第七节 交通运输 陆上运输工具
辽宋夏金时期的主要陆上运输工具是名目繁多的各种车辆，造车技术达到了前所未有的水平。据孟元老《东京梦华录》所载，宋时北方一些地区盛行的“太平车”，是一种载货车，有的二轮，有的四轮，由牛、骡和驴等畜力拖动，载重量可达数十石。张择端《清明上河图》就绘有由三头牛或四头驴拉的小型太平车。当时还有一种“平头车”，车的双辕前架一横木，由牛颈项负横木拖动。这种车运载量虽然不大，但轻便灵活，如果装置车箱，并前后开门，则可作为轿车，供商旅长途乘用。在宋代，独轮车更为普及，是当时农村应用最多的一种运输工具。独轮车既可载人，又可运货，一般是由一人推动。为了多装载货物，有的还由一人在后面推，一人在前面拉，并套有一头或两头驴，《清明上河图》中绘有多辆这种类型的独轮车。
指南车和记里鼓车是著名的构思巧妙的机械发明，在中国古代多作封建帝王出行的仪仗之用。指南车的指南和记里鼓车的记里，都是利用齿轮系的传动作用配以其他机件而实现的。不少文献记载，黄帝时就有了指南车，不过，这只是一种传说。但至迟在汉代已出现指南车，这是没有问题的。而三国时马钧创制指南车，则更为可信，此后如魏猛、解飞、令狐生、郭善明、马岳、祖冲之、索驭驎、杨务廉、金公立等都曾试制过，有成功也有失败，遗憾的是这些都没有更多的具体资料流传下来①。直到宋代，宋仁宗天圣五年（1027）工部郎中燕肃和徽宗大观元年（1107）内侍吴德仁又分别制成指南车。燕肃指南车和吴德仁指南车原理相同而形制稍有差异，关于其具体形制与内部机械构造，在《宋史·舆服志》中有较详细的记载。王振铎经深入研究，曾据以将燕肃指南车复原，其所制模型现陈列于中国历史博物馆。记里鼓车，亦称“大章车”，是一种用木人击鼓击镯自动报知所行里程的特种车辆。此车之名初见于《西京杂记》和《晋书·舆服志》。而其具体形制和内部机械构造，则最早见于岳珂《愧郯录》和《宋史·舆服志》所载天圣五年（1027）卢道隆和大观元年（1107）吴德仁所上造法。指南车和记里鼓车构思巧妙，因而引起国内外不少学者（近代）的兴趣，并对之作了深入的研讨和精心的模制，但由于史籍所载尚不完备，所以见仁见智，多有不同。至于历史上的指南车和记里鼓车究竟真相如何，尚有待更进一步的研究，现在学术界一般公认的还是王振铎先生的复原成果。
辽金两朝的制车业也比较发达。如辽时设有专门的车舆局，日常运输有毡车及运载货物的大车和小车等，有的车辆还用骆驼拖动。当时还有一种特殊的舟车，《泊宅编》提到：契丹强盛时，“兵马略集，便有百万。多作大舟，安四轮，陆行，以载辎重，遇塘水、黄河，则脱轮以度人马”①。这种水陆两用的大型运输工具是辽代颇为实用的创造。
指南针的发明与应用
指南针是著名的中国古代四大发明之一。早在战国时期，我国就已有关于“司南”的记载。“司南”是利用天然磁体指极性而发明的指向装置，可说是指南针的始祖。但由于司南还存在不少缺陷，所以在相当长的时间里，这种装置并未得到广泛应用。随着航海事业的发展和对指向仪器的需求，至迟到了宋代，人们终于发明了指南针，并使之逐步完善起来。现在已知最早见于文献记载的指南针制法，是曾公亮《武经总要》所载指南鱼。此书提到：指南车世法不传，鱼法以“薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也”①。这是一种利用地磁场的作用使铁片人工磁化而制作指南鱼的方法。人工磁化方法，在指南针发明史和磁学发展史上都是具有重大意义的发明。但这种方法只能获得较弱的磁性，还不能满足实际应用的需要。后来经不断研究与改进，人们又发明了另一种人工磁化的方法。《梦溪笔谈》载：“方家以磁石摩针锋，则能指南。然常微偏东，不全南也。”①这是一种利用天然磁石的磁场作用，通过人工传磁，而使钢针磁化的方法。这种方法简单有效，从而为具有实用价值的指南针的出现，创造了重要的技术条件。
