史曉雷

第一次感性認(rèn)識敦煌是讀大學(xué)時(shí)，那時(shí)余秋雨的散文流行，讀過他的《道士塔》和《莫高窟》，那是筆者第一次知道王圓箓—王道士的名字，也知道了令人唏噓的文化劫難。再后來，拜讀了敦煌研究院王進(jìn)玉研究員的許多論文，他幾十年的研究積累，匯編成了洋洋五十萬言的《敦煌學(xué)和科技史》。至此，筆者才理性認(rèn)識了敦煌的厚重與博大。敦煌學(xué)對科技史研究的價(jià)值，就是利用敦煌石窟、敦煌遺書和敦煌史地方面的資料，研究和解決科技史方面的問題。其中，敦煌壁畫資料尤為豐富，包括莫高窟、安西榆林窟、東千佛洞、西千佛洞等在內(nèi)的近570個(gè)洞窟中至今保存有近5萬平方米的壁畫。盡管這些壁畫大多表現(xiàn)的是佛教題材的說法圖、佛傳圖、本生故事圖、菩薩圖等，但也有不少表現(xiàn)生產(chǎn)、生活場景的世俗畫，是了解當(dāng)時(shí)科技狀況的一個(gè)窗口。

最值得一提的自然是著名的莫高窟，從4世紀(jì)到14世紀(jì)，古人在長1600多米的崖壁上開鑿了735個(gè)洞窟（含北區(qū)），其中現(xiàn)存有壁畫、彩塑的有492個(gè)，壁畫面積達(dá)4萬多平方米。隋唐時(shí)期為佛教發(fā)展的鼎盛期，也是莫高窟建筑、彩塑和壁畫藝術(shù)燦爛輝煌的時(shí)期，492個(gè)洞窟中，隋唐時(shí)開鑿的就超過300個(gè)。因此，“畫說科技史”系列的隋唐、五代時(shí)期就讓敦煌為代表吧，僅以此文寄情敦煌，致敬敦煌。

敦煌星圖

與敦煌有關(guān)的圖畫資料中，與科學(xué)關(guān)系最大且最有價(jià)值的，恐怕要屬敦煌星圖了。

敦煌遺書中有兩份星圖文獻(xiàn)，通常稱作甲本和乙本。甲本在1907年被英國探險(xiǎn)家斯坦因劫去，現(xiàn)藏大英圖書館，編號為S.3326。1959年，英國科學(xué)史專家李約瑟首先發(fā)現(xiàn)了該星圖的科學(xué)價(jià)值，從而得到了學(xué)界關(guān)注。乙本是1944年向達(dá)教授在敦煌民間發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)藏敦煌博物館。就科學(xué)價(jià)值而言，甲本更大，故這里只談甲本。關(guān)于甲本的年代，學(xué)界目前存有爭議，大致有兩說：一說認(rèn)為繪于唐中宗時(shí)期，具體時(shí)間為705～710年；一說認(rèn)為繪于649～684年?？傊?，它是初唐時(shí)期的星圖。

甲本星圖的科學(xué)價(jià)值體現(xiàn)在兩點(diǎn)。首先，它是世界上現(xiàn)存最古老、繪星最多的全天星圖。據(jù)天文學(xué)史家席澤宗考證，該星圖共繪有1359顆恒星。這點(diǎn)很了不起，在望遠(yuǎn)鏡發(fā)明之前，歐洲繪星最多的星圖只有1022顆。其次，它的繪制方法獨(dú)特而精準(zhǔn)。它采用了圓圖與橫圖結(jié)合的方式繪制全天星空。所謂圓圖，就是以北極為中心繪制的圓形星圖。這種星圖有一個(gè)缺陷，就是靠近赤道天區(qū)的星空誤差比較大。所謂橫圖，就是為了避免圓圖在赤道天區(qū)星空的誤差，制圖者以赤道為對稱軸繪制出的長方形星圖（類似近代的墨卡托投影，如果按照這種方式繪制星空，兩極附近誤差較大）。從圖1可看出，右側(cè)是橫圖的一部分，左側(cè)是采用圓圖繪制的紫微垣天區(qū)（北極附近）。

