世界中世纪科技史-第16章
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德·德·霍纳考特的一本笔记本（约公元1245年）载有许多机器的素描和说
明，是我们研究中世纪技术史的珍贵文献。
此外就极少有中世纪的学者提到技术的事情，至于企图了解它们的就更
少了。因此中世纪阿拉伯和欧洲流传下来的技术成就和我们以后将要涉及的
中国繁荣昌盛的古代技术相比，大为逊色。为方便起见，笔者把阿拉伯和欧
洲的技术成就放在一起论述，而且主要以欧洲技术为主。
（1）农业技术
封建制度的经济基础是土地。因此它的标志是主要依靠自给自足的农业
生产，当然也依靠一部分分散的手工业。中世纪的欧洲和阿拉伯在农业技术
方面还是有一定成就的。
在农作物方面，阿拉伯人在灌溉作物如水稻及柑桔类果品的种植上积累
了经验，并逐渐把这些新的作物和相关联的技术向地中海沿岸的西西里和西
班牙扩散，后来又进入法国南部和意大利北部，打破了大麦、小麦在欧洲一
统天下的局面，对欧洲 （尤其是南欧）农业产生了深远的影响。
作为欧洲传统作物之一的葡萄在中世纪进一步发展。葡萄种植业在许多
地区已然巩固，而且葡萄酿酒技术已比较成熟，出现了勃艮第、莫塞利、波
尔多等著名的葡萄栽培酿酒地区。公元800年到1000年间，葡萄扩展至中欧，
甚至更远，欧洲农民在葡萄酿酒技术的基础上，又生产出苹果酒和梨酒，这
无疑也促进了苹果和梨树种植业的普及。另外，欧洲中世纪酿造啤酒的技术
已很高明。欧洲古老的啤酒是由草药或混合料调味密封制成。9世纪以后，
欧洲农民开始选用略带苦味的蛇麻草酿造啤酒，基本上奠定了现代啤酒的口
味标准。欧洲水果种植业和酿酒业的蓬勃发展不仅帮助了欧洲农业乃至整个
经济的发展，农民们在酿酒时所使用的许多技术，如酒精蒸馏术等也为欧洲
近代化学的发展提供了技术条件。
在耕种技术方面，公元6世纪时当时的斯拉夫人开始使用带轮的重犁。
这种重犁具有犁刀、横铧和模板。重犁具有三个显著的优点：第一是它能翻
腾稠粘的土壤，这种土壤比通常使用扒犁翻耕的沙土能生产更多的作物；第
二是由于重犁上的犁壁能翻出垄沟来，因此交错犁田就不必要了，从而节省
了人的劳动力；第三，犁壁经常把垄沟转向右方，这样把松土堆成长条，长
条与长条之间留出一条排水沟来，田间排水由于这种新模式而方便了。
重犁在欧洲逐渐流传开来。由于重犁需要很大的动力，而欧洲在公元10
世纪以前还没有学会合理使用马力，因此在用马拉犁以前很长一段时间，农
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民用他们的耕牛进行合作，从而奠定了中世纪合作农业村社——庄园的基
础。
到8世纪后期，欧洲又出现了三圃耕种制度。“三圃制”就是把耕地分
成三大部分，一块地休耕，一块秋播地主要种小麦、黑麦和大麦，一块春播
地大部分种植燕麦以及豆科植物。由于三圃制农业比旧的三圃轮种制更易耗
费地力，所以这种耕种方法比较适合地力肥沃的土地。但是三圃制比原先的
二圃制优越得多，以二圃制转到三圃制能使庄园农民增产大约50％。因此欧
洲在合理使用土地方面还是比较科学的。
庄园除耕地以外，还有树林，用来提供木材和柴薪；有池塘，用来养鱼；
有草地，用来放牧牲畜；庄稼收割以后的土地或休耕地，也可以用来放牧。
