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第二节 华夏民族先民科技文化的创新思维与文明创举

作者:孟昭勋






  原始社会是人类发展的幼年时期,也是科学思想的幼年时期。先民们虽然依靠自己的劳动和智慧从动物界中独立出来,能使用和制造一些简单的生产工具,但是征服自然界的物质基础仍然十分薄弱。由于没有现成的经验和科学技术知识可以借鉴,原始技术的发展极其缓慢,而科学思想只是以萌芽状态存在于生产技术之中。然而,这毕竟是中国科学思想的肇始。
  一、石器时代的科学思想萌芽
  科学技术的起源是和人类的起源紧密联系在一起的。如果以制造劳动工具能动地改造自然作为人类出现的标志,那么根据现已发现的考古材料证明,人类大约已有300万年的历史。其间约有99%以上的时间,都是在漫长的原始社会里度过的。在这段充满艰难险阻的岁月里,劳动不仅仅创造了人、创造了人的语言、创造了能满足人类最低生活所需要的财富,更为重要的是,人类在改造自然界的过程中,通过自身劳动来利用和支配自然界,使自然界为自己的目的服务。从而,人的劳动就成为一种自觉的、有目的的、能动的活动。但是在这一活动中,人类必须具有认识自然的一定知识和改造自然的一定技能,作为依据和手段。因此,随着人类认识自然、改造自然历史的发展,作为人类活动的依据和手段的科学技术也必然会产生和发展。
  (一)数和几何图形的初步认识
  中国古人很早就对数和几何图形有了基本的认识,并能应用于生产实践中。
  1.结绳与书契
  数(shù)起源于数(shǔ)。最早人们利用自己的十个指头来记数,当指头不够用时,人们开始采用“石头记数”、“结绳记数”和“刻痕记数”。
  《易·系辞》曰:“上古结绳而治,后世圣人易之以书契。”结绳就是用绳打结,以不同形状和数量的绳结标记不同事件,这是我们祖先在文字产生前的一种记事方法。三国吴虞翮在其著《易九家义》里引郑玄注说明此意:“事大,大结其绳,事小,小结其绳,结之多少,随物众寡。”结绳的大小多少,与事物的大小众寡,是种对比关系,从数学思想来讲,是一个集合与另一个集合的对比。这两个集合既可以对比,说明他们有着共同的东西——性质,这种性质就是物体的数目,顺序的观念也伴随着产生了。甲骨文“数”字表示的正是结绳记数的形象。知道结绳记事虽然还不能说是懂得了抽象的数,因为此时还没有把数与具体物体集合分离开来,但它为人类能进一步得到抽象的数提供了科学思路。从数学思想史的角度考察,结绳记事最重要的意义是:它是书契、数字的先导。
  “书契”的“契”,既有刻的意思,也有契约、契卷等含义。从数学角度考察,它指的是刻出符号,以为记数。从结绳到书契,是提炼“抽象的数”的概念的一大飞跃,它体现了我们的祖先已经把数看成是物体集合的一种性质,并且能够把它与物体集合分离开来,从而得到与具体物体无关的一般抽象的数,它是抽象的数的概念的滥觞和往后对数进行研究的重要起点。
  2.规矩与方圆
  几何学是研究现实世界空间形式及其与数量间的关系的一门科学。在上古时期,我们的先民们,在生产实践中已经有了几何思想的萌芽。很早制造的背厚刃薄的石斧、尖的骨针、圆的石球和弯的弓箭等不同形状的工具,就是古人对几何图形一定认识和应用的明显例证。新石器时代出现的竹篾编织物和丝麻制品、陶器的器形和纹饰,都反映了当时古人对圆形、椭圆形、方形、菱形、弧形、三角形等几何图形的一定认识。