下面這段話極為準(zhǔn)確地概括了甲本星圖的科學(xué)和歷史價(jià)值，它出自2010年幾位外國學(xué)者研究該星圖的一篇論文：

“作為目前為止人類文明現(xiàn)存最古老的平面星圖，敦煌星圖在天文學(xué)史上有著特殊的地位。無論是歐洲還是其他地方的文明史上從未發(fā)現(xiàn)類似的資料?！璖.3326（即甲本）是迄今發(fā)現(xiàn)最古老的以圖畫形式表現(xiàn)中國傳統(tǒng)星官的資料。它所記錄的單獨(dú)的恒星數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于托勒密星表，并且以星宿的形象組合成星官標(biāo)示出來。……星的位置則是以細(xì)致的有規(guī)律的精確的投影法來描繪。這一點(diǎn)在當(dāng)時(shí)是獨(dú)一無二的，所描繪的點(diǎn)和今天所使用的技法很相似。就整體的精確度（約為幾度之內(nèi)）以及造紙的精細(xì)，出現(xiàn)在那么早的年代，都是讓人嘖嘖稱奇的?！?p>

罕見遺珍

在敦煌的圖畫資料中，有很少一部分可稱作“罕見遺珍”，因?yàn)檫@些題材不但在敦煌壁畫中罕見，就整個(gè)我國古代繪畫作品而言，也算少有，故就稀缺性而言，可算至寶。這里舉兩個(gè)例子。

成都中醫(yī)藥大學(xué)博物館藏有一把唐代骨質(zhì)牙刷，它是我國保存較完好的最早的兩把牙刷之一，1984年出土于成都。可見，早在唐代，我國已出現(xiàn)用牙刷刷牙的口腔清潔文化。敦煌壁畫中雖不見用牙刷潔牙的場面，但有十幾幅揩齒圖，表現(xiàn)的均是清潔口腔的場景。所謂揩齒，就是用鹽水或其他藥劑作潔牙劑，用手指或齒木擦、刷牙齒。敦煌壁畫中的揩齒圖，反映的是僧侶受戒后潔身的情況，大概算潔身程序的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)榭X圖往往與洗發(fā)圖、剃頭圖、刮臉圖等繪在一起。在莫高窟第159窟唐壁畫中的揩齒圖（圖2）上可見，一和尚赤裸上身，脖子圍著圍巾蹲在地上，正用右手食指揩齒，左手持凈瓶以備漱口。旁邊還站有一人，雙手持毛巾伺候。

古老的制陶技藝經(jīng)過了漫長的演變過程，莫高窟中的壁畫對此也有表現(xiàn)。最早的是手制，手捏成坯或用泥條盤筑而成。然后是慢輪制陶，出現(xiàn)于距今7000～6500年前（河南舞陽的大崗遺址），把成型的陶坯放到可以轉(zhuǎn)動的陶輪上，修整器型或完成口沿加工。大約5200年前（湖北枝江大溪文化晚期），出現(xiàn)了快輪制陶技術(shù)，即利用陶輪快速旋轉(zhuǎn)的離心力，將輪盤中央的泥料直接提拉成所需器型的技術(shù)。雖然古代先民使用輪盤制陶的技術(shù)如此悠久，但在唐代之前未留下一幅這樣的圖畫，幸運(yùn)的是敦煌壁畫中出現(xiàn)了，而且還不止一幅。莫高窟第85窟晚唐壁畫有一幅制陶圖（圖3），轉(zhuǎn)輪上置一陶罐，陶工坐在地上用腳轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)輪，同時(shí)左手扶住罐身，右手伸入陶罐口沿內(nèi)抹泥，生動展現(xiàn)了當(dāng)時(shí)的制陶情形。