马力的合理使用也对中世纪的农业起了积极的作用。欧洲古代使用的胸
带和肚带因为处置不当，勒迫马匹的气管，而且也很少使用马掌保护马蹄，
因此马匹的作用很受影响。后来在东西方的交往中，从东方尤其中国引进了
水平胸带，解放了马的束缚。10世纪后又研制了垫肩马轭，废除肚带。把项
圈套上马肩来着力，仅此一项马的牵引力就可以增加4倍。欧洲同时输入了
钉马掌法，马掌能保护马蹄，使马蹄更好地抓牢地面，使马能更好地驮货和
輓车。此外，欧洲人从东方学会使用了马镫，又发明了靴刺和马嚼。这些变
革极大提高了马匹在农业中作为牵引牲畜的重要性。从公元10世纪起，马匹
开始取代在整个中世纪作为“农民的发动机”的牛，牢固确立了在农业中的
地位。而且马匹在许多场合广泛运用，成为战争和旅行的主要工具。
（2）水轮磨和风轮磨
水轮磨的实际创制年代十分悠远，维持鲁维阿在公元前约50年时就曾提
及这种装置。然而因为古罗马的川流对磨不太适宜，而且当时有足够的奴隶
可以被驱使做工，因此水轮磨很少被使用。然而中世纪的欧洲荒芜贫瘠土地
众多，劳动力却极为匮乏，而且西欧地理条件优越，有长期可供使用的溪流
和河道。因此，能节约大量劳力的小轮磨在中世纪重整旗鼓，广为使用。磨
成为封建经济的主要特色，差不多每处领地（英格兰的古老的“土地清丈册”
开列了5000处）都有一座磨和一个磨手。地主充分使用他们的特权，让所有
的农奴在磨坊里磨他们生产的谷子。
水轮磨最早用于把谷物碾成粉，以后很快又转向其他用途，如提水、压
榨油籽、麦芽制作、磨碎赭石和其他染料、漂洗、造纸、鞣料生产，它们还
用以驱动诸如锤、锯、磨石和车床等工具。到工业革命时，水轮磨运用更为
广泛，用于纺线、织布或打谷。
西北欧低洼有风海岸的风轮磨 （风车）也很有特色。西方的风轮磨可能
来源于水轮磨，它具有十分相似的由水平轴带动的机构，此轴由一组竖帆推
动，一组一般是8至12张帆。最古老的风轮磨是一种固定的结构，称为柱状
风轮磨。以后又建造了塔状的风轮磨，其冠或顶部可以转动，以使风帆对准
风向。风轮磨原先也是用于磨谷用，但到中世纪末期，它们开始被用作原动
机，在难以利用流水的滨海地区，逐步起到了水轮磨相同的作用。
风轮磨和水轮磨必须由人制造并看管，而这种工作不是大多数农村铁匠
的技艺所能胜任。因此就有了风轮和水轮匠这个行业。他们往来于乡间，制
造并修理风、水轮磨。他们懂得轮的做法和作用，也同样晓得管理堤和闸。
所以他们既是水利工程师，又是最初的、按照现代意义所称的机械工程师。
他们是中世纪工艺技术的宝藏库。
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（3）交通运输
古罗马帝国大一统的中央政府使它有能力完成庞大的公共工程，因此古
罗马时期以罗马城为中心，呈辐射状地大量修筑宽阔平坦的大道，古谚中有
“条条大道通罗马”之称。当时道路系统很完善，因此陆路交通十分发达。
然而中世纪的欧洲却是封建割据，没有一个强有力的政府可以承担古罗
马人那样的壮举。封建庄园的地主们也吝于出钱从事公路维护，而贫寒交迫
的农民需要石料建筑挡风蔽雨的小屋，甚至把许多罗马时期的道路拆除。因
此，罗马的道路工程在阿拉伯地区保存尚为完好，但在西欧，陆路旅行则是
一件很困难的事。后来市政当局和个人开始频繁地为维持桥梁和道路而赠
款，但仍然入不敷用。只有当发展着的贸易促使城市之间建立更为密切的联