关于磁针的装置，沈括提到了“水浮”、指甲旋定、碗唇旋定以及“缕悬”四种方法。②其中水浮法在当时应用较多。我国考古工作者五六十年代以来，在河北磁州窑遗址、沉船以及江苏丹徒和辽宁旅大等地的窖藏、墓葬中，陆续发现一些宋元时期磁州窑生产的“王”字瓷碗，碗底圈足内墨书有“针”字，据研究，这很可能就是浮针所用的针碗。此外，南宋陈元靓在《事林广记》中还介绍了与上述装置有所不同的新型指南鱼和指南龟：“以木刻鱼子，如母指大，开腹一窍，陷好磁石一块子，却以臈添满，用针一半佥从鱼子口中钩入，令没放水中，自然指南，以手拨转，又复如出”，“以木刻龟子一个，一如前法制造，但于尾边敲针入去，用小板子上安以竹钉子，如箸尾大，龟腹下微陷一穴，安钉子上拨转常指北，须是钉尾后”。③这是将一块天然磁石安装在木刻的鱼或龟腹内，木鱼置于水中指南，而木龟则在其腹下挖一光滑的小穴，对准安放在顶端尖滑的竹钉上，这样支点处摩擦阻力很小，木龟便可灵活转动以指南。这种装置方法是对指南针的重要改进，通用的旱罗盘，就是由这种指南龟发展而来的。
指南针发明以后，很快就被应用于航海。朱彧《萍洲可谈》明确记载：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”稍后，徐兢《宣和奉使高丽图经》也提到“惟视星斗前迈，若晦冥，则用指南浮针，以揆南北”。而南宋咸淳间成书的吴自牧《梦粱录》则说，航海行船“风雨冥晦时，惟凭针盘而行。乃火长掌之，毫厘不敢差误，盖一舟人命所系也”，“全凭南针，或有少差，即葬身鱼腹”。其中提到“针盘”。比之稍早的赵汝适《诸蕃志》也曾说“舟舶来往，惟以指南针为则，昼夜守视惟谨，毫厘之差，生死系矣”。以上引文大体上可以说明，两宋时期的航海，在一般情况下主要依靠天文导航，而在阴晦天，则用浮针作为导航的辅助设备。在南宋中期以后，航海技术继续有所发展，海上行船已主要依靠指南针（罗经）来导航了。指南针的发明和应用，是对中国和世界航海事业乃至人类文明的重大贡献。
造船与航海
辽宋夏金时期是我国古代造船业大发展的时期，出现了许多具有优良性能的新船型和改进船型，造船能力和造船技术水平都有了显著的提高。如宋代的造船业规模更大，在泉州、虔州（江西赣州）、潭州（湖南长沙）等地设有26处船场，每年造船3000多艘，其中尤以明州（浙江宁波）、温州两处造船量最多。史载：“哲宗元祐五年正月四日诏温州、明州每年造船以六百只为额”①。当时建造的大型海船，如出使高丽的使臣乘坐的“神舟”，载重量可达万石（约600吨）。有的远洋商船也相当大，吴自牧《梦梁录》说：“海商之船大小不等。大者五千料，可载五六百人。中者二千料至一千料，亦可载二三百人。”
这一时期创造的各种新型船，如多桨船、马船、铁壁铧觜海鹘战船、飞虎战船、无底船等，也都很著名，并在当时的战争中发挥了重要的作用。金朝船工还设计制造了一种“舡头傅铁”的铁头船。这实际上是一种适宜于在北方河道中破冰行驶的船只，造法虽然较为简单，却很实用。又如采用桨轮驱动，是我国古代造船技术的一项重要成就。史载唐代李皋曾创制二轮车船，而宋代杨么农民起义军的高宣，又创制大型桨轮战舰，吃水一丈多，有二三层楼，可载千余人，“以轮激水，其行如飞，旁置撞竿，官舟迎之辄碎”①，具有很大的威力，这是对“车船”的改进和发展。