名與物

古代的“名物”研究是一個(gè)“富礦”，眾人施展其技，各有所獲。名物研究本是傳統(tǒng)訓(xùn)詁學(xué)關(guān)注和研究的內(nèi)容，但其具有獨(dú)特魅力，因?yàn)檠芯空弑仨毾翊髠商礁柲λ挂粯?，小心游走于因古今變化、地域變遷、方言差異、文字異寫等因素造成的名物錯(cuò)綜復(fù)雜的境域，往往涉及到詞源學(xué)、訓(xùn)詁學(xué)、文化學(xué)、古代科技史等幾個(gè)領(lǐng)域，在爬梳中可能不經(jīng)意間覓得靈感，一句話或一段文字從此豁然開朗。

敦煌，由于其歷史上特殊的地理位置，不但是連接?xùn)|西方的交通要道，更是東西方物質(zhì)文化交流的中轉(zhuǎn)站，其名物研究因此別具風(fēng)采，近年杜朝暉教授的《敦煌文獻(xiàn)名物研究》已有不少新見。在相關(guān)研究中，涉及到不少科技史的內(nèi)容，而這些內(nèi)容脫離了圖畫，又很難說清楚，不妨舉例如下。

《后晉時(shí)代凈土寺諸色入破歷算會稿》有一句“買碓頰耳用”。杜朝暉引用了榆林第3窟西夏的踏碓圖進(jìn)行說明（圖4，注：杜用的是臨摹圖，此處用原圖），可惜解釋不夠確切。杜朝暉認(rèn)為這里的“碓頰耳”是踏碓上能隨板起伏而活動的軸木?！邦a耳”也即“夾耳”，筆者認(rèn)為應(yīng)是指轉(zhuǎn)軸兩側(cè)像耳朵狀的豎支撐木，而非軸木。敦煌莫高窟第61窟五代時(shí)的壁畫上也有類似的踏碓圖，碓夾耳形態(tài)大體一樣?！抖鼗蛯W(xué)大辭典》對這種器具進(jìn)行了不恰當(dāng)?shù)陌胃?，認(rèn)為（西夏時(shí)）將支撐欄板的立柱改為能隨板起伏而活動的軸木，操作（較前代）更為靈便。其實(shí)，踏碓這種器具，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，在漢代時(shí)已經(jīng)采用了軸木，漢代畫像石上表現(xiàn)不夠清晰，但漢代出土的許多陶踏碓明器完全可以確證?？梢?，合理運(yùn)用圖像證史的方法是一回事，恰當(dāng)給予其歷史評價(jià)是另一回事。

再舉一個(gè)“曲轅犁”的例子。曲轅犁太有名了，但凡教科書中講唐代歷史的，都要提到它。但曲轅犁究竟是怎么回事，以及在歷史上的地位如何，細(xì)究起來恐怕一時(shí)說不清楚。晚唐文學(xué)家陸龜蒙在《耒耜經(jīng)》中詳盡描述了曲轅犁，盡管其文字并未提到“曲轅犁”這個(gè)詞，但從形態(tài)上這種犁最大的特點(diǎn)便是“曲轅”。陸龜蒙是蘇州人，曾隱居于現(xiàn)在著名的水鄉(xiāng)甪直鎮(zhèn)。他的墓地也在那里，不遠(yuǎn)處有一家水鄉(xiāng)農(nóng)具博物館，是在一家舊米行的基礎(chǔ)上建起來—據(jù)說就是葉圣陶的《多收了三五斗》中萬盛米行的原址?？磥淼疆f直體驗(yàn)江南農(nóng)具文化，再合適不過了。