系，商业旅行更加频繁，新的公路就变得必要的了，在国家预算中占相当大
的比重。
中世纪的筑路工程师采用由松砂路基上铺设鹅卵石或碎石筑成的大路。
不过这种道路较易于随着冷热变化而缩涨。后来又修建用灰浆石沙跞粘砌的
石板路，以及在沙土或地面上用碎石铺成的、加以适当夯实的道路。交通工
具主要是两轮或四轮的马车。欧洲人虽然没有在道路建筑技术上取得了不起
的成就，但他们认识到道路建设与经济发展关系，还是十分难得的。
由于中世纪欧洲陆路运输还不发达，水路运输是最廉价的货运途径，大
多数陆路运输也往往取道捷径到达河岸或海滨。因此中世纪欧洲水运发达的
港口，经济往往十分繁华。这一点与中国颇为相似。
西欧发展了内河航运，并积累了造船的技术经验。由于地中海的优越位
置，它具有海洋的特征，但又不象远航大西洋、太平洋那样风高浪险，路途
遥远。所以它孕育了欧洲的航海技术。富有冒险精神的欧洲航海家们可以在
这里训练他们的身手。
当西欧开始日益意识到大西洋海岸的重要性时，海运船只的建造取得了
重要进展。当时地中海的多桨船已经逐步使用三角帆，而且积累了使用风帆
的技术、但是这些船只还不宜在多风暴的大西洋中远航。到12世纪，北欧开
始建造大型的远洋商船。到14世纪，一种新型平面接缝式船开始普及，它在
海上逐渐排挤老式船。而且较旧式的三角帆发展为前后帆，从此就不再需要
等候船尾来风才开船。水手们甚至学会了逆风行驶的技巧，风浪较猛时也可
以航行。
船尾舵和罗盘 （指南针）的引入是促进海上航行的最重大发明。这两项
重要发明的发源地都在中国。引入这两项发明，欧洲逐渐开始作远洋的航行。
航海术的成熟的直接后果是新的地理大发现和商业繁荣。同时，由于罗盘和
其他航海仪器的需要，产生了制作航海罗盘和日晷这一新型精巧工业。做这
种东西的人树立了越来越高的准确量度标准，对后来的科学起了重大的影
响。许多科学家，连牛顿本人在内，都是优秀的仪器制造者。
（4）纺织技术
中世纪末期欧洲的纺织业十分发达，而且因为纺织规模的扩大，兴起了
新的手工业生产形式——工场手工业。欧洲工场手工业的规模很大，例如在
盛产呢绒的佛罗伦萨，呢绒工场手工业的工人大约有3万人，企业主大约有
200家。
中世纪的织物生产分为若干行会。一部分工人先把羊毛煮过，漂净，梳
理整齐，担任这些劳动的粗工统称为梳毛工，大都是摆脱了农奴身分而又失
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去土地的农民。梳理好的羊毛通常发给城里或者近郊的贫苦妇女，由她们在
家里用纺锤或手摇纺车纺成毛纱。毛纱再发给织工，由他们在家里织成呢绒。
此外的染色、缩绒、碾平等工序，需要比较复杂的技术，因而在中心手工工
场完成。许多失去独立经营能力的城市手工业者就在这里操纵织机、缩绒机
和染色。
中世纪欧洲在纺织技术方面的主要进展是纺织操作中的若干工序，如漂
洗、织布、纺纱等实现了机械化。
首先实现机械化的纺织工序是漂洗。当时通用的漂洗方法是，把织物放
在含漂白土的水中敲打或踩踏，以便使它们收缩和结毡，这样来填实织物裂
隙，达到漂洗和洁净的目的。前面提及的水轮磨的应用为漂洗机械化提供了
条件。装在水轮轴上的旋转滚筒使水推动升举的锤，这样水轮就可以完成几
个人的敲打和踩踏工作，从而减轻了工人的劳动强度。