  根据考古发现,在新石器时代的石斧、石铲上,有凿得十分整齐的圆形孔,依此可以推断当时应该有画圆形的工具。在甲骨文里,石字作*,像直角三角形,矩字作[,像两个直角三角形所组成的曲尺形,矩的这种原意石崖石岩上都能找到它的形象,规字作*,像手执规划圆。规矩是中国古代制作方圆的工具,大、小、方、圆,是人类首先注意到的物体的几何形态。
  至于规矩究竟在哪个时期出现的,说法不一,相传有始于伏羲的,也有始于倕的。《尸子》卷下称:“昔者倕为规矩、准绳,使天下仿焉。”在山东嘉祥县汉武梁石室造像上有“伏羲氏手执规,女娲氏手执矩”的刻像。由此推断,大概在原始社会晚期,古人已经创造出了画方圆、直线的简单工具和方法,出现了最早的规矩。“没有规矩,不成方圆”,这些都凝聚着数学思想的元素。④
  (二)天文学知识的萌芽
  在新石器中期,中国的先民开始最早的天象观测,如日月更替、月亮的圆缺等,并能够将观测结果运用到方位、时间和季节的确定上。最早人们以日出为东,日落为西,以每天日影最短时太阳的方位定南北方向。
  1978年,我国考古学者在山西南部襄汾县陶寺遗址发掘清理出了一座大型建筑,形状为一座直径约50米的半圆形平台,面积约1400平方米,形制奇特结构复杂,有较多的附属设施,可能是一座集观测与祭祀功能于一体的大型单体建筑。台座顶部有一个半圆形观测台,以观测台为圆心,由西向东方向,呈扇状辐射着13个土坑。每个土坑曾经耸立着一根至少4米高的夯土柱。这13根夯土柱之间,形成了12个间隙。先民利用两柱之间的间隙,来观测正东方向的塔儿山日出,并依据太阳升起的方位和日光影变化推算一年十二节气。考古专家们实地模拟观测并与现在农历时间比较,节气时令精确度十分高,这也证明了《尚书·尧典》所谓“历象日月星辰,教授人时”的记载并非虚构。
  这座观象台形成于公元前2100年的原始社会末期,比目前世界上公认的英国的巨石阵观测台(公元前1680年)还要早近500年。
  在神话传说中,先民的许多想象,也都是对天文现象科学观察的反映。譬如,日神曦和、月御望舒驾着“三足鸟”巡行天空,太阳中有只“金乌”,月亮里有只“蟾蜍”,这是古人观察到太阳圆面上的大黑子以及月面上阴影后生出的想象。
  由于生产生活的需要,发现天象周期变化和物候之间联系,我们的先民逐渐重视对天象的观测和研究,传说中国的古人最早根据红褐色亮星“大火”的出没来安排农牧业生产。由此产生了最初的天文知识。⑤
  (三)物理学知识的萌芽
  原始社会生产和生活的需要促进人们对自然界运动规律的认识和运用。石器是原始先民主要的生产工具,人们在石器的制造和利用中,已逐渐认识了许多物理和机械性能知识。
  原始先民运用简陋的钻孔技术在石器上打孔,然后插入木棒制成复合工具,以达到方便、省力的目的,这是合理运用杠杆原理的最好例证。打猎用的投掷武器石矛符合基本的动力学原理。
  先民们把石斧、石刀、石铲、石锛、石凿、镞、骨针等磨制成背厚刃薄的形状,能以小力发大力,就是利用了尖劈的原理。
  西安半坡村等仰韶文化遗址出土了许多尖底汲水陶罐。这种陶罐两侧系绳,空时倾斜,将满时直立,水盛满时自动倾覆,表明当时在实践中对于物体的重心与平衡已有一些初步的认识。
  在古代各种乐器中,有些是利用板振动发声的,如古老的磬是石板,锣、钹是金属板。把板弯曲成壳体,利用壳振动发声的,如钟、铃等乐器。磐起源于石器时代人们打磨石器的劳动。把石块做成一定的板式,并按照音高把它们成组地编挂在乐架上,就叫编磐。中国的钟可能起源于原始社会晚期,这些原始钟可能是竹制、木制或陶制的。在中国传统的音乐文化中,钟磐之音,金石之声,备受青睐,相关的声学思想也渐渐萌芽。新石器时代出土的乐器如土鼓、石磬、陶钟、苇龠、陶埙等说明当时的人们已经具有一定的声学知识。
  (四)针灸治疗的医学萌芽
