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中国科学技术史稿（修订版） [:1701078177]
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三 冶金和纺织技术
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这一时期钢铁及有色金属冶铸业的发达和冶金技术的普及和提高，不仅为农业生产、手工业生产和工程建筑等提供了必需的工具和材料，也为社会提供了光辉夺目的金属工艺品，更为经济贸易的发展提供了大量货币。丝织品则仍为国内外贸易的大宗货物，并以其质地精致、色彩缤纷而载誉世界。
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大型铸件和炼银技术
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制造农具和兵器，需要大量的钢铁，在工程建筑中，也采用灌铸铁或铅以加强构件之间的联系的方法，如赵州桥的拱石之间穿以铁腰，考古学者在试掘唐乾陵墓道时发现，墓道全用石条筑砌，石条之间用铁栓板固定并用铅灌铸以固隙。唐代贸易的繁荣，需要大量的铜币，为此唐政府多次铸钱，铜的用量很大，8世纪中叶全国有官营铸钱炉99个，每炉每年“役丁匠三十，费铜二万一千二百斤、镴三千七百斤、锡五百斤”【25】。巨大的金属需求，促使金属冶炼的生产规模和产量超过了前代。据《新唐书》记载，9世纪初全国“岁采银万二千两，铜二十六万六千斤，铁二百七万斤，锡五万斤，铅无常数”。9世纪中叶唐政府征收的税收“岁率银二万五千两、铜六十五万五千斤、铅十一万四千斤、锡万七千斤、铁五十三万二千斤”【26】。这些记载当然是很不精确和很不完全的，但可以反映当时冶金产量的一个粗略的情况，说明当时冶金业是相当发达的。
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图6－2 沧州大铁狮
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在技术方面，炼炉和鼓风技术都有所进步，灌钢法得到普及推广，百炼钢技术因生产效率较低，已不常使用。唐初铸造开元通宝时，使用了失蜡法。《唐会要》记载武德四年（621年）铸造开元通宝时，欧阳询进“（蜡）样”。【27】虽然失蜡法铸造技术在我国早已有之（见本书第二章第二节），但就文献记载而言，这是关于失蜡法的最早文献记载。这时期的大型铸件的铸造也较为突出。据《集异记》记载，隋代的澄空曾在晋阳（今山西汾西县）铸成高达70尺的铸铁佛像。唐武则天时，用铜铁2百万斤在洛阳铸造“天枢”，高达105尺，“冶铁象山为之趾，负以铜龙”，“趾山”周长170尺，高2丈。【28】我国现存最早的特大铸件首推五代时期铸造的沧州大铁狮。铁狮高达5.3米，长6.8米，宽约3米，上有“大周广顺三年（953年）铸”，“山东李云造”的铭文，总重量为29.3吨。这些特大型的铸件，是使用多块泥范组合铸成的，反映了当时造范和合铸技术已相当高明。特大型铸件的铸造，在宋代得到了进一步的发展。如北宋初年铸造的河北正定县隆兴寺铜像，高7丈3尺，重10万斤以上，分七次铸接而成；铜像当中用7条熟铁柱，高64尺（埋入土中6尺），每条铁柱用7条“铁笋合就”，上面用铁蛇固定。【29】湖北当阳玉泉寺北宋铁塔，铸于宋仁宗嘉祐六年（1061年），高17.90米，13级，重十万六千多斤，是我国现存最早最大的铁塔。塔的各级是分别铸造，然后套叠在一起的。它的铸作相当精致，截面为八角形，塔座有波状纹饰，底层八棱各铸金刚如托塔形状，又有武士、二龙戏珠等工细生动的纹饰，塔身各层都铸有仪态不同的佛像、侍者等。
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唐代的金银器饰加工精巧，造型优美，一直为后人所赞颂。现存的唐代金银器饰数量很多，仅1970年在西安何家村（唐长安城兴化坊旧址）出土的唐邠王府的窖藏中，金银器就有270件。这些玲珑剔透的金银器饰，不仅向人们说明了当时使用简单车床的切削、抛光以及焊接、铆、镀、刻凿等工艺技术已达到较高的水平，而且大量质地优良的银器的出现也向人们表明当时冶银术的进步。自然界中银的含量不多，而且含银的辉银矿（Ag2S）往往与方铅矿（PbS）共生。我国古代的银大部分是从含银的粗铅中提炼出来的，即以方铅矿与辉银矿的共生矿石，先炼成粗铅，再提炼出银。唐司空图《诗品》洗炼条有“犹矿出金，如铅出银”的话，表明唐代的银是由粗铅中提取的，其具体技术措施则没有文字记载。何家村邠王府遗址出土有一块重约8千克的炼银渣块，1971年发掘章怀太子李贤墓内也发现有6块炼银渣块，这些渣块经化验和分析，可知是采用吹灰法炼银而遗留的渣块，说明吹灰技术在唐代已被较为广泛地应用。关于银的采冶方法，宋代的赵彦卫有一段较详细的记载，他说：“取银之法，每石壁上有黑路乃银脉，随脉凿穴而入，甫容人身，深至十数丈，烛火自照，所取银矿皆碎石，用臼捣碎，再上磨，以绢罗细，然后以水淘，黄者即石，弃去；黑者乃银，用面糊团入铅，以火锻为大片，即入官库。俟三、两日再煎成碎银。”【30】这段记载概要地叙述了找矿、采矿、选矿和炼银的全部工艺过程。其中黑色银矿石应指的是辉银矿。由于铅与银能互相溶解，故在炼时要“入铅”，即加入金属铅使在冶炼中能有足够的铅把矿石中的银全部携出，再利用铅的比重较大，而与渣滓分离；然后继续冶炼铅银合金使铅氧化生成氧化铅（PbO）而析出银来。这种炼银方法即称“吹灰法”，唐代所使用的方法大致就是这样的工艺过程。吹灰法的使用提高了银的纯度和回收率，是古代比较先进的炼银方法。
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图6－3 西安唐邠王府出土的舞马衔杯纹仿皮囊银壶
