原标题：贾国涛《器利而工善——解析宋代攻城头车的造物意匠》


器利而工善——解析宋代攻城头车的造物意匠 6park.com
贾国涛 6park.com
作者贾国涛，重庆大学教师，研究领域：宋代艺术史、物质文化史 6park.com
摘要：宋代攻城头车由屏风牌、中部头车、绪棚三部分构成，是宋代武备兵械攻城工程作业技术——“攻具”的重要发明，其科学化的结构设计、精密化的制造技术和系统化的作业方式集中体现了宋代半机械化设计的一般原理和造物思想，同时透视了宋人在科学技术领域匠心独运的造物意匠。 6park.com
关键词：宋代攻城头车 结构设计 制造技术 作业系统 造物意匠 6park.com
攻城是中国古代战争中攻略力量最大的战事之一，宋代宰相曾公亮、参知政事丁度所撰的《武经总要》里说：“凡欲攻城，备攻具，然后行之。”[1]又说“盖士卒犹工也,兵械犹器也,器利而工善,兵精而事强,势则然矣。”[2]在古代战争中，军事技术的目的性最强，在攻、守城中充分应用各种工具技术手段，对于交战双方都具有重要意义，甚至决定着战争的胜负。《武经总要》所录的“攻具”有10种，分四类：交通技术类、攀登性机械技术类、侦察性信息技术类、工程作业技术类[3]，这四类“攻具”中，工程作业技术类的设计制造和作业系统最典型性，而该类中的攻城头车科学化的设计、精良的制造技术和系统化的作业方式集合了攻守城兵械的大成，体现了宋代工、农、兵等纯粹科学中大型半机械化器械设计的一般特征——科学性、技术性、实用性的高度统一，是解读宋代儒学与科学良性互动关系和宋人造物意匠及其相关精神传统的重要载体。  6park.com

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一、精思巧构——攻城头车的结构设计  6park.com
攻城头车（图1）是屏风牌、中部头车、绪棚组合成车队的总称，宋代在前代“头车”的基础上经过科学改良发明的一种组合式的攻城作业车，成为古代攻坚作业中结构最为复杂、设计最为精良、功能最为完备的攻城兵械。攻城头车主要应用在战争处于绝对优势——对方坚守不出，面对比较坚固的城池，需要组织工程兵进行开挖战时地道、掘城墙、堆土台等非常性的军事工程工业。  6park.com

1：头车 6park.com
1、中部头车设计（图2、3）：位于屏风牌之后，是车队的核心部分。《武经总要》对其描述为：“身长九尺，阔七尺，前高七尺，后高八尺。以两巨木为地栿，前后梯桄各一，前桄尤要壮大。上植四柱，柱头设涎衣梁，上铺散子木为盖，中留方窍，广二尺，容人上下……”[4]具体结构设计为：在两根粗实的地栿上以直榫方式楔入四根方木，四周以涎衣梁结构连接，形成长九尺、宽七尺、高七尺的方形体的木构框架，顶部用散子木板制成车盖底板，再蒙以生牛皮，并从顶盖的四面垂直延伸至侧墙半尺，再用铆钉固定在涎衣梁和车墙散子板上。车顶设有两处开窗，一处为车前面顶部的两个侦察天窗，每个窗口为二尺见方，用于随时关注车外军情，为增加天窗侦察敌情的安全性，侦察天窗的前面设有二尺高的屏风牌；另一处为车顶中部的消防窗口，大小为二尺见方，窗口旁放置麻搭和泥浆桶，若遇对方火攻，可用麻搭沾泥浆扑火，以防车体被烧毁。为便于车内人的侦察和放取物什，在车厢的前后栿与两处天窗相对应的位置各设一组梯桄，以便上下攀登，其中侦察窗口下的梯桄形体略大（使用率高，坚固性要强），消防窗口处的梯桄略小。车墙前后为空，只在左右两侧用散子木板封闭，以防御外部侵袭或者作业时砂石滚入车内。车厢底部是活页式直榫套插结构的木板平铺，这种活页铺板有两种运作方式：头车在顺利前进时人可以坐立于底板上，若遇非正常情况或需加快行军，可撤去地板活页，人在车内推动车走。为增加车行、停的稳固性，头车的左右两面各伸出三支拐子木，可防止头车前行中因地面不平而晃动的幅度过大，另在车头停靠时，又可用以支撑地面，稳定车体。  6park.com
2、屏风牌设计（图4）：屏风牌的功用是在挖地道或地道中行军时，保护头车内人（中部头车前后为空）的安全，避免直视敌人而带来伤亡，在结构上由迎面板、侧板和掩手构成。屏风牌是用坚实的方木（宽五寸、厚六寸）制成三面围合的框架后，在框架的前、左右用生牛皮封闭，形成遮挡。迎面板由上下两部分以活页链接，下面部分的与侧板、掩手等高为九尺，掩手与侧板以活页链接，形成了一个开合自如的方体造型，可容数十人，在安全行军中可以打开所有合页形成三面围合空间，以便侦察外部军情，若遇军情则可以关闭合页，形成全封闭空间，用以确保人身安全。  6park.com