  1.砭石疗法
  原始社会时期的医疗工具仍然是石器,当原始人类遇到伤痛时,便从随处可见的石块中挑选出尖锐的来刺激身体的某些部位以转移病痛。新石器时代,中国的先民已经制造出针法的医疗工具——砭石。⑦人们应用这种石制医疗工具刺激身体,达到治病的目的。砭石疗法是针法的前身。
  2.灸法
  原始社会新石器时代,人类在烤火时发现一些植物燃烧产生的热气有缓解病痛效果,这是原始的灸法。把艾叶点燃,燃烧产生的温热去刺激人体的某些部位,达到治疗病痛的目的。艾叶是灸法的主要原料,这种原料易于加工储藏,资源也丰富。
  3.针灸疗法
  砭石疗法和灸法在原始社会经过长期的经验积累,最终诞生了最具中国特色的治疗方式——针灸疗法。针灸疗法的特点是治病不靠吃药,只是在病人身体的一定部位用针刺人,或用火的温热刺激烧灼局部,以达到治病的目的。
  二、石器时代的文明成果
  (一)农牧业的起源
  原始农牧业是人类社会生产技术和经验发展到一定阶段的产物。原始农业是从采集经济发展而来的。我们的祖先在长期的采集和渔猎生活中,观察、掌握了一些野生植物的生长规律,这些促使原始人类尝试着将所收集的植物籽粒撒到地里,秋后再进行收获,逐步形成了原始的农业。考古发现早在七八千年前,中国就已经有了一定水平的原始农业,中国是世界上出现农业最早的国家之一。
  1.原始农业的分布
  距今10000至4000年的新石器时代,我国各地都分布着原始人类,由于我国地域辽阔,地理环境复杂,不同的农业区有不同的发展特点,总体上说,我国的原始农业可以划分为四个区域:
  (1)黄河流域原始旱地农业区
  黄河流域地势平坦,土壤疏松肥沃,属于暖温带气候,但降雨量较少,气候干燥,所以自然条件决定这里只能种植耐旱的作物。黄河中上游是古代农业发展最早,水平最高的地区。考古工作者在河南的郑裴李岗、甘肃秦安大地湾等新石器时代的遗址中,先后发掘出距今8000至7000年间的农具、家养动物的遗骨和多种农作物的种子。
  在距今6000至5000年的仰韶文化遗址和龙山文化遗址中,发现了大量的农作物遗骸,其中主要是谷物,还有农具和一些家养动物的遗骨。随着黄河流域农业的发展,到了新石器时代晚期,这里形成了当时的经济文化中心。
  (2)长江流域水田农业区
  长江流域属于亚热带和暖温带气候,温暖湿润,雨量充沛,并分布着众多湖泊,所以这里的气候适合种植水稻。考古工作者在浙江余姚河姆渡遗址和浙江桐乡罗家角遗址发掘出距今7000年的稻谷、稻秆、稻叶的堆积层和农具、家畜等。在湖北京山屈家岭遗址,发掘出距今6000至5000年的粳稻。江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川等省的几十处遗址中也发掘出距今5000至4000年的稻谷、大米以及其他多种经济作物和农具。这些说明早在7000多年前,在我国的长江中下游就形成了水田农业,而且水田农业在该地区非常普遍。长江流域是我国的农业发祥地之一。
  (3)南方及沿海地区的原始农业区
  我国的南方及沿海地区气温较高,雨量充沛,是适合发展农业的地方,但是该地区山脉、丘陵多,河水湍急等地理条件又阻碍了这里的农业发展。该地区家畜饲养出现得较早,而农业种植出现较晚,直到新时期晚期才有了水稻种植。但是这一地区野生资源丰富,与黄河和长江流域两个地区不同,这里的农业是捕捞狩猎与种植相结合。考古发现在云南滇池周围的多处遗址中,不仅发现了大量的谷壳和稻穗,还发现了许多螺蛳壳,这证明了该地区原始农业的上述特点。
  (4)北部和西部的原始农业区
