宋元三大发明在今天的发展

刘传成

　　中国誉满全球的四大发明，其中三大发明完成于宋代，包括活字印刷术（《梦溪笔谈》记载庆历年间1041-1048年）、指南针的发明与应用（《茔原总录》庆历元年1041年成书）、火药配方的改进和完善（1040年成书《武经总要》记载三个火药配方）。

　　马克思说：“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成了新教的工具和科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前的强大杠杆。”

　　沈括《梦溪笔谈》（成书于1086-1093年）记载指南针四种方法

沈括的贡献在于，他研究概括了四种可使“磁针”旋转指南的方法——水浮、指甲旋定、碗唇旋定、缕悬。

　　指南针，其实，我国很早就有应用，先秦的时候叫司南。而指南针的叫法要到宋朝。北宋时期的《武经总要》《梦溪笔谈》《本草衍义》等文献中均有使用指南针的记载。指南针的发明和应用是我国人民对人类的最大贡献之一。

中国对于“堪舆罗盘”的最早记载，是庆历元年（1041年）宋代杨维德的《茔原总录》。

“堪舆”，原来是天地之总名。《文选·甘泉赋·注》云：“《淮南子》曰：堪舆行雄已知雌。许慎曰：堪，天道也；舆，地道也。”《史记·日者列传》列有“堪舆家”。《汉书·艺文志》录《堪舆金匮》十四卷，列于“五行家”。后来，“堪舆家”成为相地看风水“职业者”之代称。

中国对于“航海罗盘”的最早记载，是宣和元年（1119年）宋代朱彧的《萍州可谈》。

江西临川南宋墓中，出土有两尊陶塑手持“堪舆罗盘”人像，一座底书“张仙人”，另一底书“章坚固”，塑制年代约为绍熙元年（1190年）前后。

以上两种“罗盘”，应该都与沈括《梦溪笔谈》所记载的研究有关。

北宋沈括在《梦溪笔谈》中说：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”“方家”，按《庄子》的说法，指道术修养深湛之人。后来，泛指一艺之专的大家，现在仍有“就教于方家”的用法。但唐以后，常指“医家”。《唐六典.尚药局》云：“凡合药宜用一君，三臣，九佐，此方家之大经也。”

孙思邈发明火药

隋末唐初医学家、炼丹家孙思邈（581～682），史称药王。选录入《诸家神品丹法》的《孙真人丹经》，相传是孙思邈所撰，记载有多种“伏火”之法。这类伏火之法，虽然炼丹家的原意，是为了使硫黄改性，避免燃烧爆炸，以达到炼丹的目的；但同时使他们认识到，上述丹方中含有硝石、硫黄和“烧令存性”（即炭化）的皂角子或马兜铃粉，三者混合具有燃烧爆炸的性能，从而发明了原始火药。故在炼丹时，有必要采取安全措施，将药罐放在坑内，与地平，四面并以土填实，甚至用湿纸盖，方砖捺，以土冢之。炼丹家正是通过他们的长期实践，才发现硝石、硫黄和木炭等混合物的爆炸性能，因此，至迟在808年以前，含硝、硫、炭三组分的火药已经在中国诞生。

维坊名人：陈规

陈规 （1072—1141） 字元则，宋抗金将领，著名军事家，安丘人。曾任安陆县令，顺昌知府，枢密直学士等职。

1126年（靖康元年）末金兵入侵中原时，陈规为安陆县令。德安府知府弃城逃跑，他代为防守，数次率兵大败攻城之敌，立大功，升龙图阁直学士，调任安徽顺昌（今阜阳） 知府。到任，即修城墙，招抚逃亡民众，为百姓建立保伍组织。1140年（南宋绍兴十年），宋将刘锜领兵赴开封驻防，路过顺昌府，他出城迎接。尚未坐好，传来消息说，金兵已经侵入京城。他告知刘锜城里有数万斛粮食，愿死守顺昌城。二人登上城墙，刚把守兵粗略布置好，金兵已迫近城墙，金龙虎大王率重兵接踵而至。陈规于是穿戴盔甲，巡城督战，并用神臂弓射敌，敌人稍退却。陈规又出奇兵，使用新式火枪，偷袭敌兵营，斩获多人。金人告急于兀术元帅，兀术率领10万大军攻城。当时天气炎热，他命守城士兵，清晨藏匿不出，待金兵在烈日下暴晒至午后体力最疲乏时，出城突袭，一举击溃金兵。此即中国历史上著名的“顺昌大捷”。他以善于守城闻名于朝野，得到皇帝褒奖。升为枢密直学士，调任庐州知州，兼淮西安抚使。1141年（绍兴十一年）因病去世。皇帝赠他为右正议大夫。1172年（乾道八年）追封为“忠利侯”，后加封“智敏”。

