中国古代科学家传记-第56章

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平寰宇记》提供了各监的设置年代、统辖范围，四至八到，户口、风俗、
土产以及各监的生产内容。如龙焙监设在建州建安县（今福建建瓯）南乡秦
溪里，开宝八年（公元975　年）置场收铜银，太平兴国三年（公元978　年）升
为龙焙监。下管7　场，生产12　种矿石：白矿、黄礁矿、黑牙矿、松矿、水

■矿、黑牙礁矿、光牙矿、土卯白矿、马肝礁矿、桐梅礁矿、赤生铜矿、
红礁夹生白矿。这些记载，开创了我国关于生产力的分布及其发展的研究，
特别是关于农业的分布及其发展和手工业、矿业的分布及其发展的研究。
这是乐史对中国历史地理学的一项重要贡献。
当然，《太平寰宇记》也存在不少封建糟粕和内容上的错误，这些前
人已经指出来了。然而它的成就是主要的，不愧为我国著名的综合性的大
型历史地理著作。此书清初已残缺不全，光绪九年（1883）虽经杨守敬在日
本发现宋刊残本而补入5　卷半，但仍缺2　卷半，不是足本。

文献
原始文献


＇1＇（宋）乐史撰，（清）黎庶昌校刊：太平寰宇记，《古逸丛书》本，1884。
＇2＇（元）脱脱等：宋史·乐黄目列传附，中华书局，1977。

研究文献

＇3＇翟忠义：中国地理学家，山东教育出版社，1989。
＇4＇侯仁之主编：中国古代地理学简史，科学出版社，1962。
＇5＇李德清：简评《太平寰宇记》，华东师范大学学报（社会科学版），1980，5，第23　页。
＇6＇王成组：中国地理学史·上册，商务印书馆，1982。
＇7＇靳生禾：中国历史地理文献概论，山西人民出版社，1987。
燕肃

张柏春
燕肃字穆之。青州益都（今山东益都）人。宋建隆二年（公元961


年）生；康定元年（1040　年）卒。机械学、潮汐学。

燕肃的父亲燕峻，慷慨仗义，杨光远反时，迁居曹州（今山东曹县）。
燕肃幼年丧父，孤独贫困，出外游学。考中进士后，曾先后在凤翔府（今陕
西凤翔）、临邛县（今四川邛崃）、河南府（今洛阳）、广南西路（今广西）、广
南东路（今广东）、越州（今浙江绍兴）、明州（今浙江宁波）、梓州（今四川三
台）、亳州（今安徽亳县）、青州（今河北青县）、颖州（今安徽阜阳）、邓州（今
河南邓县）等地做官。宋仁宗时，任龙图阁直学士。官至礼部侍郎时，辞官。
他有一个儿子，叫燕度。

燕肃在越州、明州等沿海地区任职期间（约1012—1022　年），对海潮进
行了10　年之久的实地观测，积累了大量可靠的资料，掌握了每日潮候。他
的理论潮时推算达到了较高的精确度。经过分析研究，他发现潮汐变化大
小与太阳无关，但与月亮在时间上有对应关系，即朔、望潮大，上弦、下
弦潮小。他还了解到钱塘江河口有南北互连的沙■，指出沙■隔碍洪波，
阻止潮势，“浊浪堆滞，后水益来，于是溢于沙■”，形成钱塘江的暴涨
潮。这种正确的认识是他的创见。宋真宗乾兴元年（1022），他在明州总结
自己的研究成果，著成《海潮图》和《海潮论》。他还将研究成果刻在石
碑上，以便广泛传播，促进水路交通和渔业的发展。

漏壶为中国古代的计时器，始自周代，至宋仁宗天圣年间，唐代创制
的浮箭漏壶尚存，但不能用。燕肃研究潮汐时，为了得到正确的潮候，需
要用准确的计时器。宋仁宗天圣八年（1030），他发明了精美的“莲花漏”。
当年九月，王立等检定莲花漏，试验结果与当时所用的“崇天历”不合，
朝廷未采用。4　年后，燕肃与杨惟德再进行试验，结果良好。但遭到丁度
等反对。又经多次试验，并与称漏比较，至景■三年（1036），莲花漏终于
被采用。