就基本船型而言，宋代有著名的沙船，当时称为“防沙平底船”。沙船是平底的，不怕搁浅，尤其是在风浪中比较安全。而福船则是一种尖底海船，主要行驶于远海和南洋，宋人曾说：“海舟以福建为上。”②1974年，福建泉州湾后渚港发掘出一艘宋代海船，船身扁阔而尖底，原船通长约34.55米，宽9.9米，深3.27米，排水量达374.4吨。这艘古船，有13个船舱。从龙骨到舷侧共有14行船板，最厚的分为三层叠合共厚18厘米，并混合使用搭接和平接两种方法。用麻丝、竹茹和桐油灰捣合艌缝。据研究，该船结构合理，坚固耐用，具有良好的适航与抗沉性能，从中可见宋代海船建造技术已达到很高的水平。
在船舶设计制造方面，这一时期也有很多创新。如宋熙宁年间（1068—1077），黄怀信凿渠引船将御苑金明池作为大船坞以修理龙舟的方法；绍兴七年（1137）处州知州张觷在造船时，创用“先造一小舟，量其尺寸而十倍算之”①，这种先做模型再放样造船的方法，创造了船模放样的造船技术。金朝正隆年间（1156—1160），张中彦也“手制小舟才数寸许，不假胶漆而首尾自相钩带”②。而宋代文献中所说“船样”，可能就是船图和工料定额。如施德操《北窗炙炙录》记载当时造700料船，每船要用铁钉400斤，后来又降为200斤。此外如采用水密隔舱、采用铁锚和平衡舵、有些船增设浮板等，也都是改进船舶性能的重要措施。以上这些都是这一时期称得称道的造船技术成就。
随着对外贸易的扩大，造船技术的提高和指南针的发明及应用，辽宋夏金时期的航海事业也有了很大的发展。如宋代到南海诸国的航线包括了东南亚、阿拉伯以及非洲东海岸的广大地区。当时海船所到的地区和国家有五六十处，远远超过了唐代的活动范围。与此同时，中国的航海技术也有了相应的进步。总的来说，这一时期在航海技术方面有三项重要成就：一是对海洋潮汐的研究，二是航海图的绘制，三是指南针用于航海③。如我国唐代可能就已经有了引导船舶航行的航海用图，但据今所知，到了宋代才有关于航海图的明确记载。宣和五年（1123），徐兢所著《宣和奉使高丽图经》提到：“谨列夫神舟所往岛、洲、苫、屿而为之图”，但可惜的是现仅存该书文字部分而图已失传。南宋末金履祥曾建议朝廷派重兵由海道直趋燕蓟，攻打燕京，并详细绘制了一幅海图，备记海船所经岛屿的航路，“难易远近，历历可据以行”。但南宋朝廷并没有采纳他的建议。后来元人得到了金履祥绘制的图和说明，并经实地考察后，据以绘成图本，作为海上漕运的实用海图，元明两代又将其刻印成书，此即著名的《海道经》。航海图是海上航行的重要依据，在西方，直到14世纪才出现为实用目的而绘制的航海图。
①《东坡志林》卷4。
①王振铎：《指南车记里鼓车之考证及模制》，收入王振铎《科技考古论丛》，文物出版社1989年版。
①方勺：《泊宅编》卷10。
①曾公亮：《武经总要》前集卷15。
②沈括：《梦溪笔谈》卷24。
③王振铎：《司南指南针与罗经盘》和《中国古代磁针的发明和航海罗经的创造》，均见王振铎《科技考古论丛》，文物出版社1989年版。
①陈元靓：《事林广记》卷10。
①《宋会要辑稿》食货50之4。
②《宋史·岳飞传》。
①《三朝北盟会编》卷176。
②《宋史·张觷传》。
③《金史·张中彦传》。