大名鼎鼎的曲轅犁其實(shí)也有“身世之謎”。教科書中介紹曲轅犁，一般會提到兩大優(yōu)點(diǎn)：一是省力，二是回轉(zhuǎn)方便。前者從受力分析容易得出，但“回轉(zhuǎn)方便”這點(diǎn)其實(shí)與事實(shí)不符。因?yàn)椤恶珩杲?jīng)》寫道“犁之終始丈有二”，一丈二尺長的犁，在江南的小塊水田中如何回轉(zhuǎn)方便？這很值得繼續(xù)考證。唐尺一般在30厘米左右，這樣便是3.6米；即便按唐代小尺計(jì)之，一尺為24.6厘米，也有2.95米！這么長的犁，如何回轉(zhuǎn)便利？此問題回答不了，任何復(fù)原工作都無從談起，所以我們還需繼續(xù)探索、考證。

我們再來看看唐代壁畫中的曲轅犁，最早的當(dāng)屬初唐李壽墓牛耕圖所繪的一具曲轅犁（圖5）。該牛耕圖整體系駕方式是漢代以來的二牛抬杠，只是把長直轅改作了曲長轅，彎的方式呈下凹狀，與通常的相反。到了盛唐，敦煌莫高窟445窟有一曲轅犁（圖6），整體系駕方式仍是二牛抬杠式，但犁較短、結(jié)構(gòu)形態(tài)幾乎就是后世的曲轅犁，只是犁前端如何與杠連接，看不出來。無論如何，這表明在盛唐時(shí)河西地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了曲轅犁，但并未普及，因?yàn)楫?dāng)時(shí)壁畫中大部分牛耕仍延續(xù)了漢代的二牛抬杠式（長直轅，參見25頁牛耕圖），偶爾也用一頭牛耕田，仍使用直轅犁。第445窟的曲轅犁與后來陸龜蒙描述的曲轅犁有否關(guān)系，還未有定論，這里權(quán)作拋磚引玉。

曲柄與立式紡車

曲柄對機(jī)械而言非常重要，獨(dú)立的曲柄一般用于驅(qū)動圓周運(yùn)動，曲柄加一連桿便構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，可以完成運(yùn)動方式的轉(zhuǎn)換。在漢代，獨(dú)立的曲柄用于旋轉(zhuǎn)磨、風(fēng)扇車等；在磨沿的曲柄上套一個(gè)T形木拐，便可以把雙手的近似直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為磨的圓周運(yùn)動，這在漢代也已經(jīng)出現(xiàn)了。雖然漢代畫像石上刻畫有不少紡車圖，估計(jì)至少有20架，但卻沒有一架明確繪有曲柄，頗令人費(fèi)解。不知是圖畫表達(dá)的問題，還是當(dāng)時(shí)紡車上的確未安裝曲柄（不用曲柄的話，用手撥動輪輻或輪輞也可操作）。

漢代之后，圖畫中的紡車頗難尋覓，這一等就是700年！五代時(shí)敦煌的兩幅壁畫中各繪有一架立式紡車（圖7），其中一架能看到曲柄，而且從弧形的錠盤可知，這是一種多錠紡車。其操作方式很可能像北宋王居正《紡車圖》描繪的那樣，村婦在右側(cè)搖動紡車，老嫗手持線團(tuán)在左側(cè)遠(yuǎn)處，這種紡車一般用于紡麻。

立式紡車與宋代的腳踏紡車有淵源，這里暫不展開，留待下篇文章細(xì)談。

從魏晉到隋唐，大約700年，如果再加上五代，有近800年。這么漫長的歷史時(shí)期內(nèi)，我國古代圖畫資料，特別是與科學(xué)技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容，主要集中在河西走廊一帶。隋唐時(shí)，人物畫達(dá)到了登峰造極的地步，但多反映的是貴族、官宦的生活場景，或者受到宗教題材的羈絆（如敦煌壁畫）。對市井物質(zhì)生活以及田家風(fēng)物表現(xiàn)最直接、最真切的風(fēng)俗畫，要到宋代才得到充分體現(xiàn)；此外，表現(xiàn)建筑、舟車的界畫，在宋代也達(dá)到了頂峰。兩宋時(shí)期寫實(shí)風(fēng)格的圖畫，為科技史的考證與研究提供了大展身手的舞臺，我們將在接下來的“畫說科技史”中與各位分享。