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千年科技之光——敦煌科技史印跡

時間:2021-06-10 19:18來源:大西北網-甘肅日報 作者: 李并成 點擊: 載入中...
  博大精深的敦煌文化中不僅蘊含著大量歷史、藝術等方面的內容,還珍藏著十分豐富的科技史料,彌足珍貴。這些史料包括天文學、歷法、數學、醫學、印刷、釀造、農作、建筑、冶煉、交通、紡織、兵器、飼養、園藝、保健、護膚、顏料、工藝等,反映了我國古代科學技術多方面的成就,閃爍著中華千年的科技文明之光,它們對于我國古代科技史的研究有著特殊的貢獻?! ?/div>
  
  1.天文學
  
  天文學的基礎是星象觀測,天空中閃爍的群星對于古人來說是那樣的神秘。我國古代的天象觀測及天文學發展頗有成就。早在戰國時期就形成了甘德、石申、巫咸三家天文學體系,然而他們的原著后來都失傳了。
  
  幸運的是我們在敦煌文書中找到了一件唐代武德四年(621年)抄寫的《星占書》殘卷,其中記錄了甘德、石申、巫咸三家著作中的內外官星283座、1464顆星,與唐初編纂的《晉書·天文志》《隋書·天文志》所載星數完全吻合。三家星經前,卷中還有《二十八宿次位經》,對于二十八宿各自的位置、所占度數、范圍大小、擁有的主要恒星等數據均有記載,反映了我國古代天文觀測的高度成就。此外,該殘卷中還錄有五言《玄象詩》,凡263句,用通俗的語言描述星躔方位,淺顯易懂,適于背誦,便于人們認星、辨星,反映了當時天文知識的普及情況。
  
  與上述《星占書》相應的是唐初繪制的一幅《全天星圖》,圖中依據甘德、石申、巫咸三家著作等資料,繪制了1359顆星,囊括了北半球肉眼所能見到的大部分恒星,繪制時間約在公元705年-719年間,為世界上現存記載星數最多、繪制方法最科學的一幅中古時代的星圖。
  
  其繪制方法是,把北天極附近(紫微垣)的星畫在以北天極為中心的圓形平面投影圖上,類似于現代平面解析幾何中的“極坐標”的繪制方法;把赤道及附近一帶(太微垣、天市垣)的星用類似于近代所用的圓柱投影法繪出。
  
  李約瑟博士在比較該圖與歐洲各國星圖后說:“歐洲在文藝復興以前可以和中國天圖制圖傳統相提并論的東西可以說很少,甚至簡直就沒有。”
  
  另外,敦煌市博物館還藏有另一幅《紫微垣星圖》殘卷,畫有兩個同心圓,上面寫著紫微宮,圖中的星點用紅、黑兩種不同顏色表示,繪有圍繞北天極的138顆星。
  
  
  2.歷日
  
  歷日就是歷書,根據日月運行、歲時節氣的規律,以一定的方法編制而成,用以指導人們的日常生活和農業生產。
  
  敦煌所存歷日,有來自于中原的和本地所編的兩類。其中《北魏歷日》來自于中原,為敦煌所見歷日最早者,也是現知我國唯一留存的北魏歷書實物?!肚哪甓∮蠚q(877年)具注歷日》,是敦煌歷書中內容最豐富的一件,也是我國現存最早的印本歷日。所謂“具注歷”,即內容有吉兇注記的歷書。敦煌地方編寫的具注歷近50種,除記全年各月大小、節氣、物候等外,還記有幾十種年神方位、各種宜吉日的選擇和兇日避忌、晝夜時刻等,科學與迷信的內容都集于一書。它們既是研究古代歷法編制與天文學的史料,也是探討當時民間信仰和民間節日的好素材。值得注意的是,基督教的星期制度在敦煌歷日中也出現了。
  
