文|韓天琪
海上絲綢之路:明代航海技術(shù)有多發(fā)達(dá)
文|韓天琪
2015年是鄭和下西洋610周年。1405年,偉大航海家鄭和,奉明成祖朱棣之命,率領(lǐng)龐大船隊起錨遠(yuǎn)航,出使中國南海以西的國家和地區(qū),稱為“下西洋”。
610年過去了,當(dāng)我們站在長151.18米、寬61.6米的“寶船”模型前,當(dāng)我們再次揚(yáng)帆遠(yuǎn)航,重走海上絲綢之路時,我們不僅要感嘆于中國古代那些先進(jìn)的造船和航海技術(shù)。
“從技術(shù)發(fā)展的角度來看,鄭和下西洋顯示出我國古代在造船和航海方面的輝煌成就?!敝袊茖W(xué)院自然科學(xué)史研究所副研究員楊麗凡高度評價說。
明代的中國人往往使用“牽星板”觀測定位的方法來判斷船舶位置、方向、確定航線,這項技術(shù)代表了15世紀(jì)初世界天文導(dǎo)航的先進(jìn)水平
中國古代造船技術(shù)發(fā)展到明代,已經(jīng)產(chǎn)生了沙船、廣船、福船三種船型。
沙船是方頭方梢平底的淺吃水船,多桅多帆,長和寬的比例較大。
廣船最有特點(diǎn)的地方是其張開如折扇的帆形,此外,其在中線面處深過龍骨的插板也為減緩船只的搖擺起到一定作用。
福船是一種尖底海船。據(jù)原中國科學(xué)技術(shù)史學(xué)會理事周世德所撰文獻(xiàn),古代福船“高大如樓,底尖上闊,首尾高昂,兩側(cè)有護(hù)板。全船分四層,下層裝土石壓艙,二層住兵士,三層是主要操作場所,上層一般用來作戰(zhàn)?!?/p>
根據(jù)對古代造船的營造法式和搖蕩性能的實證研究,楊麗凡認(rèn)為,鄭和下西洋時所使用的寶船正是采用了福船的船型。“在利用風(fēng)力航行的時代,除了船型,船舶動力也是我國古代船舶技術(shù)高度發(fā)展的標(biāo)志之一?!睏铥惙舱f。
鄭和寶船在動力推進(jìn)系統(tǒng)的桅帆和槳櫓這兩個重要環(huán)節(jié)采用了獨(dú)特的設(shè)計。
首先,與當(dāng)時歐洲帆船采用的分段軟帆不同,鄭和寶船在總體設(shè)計上采用縱帆型布局、硬帆式結(jié)構(gòu),帆篷面上帶著撐條相當(dāng)于筋的加固作用。這種帆雖然較重,在升起時比較費(fèi)力,但卻擁有極高的受風(fēng)效率,使船速提高。并且桅桿不設(shè)固定橫桁,適應(yīng)海上風(fēng)云突變,調(diào)戧轉(zhuǎn)腳靈活,能有效利用多面來風(fēng)。
其次,鄭和寶船在兩舷和艉部設(shè)有長櫓。這種長櫓入水深,櫓在水下半旋轉(zhuǎn)的動作類似今天的螺旋槳,推進(jìn)效率較高。在無風(fēng)的時候也可以保持相當(dāng)航速,而且適應(yīng)在狹窄港灣擁擠水域航行。
“鄭和船隊在觀測天文氣候、辨別方位、確定航線等航海實踐中,進(jìn)一步豐富和積累了航海的知識與經(jīng)驗?!睏铥惙步榻B,正是通過對這些知識、經(jīng)驗的總結(jié),使明初的航海技術(shù)在宋元以來的基礎(chǔ)之上,有了更進(jìn)一步的發(fā)展。
在記載鄭和船隊有關(guān)航海技術(shù)的《鄭和航海圖》中,保存了大量關(guān)于航海路線、歷程、沿途海流、水深、礁石分布、停泊地點(diǎn)以及指南針、天文導(dǎo)航的豐富資料,成為前人遺留給我們的一份珍貴的文化遺產(chǎn)。
根據(jù)《鄭和航海圖》,鄭和在航行時使用了“過洋牽星術(shù)”和“海道針經(jīng)”,這在當(dāng)時是最先進(jìn)的航海導(dǎo)航技術(shù)。
在古代,天文導(dǎo)航又叫過洋牽星,它包括觀測方向和方位兩個部分。天文導(dǎo)航的方法在指南針用在航海上以后,仍舊沒有被遺棄,而是繼續(xù)得到充實和發(fā)展,跟指南針配合使用,把航海技術(shù)推向了一個新階段。
大約在元明時期,我國開始利用牽星術(shù)來觀測船舶所在地的地理緯度。牽星術(shù)是利用一種叫牽星板的簡便工具來進(jìn)行的。