2：中部头车  6park.com

3：中部头车 6park.com

4：屏风牌 6park.com
3、续棚设计：“接绪头车架木为棚”，续棚在中部头车的后面，尺寸与中部车头基本相近，其作用一是为供攻坚作业人员的休息、换班之用，二作为转移挖掘土砂的转运地，故在体量和空间上比头车略小两尺左右，而根据不同的作业要求，绪棚又分为排搭绪棚、挂塔绪棚、不排搭绪棚三类。  6park.com
⑴不排搭绪棚（图5）：内部结构与中部头车相似，在地栿上装置两根长杆，每根长杆上挂有土笼子，用于装运开地道挖掉的砂土，然后带出地道。作业时地栿左右各安装四个轮子，用千斤麻绳与中部头车连为一体，即可进入作业。该绪棚多用于安全状态下的作业环境，无需遮挡，运行起来较为简易。  6park.com
⑵排搭绪棚（图6）：内部结构与不排搭绪棚相似，无车体中间的横栿，顶部的为盖笆（生牛皮编制成），前左右侧面为活页垂笆，底面为合页散子板，后为空，形成上下前左右围合的半封闭空间，整体的体量比中部车头矮三、四尺左右，内可容纳十人左右。作业时在左右地栿下安装一组车轮，绪棚后面装有“找车”（木绞车），其作用既起到助推作用，“找车”上又安装鹿颊、索二条，增加绞车行走的稳妥和停靠的稳定性。排搭绪棚在具体的作业中具有体量较小、行动便捷的特点，主要用于快捷性作业。  6park.com
⑶挂塔绪棚（图7）：与排搭绪棚整体结构设计基本相同，体量略大，一般比中部头车小二尺左右，在车内安置係排沙柱，防止车下泥土砂石堆积。作业时在地栿下安装四轮，具有容量大、行动平稳的特点，不足就是行动不便捷、灵活性较弱。  6park.com

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头车车队除了用于开挖地道外，还常被用于其他战事中：中部头车与尖头木驴车、轒輼车等都是常用于进攻的大型攻坚器械；屏风牌在其他战事中为常用作遮挡、防护，和木幔车都是古代战争中必不可少的屏障攻具；绪棚独体在古代战争中也常作为转运工具。因此，就功能而言，攻城头车的三个组成部分，分可各尽其能，而用两根千斤麻绳将屏风牌、头车、绪棚三部分连成一个体，并安装十轮（或八轮）便构成一个能攻能守、能装能卸、进退自如、具有严密机动功能的半机械化工作体系。  6park.com