  
  3.數學
  
  敦煌文書中的數學文獻留存約20件,有《算經》《九九乘法歌》《算表》《田積表》等。其中一部《算經》的背面雜錄學童識字課本《千字文》的內容,另一部《算經》背面留有學生練寫的生字,表明它們均為學校教學用書。敦煌《算經》主要內容有:數字認讀,度量衡換算,進位制,加減乘除四則混合運算及其應用題,矩形、圓形、三角形、梯形、環形面積的計算,塹坑、棱柱、棱臺等的求積,以及一些不規則形體的近似計算,還有民食、軍需的宏觀統計,軍事編制和防御設施的有關計算等。
  
  其中籌式記數法是目前所知我國最早應用算籌記數的記錄?!端憬浺痪聿⑿颉酚涊d十進位制和萬萬進位制兩種進位制。度量衡換算方面對面積、容量、重量等單位的規定及進位都有詳細明確的表述。如長度單位:“度之所起起于忽,從蠶口中吐絲為忽。”忽以上單位分別為絲、毫、厘、分、寸、尺、丈,皆十進位。
  
  《算經》還記載了對于一些物品的習慣丈量方法。如絹布類“三丈為段,四丈為匹,五丈為常,十丈為引。”雖然段、匹、常、引等名稱并非規范的進制換算單位,但在日常社會生活中使用率較高。另外《算經》中對體積、面積的計算和換算還附有一些例題,其中糧草食用和軍隊布防編制方面的計算實例,內容很具實際性,可以說是當時社會現實在教材中的反映。
  
  《田積表》有15大格1250小格,可用于田土面積計算,為歷代算書所僅有。根據此表可迅速查出邊長10步到60步的任何矩形田地的面積。
  
  敦煌《算經》作為教學用書,在內容上注重少而精和學以致用的原則,選題精當,適用性強,能夠解決日常工作、生產及行政管理等方面的許多計算問題。在教法上多從實例引入,既形象直觀,聯系實際,又易懂易記,充分反映了我國數學教育的優良傳統。敦煌《算經》的發現表明,唐宋時代地方學校中不僅開授算學,而且還將數學教育放在了一個重要的地位,形成了一套成熟、符合學生特點、切合實際、學以致用、進步的教育思想和教學方法。
  
  
  ▲《新修本草》(局部)——世界上第一部藥典
  
  
  4.醫學
  
  敦煌醫書寫卷約有60多件,尚不包括佛經等卷中散見的醫學內容??煞譃獒t經、本草、針灸、醫方、養生等。
  
  醫經類寫卷有10余卷,主要包括以腑臟學說為中心的五臟論類著作,以及醫經、診法著作,有《內經》《傷寒論》《玄感脈經》《明堂五臟論》《脈經》,張仲景《五藏論》《五臟論》《平略脈經》等,它們大都為初唐五代時期的寫本。
  
  本草類屬于藥物學著作。我國最早的本草著作傳為神農所作《神農本草經》,成書于漢晉間,收藥草365種,以合一年的天數。南朝蕭梁時期陶弘景《本草集注》又增補365種,收藥730種。以上二書后來均佚。有幸的是,敦煌發現了近乎完整的《本草集注》,這是目前所知最早的本草著作,是當時本草的總集,被醫家奉為圭臬,具有本草正典之稱,直到初唐仍然為“名醫繼軌,更相祖述,罕能厘正”之醫典,在醫學史上具有十分重要的價值。
  
  唐高宗顯慶四年(659年)李績、蘇敬編寫的《新修本草》20卷,收藥9類844種,圖文并茂,為我國第一部官頒藥典,也是世界上最早的國家藥典。藥典就是記載藥品標準的典籍,一般由政府組織編纂、頒布、施行,作為藥品采集生產、檢驗供應、使用和管理的依據。國外最早的藥典是1542年頒布的《紐倫堡藥典》,比敦煌藥典晚了880多年。
  唐孟詵等著《食療本草》殘卷,收藥270種。食療是利用食物來治療疾病的方法,而不是單靠藥物治病,這是很先進的醫學理念。這件文書記載了動植物的營養和藥用價值,反映了我國食療方面的突出成就。
  