  该地区大部分属于大陆性气候,全年降水少,土壤贫瘠,许多地方为草原和沙漠。所以,这里的原始农业出现的也较晚,距今6000至5000年时才出现。这种特殊的地理环境使这里的农业具有农牧混合的特点。在内蒙古的赤峰地区的新石器时代遗址中,发掘出了多种农具、饲养动物的遗骸和野生动物的遗骸,这正是该地区农业具有农牧混合特点的明显例证。
  2.原始农作物
  中国是世界上农作物起源的中心之一。经考古发掘证明,在新石器时代产生的原始农业中,驯化并种植了粟、稷、稻、麦、豆、麻等原始农作物。这些原始农作物的培育与种植是中国古代劳动人民对世界文明作出的一大贡献。
  (1)粟
  粟通常称为谷子,它最早是由野生的狗尾草驯化培育成的。是我国最古老的栽培作物,在黄河流域广为种植。在陕西岐山县斗鸡台、西安半坡遗址、河南淅川县黄楝树村等多个新石器时代原始社会的遗址中,都发掘了大量的碳化谷粒。考古学者在河北武安磁山遗址发现的88个储存粮食的窖穴里面储藏的全部都是粟,距今有7100多年。这是中国也是世界上迄今出土的年代最早的粟。直到今天,还有许多国家在大面积种植粟,据说全都是由中国传入的。
  (2)稷
  稷同粟一样也是我国最古老的农作物,原始人品尝食用了很多野生植物,其中最早被培育为栽培作物的可能就是稷和粟。我国古代把国家成为社稷,最早称领导农业的人为“后稷”就是此意。早在7000至6000年前的新石器时代,我国就已经开始栽培稷了。在新石器时代的多处遗址中都发现了稷碳化的种子。稷也是黄河流域原始人类主要的栽培作物。
  (3)稻
  稻又称水稻。最具代表性的考古发现是浙江余姚河姆渡遗址地层中发现的堆积厚度达40至50厘米的稻谷、谷壳、稻秆和稻叶等遗留物,数量巨大。这说明早在距今7000多年前中国长江流域的先民,已经完全掌握了水稻的种植技术。现在许多国家都种植水稻,全世界有一半人口以大米为食,这是我们的祖先对世界的巨大贡献。
  (4)麦
  麦有小麦和大麦两种。小麦是人类重要的粮食之一,古人所称的“五谷”之首。小麦的栽培历史同其他粮食作物一样古老。据考古发现,河南陕县东关庙距今7000年左右的仰韶文化遗址出土的烧土中就有麦粒的印痕。安徽亳县钓鱼台遗址中,发现了大量新石器时代的小麦碳化籽粒。由此可以推断出不仅在黄河流域,而且在淮河流域,在新石器时期,已经开始了小麦的种植。
  小麦起源于野生小麦。据生物学工作者长期考察发现我国的西南和西北高原生长着一种具有典型性状的野生小麦,可能与我国原始的小麦起源密切相关。也就是说,历史上我国劳动人民赖以生存的普通小麦是土生土长的,小麦起源于中国。
  3.种植方法
  (1)刀耕火种法
  早期的农业被称为“刀耕火种农业”,人们在撒种播种之前放火烧净地面上的野草,经过焚烧后,各种植物的灰留在地面上,能够增加植物生长所需要的某些营养成分,一些杂草的种子也被烧掉,农作物在生长过程中的野草也减少了。这样农作物的长势较好,收成较多,这种原始的种植方法主要依靠火的威力,因此称为“火耕”。荒野里除了草之外还有树木,原始人用工具将树木砍倒晒干后与野草一起烧掉再播种,就出现了“刀耕火种”的种植方法。
  (2)耜耕法
  在积累了长期的生产经验后,原始先民发现放火烧荒后,还需要整地,才能播种。于是一种叫做耜的农具就被发明了。这种原始的耜形状像今天的铁锹,用来挖土,可以提高生产效率。最初的耜都是用木头制作的,在挖土过程中极易被损坏,原始的先民将耜的刃部改用石头和骨头,再绑到木柄上使用,这样就产生了石耜。新石器时代我们的祖先普遍使用这种木制、骨制、石制的耜将土地经过耕锄后再播种,并用拦截河水的办法进行人工灌溉,就逐渐发展成了“耜耕农业”。
  4.原始畜牧业
