔·海尔达尔著:《太阳号草船远征记》,李平译,重庆:重庆出版社,2006年,第21页。后他又造出底格里斯号芦苇船,由沙特阿拉伯进入波斯湾,过红海,直达吉布提。(92)[挪]托尔·海尔达尔著:《孤筏重洋》,朱启平译,长沙:湖南人民出版社,2005年,第14页。这三次航行证明了美索不达米亚文明、埃及文明和印度河谷文明之间可能存在海上联系。蒂姆·谢韦仑(Tim Severin)驾驶阿拉伯缝合板帆船实现了从阿曼到广州的航程,证实了中世纪阿拉伯船远洋贸易路线。(93)蒂姆·谢伟伦相关资料参阅:H.Murphy,“Tim Severin (1940-2020)”,The Mariner's Mirror,Vol.107,2021,p.393。“太平公主号”是一艘未加装引擎动力的木帆船,其原型为清代《钦定福建省外海战船则例》中的四丈六尺赶缯战船。(94)许路:《清初福建赶缯战船复原研究》,载《海交史研究》2008年第2期,第59页。2008年,“太平公主号”从厦门起航,经停香港、基隆、那霸、和歌山、尤里卡到达旧金山(95)参见许路:《造舟记》,北京:北京联合出版有限公司,2022年,第489-491页。,原定航行计划虽未完成,但古籍资料调研整理、复原建造实验、模拟实验航行、远洋航行已为福船研究开拓出了新思路。

八、 捻料研究的现状及展望

在捻料研究中,欧洲铅板船资料极其丰富,主要有:(1)船舶航行记录、专利、地方民族志、政策法规等文献记录;(2)出水或出土沉船等考古资料;(3)铅同位素技术探究铅料产源。航海日志,又称为Logboek(荷)、Logbock(英),发源于欧洲地区,且欧洲航海日志资料极其丰富。与之相比,中国古代船舶航行日志相对匮乏:一方面,“海道针经”或民间航海记录有部分章节颇具航海日志特点,如清代《指南正法》中的5篇《日清》(96)王杰:《中国早期的<航海日志>--<日清>初探》,载《中国航海》1992年第2期,第77页。、咸丰年间丰利船船员撰写的《日记备查》(97)参见[日]松浦章著:《清代海外贸易史研究》,李小林译,天津:天津人民出版社,2016年,第315-316页。等;另一方面,明清两朝册封使呈报朝廷“使录”也有类似记录,如《奉使安南水程日记》(98)参见田汝康、石阶池:《水运技术词典 试用本 古代水运与木帆船分册》,北京:人民交通出版社,1980年,第53-54页。《使琉球录》《重编使琉球录》《琉球记》《使琉球杂录》等。(99)刘月:《明清两代册封琉球使及其从客海洋诗研究》,硕士学位论文,福建师范大学,2019年,第30-40页。加强船舶航行资料、造船文献的研究不仅有助于复原欧洲铅板船遗迹的建造、维修过程,而且相关资料诸如《日记备查》的丰利船维修记录、《清代战船则例》的捻料原料配比等史料的探讨也可弥补我国沉船考古对“修艌”关注的不足。

目前,在我国国内,西方古代传统造船工艺研究译介极少,仅有如杨槱著《帆船史》《轮船史》与李光斌译《科威特造船史》等,捻料的制作、演变涉及则寥寥无几。在英文文献中,不同文化背景下造船名词差异极大,如凯尔特造船技术描述方面,“sintel”“sintelnagels”为荷兰语,该构件为U形双尖钉,钉于捻缝两端,译成英语为“iron clamp”。实际上,该物使用方法和蚂蟥钉、锔钉用法类似,译为“锔钉”应更合理。“捻料”一词在英语文献中并不统一,既有“sealing material”“caulking material”“wadding”等描述性翻译,更有多种语言的音译,如“yop”“galagala”“kulit gelam”等。其词源也不同,如“caulking”来自英国传统凯尔特造船技术,“wadding”来自于阿拉伯缝合船技术。17世纪,菲语词典中,“bitic ”意为“用藤条缝合船板”,“sicsic”意为“用捣碎的椰子壳填缝”。(100)“sintel”“sintelnagels”“iron clamp”“sealing material”“caulking material”“wadding”“bitic ”等英文词汇,分别参见:Béat Arnold,“Some Remarks on Caulking in Celtic Boat Construction and its Evolution in Areas lying Northwest of the Alpine Arc”,The International Journal of Nautical Archaeology,Vol.6,No.4(1977),p.294;Arne Saatkamp,Marc Guyon,Marc Philippe,“Moss Caulking of Boats in Upper French Rhne and Sane (Eastern France)from the 3rd to the 20th Century and the Use of Neckera Crispa Hedwig” ,Vegetation History and Archaeobotany,Vol.20(2011),p.296;р.у.蒙果维:《东南亚缝合船初探》,载《海交史研究》1987年第1期,第109页;Michael Flecker,“A 9th-century Arab or Indian Shipwreck in Indonesian Waters”,The International Journal of Nautical Archaeology,Vol.29,No.2(2000),p.217.综上,捻缝技术词汇始终关联着特定文化背景下的造船工艺传统。作为造船史的一部分,国内捻料相关研究应在多学科交叉的基础上,加强历时性变化、产地研究、工艺复原方面的研究,才能充分发掘出捻料的科学价值、历史价值。

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