  針灸類殘卷主要有:《灸法圖》,是世界上現存最早的一部灸療圖譜?!毒寞焾D》,是一部繪有人體穴位的灸療圖譜,能辨析者有18圖,為現存最早的針灸實物記錄。還有《敦煌古藏醫灸法殘卷》、藏文《火灸療法》,反映了藏醫學水平。又有于闐文《醫理精華》和《耆婆書》,為印度醫藥學的代表。
  
  敦煌文獻中的醫方殘卷有30余卷,共錄有醫方1100余首。其中有的題有書名,有的為唐人選錄著名醫家的醫方。一些古醫方多為六朝隋唐醫學家經過驗證的經效醫方,另有不少單方。許多醫方不僅具有重要的醫學史研究價值,而且在今天仍有重要的借鑒意義。
  
  據檢索統計,敦煌遺書中所見的藥物除大量來自中原的外,還有不少西域、印度等地輸入的藥材,如訶梨勒、高莨姜、蓽撥、安息香、乳香、蘇合、阿魏、阿摩羅、旃檀香、青木香、零陵香、毗梨勒、婆律膏、艾納、胡椒、白附子、龍腦香、龍涎香、胡粉等60余種。
  
  敦煌醫學生動地反映了古絲綢路上中醫學與藏醫學、于闐醫學、粟特醫學、回鶻醫學、龜茲醫學、古印度醫學、波斯醫學等醫藥學文化的交流交融。
  
  

 
  ▲莫高窟出土的回鶻文木活字(部分)
  
  
  5.造紙和印刷術
  
  造紙是我國古代四大發明之一,四大發明改變了整個世界的歷史進程。紙是何時發明的,以前我們知道東漢時蔡倫發明了造紙術,其實早在西漢時期紙就出現了。
  
  1979年在敦煌西北的馬圈灣漢代烽燧中出土西漢麻紙5片,金塔縣、額濟納旗也曾出土過西漢紙。1990年在敦煌懸泉置出土了24張留有書寫墨跡的麻紙,為公元前1世紀的西漢紙,把中國造紙史提早了170多年。敦煌文書的書寫,從公元4世紀直到元代連續不斷,本身就構成了一部完整的世所罕見的長達千余年的紙譜。
  
  印刷術起源于拓碑,將碑上的文字拓下來其實就是印刷。因而印刷術應從捶拓法開始,發展到整版開雕,再到活字印刷。敦煌出土的唐咸通九年(868年)刻本《金剛經》,為迄今所見世界上第一件標有確切年份的雕版印刷品。這件印刷品由7個印張粘連在一起,扉頁的版畫為佛說法圖,圖中人物眾多,雕刻精美,刀法嫻熟,線條精細有力,墨色濃厚勻稱,清晰鮮明,說明當時印刷技術已經達到高度熟練的程度,其起源無疑更早。此外,敦煌藏經洞里還保存有晚唐、五代、宋初刻印的佛經、佛像、陀羅尼、押座文等。
  
  活字印刷術為北宋畢昇于11世紀中葉發明的。敦煌莫高窟曾先后4次發現了回鶻文木活字實物,合計1152枚,因每枚木活字表面均有墨跡,說明曾經使用它們印刷過書籍。這些木活字的時代大約在公元12世紀末到13世紀上半葉之間,說明活字印刷這項技術發明后不久即傳到了敦煌,而且少數民族文字印刷也使用木活字。這是迄今所知世界上現存最古老的用于印刷的木活字實物,為我國活字印刷術的西傳又增添了確鑿的實物證據,因而具有極高的學術價值。
  
  