  农业生产的发展,使人们的定居生活成为可能,并为成批地饲养家畜创造了条件。于是,原始的畜牧业也随之出现。动物的驯化大约始于1万多年前。当时出于狩猎的需要,人们最早开始驯化的动物是狗。随着狩猎技术的不断进步,猎物的数量和品种不断增多,人们又先后驯养了牛、羊、马、猪等。同时还注意了对品种的改良工作。例如,科学家研究我国不同时期所出土的猪的骨骼化石,就发现了猪的形体在不断地增大。我国也是最早驯养猪的国家之一。随着饲养牲畜的不断发展,不仅使一部分已定居的人转为游牧,到远处去寻找适合的草场,而且还促使畜牧业从农业中分离出来,形成了人类社会的第一次大分工。⑧
  (二)原始制陶技术
  中国早在1万年前就已经掌握了陶器制造的工艺。江苏溧水县神仙洞遗址和江西万县仙人洞遗址就曾发现红褐色陶片。陶器是中国新石器时代遗址中最常见的遗物。
  从大量出土遗物看,在制造陶器的过程中,人们已经懂得了采用精细淘洗过的陶土作胎。制胎不仅有手制、模制,有的还用轮制。器皿的外部不仅砑光,有的还绘有红色和黑色等图饰,考古学家称它为“彩陶”。在西安半坡遗址,出土的陶片在50万片以上,超过全部出土物总数的80%,完整和能够复原的器皿就有近千件,这些陶器的品类很多,有钵、碗、盆、壶、杯、盘、罐、缸、釜、瓮等;其地为红色,上面大多绘有丰富美丽的动物、人形和几何花纹等图案。这些反映了半坡氏族人们,已有较高的制陶技术。
  这些陶器之所以质地坚致,是和当时陶窑结构的进步分不开的。在半坡遗址中,已发现有专门的制陶作坊区,制陶的窑址计有六处。河南庙底沟发现的龙山文化时期的陶窑,已经出现了火口、火道、火膛、火室等结构。这种窑通风和热量扩散比较好,烧成温度比较高,火候控制也比较容易,因此当时陶器不仅质地致密,而且品种增多,既有一般的红陶、灰陶,又有制作比较精致的白陶和黑陶。
  早期的陶器制造是将黏土和沙简单混合后进行烧制,制成的陶器质地粗糙,极易破碎。至新石器晚期陶器制作已经成为较为成熟的手工业,只有掌握烧制陶器技艺的部分人才能从事制陶,甚至有专门的氏族控制陶器的生产。当时的制陶工艺主要有以下步骤:①洗陶。过滤掉陶土中的杂质。新石器时代晚期,泥质陶、细泥陶、白陶都相继出现。②制坯。随着原始社会制陶技术的逐步发展,制坯技术经历了下列几种方法:泥条盘筑法,用泥条盘筑而成坯;捏制法,用手捏成坯;轮制法;将坯料放在旋转的陶轮上进行加工制作。古人发明的用于加工粗坯的木制陶轮,是人类最早使用的一种加工机械,也是现今一切旋转切削机具的始端,这种方法提高了效率而且使陶器更加规整美观。③装饰。陶器的装饰大致有三种方法,一是将其表面打磨光滑,烧制成磨光陶;二是在陶坯上画上各种颜色样式的花纹制成彩陶;三是利用渗碳的方法,烧制黑陶。山东龙山文化遗址出土的黑陶,器型浑圆工整,具有器耳或者盖纽,色彩乌黑,薄如蛋壳,最薄处不足1毫米,又称“蛋壳陶”:新石器时代晚期的制陶工艺已经达到了相当高的水平。④烧制。新石器时代的陶窑一般分为半地下式的横穴窑和竖穴窑两种,由火口、火膛、火道、窑室等组成。据考证当时烧制温度可达一千摄氏度以上。
  旧石器时代的陶器是用黏土经手工捏制以后,在陶窑里大约五六百摄氏度的高温下烧成的。到了仰韶文化和龙山文化时期,在长期的实践中,人们对于陶土的黏性和可塑性,对于火的利用和控制,也有了进一步的认识和提高。女娲抟土造人的神话传说,大概就是制陶技术发明并成熟的一种现实反映——既然利用泥土可以捏成各种器皿,当然也就可以塑造人形了。