辽宋夏金时期的主要陆上运输工具是名目繁多的各种车辆，造车技术达到了前所未有的水平。据孟元老《东京梦华录》所载，宋时北方一些地区盛行的“太平车”，是一种载货车，有的二轮，有的四轮，由牛、骡和驴等畜力拖动，载重量可达数十石。张择端《清明上河图》就绘有由三头牛或四头驴拉的小型太平车。当时还有一种“平头车”，车的双辕前架一横木，由牛颈项负横木拖动。这种车运载量虽然不大，但轻便灵活，如果装置车箱，并前后开门，则可作为轿车，供商旅长途乘用。在宋代，独轮车更为普及，是当时农村应用最多的一种运输工具。独轮车既可载人，又可运货，一般是由一人推动。为了多装载货物，有的还由一人在后面推，一人在前面拉，并套有一头或两头驴，《清明上河图》中绘有多辆这种类型的独轮车。
指南车和记里鼓车是著名的构思巧妙的机械发明，在中国古代多作封建帝王出行的仪仗之用。指南车的指南和记里鼓车的记里，都是利用齿轮系的传动作用配以其他机件而实现的。不少文献记载，黄帝时就有了指南车，不过，这只是一种传说。但至迟在汉代已出现指南车，这是没有问题的。而三国时马钧创制指南车，则更为可信，此后如魏猛、解飞、令狐生、郭善明、马岳、祖冲之、索驭驎、杨务廉、金公立等都曾试制过，有成功也有失败，遗憾的是这些都没有更多的具体资料流传下来①。直到宋代，宋仁宗天圣五年（1027）工部郎中燕肃和徽宗大观元年（1107）内侍吴德仁又分别制成指南车。燕肃指南车和吴德仁指南车原理相同而形制稍有差异，关于其具体形制与内部机械构造，在《宋史·舆服志》中有较详细的记载。王振铎经深入研究，曾据以将燕肃指南车复原，其所制模型现陈列于中国历史博物馆。记里鼓车，亦称“大章车”，是一种用木人击鼓击镯自动报知所行里程的特种车辆。此车之名初见于《西京杂记》和《晋书·舆服志》。而其具体形制和内部机械构造，则最早见于岳珂《愧郯录》和《宋史·舆服志》所载天圣五年（1027）卢道隆和大观元年（1107）吴德仁所上造法。指南车和记里鼓车构思巧妙，因而引起国内外不少学者（近代）的兴趣，并对之作了深入的研讨和精心的模制，但由于史籍所载尚不完备，所以见仁见智，多有不同。至于历史上的指南车和记里鼓车究竟真相如何，尚有待更进一步的研究，现在学术界一般公认的还是王振铎先生的复原成果。
辽金两朝的制车业也比较发达。如辽时设有专门的车舆局，日常运输有毡车及运载货物的大车和小车等，有的车辆还用骆驼拖动。当时还有一种特殊的舟车，《泊宅编》提到：契丹强盛时，“兵马略集，便有百万。多作大舟，安四轮，陆行，以载辎重，遇塘水、黄河，则脱轮以度人马”①。这种水陆两用的大型运输工具是辽代颇为实用的创造。
指南针的发明与应用
指南针是著名的中国古代四大发明之一。早在战国时期，我国就已有关于“司南”的记载。“司南”是利用天然磁体指极性而发明的指向装置，可说是指南针的始祖。但由于司南还存在不少缺陷，所以在相当长的时间里，这种装置并未得到广泛应用。随着航海事业的发展和对指向仪器的需求，至迟到了宋代，人们终于发明了指南针，并使之逐步完善起来。现在已知最早见于文献记载的指南针制法，是曾公亮《武经总要》所载指南鱼。此书提到：指南车世法不传，鱼法以“薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也”①。这是一种利用地磁场的作用使铁片人工磁化而制作指南鱼的方法。人工磁化方法，在指南针发明史和磁学发展史上都是具有重大意义的发明。但这种方法只能获得较弱的磁性，还不能满足实际应用的需要。后来经不断研究与改进，人们又发明了另一种人工磁化的方法。《梦溪笔谈》载：“方家以磁石摩针锋，则能指南。然常微偏东，不全南也。”①这是一种利用天然磁石的磁场作用，通过人工传磁，而使钢针磁化的方法。这种方法简单有效，从而为具有实用价值的指南针的出现，创造了重要的技术条件。