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二、合分随宜——攻城头车的作业系统  6park.com
攻城头车是利用地道攻城的核心攻具器械，其作业系统的质量关乎着攻城的胜败。攻城地道主要有两类：一是挖成地道直达城内某处地面或者某一防御体系的内部，使步兵能循地道突入守方内部，解除其守防；二是破坏防御的城墙，使其塌陷，直接攻入城内[5]。在开挖地道之前：“凡攻城凿地道，以车敝人。先于百步内，以失石击当面守城人，使不能立，乃自壕外进车。用大木二条，各长一丈八尺，谓之揭竿，首插前桄下，稍压后桄，出，以土囊压竿，稍令揭车首昂起。每进，便设绪棚续后。遇壕，则运土杂刍藁填之，运者皆自车中及绪棚下往来，失石不能及。”[6]即在挖地道前要消除守城人员、清理障碍，关于头车基本的作业方法，《武经总要》里讲：“地道约高七尺五寸，广八尺，凡攻城者使头车抵城，凿城为地道，每开至尺余，便施横地栿立排沙柱架奄梁，防城土下摧。凿之渐深则随益设之。役夫运木皆自头车、绪棚内外来往冗城欲透量，留三五尺以来，则积薪于内，纵火焚之，柱折则城摧。”开挖地道的工具主要有：铲、镢、锹、锛等。具体作业方式为：将屏风板、车头、绪棚、车轮组装好，用两根千斤麻绳分别拴“找车”横栿的两端，穿过中部头车地栿上的铁环，将麻绳的另一端拴在屏风牌地栿顶端，将屏风牌、中部头车、绪棚连成一体进行作业。其中，千斤麻绳（粗三寸）除起到连接作用外，在车队前进时带动“找车”的“索二条”转动与车轮形成联动关系，在行军过程中强化屏风板、车头、绪棚各部分之间的协作关系，并起助推作用。中部车头内可容三十余人，但要留三五尺空间装满积薪柴草及引火之物，故一般车内只容十余人。在头车进行攻坚作业时，先将整个车队推至城下，撤除屏风牌，使中部车头更加接近挖掘地道之处，拆去中部头车活页底板，在车内进行挖掘操作。中部头车工兵主要负责开挖，而绪棚内的人员则将挖出来的砂土转移出去。当挖到约七尺深度时，开始向前挖，车头每前进一尺左右，便放置横地栿支架（图8，宽、高一般与所挖地道等同）,以防地道塌方。挖地道运出的砂土则另有用途：一是将挖掘出的砂石泥土沿着城墙累积，士兵可以攀登上至城墙；二是若距离城墙较远，则可在高丘上安置可容纳十余人的侦察小屋（木构结构、生牛皮做成顶棚）。针对攻城地道的两种类型，第一类地道是要穿过城墙的地基，直抵要攻略的目的地，将头车丢弃在地下，士兵按计划解除防守；第二类则是用来摧毁城墙地基：当地道已抵达墙基地下位置时，要增加横地栿的数量，用于支撑城墙，以保证士兵的地下安全和顺利逃出，待所挖地道能穿过墙基，将头车内的积薪柴草堆入墙下地道，然后连同地栿、中部头车一起纵火焚烧，墙基下燃物烧尽，则城墙塌陷，将兵可趁机攻入城内，与城外的将兵里应外合攻占城池。  6park.com