 
  ▲壁畫《農作圖》
  
  
  6.敦煌科技史壁畫
  
  除文獻記載外,敦煌石窟藝術中亦蘊含著中國古代一批十分重要的科技成果,包括洞窟開鑿、彩塑彩繪、化學化工、建筑、紡織、軍事兵器、交通工具、水利灌溉、服飾、玻璃制品、印刷技術、農林牧業生產、食品釀造、醫療衛生、體育健身等,不一而足。
  例如,敦煌壁畫中約有80多幅農作圖,涉及北朝至西夏近1000年間的各個時代。有犁耕、牽牛、播種、耙地、耱地、揚糞土、鋤草、收割、捆田、人工挑運、打場、揚場、糧食裝袋、牛車拉運、歸倉、舂谷、脫粒等。畫面中出現了數十種生產工具,如耕犁(單轅直轅犁、雙轅直轅犁、曲轅犁)、三角耬、鐵鏵、牛衡、籽種籃、耱、耙、鋤、镢、鐵鍬、木锨、鐮、杈、扁擔、石磨、手搖磨、足踏碓、簸箕、連枷、秤、斛、木斗、升子、糧袋、牛車等。還有畜牧養殖、花草樹木種植與栽培等場景。這些形象資料全面而真實地反映和記錄了我國古代特別是北方地區農業生產活動的情況,是我們了解古代農業生產客觀而珍貴的資料。
  
  壁畫中的建筑圖景包括帝王宮殿、王侯將相府第、官府衙門、倉厫、民眾宅院、街頭小店酒肆以及佛教寺院、佛塔、山崖禪穴等。豪華者金碧輝煌、瓊樓玉宇,簡陋者諸如秋風所破之茅屋。而一些建筑結構和部件,是建筑史上不可多得的資料。另外,還有許許多多的家具,諸如各種類型的床、榻、凳、椅、桌、幾、案、柜、箱、櫥、坐墩、胡床、繩床、衣架、屏風等,不勝枚舉。
  
  莫高窟西魏第285窟、北周第296窟均繪有佛教因緣故事畫“五百強盜成佛圖”,描繪了五百強盜在佛祖的點化教導下,放下屠刀,立地成佛的故事。畫面中圍剿五百強盜的官軍、戰馬上均披著護鎧,即具裝鎧,為我們提供了當時騎兵的典型形象資料。他們一個個頭戴兜鍪,身披兩當鎧,騎著披有具裝鎧的戰馬,手拿長矛,腰間懸掛著弓袋和箭囊。
  
  李約瑟博士的《中國科學技術史》軍事分冊中,對于敦煌壁畫中的軍事科技資料給予高度評價,他首先注意并提出了敦煌壁畫中戰爭場面中的重裝騎兵——甲騎具裝的圖像,認為騎兵用來保護戰馬的馬鎧——具裝鎧的產生和發展,也是中國古代為世界文明做出的一大貢獻。
  
  除過洞窟中的壁畫外,藏經洞中還出土了數百幅絹幡繪畫品,即畫在絲絹或麻布上的藝術品,主要供室外作法事活動時張掛。伯希和劫去的現藏法國巴黎吉美博物館的“降魔變”絹畫,約繪于10世紀,描繪了釋迦得道前夕施展佛法大破魔王波旬的壯闊場面。畫面中心釋迦結跏趺坐于山石上,作佛裝,面相莊嚴,兩旁有侍者和天王,四面圍著150多個奇形怪狀的魔鬼,手持各種兵器,向釋迦猖狂進攻,但均以失敗而告終。其中畫面右側上方向釋迦進攻的眾魔中,有一個頭頂上長著三條毒蛇頭的惡魔,腰間只系一條犢鼻裈,雙手拿著一種形態奇特的噴火兵器,器體圓筒狀,前端作展口形,筒體束有幾道箍,銅后裝有較細的柄,從筒口中噴出熊熊烈火,射向釋迦。李約瑟博士考證這即是世界上最初的火槍,中國是火藥的故鄉,現代槍械的前身——古代管形射擊火器出現于戰爭舞臺,也發生在中國。敦煌絹畫將火槍發明的時間比以前的說法提前了200多年。
  
  敦煌作為一座文化寶庫,對于探討我國中古時期科學技術的發展可以提供多方面有重要價值的史料,在這里我們幾乎可以找到與當時人們生產和生活相關的各種科技資料。從這個意義上可以說,敦煌石窟亦是一座中國古代科技史的畫廊。

     甘肅日報(文/特約撰稿人 李并成)


 
(責任編輯:張云文)
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