关于磁针的装置，沈括提到了“水浮”、指甲旋定、碗唇旋定以及“缕悬”四种方法。②其中水浮法在当时应用较多。我国考古工作者五六十年代以来，在河北磁州窑遗址、沉船以及江苏丹徒和辽宁旅大等地的窖藏、墓葬中，陆续发现一些宋元时期磁州窑生产的“王”字瓷碗，碗底圈足内墨书有“针”字，据研究，这很可能就是浮针所用的针碗。此外，南宋陈元靓在《事林广记》中还介绍了与上述装置有所不同的新型指南鱼和指南龟：“以木刻鱼子，如母指大，开腹一窍，陷好磁石一块子，却以臈添满，用针一半佥从鱼子口中钩入，令没放水中，自然指南，以手拨转，又复如出”，“以木刻龟子一个，一如前法制造，但于尾边敲针入去，用小板子上安以竹钉子，如箸尾大，龟腹下微陷一穴，安钉子上拨转常指北，须是钉尾后”。③这是将一块天然磁石安装在木刻的鱼或龟腹内，木鱼置于水中指南，而木龟则在其腹下挖一光滑的小穴，对准安放在顶端尖滑的竹钉上，这样支点处摩擦阻力很小，木龟便可灵活转动以指南。这种装置方法是对指南针的重要改进，通用的旱罗盘，就是由这种指南龟发展而来的。
指南针发明以后，很快就被应用于航海。朱彧《萍洲可谈》明确记载：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”稍后，徐兢《宣和奉使高丽图经》也提到“惟视星斗前迈，若晦冥，则用指南浮针，以揆南北”。而南宋咸淳间成书的吴自牧《梦粱录》则说，航海行船“风雨冥晦时，惟凭针盘而行。乃火长掌之，毫厘不敢差误，盖一舟人命所系也”，“全凭南针，或有少差，即葬身鱼腹”。其中提到“针盘”。比之稍早的赵汝适《诸蕃志》也曾说“舟舶来往，惟以指南针为则，昼夜守视惟谨，毫厘之差，生死系矣”。以上引文大体上可以说明，两宋时期的航海，在一般情况下主要依靠天文导航，而在阴晦天，则用浮针作为导航的辅助设备。在南宋中期以后，航海技术继续有所发展，海上行船已主要依靠指南针（罗经）来导航了。指南针的发明和应用，是对中国和世界航海事业乃至人类文明的重大贡献。
造船与航海
辽宋夏金时期是我国古代造船业大发展的时期，出现了许多具有优良性能的新船型和改进船型，造船能力和造船技术水平都有了显著的提高。如宋代的造船业规模更大，在泉州、虔州（江西赣州）、潭州（湖南长沙）等地设有26处船场，每年造船3000多艘，其中尤以明州（浙江宁波）、温州两处造船量最多。史载：“哲宗元祐五年正月四日诏温州、明州每年造船以六百只为额”①。当时建造的大型海船，如出使高丽的使臣乘坐的“神舟”，载重量可达万石（约600吨）。有的远洋商船也相当大，吴自牧《梦梁录》说：“海商之船大小不等。大者五千料，可载五六百人。中者二千料至一千料，亦可载二三百人。”
这一时期创造的各种新型船，如多桨船、马船、铁壁铧觜海鹘战船、飞虎战船、无底船等，也都很著名，并在当时的战争中发挥了重要的作用。金朝船工还设计制造了一种“舡头傅铁”的铁头船。这实际上是一种适宜于在北方河道中破冰行驶的船只，造法虽然较为简单，却很实用。又如采用桨轮驱动，是我国古代造船技术的一项重要成就。史载唐代李皋曾创制二轮车船，而宋代杨么农民起义军的高宣，又创制大型桨轮战舰，吃水一丈多，有二三层楼，可载千余人，“以轮激水，其行如飞，旁置撞竿，官舟迎之辄碎”①，具有很大的威力，这是对“车船”的改进和发展。
