歷史真貌─漢室天下的復興 東漢（五）

科技
* 天文學

東漢時期的天文學發展達到了一個新的高度。東漢著名科學家張衡發明了渾天儀和地動儀，並且著有《靈憲》和《算罔論》。

張衡的候風地動儀，是一件震爍古今的偉大發明，這是世界上最早的地震儀。鑄成於陽嘉元年（公元132年）。《後漢書·張衡傳》中留下了一段有關候風地動儀的簡要記載。

地動儀內部結構精巧。儀器內底部中央，立有一根倒立慣性震擺，它的作用和現代地震儀的重錘一樣。圍繞都柱設有八組與儀體相連接的槓桿機械即「八道」，「八道」與在其上的八條垂龍龍頭上頜接合，代表著東、西、南、北、東南、東北、西北、西南八個方位。遇有地震，震波傳來，「都柱」偏側就會觸動龍頭的槓桿，使該方位的龍嘴張開，銅球落入蟾蜍口中，發出響動聲，告訴人們將要地震的方向。即謂「一龍發機，而匕首不動。尋其方向，乃知震之所在。

張衡於元初三年(公元117年)發明並製造了漏水轉渾天儀。它是一種演示渾天說的儀器。這台儀器是一個球形，用精銅鑄造而成，直徑4尺餘，代表天球，可繞天軸轉動，上刻有二十八宿，中外星官以及黃道、赤道、南極、北極、二十四節氣、恆顯圈、恆隱圈等。張衡利用齒輪系統將渾象和漏壺相連，用漏壺滴出的水作為動力啟動齒輪，渾像在其帶動下繞軸轉動，就這樣，渾象便週而復始的自動轉動起來。通過選擇適當的齒輪個數和齒數，使渾像一晝夜與地球自轉速度相一致，以演示星空的週日運動，如恆星的出沒和中天等。人們通過對它的監測，可以知道日月星辰和節氣的各種變化。它還有一個附屬機構叫做「瑞輪螢莢」，是一種機械日曆，是用來顯示陰曆的日期和月亮的圓缺變化的。因為渾天儀是用刻漏流出的水推動的，所以可知張衡的刻漏技術也很高明。　

從張衡開始，我國誕生了一個製造水運儀象的傳統。由於直到二十世紀下半葉原子鐘發明和採用之前，時間的計量都是以地球的自轉，也即天球的轉動為基礎的，因此，張衡的發明實際上就成為後世機械鐘表的原始鼻祖。

《靈憲》是一篇傑出的天文學著作。它對當時的天文學知識作了精要的概括和重大的發展。當時，中國並存著幾種宇宙結構理論，而以蓋天說和渾天說最為流行。張衡是主張渾天說的。在《靈憲》開篇就說，「昔在先王，將步天路，……先准之於渾體」，明指天是個球體。天這個球是從東向西不停轉動的，地這個半球卻在天內靜止不動。張衡還認為天並不是整個物質世界的邊界。《靈憲》說：「過此而往者，未之或知也。未之或知者，宇宙之謂也。字之表無極，宙之端無窮。」在天之外還有無限廣漠的宇宙世界，不過人們還不知道那些地方罷了。

在《靈憲》中，張衡還談到了對宇宙演化、日月和五星的看法。他明確指出了朔望現象取決於月亮和太陽之間的相對位置，以及形成月食的原因，並對行星運動的規律作出了自己的猜測，即他已經知道三外行星速度比太陽（實即地球）慢，而二內行星則比太陽快。他還觀測到「行遲者覿於東」，即三行星都是先在早晨從東方地平線上出現。這比哥白尼早了14個世紀。張衡還觀察到了隕石，並對恆星進行了觀測、命名綜合（其他前人所定的星官）和計數工作。張衡所定的星官體系甚至比後來三國時陳卓綜合石氏、甘氏和巫咸三家星官而成的星官體系還要龐大。後者只有星官283官，星數1464星。

在曆法上，東漢章帝時開始採用《四分歷》，以糾正西漢時使用的《太初歷》的疏誤，《四分歷》在天文數據和計算方法等方面都有許多改進。東漢末年劉洪的《乾象歷》中出現了定朔概念。定朔概念的產生是中國曆法史上的一大進步。

* 絲織業

東漢絲織品的種類繁多，花彩複雜。東漢楊孚在《異物誌》中記載了居住在南方的人們，利用芭蕉葉等野生植物纖維織成高質量的織物。東漢許慎《說文解字》的「絲」(絲即絲)部有二百四十八字之多，足見當時織染工藝的發達。