  陶器是一种耐火容器,它使人们处理食物的方法,除了烧烤又增添了蒸煮。半坡出土的陶甑,它的底部有许多小汽孔,把它置于鬲或釜之上蒸制食物时,可以使鬲或釜中的蒸汽升入甑中把生食蒸熟。这个发明可是了不得,人类由茹毛饮血到熟食,经历了漫长的发展和演变阶段。熟食始于对火的使用,最初是炙,也就是将食物直接在火上烤,然后是通过水作媒介将食物煮或煨炖,最后则是利用水的蒸汽将食物蒸炊,蒸是饮食技术高度的发展。直到今天,西安地方的名小吃甑糕,还是用的这种古老的甑,只是制甑的材料由陶变为了铁。
  陶器还可用来作储存器、农具使用,半坡出土有陶制的纺轮、陶刀等工具,“神农耕而制陶”,说明了早期陶制品与农业生产的密切关系。
  陶器既是新石器时代工艺技术水平的代表性器物,也是人类发明史上最重要的成果之一。
  (三)蚕丝与原始纺织技术
  中国是世界上最早开始养蚕的国家,而且在相当长的时间里中国是世界上唯一生产蚕丝织物的国家。20世纪以来我国丰富的文物考古成果,与历史文献记录及神话传说相互印证,更进一步证实我国是世界蚕丝业的发祥地,栽桑养蚕、缫丝织绸是我们先祖的伟大发明,是对人类文明的伟大贡献。
  1926年考古工作者在山西夏县西阴村仰韶文化遗址中发现过一个被切割过的蚕茧;1983年在河南省荥阳城东青台村的仰韶文化遗址中出土的丝织物距今4750年;1980年在河北省正定县南杨庄仰韶文化遗址中发掘出两件陶蚕蛹;而在河南省安阳殷墟出土的甲骨文中已有“蚕、桑、丝、帛”等象形文字及与蚕桑有关的卜辞,这些充分说明黄河中下游地区是蚕丝业的发祥地之一。1958年在浙江省湖州钱山漾新石器时代遗址出土了丝线、丝带和平纹绸片等,为长江流域出土最早、最完整的丝织品;1960年在江苏省吴县梅堰遗址出土了绘有“蚕纹”的黑陶,1977年在浙江省余姚河姆渡遗址又出土了木卷布辊、骨机刀、木经轴和有“编织纹”与“蚕纹”的牙雕小盅,以及1978年在福建省崇安武夷山莲花峰白崖船棺中出土的商代丝质绢料衣服等考古发现,说明长江中下游地区也是蚕丝业的发祥地之一。不仅如此,近年来对四川三星堆遗址中“蚕身”金虎形饰等文物的出土,以及成都平原长期流传“蚕女马头娘”的神话传说和祭祀“青衣神”的习俗,可以说明以三星堆遗址为中心的成都三江平原也是蚕丝业的发祥地之一。大量考古发掘出土的遗物,证明了黄河中下游流域、长江中下游流域和四川盆地的三江流域是蚕丝业的起源地。也说明了我国至迟在距今5000多年前,就已经有比较发达的蚕桑丝织生产了。
  我们的祖先究竟在什么时候开始人工养蚕,又是在什么时候认识到了蚕与纺织的关系,现在还难以确定。古代之蚕,称为“天虫”,原是野生在自然生长的桑树上的,以吃桑叶为主的一种虫子。从人类进化和认知科学的角度推测:我们的祖先对蚕丝利用的认识应该开始于采食桑葚或蚕蛹之后,他们在采食蚕蛹的过程中发现了茧丝可以纺丝的利用价值,又在用开水煮食蚕蛹时或其他偶然活动中发现开水可以煮茧缫丝……随着对蚕丝利用价值的认识,人们需要大量的蚕茧,由于野外采集蚕茧费时费力,开始在住处栽桑招养,在栽桑招养的过程中人们深化了对蚕生态的认识,又为了防止鸟兽危害和提高蚕茧产量开始把蚕引入室内,进而选种留养,完成驯化工作。因此,我们认为人类对蚕的驯化利用经历了野外采集、栽桑饲养、室内饲养的过程。虽然古代最早期的丝织物(可能还未发掘出来)所利用的蚕丝不一定就是家养的蚕丝,但是,河姆渡遗址中多数纺织用具和有“编织纹”与“蚕纹”的牙雕小盅的出土,以及殷墟中茧壳的出土,说明距今6000年以前我们的祖先已认识到蚕与纺织的关系,推测当时已开始在室外栽桑饲养并驯化野蚕。