據(jù)古代造船和航海技術(shù)專家金秋鵬所撰《中國古代造船與航?!分薪榻B,牽星板用烏木制成,一副是十二塊正方形木板,從小到大,最小的每邊大約兩厘米。另外又有用象牙制成的一個小方塊,大約六厘米長,四角刻有缺口。缺口四邊的長度分別是半角、一角、二角、三角,一角是四分之一指。使用的時候左手拿著牽星板一端的中心,手臂伸直,讓木板的下邊緣保持水平線,上邊緣對準(zhǔn)所觀測的星斗,就可以測出船舶所在地所看到的星斗距離水平線的高度。測得星斗高度以后,就可以計算出船舶所在地的地理緯度了。
用“牽星板”觀測定位的方法來判斷船舶位置、方向、確定航線,這項技術(shù)代表了那個時代世界天文導(dǎo)航的先進(jìn)水平。
海道針經(jīng)是我國元明清時期用于導(dǎo)航的航海羅盤。這種技術(shù)利用8個天干(10個天干減去“戊”和“己”)、12個地支及八卦的四個方位,將航海羅盤圓周分為24等分,能夠準(zhǔn)確指示方向。
鄭和下西洋時,使用方位和時間標(biāo)示地點(diǎn)。比如《鄭和航海圖》中“太倉港口開船用丹乙針一更平吳淞江,用乙卯針一更到南匯嘴?!本褪钦f“太倉港口開船用105度方向,一更時間到吳淞江,再往97.5 度方向航行,一更時間到南匯嘴?!?/p>
除此以外,計程儀、測深儀等航海儀器,海圖、針路簿等航海地圖都是當(dāng)時先進(jìn)航海技術(shù)的表現(xiàn)。
鄭和的船隊,白天用指南針導(dǎo)航,夜間則用觀看星斗和航海羅盤定向的方法保持航向。由于對船上儲存淡水、船的穩(wěn)定性、抗沉性等問題都作了合理解決,所以鄭和的船隊能夠在“洪濤接天,巨浪如山”的險惡條件下,“云帆高張,晝夜星馳”,很少發(fā)生意外事故。白天以約定方式懸掛和揮舞各色旗帶,組成相應(yīng)旗語。夜晚以燈籠反映航行情況,遇到能見度差的霧天下雨,配有銅鑼、喇叭和螺號用于通訊聯(lián)系。
從1405年開始,鄭和七次奉旨率船隊遠(yuǎn)赴西洋,航線從西太平洋穿越印度洋,直達(dá)西亞和非洲東岸,途經(jīng)30多個國家和地區(qū)。他的航行比哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸早87年,比達(dá)·伽馬早92年,比麥哲倫早114年。
在世界航海史上,鄭和船隊開辟了貫通太平洋西部與印度洋等大洋的直達(dá)航線。據(jù)英國著名歷史學(xué)家李約瑟博士估計,1420年間明朝擁有的全部船舶,應(yīng)不少于3800艘,超過當(dāng)時歐洲全部船只的總和。對于當(dāng)時的世界各國來說,鄭和船隊從規(guī)模到實力,都是無可比擬的。
鄭和下西洋時間之長、規(guī)模之大、范圍之廣都是空前的。它不僅在航?;顒由线_(dá)到了當(dāng)時世界航海事業(yè)的頂峰,而且對發(fā)展中國與其他國家的友好關(guān)系,作出了巨大貢獻(xiàn)。
610年前的鄭和下西洋,中國人懷抱著開放的心態(tài)向世人展示了自己強(qiáng)大的國力。610年后,世界更需要中國,中國也更需要世界。今天,我們站在新的歷史起點(diǎn)上,在新的歷史時期“重走海上絲綢之路”,是現(xiàn)實的需要,更是文化的傳承。(來源:《中國科學(xué)報》 責(zé)任編輯/余風(fēng))
延伸閱讀
海上絲綢之路
中國古代,在陸上絲綢之路出現(xiàn)之前,就已有了海上絲綢之路。海上絲綢之路(陶瓷之路)是古代中國與外國交通貿(mào)易和文化交往的海上通道,它主要有東海起航線和南海起航線,形成于秦漢時期,發(fā)展于三國隋朝時期,繁榮于唐宋時期,轉(zhuǎn)變于明清時期,是已知的最為古老的海上航線。
海上絲綢之路是古代海道交通大動脈,自漢朝開始,中國與馬來半島就已有接觸,尤其是唐代之后,來往更加密切。作為往來的途徑,最方便的當(dāng)然是航海,而中西貿(mào)易也利用此航道作交易之道。海上通道在隋唐時運(yùn)送的主要大宗貨物是絲綢,所以大家都把這條連接?xùn)|西方的海道叫作“海上絲綢之路”。到了宋元時期,瓷器的出口漸漸成為主要貨物,因此,人們也把它叫作“海上陶瓷之路”。同時,由于輸入的商品歷來主要是香料,因此也有人把它稱作“海上香料之路”。
海上絲綢之路的主港,歷代有所變遷。起點(diǎn)包括徐聞、合浦、臨海、廣州和泉州等。漢代“海上絲綢之路”始發(fā)港是徐聞古港,從公元3世紀(jì)30年代起,廣州取代徐聞、合浦成為海絲主港。宋末至元代時,泉州超越廣州,并與埃及的亞歷山大港并稱為“世界第一大港”。明初海禁,加之戰(zhàn)亂影響,泉州港逐漸衰落,漳州月港興起。(來源:本刊資料室)