燕肃每到一个地方都把莲花漏的作法刻在石碑上，以便广泛应用。与
过去的漏壶相比，它的结构有三个优点。首先，在漏壶中首次采用漫流系
统，即在漏壶的上部开孔，使多余的水由此溢出，以保持漏壶水位恒定，
基本上消除了漏壶水位的变化对流量的影响；第二，根据不同节气和昼夜
长短，以及不同的地区，分别制造刻度不同的48　支浮箭，每个节气，昼夜
各更换一个，以适应全年每日长短的差异；第三，首部刻有莲花的箭插入
装在壶上的莲心，箭由于水的浮力穿过莲心沿直线上浮，不致摇摆。这些
优点大大提高了漏壶计时的准确度。他的莲花漏“世推其精密”，被许多
州郡所采用。北宋时，指南车和记里鼓车已失传。燕肃于宋仁宗天圣五年
（1027）再次制成指南车。中国古代对指南车的记载过于简略，使人不易推
断这种车的具体结构。《宋史·舆服志》和岳珂的《愧郯录》对燕肃指南
车的内部构造、部件尺寸和制造方法，有较详细的文字记载，可惜没有图。
经A。C。莫尔（Moule）、王振铎、鲍思贺、刘仙洲等先生的研究，已基本上
搞清了它的构造原理。它是一辆两轮独辕车，每个车轮附一个齿轮，两个
小齿轮分别与轮上的齿轮啮合；另有一个中心齿轮，带动车上的木人引臂
指南。这种指南车机构巧妙。但它有一个很大的缺点，就是不能转太大的
弯。80　年后，即大观元年（1107），吴德仁再次改进指南车。另外，《宋史》、
《东都事略》和《齐乘》都说燕肃曾制记里鼓车和欹器，但未记载详细构
造。


燕肃天资聪明，做事认真，善于绘画、写诗，通乐律，曾与李照、宋
祁按王朴律划■钟磬。

文献
原始文献


＇1＇（元）脱脱等：宋史·燕肃传，中华书局，1977。

研究文献

＇2＇王锦光：宋代科学家燕肃，杭州大学学报（哲学社会科学版），1979，　
3，第34—38　页。
＇3＇中国科学院自然科学史研究所：中国古代地理学史，科学出版社，
1984。
＇4＇杜石然等：中国科学技术史稿·下册，科学出版社，1982。
＇5＇王振铎：指南车记里鼓车之考证及模制，史学集刊，1937，3，第
1—46　页。
＇6＇刘仙洲：中国机械工程发明史，科学出版社，1962。
曾公亮

王兆春
曾公亮字明仲。泉州（今属福建）人。北宋咸平二年（公元999　年）
生；元丰元年（1078　年）卒。军事技术。

曾公亮是天圣年间（1023—1032）进士，初知会稽县，重视水利建设，
民受其利。庆历三年（1043）他在集贤校理任上，七年任天章阁待制、知制
诰兼史馆修撰，不久为翰林学士、判三班院。之后，又以端明学士身分知
郑州事，政绩甚佳，民有夜不闭户之安。知开封府事后，被擢升为给事中、
参知政事，嘉■六年（1061），升吏部侍郎、同中书门下平章事、集贤殿大
学士。仁宗末年（1063），他与宰相韩琦共议建储事。在契丹人侵扰界河时，
曾公亮力主禁除，消除了边害。英宗即位后，加中书侍郎，并先后兼任礼
部尚书、户部尚书。神宗即位后，又加门下侍郎兼吏部尚书。熙宁二年
（1070），进昭文馆大学士，累封鲁国公，并因年迈避位。三年九月，拜司
空兼侍中、河阳三城节度使、集禧观使，治军有功。后又以太傅致士。致
士前曾荐王安石为相。死后宋神宗赠以太师、中书令，谥号“宣靖”配享
英宗庙庭，并御篆其碑首“两朝顾命定策亚勋之碑”。曾公亮一生知文通
武，为北宋的安定做出了贡献。他的最大贡献是在康定元年至庆历四年
（1040—1044）与丁度等人编纂成《武经总要》一书（一说成书于庆历三年至
七年）。