  在中国古代,有许多关于养蚕缫丝的神话传说,黄帝的妻子嫘祖被推为中华养蚕取丝的第一人。《史记·封禅书》曰:“黄帝娶西陵氏之女,是为嫘祖。”《通鉴外纪》载:“西陵氏之女缧祖为帝之妃,始教民育蚕,治茧丝以供衣服,而天下无皴瘃之患,后世祀为先蚕。”北宋罗泌《路史》将嫘祖发明的养蚕取丝系统化,说西陵氏劝养蚕、育蚕种、亲自采桑制丝,开创了丝织事业,从此,嫘祖被当做是上古时劳动妇女养蚕取丝的始祖,被古代黄帝供奉为蚕神。以后,每到植桑养蚕时间,人们纷纭设祭坛祭祀先蚕,以求风调雨顺,桑壮蚕肥。同时也用宋祭奠螺祖这一伟大的发明创造。至今,在陕西祭奠黄帝陵的盛大典礼中,还有祭祀嫘祖的纪念活动。
  当然,像养蚕织丝这样的伟大发明,绝不可能是哪一个个人的发明,只能是广大劳动人民在长期生产实践中不断积累经验的结果。不过,这一传说说明,我国蚕桑生产的确有非常悠久的历史。
  原始的纺纱技术有两种:一是搓捻续接法,完全用手将纺织的纤维搓捻并连接起来;另一种是纺坠纺纱法,用原始的纺织工具纺坠,将纤维加捻与合股。新石器时代的纺坠有两种形式:一是在一根横棒的中间插放一根植物秆;另外一种是在一个圆盘状物体的中间插放一根植物秆,然后利用横棒或圆盘转动,使纤维饱和、连续。
  原始的纺织技术,普遍被认为是在旧石器时代的编席以及结网方法基础上发展起来的。丝蚕织造最早完全使用手进行编结,后来出现了原始的机织工艺,利用原始腰机和引纬的骨针进行纺织。关于原始织布机的具体型制,目前还缺乏更多的实物依据。浙江余姚河姆渡新石器时代遗址出土了管状骨针、打纬木刀和骨刀、绕线棒等纺织工具。这是距今6000多年前已有最早的原始织机的佐证,也是到目前为止所发现的世界上最早的原始织布工具。
  (四)原始建筑
  原始人的建筑方式是什么样的,现在已无从得知。但是,从对原始人遗址的考古发掘中,可以推想远古时期人类的居住及建筑形式。中国古代文献中也有若干记载,如《易·系辞》曰:“上古穴居而野处”;《礼记·礼运》谓:“昔者先王未有宫室,冬则居营窟,夏则居橧巢”,都反映了原始人类在生产力低下的情况下可能采取的居住方式。
  1.穴居
  人类的始祖最初是居住在山洞里的,称为穴居。猿人大约是几十人结成一群的原始人群,依靠狩猎和采集树籽果实为生,他们以天然洞穴为居所。旧石器时代原始人居住的岩洞在北京、辽宁、贵州、广东、湖北、江西、江苏、浙江等地都有发现,这种大自然所天然赐予的洞穴是当时用做住所的一种较普遍的方式。比如北京周口店山顶洞人居住的洞穴,其洞口向东,长约12米,宽约8米,内分两部分:近洞口较高处是住人的地方,洞深处的低洼部分除曾做住处外,后来还埋葬死人。
  随着生产力水平的提高,在环境适宜的地区,人工挖筑洞穴取代了天然洞穴的居住模式。这种通过人工挖筑洞穴而形成居所的方式,是北方较干燥地区的主要居住模式,因为黄河流域有广阔而丰厚的黄土层,土质均匀,含有石灰质,有壁立不易倒塌的特点,便于挖作洞穴。
  穴居主要有两种形式,一是横穴式,在黄土地带的黄土沟壁上挖洞穴,可以满足遮阴、避雨、防风、御寒的需求。这种居住模式在山西、甘肃、宁夏等地广泛出现,其平面多为圆形。二是地穴式,在没有山梁断崖但地势较高的地方,挖筑洞穴。最早的地穴式是全地下式穴居,很容易被水淹没,后又发展成为半地穴式。半坡遗址就是半地穴式的房屋,形状一般是圆形或方形的,房屋中间有一根或四根对称的中柱,房顶是方锥形或圆形的,中柱和架椽用葛藤类绳索固定,屋顶中间留有排烟孔,房屋的穴底、墙壁和屋顶内外都涂有草筋泥。随着原始人营建经验的不断积累和技术提高,半穴居最后又被地面建筑所代替。
  2.巢居
  《韩非子·五蠹》曰:“上古之世,人民少而禽兽众,人民不胜禽兽虫蛇,有圣人作,构木为巢,以避群害。”《孟子·滕文公》曰:“下者为巢,上者为营窟。”因此推测,巢居是地势低洼气候潮湿而多虫蛇的地区采用过的一种原始居住方式。干阑式建筑是巢居形式的代表。