5：不排搭绪棚 6park.com

6：排搭绪棚 6park.com

7：挂搭绪棚 6park.com

8：横地栿支架 6park.com
攻城头车（车队）从单体设计到组装成为一个联动的攻城作业系统，再到挖空城墙基础，完成整套作业系统，具有三个重要特点：在设计思想上，崇实黜虚、致用厚生、器完不饰——即攻城头车的所有结构设计、材料应用都是为了特定的实用功能；在机动功能上，屏风牌、中部头车、绪棚各尽其用，三者合而为一形成严密的半机械化系统，可谓“一机三事，始终具备，辩而能通，兼而不乏，省而有要……”[7]；在攻城作业技术上，依靠自身的机动原理、运行方式，具有工役俱省，简易便捷的特点。攻城头车的这种联动组合、分而各为其能的半机械化设计，也同时出现于其他领域，亦如荆三林先生所指出的：宋（元）的农业器械是“‘生产工具发展史的转折点’，最大成就就是生产工具动力机与攻具机的联系，以及传动装置上的革命。”[8]一直被后世沿用。  6park.com
三、匠心独运——从攻城头车透视宋代造物意匠  6park.com
“华夏民族之文化，历数千载之演进，造极于赵宋之世。”[9]这种文化的“造极”：在制度、人文上“三代而降，考论声明文物之治，道德仁义之风，宋于汉唐让焉”[10]，并由此形成了以长期和平为前提，以“王者虽以武功克定，终须用文德致治。”[11]为国策，以多元开放为背景，以淑世精神为主导，以平民文化为主体，以严谨内省而又不失创造力为特征的“宋型文化”；在物质、技术上：整体社会经济积累雄厚，科学技术的高速发展与成熟达到了空前水平——“它把唐朝所设想的很多东西变成了现实”[12]，特别是武备兵械设计，亦如沈括所说：“器仗铠胄，极古今之巧也。武备之盛，前世未有其比。”[13]同时，与之相关的科学理论亦呈现出蔚然大观。  6park.com

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宋代攻城头车,从结构设计的巧思到制造材料的精选，再到制成坚实好用的武备兵械，最后形成联动化的作业系统，并以“武备典型”写入中国第一部兵书集成——《武经总要》，虽为个案，却牵动着宋代儒学、科学、物质、技术发展的整体状况，甚至一个发明时代的社会生态。更重要的是：攻城头车所蕴含的“器利而工善”的事理学思想，是宋代儒学与科学互动关系下宋人理性、严谨的科学态度和创新精神的凝聚，进一步折射了独具宋代特点的造物意匠，亦或者说是一种带有“工匠精神”的设计创造。  6park.com

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李砚祖教授在“工匠精神与创造精致”一文中，对“工匠精神”的界定为：“所谓‘工匠精神’，实质上是指一种工作中一丝不苟的工作态度和追求精工精致的精神。”[14]并从历史、工艺设计诸领域阐述其基本概念，强调“重提工匠精神”的重要性、必要性。然而，从大历史观去考察“工匠精神”的固有内涵及其时代流变，将“工匠精神”仅限于偏重于技术层面的“一丝不苟的工作态度和追求精工精致的精神”还有待进一步的诠释，即除却“一丝不苟的工作态度和追求精工精致的精神”这一基本内涵外，“工匠精神”的形成既是一个累积的过程，又应具特定的时代特征——“工匠精神”形成的社会生态：应是在什么样的社会环境、制度背景下产生的何种精神意念和造物思想，并外化为一种“造物行为”，同时在“一丝不苟”和“精工精致”的造物过程中是否凝聚着一种严谨、科学、理性规制下“匠心独运”的创造精神。  6park.com

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唐以降，科举引领着知识分子的思想和价值方向，宋代“文德致治”下科举制度的高度成熟是华夏文化“造极于赵宋”的重要因素，科考以策论（实务论）、经义为主，天文、科学、地理等[15]亦属考察内容，这潜在的为宋代儒者奠定了较为全面知识结构——“一物不知，儒者之耻”已成为士林的共识，并将天文、地理、医药、百工之术等“小道”纳入“三才之道”，诚如朱熹所言：“小道不是异端，小道亦是道理，只是小。如农圃、医卜、百工之类，却有道理在。只一向上面求道理，便不通了。若异端，则是邪道，虽至近亦行不通。”[16]朱子对“大道”与“小道”关系的认识代表了宋儒的主流观念——对作为“小道”的“科学技术”，不仅没有偏见，且主动参与其中，这是宋代科学技术发展和科学理论成果诞生的重要内因，也是宋代科学精神的核心。  6park.com