* 鑄銅業

東漢時期的鑄銅業仍有發展。官府在許多重要銅礦區設有冶銅場或鑄銅作坊，製作皇家或官府使用的銅器。私人經營冶銅業的也很多。

當時的鑄銅業遍及全國，最著名的地區有廣漢、蜀郡、朱提等地。產品有博山爐、銅鏡等，主要是生活用具。有的製作精緻，花紋工巧，還有飾以鎏金、錯以金銀的。有些甚至帶有「朱提造」、「堂狼（今雲南東川）造」、「青蛉（今大姚）造」等銘文，註明產地；花紋則有雙魚、羊、鼎等圖案，或鑄有祝福吉祥、富貴的話語。

* 機械業

公元31年，東漢已用水排鼓風煉鐵。水排是用臥式（或立式）水輪帶動皮囊鼓風的機械裝置，這是機械工程史上的重要創造，比歐洲類似機械早約一千二百年。

根據史料記載，科學家張衡還製造過一種能飛的木鳥，類似今天的模型飛機。《廣博物誌》引《文士傳》云：「張衡嘗作木烏，假以羽翮，腹中施機，能飛數里。」可以說這是世界上第一個機械飛行器。

張衡還做過一種有三個輪子的器械，《傅子》云：「張衡能令三輪獨轉。」張衡在所作《應間》中也說：「參輪可使自轉。」今人孫文青《張衡年譜》引宋王應麟的話，認為是記裡鼓車。記裡鼓車的特點是能反映車所行經的里程，與「獨轉」、「自轉」所強調的似乎是兩回事。或許，這更像是一架風車，或水磨，因為它們是借助於自然的風力或水力驅動的，故仍可稱之為「自轉」。

公元186年，東漢已開始使用「翻車」（龍骨水車）提水。龍骨水車是重要的灌溉工具之一。

* 交通工具

公元121年成書的東漢許慎的《說文解字》中載有：「……一曰一輪車，……」四川成都揚子山二號墓出土的東漢畫像磚上有獨輪車的圖畫，這些都表明東漢時人們已使用獨輪車，獨輪車是古代重要的運輸工具之一。考古發現，戰國末年至西漢初我國已使用銅和鐵鑄造的齒輪，東漢初年還有了人字齒輪。

在造船業上，也有了較大的規模和較高的技術水平。西漢時就已經可以建造寬6-8米、長30米、載重50-60噸的木船。至遲到東漢，船舵已然發明。廣州東漢墓出土的陶船模型上有舵。舵的發明是造船技術上的重要進步，歐洲一千多年後才有船舵。

* 造紙術

造紙術的改良者為東漢和帝時中常侍蔡倫。蔡倫利用樹皮、麻頭、破布、魚網，經過挫、搗、抄、烘等一系列工藝加工，造成了紙，於永元十七年(105年)獻給和帝。他造的紙稱「蔡侯紙」。但在東漢、三國時期，紙並未普遍使用，人們的書寫材料仍以簡牘和縑帛為主。到了晉朝，造紙術傳到長江流域，那裡有豐富的造紙原料，也產生了較好的紙張，才得普遍推廣。

* 醫學

東漢著名的醫學家張仲景，有感於東漢末年瘟疫流行造成的巨大危害，在總結前人的基礎上，結合自身的臨床經驗，於東漢末年撰成了《傷寒論》和《金匱要略》，這兩部專著的重大貢獻在於：一、提出了運用理法方藥、辨證論治的治療原則，特別提出了六經辨證的學說，就是依照熱性病發病初、中、末期各種的臨床表現和不同治療的反應與結果，分成辨太陽病、辨陽明病、辨少陽病、辨太陰病、辨少陰病、辨厥陰病脈證並治，還有「平脈法」、「辨脈法」、「傷寒例」、辨霍亂病、辨陰陽易差後勞復脈證並治。二、發展了方劑學，共363余方，配方十分嚴謹，藥味精練，療效顯著，其方劑被推為「經方」，稱為「眾方之祖」。三、在病因和發病學上，提出了經絡受邪入臟腑論點和血瘀、房室、外傷三因學說。這使中醫理論和實踐經驗不斷豐富，並提高到了一個新的水平，後世稱張仲景為「醫聖」。

《傷寒論》被認為是一部劃時代的臨床醫學巨著，後被翻譯成多種外文。

東漢另一位著名的醫學家華佗（公元141－208），則精內、外、婦、兒、針灸各科、外科尤為擅長。他創用麻沸散，給患者麻醉後施行手術。這表明中國醫學在公元二世紀時，在麻醉方法和外科手術就已有相當成就。在世界醫學史上也是罕見的。據記載他可以做三種手術：１施行剖腹擴創；２刮骨療毒；３腦外科等手術。他還創五禽戲，強調體育鍛煉，以增強體質。認為「人體欲得勞動……血脈流通，病不得生，譬如戶樞，終不朽也」。