  长江下游河姆渡遗址中就发现了许多干阑建筑构件,甚至有较为精细的卯、启口等。干阑式建筑是一种下部架空的住宅。它具有通风、防潮、防盗、防兽等优点,对于气候炎热、潮湿多雨的地区非常适用。它距今约六七千年,是我国已知的最早采用榫卯技术构筑木结构房屋的一个实例。已发掘部分是长约23米、进深约8米的木构架建筑遗址,推测是一座长条形的、体量相当大的干阑式建筑。木构件遗物有柱、梁、枋、板等,许多构件上都带有榫卯,有的构件还有多处榫卯。可以说,河姆渡的干阑木构已初具木构架建筑的雏形,体现了木构建筑之初的技术水平,具有重要的参考价值与代表意义。
  3.真正“建筑”诞生
  新石器时期,农耕社会的到来,引导人们走出洞穴,走出丛林。人们可以用劳动创造生活,来把握自己的命运,同时也开始了人工营造屋室的新阶段,并建立了以人类自己为中心的新秩序,真正意义上的“建筑”诞生了。
  属于母系氏族社会晚期的仰韶文化,其遗址多为半地穴式,但后期的建筑已进展到地面建筑,并已有了分隔成几个房间的房屋。在仰韶、半坡、姜寨、河姆渡等考古发掘中均有居住遗址的发现。最典型的比如西安半坡遗址。
  西安半坡村遗址,位于浐河东岸台地上,总面积约50000平方米。临河高地是居住区,考古发现密集排列的住房有四五十座,布局颇有条理。居住区的中心部分,有一座规模相当大、平面约为12.5米×14米近于方形的房屋,可能是氏族的公共活动的场所,居住区的周围有一条深宽各5~6米的壕沟。居住区内和沟外分布着窖穴,应是氏族的公共仓库。居住区的沟外北边是公共墓地,东边是窑场。⑨这种聚落的布局充分反映了氏族社会的社会结构,并为后世城邦建设布局提供了借鉴。就当时的构造技术来讲,已经是在长期定居条件下积累了相当经验的结果。所用与木料加工的工具,有石刀、石斧、石锛、石凿等。公共大房屋的中心四个石柱直径各达45厘米,周围壁体内较小的33根木柱的直径也有20厘米左右,由此可知当时采伐木料和施工技术所达到的水平。
  半坡住房有两种形式,一种是方形,一种是圆形。方形多为浅穴,内转角一般做成弧形。通常在地面上掘成50~80厘米深的浅穴。门口有斜阶通至室内地面。阶道上部可能搭有简单的人字形顶盖。浅穴四周的壁体内,紧密而整齐地排列着木柱,用编织和排扎的方法相结合,构成壁体,支撑屋顶的边缘部分。住房中部又以四柱作为构架的骨干,支持着屋顶。屋顶形状可能用四角攒尖顶,也可能在攒尖顶上部,利用内部柱子,再建采光和出烟的二面坡屋顶。圆形房屋一般建造在地面上。
  紧接仰韶文化之后的龙山文化,从其住房遗址看,已有家庭私有的痕迹,出现了双室相联的套间式半穴居,平面成“吕”字形。套间式布置也反映了以家庭为单位的生活。在建筑技术方面,开始广泛地在室内地面上涂抹光洁坚硬的白灰面层,使地面收到防潮、清洁和明亮的效果。在山西陶寺村龙山文化遗址中已出现了白灰墙面上刻画的图案,这是我国已知的最古老的居室装饰。
  近年考古发现了一批原始社会公共建筑遗址,如浙江余杭县土筑祭坛、内蒙古大青山和辽宁喀左县东山嘴石砌方圆祭坛、辽西建平县境内的神庙等。这些发现,使人们对神州大地上先民的建筑水平有了新的了解,他们为了表示对神的敬仰之心,开始创造出一种超常的建筑形式,从而出现了沿轴展开的多重空间组合和建筑装饰艺术,这是建筑史上的一次飞跃。从此,建筑不仅具有它的物质功能而且具有精神意义,促进了建筑技术和艺术向更高层次发展。
  

丝路之光——创新思维与科技创新实践/孟昭勋,张蓉主编.-西安: 陕西人民出版社, 2010;