他于1132年（绍兴二年）发明的用大竹筒装填火药，临阵交锋时喷射火焰的火枪，应用于攻、守城作战之中，首开世界上制造管形射击火器之先河。他撰写的兵书《攻守方略》是一部总结作战实践经验的军事著作，在我国历史上较早提出了“重城重壕”、“守中有攻”及使用新式火枪等城邑防御作战理论和方法，对当时的军事理论及实践有重大影响。

陈规发明火枪（1132年）：长竹杆火枪，在此基础上女真人发明飞火枪，南宋1259年又改进成突火枪

“长竹竿火枪”通常由两人操作（也有资料称为三人），一人持枪，一人点火，发射时，喷出火焰，用来焚烧敌人营寨、栅栏、器具等，或者直接对付敌军士兵，有些类似于今天的火焰喷射器。

由于“长竹竿火枪”威力巨大，所以，逐步在宋军部队中推广，后来，金国在与南宋的战争中，缴获了这种武器。

女真人对“长竹竿火枪”进行改良，制造出体积更小，操作更便捷的“飞火枪”。

“飞火枪”以质地极佳的勒黄纸十六重为筒，“长二尺许，贯以柳炭、铁滓、磁末、硫黄(硝石)、砒霜之属，以绳系于枪端，军士各悬小铁罐藏火，临阵烧之，焰出枪前丈余，药尽而筒不损。”

除了发射火药外，“飞火枪”枪头尖利，还可以用于刺杀，具有冷兵器的作用，可谓一枪两用。

由于“飞火枪”取材容易，结构简单，便于大批量制造，很快就成为金军士兵的制式武器，有学者认为，这意味着中国古代单兵火枪正式诞生。

金国在与蒙古的战争中，节节败退，到了绍定二年（金天兴二年，公元1233年）正月，金哀宗带领忠孝军离开首都汴梁，退往归德。

蒙古军紧随其后，将归德重重包围，双方多次激战，逐渐形成对峙的局面。到了五月，金哀宗为打破僵局，派将领蒲察官奴带领450名忠孝军，携带“飞火枪”，出城夜袭。

五日夜里，蒲察官奴利用夜色的掩护，带领部队接近蒙古军营，然后点火齐射，450支“飞火枪”同时开火，蒙古军营顿时火焰连天，当天夜里，风力较大，火借风势，很快就成燎原之势。

蒙古军从梦中惊醒，看到冲天大火，纷纷抱头逃命，史书记载：“溺水死者凡三千五百余人”，仅慌不择路掉入河里淹死的就有3500人，再加上被火烧死和被金军杀死的，数量更多。

金军以区区450人，就取得歼灭十倍于己的敌人数量，还能“尽焚其栅而还”，可见，“飞火枪”的威力实在非同小可。

但“飞火枪”并没能扭转战局，也未能挽救金国

南宋在“飞火枪”的基础上，创制出更先进的“突火枪”，不仅能喷火，还能发射子窠（子弹），杀伤力更大，在战争中，给蒙古骑兵造成了重大损失

火药，严格意义上来说，并不是宋朝时候才有的发明，火药的发明很早，至少在唐代中期就已经配制成了雏形火药。但为什么我们都说宋代？因为到宋代，火攻器械的巨大发展和火药武器的使用，推动了火药的研究和配方的改进。宋朝的《武经总要》所记录的三个火药配方，是世界上最早公布的最完整的火药配方。

　　活字印刷术发明人是毕昇，他是北宋发明家。其发明活字印刷术，比德国人古腾堡发明金属活字印刷早四百多年。他本来是一个印刷铺工人，专事手工印刷。他在印刷实践中，深知雕版印刷的艰难，认真总结前人的经验，发明活字印刷术。此技术被《梦溪笔谈》收录。

①汉字激光照排系统：华光号印刷机（1979年王选）

②北斗卫星导航系统（2000年孙家栋）

③全氮阴离子盐（2017.1.27胡炳成）/王泽山火炸药：卫士-2火箭炮