织布工序也很快实现了机械化。大约在12世纪末和13世纪初，出现了
用脚控综片代替手工揉作的织机，大大加速了复杂高档织物的生产。不过，
当时欧洲的织机技术，还是远远落后于中国的。
第三项实现机械化的工序是纺纱。纱锭的锭盘有槽，用与一大轮相连接
的带子驱动，大轮用左手转动。这种原始的“摆轮”，虽然旋转运动还需要
由纺纱工的左手加以控制，但已经实现了捻纱和缠纱工序的自动化。因此，
这种摆轮机构直到19世纪仍然用于纺粗纱。提轮是在机械中运用曲柄的最早
例子。曲柄可以把往复运动变成旋转运动，也可以把旋转运动变为往复运动。
曲柄在后来蒸汽机发明以后，得到了广泛运用。纺纱实现机械化的另一重要
发明，是15世纪由于对纺纱轮引入锭翼，形成所谓萨克逊轮。这种萨克逊轮
能同时捻纱和缠纱。
欧洲的纺织技术沿着机械化的道路不断发展的结果，是从纺织业中揭开
了众所周知的近代产业革命的序幕。因此，欧洲中世纪纺织技术的发展趋势，
其意义是非常深远的。
（5）造纸术与印刷术
造纸术与印刷术都不是中世纪欧洲的发明，它们是从遥远的东方，尤其
是中国传入欧洲的两项重要工艺。欧洲人虽然没有在造纸术和印刷术方面作
出了不起的成就，但是这两项工艺对欧洲科学技术兴起所起的作用，很少有
其他发明所能比拟。因此，我们不得不提及造纸术与印刷术的传播与推广，
对于中世纪欧洲的科学技术所起的深远影响。
欧洲早期使用的书写材料是昂贵的羊毛皮。羊皮纸纸质细腻，装璜精美，
但由于原料匮乏，成本昂贵，很难大众化。因此精美的羊皮纸手抄本往往深
藏于皇宫内院以及富有的教堂，普通大众一般无力购买。这对文化知识的传
播和推广极为不利。大约在12世纪，中国的造纸术经由阿拉伯传入欧洲。欧
洲人用破亚麻布为原料制造了最初的高级纸。破亚麻布的成本较羊毛已大为
降低，因此造纸业发展很快。大约到15世纪中叶，纸的生产已经牢固确立，
而且纸张既好又便宜，很快在欧洲普及流传。
纸出现后不久，印刷术 （包括雕板印刷术和活字印刷术）也传入欧洲。
欧洲最早的雕板印刷书籍出现于1470年，而活字印刷是欧洲印刷工业走向机
械化的又一步骤。这时，重新印刷手抄本，即使是由不了解的语言写成的手
抄本，也可以由铸造和排列铅字的机械操作来完成。
印刷术最早用于印刷供占卜用的纸牌、教皇的赎罪券、祈祷书以及圣像，
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很快就又用于印刷书籍。新兴的、廉价的、印刷的书籍促使人读书，也使人
需要更多的精神食粮，这样就激发了一种爆炸性的链式反应。印刷商首先把
最需的手写本《圣经》印刷成册。印刷《圣经》并把它散发给新兴的资产阶
级，这种新趋向后来导致了宗教改革。当印刷商印制古代和现代的文学与诗
集时，他们又促进了文艺复兴的到来。
造纸术与印刷术之所以成为科学技术上重大变革的媒质，是由于它把关
于自然界的，特别是关于自然中新发现，以及首次提出的有关技艺和行业的
各种过程的叙述，大量提供给公众。在此以前，手工业者往往只通过直接经
验，由师傅言传身教传给徒弟。这种方式不利于技术的传播与交流，许多细
巧精致的技艺往往因此而失传。印本书出现以后，印本书里的工艺方法的说
明，尤其是书中的插图，帮助了在各行业、各技艺和学术界各专业间首次建
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