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“澶渊之盟”后，面对“内则无以社稷为优，外则不能无惧于夷狄”[18]的国情，宋代士大夫群体表现出了中国古代前所未有的社会责任心和淑世精神：或以“大道”作为政治理想践行的对象——变法，或以“小道”——科学研究作为强国之策。在“文德致治”的国度，宋代帝王对文人的礼遇和科学技术的重视在中国封建社会史上可谓前所未有，其为宋代儒学与科学形成良性的互动关系提供了最为可靠的行动话语和制度保障——宋代儒者将科学研究纳入了经世之学的范畴，不仅丰富了原有的儒学内容，也使科学研究注入了浓郁的人文精神和文化品格……因此，宋学的精神、儒者的情怀在科学研究中逐渐形成了一种严谨、精进的作风和创新、创造的精神传统。为鼓励臣下参与科学研究，宋代历帝都予以了高度重视，如收录攻城头车图文的《武经总要》完成后，宋仁宗御笔作序，言撰此书之目的在于弘化文德致治、以杀止杀、以战去战、取鉴成败，并表现出了极为谦逊的态度，曰：“尚书工部侍郎参知政事丁度总领书局，適成编缀，形于奏请，原赐叙因，言用兵之道，有愧博古之能，聊以冠篇，传至可矣。”[19]在帝王的大力倡导和支持下，柱国大臣、文人士大夫参与科学研究一度成为两宋特有的文明气象，而曾公亮、丁度以文官参与武备设计和理论研究不过是一个凡例，另如：宰相苏颂独创被誉为“世界第七大发明”、当时世界最精密的计时器械——“水运仪象台”，躬身研制制造之法，后亲撰图文并茂的《新仪象法要》；北宋将作大监李诫，不仅是当时主持和设计建筑营造的干吏，又奉命编修我国第一部完整的建筑设计与施工专书——《营造方式》；沈括曾历任司天监、三司使等，学识上是一个典型的“百科杂家”，在躬身实践的基础上撰成中国第一部百科全书——《梦溪笔谈》；苏东坡大学士，曾参与过瓷器的设计与监制，还发明插秧农具——“秧马”，并以《秧马歌》描述其结构、功能和使用方式……可以说，正因有了文人士大夫，特别像曾公亮、丁度、苏轼、燕肃、苏颂、沈括、李诫等官居宰辅或国家枢要的儒臣直接参与科学研究，使得宋代科学技术、造物生产不仅具有严谨、精致的品质，更体现除了一种具有人文精神的自觉性。在科学研发与生产的过程中，文人士大夫主导的精英阶层，上通君王，下连“手艺工匠”，充当着“多元一体”角色——政治制度的执行者、文化品质的引导者、设计师（工程师）、设计管理者、学者（科技理论总结与研究），并由此形成了宋代儒学与科学良性互动关系中“士”与“工”的协作模式，在长期交流与协作中逐渐铸造了宋代特有集科学、技术、儒学、艺术的思维一体的精神传统。  6park.com