《武经总要》是我国第一部官修综合性兵书，分为前后两集，各20
卷。前集包括各种军事制度15　卷、边防5　卷。后集包括历史故事15　卷、
阴阳占候5　卷。宋仁宗在该书“仁宗皇帝御制序”中指出：全书由工部侍
郎、参知政事丁度，总领书局，负责领导工作。由天章阁待制曾公亮完成
编定任务，并说“公亮等编削之效，寝逾再闰，沉深之学，莫匪素蕴”。
曾公亮等在编纂《武经总要》时，对“军旅之政，讨伐之事，经籍所载，
史册所记，。。至本朝戡乱，边防御侮，计谋方略”等内容，都有涉及。
可见曾公亮既是全书内容结构的设计人，又是编定者和主要撰写人。该书


最大的特色是在前集卷十至卷十三中，用比较多的篇幅，全面而系统地介
绍了军事上的“器械名数，攻取之具，守拒之用”。并绘制了相应的图形，
这些图形和文字说明一起，不但形象而具体地展现了北宋初期的陆战和水
战兵器、筑城技术和城战（其中包括攻城和守城战）器械、战船、战车的形
制构造，而且也反映了北宋以前各朝在军事技术上所获的成果。更为重要
的是《武经总要》还收录了我国最早配制成功的三个火药配方，以及我国
最早用于战争的一批军用火器，即火球类火器与火药箭类火器，并附有它
们的制造与使用方法。这些丰富的内容，既是我们祖先创造才能的结晶，
也是他们对军事技术的发展所做贡献的光辉记录。曾公亮虽然不一定是上
述兵器的直接研制者，但他对这些兵器进行过深入的研究。

对冷兵器的研究

曾公亮在《武经总要·前集》的卷十、卷十二、卷十三中，记录了几
十种冷兵器，有文有图，其中有长杆刀、枪各7　种，短柄护体刀、剑3　种，
攻城专用枪5　种，攻城兵器与掘城工具并用的5　种，守城专用枪4　种，斧
和叉各1　种，鞭、锏、棒、椎等杂式兵器12　种，防护器具4　种，护体甲胄
5　种，马甲1　种，单弓4　种，箭7　种，弓箭装具5　种，单弩6　种，复合式
床子弩8　种。这些兵器正是当时宋军装备兵器的写照，它们不但与《宋史·兵
十一》等历史文献所记载的兵器名称相同，而且也与一些出土实物和陵墓
前石雕武士的装具、陶勇武士的装具相似。例如河南巩县北宋各陵石雕中
环甲武士的兜鍪和铠甲，就与《武经总要》所记载的甲胄相吻合。

《武经总要》所记载的各种兵器，不但具有质地精良、工艺精细、规
格统一的优点，而且具有品种多样、作用齐全、适应各种作战需要的特点。
如枪类兵器中，就有骑兵使用的双钩枪和单钩枪等长杆枪，步兵使用的素
木枪和鸦项枪等长杆枪，攻城用的短锥枪、蒺藜枪和短刃枪，守城用的拐
刃枪和抓枪。在射远兵器中，既有单兵使用的黄桦弓、黑漆弓、白桦弓、
麻背弓，以及点钢箭、木朴头箭、乌龙铁脊箭；又有雌黄桦梢弩、黄桦弩、
黑漆弩、白桦弩，还有重型的三弓■子弩、双弓床弩、大合蝉弩、小合蝉
弩、■子弩、三弓弩等。在攻城兵器中，还有与工具合一的烈钻、■耳刀、

■锥、蛾眉■、凤头斧等。由此可见，《武经总要》所记录的各种兵器，
是在吸收以前各朝兵器优长的基础上，根据当时实战需要而制造的最新型
的兵器，它不但在北宋初期得到了广泛的使用，而且成为有宋一代军队的
制式装备兵器。
对筑城技术与城战器械的研究

我国古代城郭的建筑兴起很早，文献记载多有提及，战国时期的思想
家墨翟（约公元前468—前376　年），对筑城和守城器械曾作过比较深入的
研究，《墨子》中的《公输》、《备城门》、《备高临》、《备梯》等篇，
记载了他的研究成果。唐朝的河东节度使李筌，在《神机制敌太白阴经》
的《守城篇》、《攻城具篇》、《守城具篇》中，也记录了自己的创新之
处。曾公亮等人则在前人研究的基础上，对筑城技术和攻守城器械，又作
了全面系统的研究，并把当时人们所取得的最新成就，记载于《武经总要》
的《守城》和《攻城法》中，为后人的继续研究提供了珍贵的资料。