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纺织技术
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唐代纺织品的产量和花色品种都有非常明显的增长。由于纺织品在人们的生活中影响较大，所以在诗词文赋中常被人描述。如唐代大诗人白居易《新乐府》中著名的《红线毯》和《缭绫》两篇，就是以当时宣州（今安徽宣城）的丝绒毯和洛阳、浙西的缭绫为背景而写的。杜甫、李白、岑参等诸诗家的作品中咏及当代织物的亦比比皆是，这从另一个侧面反映了当时纺织生产和纺织技术的发展情况。
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唐代的丝织品，以绫、锦为最重要。唐代绫的产量相当高，许多州郡均以绫充作贡品，仅见于《新唐书·地理志》记载的就有24处之多。唐绫大约都是以变化斜纹为地或花纹组织而织成的织物，特别是开始追求大花纹的艺术形式，出现了所谓的“可幅盘绦缭绫”，花回循环与整个门幅相等。因为花纹大而复杂，加之交织点少，美感、手感和光泽都异乎寻常的好，因而很受人们喜爱。
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唐代的锦，以纬线显花的纬锦为主。中国的锦，最先出现的大概都是经线显花的锦，是用一组纬线与两组经线交织而成的。自南北朝起，渐渐出现纬锦，是以两组纬线与一组经线交织而成。纬线起花受织机的限制较小，大大地增加织物色彩的美化，丰富了织物纹样的内容。近年来在新疆的丝绸之路上，陆续发现了不少唐代内地运至新疆和准备向西输出的织品，其中有不少纬锦，可充分地反映当时织锦的水平。最典型的是在阿斯塔那出土的大历十三年（778年）的锦鞋的鞋面，用8种不同颜色的丝线织成，图案为红地五彩花，以大小花朵组成团花为中心，绕以各种禽鸟行云和零散小花，外侧又杂置折枝花和山石远树；近锦边处，还织出宽3厘米的宝蓝地五彩花卉带状花边。整个锦面构图比较复杂，形象生动，配色华丽，组织密致，即使置之现代丝织物的行列之中，也毫无愧色。此外，在吐鲁番还出土不少联珠禽兽纹锦、联珠天马骑士纹锦、联珠戴胜鸾鸟纹锦，均以类似当时西亚国家的图案为纹样，大概都是曾经向西输出过的品种，它们也都具备有一定的织造水平。这些出土实物，说明唐代织制纬锦的能力，已经达到完全成熟的程度。
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唐代在印花工艺上的成就，也是比较突出的。当时的印花工艺，大致有绞缬、夹缬、蜡缬和介质印花等数种。
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绞缬属于防染印花工艺，是用线把待印的坯绸紧紧地扎成或缝成多种纹样的小花，在染浴中浸染。由于结扎方式不同，拆线后即可形成不同的花纹。夹缬是用木板或其他材料按照预定的图案镂成的花板作工具，把待印的坯绸夹在两片花板之中，在镂空处刷色，即可得到预期的纹样。也可以在镂空处刷涂防染浆料，去板后浸染，即可得到色地白花的产品。蜡缬是用竹签作工具，沾取蜡液，在坯绸上绘画花样，再入染浴印染，利用蜡液的防染作用制作的。这三种方法在唐以前都已有了，但在唐代大为发展。常见的唐代女奴俑身上的彩衣，就大都是以这三种方法染印的彩绸为标本而摹制的。在新疆各地的唐墓中也常有这三种印花的实物出土。出土实物的色彩仍然十分鲜艳，反映染制的技术相当成熟。
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图6－4 新疆出土的锦鞋
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介质印花是唐代在印染技术上最主要的成就。介质印花是以助剂配制印染原料，不能直接印染，必须根据染料的性能进行浸染。
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介质印花有三种方式：一为碱剂印花，二为媒染剂印花，三为清除媒染剂印花。碱性印浆大概是石灰水和草木灰水的混合液，媒染剂印浆大概是用明矾的溶液和糊料。新疆阿斯塔那出土的丝织物中有不少印花纱，地色处丝束抱合紧密，手感较硬，色泽较暗，花纹处丝束松散，手感柔和，富有丝光。尤其引人注目的是原色地白花的“原地印花纱”和“黄地花树对鸟纱”、“绛地白花纱”等，均具有特殊的手感和外观。这类印花纱都是属于介质印花的制品。“原地印花纱”是强碱剂印花，由于生丝遇到强碱物质后丝胶膨胀，印花后经水洗花纹部分的丝胶即行脱落，故呈现出熟丝的光泽。“黄地花树对鸟纱”是将“原地印花纱”进一步用黄色植物染料作第二次浸染，由于生丝熟丝对于第二次使用的染料的吸色率不同，从而产生深浅不同的色泽效果。“绛地白花纱”亦属强碱剂印花，但施印后不经水洗，待干燥后再在红色植物染料中进行弱酸性染浴，由于酸碱中和，花纹部位不能吸色，故呈现微有红光的白色花朵，而地色则染成深红的绛色。介质印染是我国古代印染技术上的一大进步，它为人们提供更加丰富多彩的织物。
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四 都市建设和桥梁工程
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隋唐时期的建筑，在秦汉以来建筑技术发展的基础上，形成了一个完整的以木结构为主的建筑体系。在都城建设和寺院建筑中，它的特色得到了具体的体现。在桥梁工程方面，驰名中外的石拱桥的建造技术，在这一时期更趋成熟。
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