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结语  6park.com
任何一种具有典范性的造物行为都具有一定的时代性，宋代攻城头车所反映的科学思想和设计意匠及其特定内涵额工匠精神都是特定社会生态的产物且具有制度性，并在一个良性的社会互动机制和现实环境土壤中逐步形成一种常态，而这种“常态”跨越制度和阶级之后便成为了一种具有历时性与共时性的民族智慧和精神传统。从某种意义上，正是宋代全社会的上下融通，以“文德”、“实学”、“淑世”为内质，以一种持久性的精神意志创造了一个文化造极的精致时代——成就了中国古代的重要发明五成集中于宋代的辉煌、“四大发明”有其三的创举、公元10世纪至13世纪全世界重要发明半数以上产生于宋代的中国。 6park.com
注释： 6park.com
[1]（宋）曾公亮，丁度：《中国兵书集成3·武经总要（一）》，辽宁书社，沈阳，1990，第407页， 6park.com
[2]同[1]，第659页 6park.com
[3]吕变庭：《北宋科技思想研究刚要》，中国社会科学出版社，北京，2007，88-90页。 6park.com
[4]同[1]，第429页 6park.com
[5]陆敬严：《中国古代兵器》，西安交通大学出版社，西安，1993，第216页 6park.com
[6]同[1]，第429-430页 6park.com
[7]（元）王祯：《农书》，中华书局，北京，1956，第409页 6park.com
[8]荆三林：“关于中国生产工具史阶段的划分”，《中国农史》，1986⑴，第104页 6park.com
[9]陈寅恪：《陈寅恪集·金明馆丛稿二编》，三联书店，北京，2011，第277页 6park.com
[10]（元）脱脱：《宋史·太祖三·本纪》，上海古籍出版社，上海，1986，第5194页 6park.com
[11]（宋）李焘：《续资治通鉴长编·卷二十三》，中华书局，北京，1992，第528页 6park.com
[12]（英）李约瑟：《中国科学技术史·导论》，上海古籍出版社，上海，1990，第138页 6park.com
[13]（宋）沈括：《梦溪笔谈·卷三》，参见《梦溪笔谈选注》，上海古籍出版社，上海，1978，第2页 6park.com
[14]李砚祖：“工匠精神与创造精致”，《装饰》，2016⑸，第12页 6park.com
[15]如北宋宰相苏颂庆历二年进士，科学成就上享有“一人夺得七项世界第一”的美誉，两次科考题分别为“斗为天之喉舌赋”、“历者天地之大经赋”，均是以“赋”为文体对天文、自然科学的考察。 6park.com
[16]（宋）黎靖德：《朱子语类·卷四十九》，中华书局，北京，1986，第1200页 6park.com
[17]（宋）王安石：“上皇帝万言书 ”，《王文公文集·卷一》，上海人民出版社，上海，1974，第1页 6park.com
[18]（宋）赵祯：“武经总要叙”，《武经总要》，第7-8页 6park.com
[19]图1-8引自《武经总要》 6park.com
篇末题记： 6park.com
这是疆土版图最小的王朝，却是经济发展最强盛的时代。 6park.com
这是君主权力最限的王朝，却是士农工商最活跃的时代。 6park.com
这是军事扩张最弱的王朝，却是科学技术最发达的时代。 6park.com
这是对外交往最狭的王朝，却是文化影响最深远的时代。 6park.com
……  6park.com
“历史是任人打扮的小姑娘”——谁拥有了权力谁就拥有了“书写”历史的权力，并根据其统治思想对历史上任何一个朝代下“论调”。然而，文明的进程、历史的真相自有其“隐身保全”之法，时刻等待着渴望了解她、认识她的有识者拂去历史的风尘，以恢复神采本真。宋代作为华夏文化造极（陈寅恪）、中国文艺复兴时代（谢和耐）、中国近世之开端（内藤湖南）、中国古代科学发展的顶峰状态（李约瑟）的诸多论断已经被中外无数学人所证实，尤其是近年来中外宋代研究的诸多学人的不懈努力及其所形成的共识，使得半个多世纪以来盛行的“积贫积弱”的狭隘认识也逐渐有所改观。事实上，短期内想扭转一种积习已久的狭隘性认识或者误读绝非易事。因此，从宋代社会结构与文化形态的宏观视野，以问题意识为逻辑考订与学理阐述的出发点，从政治史、经济史、科技史、艺术史、社会生活等诸多角度、多层次的对宋代——一个“斯文”时代的深度理解、正名及扭转以往某些狭隘性认识，路，还很长，很长…… 6park.com
本文曾刊发于《装饰》 杂志2016年第10期 略有改动  6park.com
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