科学技术

作为楚文化组成部分之一的科学技术,在楚国的早期阶段已有了发展。楚国科技发达的领域主要表现在农业生产技术、青铜冶铸技术和天文学等方面。

  首先,在农业生产技术方面。楚人已超越了“刀耕火种”的原始的生产方式,而采用新的耕作方式--“火耕水耨”。 火耕水耨是古代的一秤耕作方法。《史记·贷殖列传》称楚越之地“火耕而水耨”,“火耕”即用火烧掉荒地上的野草,然后下水播种,这样既可增加水田肥力,又可用草灰作肥料;“水耨” 是将稻田中的杂草灌水沤腐,化作肥料。实际上,到了春秋时期,楚国的农业生产技术义进了一步,越过了“火耕水褥”水平,而开始使用青铜与铁制农具(1),并采陂灌与井灌技术。湖北襄阳山湾出上一批春秋晚期铜器,其中有斧、钵、镰刀、削刀、锄(2:铁口锄)等。春秋中晚期和战国时期,铁器的生产工具已在楚国广泛使用。铁器工具的广泛使用,大土地开垦与农业精耕细作创造了良好条件,土地利用率大大提高。与此同时,楚国的农业在春秋时期还开始使用了铜或铁犁,代替了过去的石犁。

  春秋战国时期,楚国的凿井技术、井灌技术也已经相当发达,井的种类依井圈质料分。有陶井、木井、柳条井圈井等,楚国农民已懂得运用桔杆汲水浇灌园圃。

  楚人在长期征服水旱灾害中创造发展了农田水利工程,这些工程促进了楚的农业生产和经济发展,有利于楚国力的增强。在楚国兴建的水利工程中,以期思陂与芍陂最为著名,其中期思陂是我国古代最早的大型水利工程,并将期思之水引入雩娄之野,这是一条主干渠,由庄王时期的孙叔敖(3孙叔敖墓)主持兴建。期思陂的建成,为大面积发展水田作物提供了有利条件,使水稻的大量种植成为可能,楚庄王在期思陂建成后不久即破格重用了孙叔敖为令尹。自此以后,楚人推广了截引河水的工程技术。

  楚国的青铜冶铸技术起步较晚,但后来居上。楚成王征服江汉后,青铜冶铸业得到了突飞猛进的发展。大冶铜绿山古铜矿的开采不晚于西周,是我国迄今发现规模最大的而且保存最好的古铜矿,矿区长约2公里、宽约1公里,采用竖井与横巷结合的开掘方式,矿区还发现炼铜竖炉十多座。楚国的红铜冶炼基地在大冶附近,而青铜铸造地则在郢都纪南城及附近地区。矿产原料来源有了保证,产品也就增长了,丰富的实践,促进了铸造工艺的进步与发展,到庄王以后,楚国铜矿的采掘、冶炼,青铜铸造等都已超越中原与吴越,在春秋中晚期位列诸国之首。

 楚国的青铜铸造方法分铸法、失蜡法等。所谓分铸法,即器身与附件不是一次铸成,往往先铸附件,再铸器身,然后用铜或锡作焊剂把器身与附件焊接起来。另外还有用失蜡法与漏铅法铸成的。失蜡法先用蜡料作出铸件的模型,可在蜡模上作出繁复的纹样或使之具有复杂的形状。在蜡模的表面涂以粘土及沙石的粉末等,加热烘烤,蜡模熔化流出,从而形成坚硬的铸件用范。目前我国发现的最早失蜡法铸件是楚共王熊审盏。河南下寺楚墓出土的铜禁、铜盏及曾候乙墓出土的尊盘(4)也都是我国早期的失蜡铸件。在当时条件下,楚国的这种青铜铸造方法与技术显然是第一流的。

  髹漆工艺是楚文化最具代表性的成就之一。髹漆业是春秋时期兴起的手工业,但以楚国的漆器最为精美。楚国的漆制品中,花纹的颜色就有红、绿、金、银等色,表明楚国的漆工艺中,已经采用了多种颜色的“色漆”,“色漆”一定要在漆中添加植物油。楚国制漆工业的发展,特别是植物油的熬制,可以看作是高分子化合物的加热聚合问题,它标志着我国古代漆化学的萌芽。特别是油漆并用工艺的产生,是髹漆工艺的一个重大发展,它标志着原始的涂料工业从单一材料向复合材料的进步。

  春秋战国时期,楚人掌握当时一流的丝织工艺。中国,是世界上最早生产丝织品的国家,而先秦时期的丝织品在1981年以前,只有残件或残片发现。1982年,江陵马山一号楚墓出土了丝织衣物35件,品种之繁多,工艺之精湛使世界考古学家为之震动。人们终于看见了中国古代丝绸光辉灿烂的面貌。经上海纺织科学研究院理化分析室对丝纤维进行鉴定,其结果是各种特性棗即显微镜所示纵面投影形态(4)、X光射线所示第二峰值的20数值、吸热峰值和氨基酸含量等,都与现代湖北桑蚕丝纤维相同或相似,证明这些丝织品具有很高的工艺水平,并且是楚国自己的产品。这些丝织品按其织造方法和组织结构,分为绢、绨、纱、罗、绮、绵、绦、组八类。这些丝织品几乎包括了先秦丝织品的所有种类,其精美程度超出了人们的想象。由出上的实物证明,战国早期楚国的缫丝织帛水平居列国之首。

  春秋战国时期的楚国,是当时天文学最发达的诸侯国之一,楚国的职官中专设有大史和卜尹,负责观察星象、研究天文。《史记·天官书》列举了自远古高辛氏至战国时期的天文学家共十四人,其中有两位是楚国人,他们是甘德和唐昧。甘德长期观察研究天象,曾系统地观测了金、木、水、火、土五个行星的运行规律,精密记录了恒星的位置,编成恒星表,他还著有《岁星经》与《天文星占》两部著作,后人将《天文星占》与魏人石申所著《天文》两书合成一书,名为《甘石星经》,这是世界上最古老的一份恒星表。据唐人《开元经占》记载,甘德曾观测到木星的卫星小赤星,这个发现比意大利物理学家伽利略和德国天文学家麦依耳早了近二千年。

  甘德与石申还研究整理了二十八宿体系。一九七八年,湖北随州市擂鼓墩1号墓出土了一个漆箱,箱盖上按星空方位写着二十八宿星名,漆箱箱盖面黑漆底色上绘红彩,中间用粗笔写着一个篆文的“斗”字,绕“斗”字一圈用篆文写着二十八宿名称,盖面一端画着青龙,一端画着白虎,四周绘有图案。这表明二十八宿学说在楚国已广泛流行,这幅二十八宿图,是保存至今的珍贵的天文学资料(5)。

  1973年,长沙马王堆3号汉墓出土了一部《天文星象杂占》帛书,系战国时楚人所著。帛书画有二十九幅名称、形状不同的彗星,是迄今已知世界上最早的关于详细描绘彗星不同形状的图,无疑是一份极其珍贵的天文学研究资料。

  楚人在数学方面也取得了非凡的成就。1984年在江陵张家山247号汉墓中出土的《算数书》是我国数学史上也是世界数学史上惊人的发现,它把我国数学的成书年代提前了300多年。该书由两百余支竹简组成,全书内容分为计算方法数学应用两部分。据考证,此墓主人是楚国人,《算数书》成书不会迟于战国晚期、其内容和书写体例,都与迟于它约三个世纪的我国古代的数学名著《九章算术》相近。因此,它可能是《九章算术》的母体。《九章算术》是中国古代传统数学的代表,其思想方法是着重应用与计算。