就基本船型而言，宋代有著名的沙船，当时称为“防沙平底船”。沙船是平底的，不怕搁浅，尤其是在风浪中比较安全。而福船则是一种尖底海船，主要行驶于远海和南洋，宋人曾说：“海舟以福建为上。”②1974年，福建泉州湾后渚港发掘出一艘宋代海船，船身扁阔而尖底，原船通长约34.55米，宽9.9米，深3.27米，排水量达374.4吨。这艘古船，有13个船舱。从龙骨到舷侧共有14行船板，最厚的分为三层叠合共厚18厘米，并混合使用搭接和平接两种方法。用麻丝、竹茹和桐油灰捣合艌缝。据研究，该船结构合理，坚固耐用，具有良好的适航与抗沉性能，从中可见宋代海船建造技术已达到很高的水平。
在船舶设计制造方面，这一时期也有很多创新。如宋熙宁年间（1068—1077），黄怀信凿渠引船将御苑金明池作为大船坞以修理龙舟的方法；绍兴七年（1137）处州知州张觷在造船时，创用“先造一小舟，量其尺寸而十倍算之”①，这种先做模型再放样造船的方法，创造了船模放样的造船技术。金朝正隆年间（1156—1160），张中彦也“手制小舟才数寸许，不假胶漆而首尾自相钩带”②。而宋代文献中所说“船样”，可能就是船图和工料定额。如施德操《北窗炙炙录》记载当时造700料船，每船要用铁钉400斤，后来又降为200斤。此外如采用水密隔舱、采用铁锚和平衡舵、有些船增设浮板等，也都是改进船舶性能的重要措施。以上这些都是这一时期称得称道的造船技术成就。
随着对外贸易的扩大，造船技术的提高和指南针的发明及应用，辽宋夏金时期的航海事业也有了很大的发展。如宋代到南海诸国的航线包括了东南亚、阿拉伯以及非洲东海岸的广大地区。当时海船所到的地区和国家有五六十处，远远超过了唐代的活动范围。与此同时，中国的航海技术也有了相应的进步。总的来说，这一时期在航海技术方面有三项重要成就：一是对海洋潮汐的研究，二是航海图的绘制，三是指南针用于航海③。如我国唐代可能就已经有了引导船舶航行的航海用图，但据今所知，到了宋代才有关于航海图的明确记载。宣和五年（1123），徐兢所著《宣和奉使高丽图经》提到：“谨列夫神舟所往岛、洲、苫、屿而为之图”，但可惜的是现仅存该书文字部分而图已失传。南宋末金履祥曾建议朝廷派重兵由海道直趋燕蓟，攻打燕京，并详细绘制了一幅海图，备记海船所经岛屿的航路，“难易远近，历历可据以行”。但南宋朝廷并没有采纳他的建议。后来元人得到了金履祥绘制的图和说明，并经实地考察后，据以绘成图本，作为海上漕运的实用海图，元明两代又将其刻印成书，此即著名的《海道经》。航海图是海上航行的重要依据，在西方，直到14世纪才出现为实用目的而绘制的航海图。
①《东坡志林》卷4。
①王振铎：《指南车记里鼓车之考证及模制》，收入王振铎《科技考古论丛》，文物出版社1989年版。
①方勺：《泊宅编》卷10。
①曾公亮：《武经总要》前集卷15。
②沈括：《梦溪笔谈》卷24。
③王振铎：《司南指南针与罗经盘》和《中国古代磁针的发明和航海罗经的创造》，均见王振铎《科技考古论丛》，文物出版社1989年版。
①陈元靓：《事林广记》卷10。
①《宋会要辑稿》食货50之4。
②《宋史·岳飞传》。
①《三朝北盟会编》卷176。
②《宋史·张觷传》。
③《金史·张中彦传》。
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