《武经总要·守城》篇首先对筑城地形的选择提出了严格的要求，认


为地势低洼、易于积水的地方不可筑城；只有地势稍高、易守难攻、用水
充足、不易干旱的地方，才是理想的筑城处所。与此同时，他要求在筑城
时要适当参照《神机制敌太白阴经》关于平陆筑城的规定，以城墙高度、
城基厚度、城顶厚度三者之间4∶2∶1　的科学比例（如城高为5　丈，那么城
基与城顶的厚度分别为2。5　丈和1。25　丈），进行材料准备，使所筑的城墙
既节省工料和造价，又坚固耐久。从图绘看，宋朝所筑的城墙，其内外壁
已开始用城砖围砌，说明当时的筑城材料已有较大的改进。

为了提高城的防御作用，《武经总要》详细阐述了城垣各部分的建筑
要求和规定，按照这些要求和规定所建筑的城垣各个部分，形成了一个以
城门为中心，突出重点、点线结合、综合配套和坚固的城防体系。

城门，平时是城内通向城外的要道，战时是城防部队坚守的重点，因
此要求建筑必须坚固，设防务必厚足。书中要求一般的方形城垣，每面城
墙至少要开设一门，中型以上城垣，每面城墙要开设二三处城门。门用坚
厚大木制作，使之坚固难破，有的城门甚至有两道门，或者为了加强城门
的防御，在城门外增建一座半圆形瓮城，两旁各开一个城门，或只在一侧
偏开一门，既便于人马通行，又不让城外人窥探城内情形。由于瓮城形似
马面，所以又称为马面城，其高与主城相等。

护城河，亦称护城壕，一般离城约30　步远（每步约5　尺），河宽视需要
决定，是阻止攻城敌军直接接近城墙的人工防护河。平时河上架有壕桥或
钓桥，以便与城门相通，战时或夜间将桥抽去，使敌军阻于河外。因此护
城河是一种阻隔式的城防工事。

羊马墙，一般筑于护城河的内岸，离城约10　余步，墙高8—10　尺，正
对壕桥处开设一门，便于平时通行。实际上羊马城是护城河内增筑的一道
墙式防护工事，既有阻止攻城敌军冲过护城河的作用，又有减杀冲过护城
河敌军的作用。羊马墙有的围城而筑，有的仅在城门左右两侧一段距离内
增筑，各视需要而定。

女墙，是城墙、马面墙顶部建筑的薄型挡墙，高5　尺，约与士兵的身
材相等。女墙上部每隔一定距离设有垛口和雉堞，连绵延续，远远望去，
形似方形锯齿状，士兵通过垛口向攻城之敌发射箭镞和击砸滚木檑石，杀
伤攻城敌军，摧毁敌军攻城战具。作战时，守城士兵平均布列于全城顶部
的女墙之后，进行守城战。

战棚、弩台、敌楼，都是在环城全线防御的基础上构筑的重点防御设
施，一般从城门开始，向左右两侧延伸，每隔10　步左右构筑一个（在城墙
拐角处所建造的敌楼称为团楼），每处可容士兵一二447　十人，并设置床子
弩、抛石机、滚木檑石等重型摧毁兵器和器械，形成重点防御，并与布列
于女墙后面的士兵一起，形成点线结合、互相策应的城上防御体系。这一
体系又与护城河、羊马墙、各城门和瓮城一起，形成完整的城池防御体系。
这一体系的形成，是北宋初筑城技术和守城战术发展到一个新阶段的结
果。

曾公亮等人在汇集北宋初筑城技术成果的同时，还全面研究了攻守城
战中使用的兵器和器械。攻城器械是与守城器械、筑城技术相促相长、相
并发展的。因此，在长期的攻守城战中，两者交错发展，形成了军队装备
中构造特殊、用途专门的攻守城战的兵器和器械系统，仅《武经总要》记
载的就各有五六十种之多。


在攻守城战中，双方都重视重型床子弩和抛石机的使用。攻者使用它
们摧毁各种城防建筑和击