* 建築

兩漢時期的建築日臻完善，並直接影響了中國兩千年來民族建築的發展。但是由於年代久遠，至今沒有發現一座漢代木構建築。不過史籍中關於這一時期建築的記載非常豐富，有關當時建築方面的資料也很詳實，此外，出土的大量的漢代畫像磚，畫像石和明器，也對真實建築的形象、室內佈置、以及建築組群佈局等方面都做出形象具體的補充。

漢代的城市建築是以長安城為代表的。自高祖劉邦起，揭開了長安城建設的序幕，到平帝止，先後修建了未央宮，東鬧、北鬧、前殿、武庫、太倉、長安城牆、柏梁台、章宮、太液地、長樂宮北、明光宮、明堂、辟雍。東漢光武帝時，劉秀修西漢11陵和長安宮室。

漢長安城三大宮之一的長樂宮位於城東南，周長90公里，面積5平方公里，占漢長安城面積的1/6，宮內共有前殿、宣德殿等14座宮殿台閣。未央宮位於城西南，始終是漢代的政治中心，史稱西宮，其周長９公里，面積５平方公里，占城面積1/7，宮內共有40多個宮殿台閣，十分壯麗雄偉。建章宮是一組宮殿群，周圍10餘公里，號稱「千門萬戶」。漢長安城以其宏大的規模、整齊的佈局而載入都城發展的史冊，漢代以後，雖還有幾個小王朝建都於此，但長安城永遠失去了盛漢時的光彩。

東漢初期，光武帝劉秀定都洛陽以後，在周代成周城的基礎上修築擴建起一座更大規模的都城，自此這座城市作為東漢、曹魏、西晉、北魏時期全國的政治、經濟和文化中心長達330多年之久，史學界將它概稱為「漢魏洛陽故城」。

漢代以木構建築為主。漢代宮室多為台榭形制，故須以閣道相連屬，甚至城內外也以飛閣相往來。

木構樓閣的出現是中國木結構建築體系成熟的標誌之一。東漢中後期的墓中出土了許多畫像磚、陶制樓閣和城堡、車、船模型。明器中常有高達三四層的方形閣樓，每層用斗拱承托腰簷，其上置平坐，將樓劃分為數層，此種在屋簷上加欄杆的方法，戰國銅器中已見，漢代運用在木結構上，滿足遮陽、避雨和憑欄眺望的要求。各層欄簷和平坐有節奏的挑出和收進，使外觀穩定又有變化，並產生虛實明暗的對比，創造中國閣樓的特殊風格。

早在兩漢時期就出現了「闕」。「闕」音確，是我國古代在城門、宮殿、祠廟、陵墓前用以記官爵、功績的建築物，用木或石雕砌而成。一般是兩旁各一，稱「雙闕」；也有在一大闕旁再建一小闕的，稱「子母闕」。古時「缺」字和「闕」字通用，兩闕之間空缺作為道路。闕的用途表示大門，城闕還可以登臨瞭望，因此也有把「闕」稱為「觀」的。

現存的漢闕都為墓闕。高頤闕位於四川省雅安市城東漢碑村，是我國現存30座漢代石闕中較為完整的一座。它建於東漢，是東漢益州太守高頤及其弟高實的雙墓闕的一部分。高頤闕由紅色硬質長石英砂岩石堆砌而成，為有子闕的重簷四阿式仿木結構建築，其中上下簷之間相距十分緊密。闕頂部為瓦當狀，脊正中雕刻一隻展翅欲飛、口含組綬(古代玉珮上系玉用的絲帶)的雄鷹；闕身置於石基之上，表面刻有柱子和額枋，柱上置有兩層斗拱，支撐著簷壁。簷壁上刻著人物車馬、飛禽走獸。

此外，兩漢時的建築已具有廡殿、歇山、懸山和攢尖4種屋頂形式。廡殿正脊短，屋面、屋脊和簷口平直，屋頂正脊中央常飾有鳳凰。由以上這些，便形成了漢代建築古樸簡潔，但又不乏朝氣的形象。通過大量東漢壁畫、畫像石、陶屋、石祠等可知，當時北方及四川等地建築多用台梁式構架，間或用承重的土牆；南方則用穿斗架，斗拱已成為大型建築挑簷常用的構件。中國古代木構架建築中常用的抬梁、穿斗、井干3種基本構架形式此時已經成型。

漢代的欄杆有臥欞欄杆，斗子蜀柱欄杆，柱礎的礎質難辨，式樣簡單；台基用磚或磚石混和的方法砌成；門為版門、還有石木門；窗的紋樣有直欞窗、斜格窗和鎖紋窗，還有天窗；天花有覆斗形天花和斗四天花；柱有圓柱、八角柱、方柱等，有的柱身表面刻竹紋或凹凸槽。方柱柱身肥而短，有收分，上置櫨斗；方形雙柱指房屋轉角常每面用方柱一個，各承受一方面的梁架，這種做法後代逐漸減少。