世界古代前期科技史-第25章
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③ 参见孙机《中国古舆服论从》，文物出版社1993 年版。
① 参见王子今《中国古代交通文化》，三环出版社1990 年版。
② 参见阴法鲁等《中国古代文化史》，北京大学出版社1993 年版。
③ 同上书。
① 参见王子今《中国古代交通文化》，三环出版社1990 年版。
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11。玻璃制造的产生
春秋末战国初，一种新的材料在中国中原地区出现，这就是玻璃。按现
代定义，玻璃是经过熔融、冷却、固化的非晶态无机物。熔制玻璃的原料很
简单，石英砂是主要原料，单纯用石英砂就可以制成玻璃，但石英砂的熔点
很高，要在1700℃以上的高温才能熔融。这样高的温度在一般条件下很难达
到，在古代更是无法达到，这样就需要加进助熔剂来降低熔制温度。一般常
用的助熔剂是自然纯碱 （NaCO），草木灰（KCO）或铅丹（PbO），可以将
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熔制温度降到1200℃以下。此外还需要加进一些石灰（Ca…CO）作为稳定剂。
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有了这3种原料，经过熔化，成型和退火，即可制成简单的玻璃。
玻璃这种新材料首次在春秋末的贵族墓葬中出土，例如河南固始侯古堆
一号墓出土了数颗镶嵌玻璃珠；河南辉县发现的吴王夫差剑，剑格上嵌有三
块透明程度较高的玻璃；湖北江陵望山1号墓出土的越王勾践剑，剑格上也
嵌有蓝色玻璃块。战国初期的玻璃器数量有所增加，最著名的是湖北随县擂
鼓墩曾侯乙墓出土了近百颗镶嵌玻璃珠。这种镶嵌玻璃珠的制作工艺相当复
杂精细，甚至现在仿制出这种珠子也不容易。这种复杂的玻璃珠在我国春秋
末战国初突然出现，不能不考虑是贸易商品。在公元前10世纪中叶，西亚流
行着单色铸造磨琢的玻璃容器和彩色玻璃装饰品，在彩色玻璃装饰品中，镶
有同心圆的镶嵌珠是主要品种。这种镶嵌珠小巧美丽，便于随身携带，自古
以来就深受游牧民族的喜爱。经过中亚游牧民族的中介，西亚的玻璃珠由西
亚传入到中国中原地区，受到上层贵族的喜爱。以上4处最早的玻璃经过X
莹光测试和化学分析，其成份都为钠钙玻璃，与同时期的西亚玻璃没有差别。
镶嵌玻璃珠传入中国后，受到上层社会的欢迎。这种社会需求促进了中
国匠人用当地原料进行仿制。中国缺少自然纯碱资源，匠人们于是用氧化铅
和氧化钡代替自然纯碱，制造出外表相似，但配方不同的玻璃珠。战国中期
中国的玻璃制造业生产出大量的镶嵌玻璃珠，纹饰绚丽多彩，富于变化，比
西亚进口的玻璃珠还要漂亮。
新建立起来的战国玻璃业并没有停留在仿制西亚珠子上，而是很快被中
国自身的文化传统融合，生产玉的仿制品。自古以来，中国人对玉这种材料
有一种极浓厚的偏爱，很多玉制品被赋予特定的含义。玉料难得，磨琢加工
也很困难，普通百姓不易得到。这种社会需求促使新型诞生的玻璃业开始仿
制玉器。湖南战国楚墓发掘的玻璃璧已有120余件，都出土于中小型墓葬。
这些玻璃璧多为浅绿色半透明，也有乳白、米黄和深绿色的，模制铸造成形，
正面印有谷纹或云纹，反面粗糙无光，外观上与玉璧非常相似，达到了以假
乱真的程度。战国时期的玻璃璧已有近10件做过检测，都是铅钡玻璃，可以
肯定是中国匠人利用当地原料制造的。解决了原料的来源问题，并且得到传
统文化的认同，满足社会需求，玻璃业就具备了在中国生存发展的基本条件。
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八、古代印第安文明与爱琴文明的科学技术
1。古代印第安人的地理与历史概略
“印第安人”原为探险家哥伦布在最初到达美洲时对当地土著居民的误
称，意思是“印度的居民”。从此，“印第安人”就成为美洲土著居民的族
名，沿用至今。一般认为，自15000—25000年前印第安人由亚洲经白令海峡
陆续迁入美洲，然后从此向南迁徙，分布遍及南北美洲。在16世纪欧洲人入
侵美洲之前，印第安各部族的发展极不平衡。当时，北美和南美大部分地区
的各部落处于原始社会的不同阶段；但在墨西哥，中美洲和南美洲西部，已
经形成奴隶制国家，创造出高度文明，玛雅文明和印加文明是其杰出的代表。
尽管美洲的古代印第安文明的绝对年代较旧大陆的其他古代文明要晚，但古
代印第安文明是在与亚、非古代文明大陆基本隔绝的情况下独自发展起来
的，其灿烂光辉堪与任何其他古国文明相媲美。玛雅文明得名于创造这一文
明的印第安族玛雅人，他们在历史上曾建立过一个强大的国家——“玛雅
班”。历史上的玛雅地区东临加勒比海，南濒太平洋，西邻墨西哥中部，北
接墨西哥湾，占地325000平方公里。南部是高原，盛产松树、橡树和龙舌兰。
中部地势较缓，为热带雨林气候，经常下阵雨。北部尤卡坦地势较低，为热
带草原气候。玛雅地区相当于今天的墨西哥南部、危地马拉和伯利兹，并及
于洪都拉斯和萨尔瓦多西部地区。玛雅文明约从公元前2500年开始形成，公
元前400年左右建立早期奴隶制国家，公元3—9世纪为鼎盛时期，15世纪
衰落，最后为西班牙殖民者毁灭。
根据美国考古学家N·哈蒙德的划分，玛雅文明可分为前古典期、古典
期、后古典期三个阶段：①前古典期，即玛雅文明形成期。从新石器时代农
业村落出现到产生文学和树立传统纪年碑铭，年代约为公元前 2500～公元
250年。这一时期已有较完善的陶器，居民从事农业，种植玉米、豆类，生
产工具有石臼、石碾和其他磨制石器。住房附近有简单墓葬。年代稍晚有了
石砌墙垣和土台建筑，表明祭祀崇拜中心已经出现。公元前10世纪中叶开始
产生象形文字。②古典期，即玛雅文明鼎盛期。年代约为公元250～900年。
这一时期各地较大规模的城市和居民点数以百计，但尚未形成统一国家，都
是据地自立的城邦小国，各邦皆有王朝统治。各邦使用共同的象形文字和历
法，流行纪年碑铭，城市规划、建筑风格、艺术创作和生产技术等也大体一
致，约于公元700～800年玛雅文明达于极盛，此后急剧衰落。③后古典期，
亦称玛雅—托尔托克期。年代约为公元900～1520年。这段时期玛雅文明处
于衰落阶段，但在局部地区出现复兴的趋势。尤其是托尔特克人移居尤卡坦
后，将其有特色的托尔特克文化与原有的玛雅文明交流融汇成新的复兴，并
出现不少新的城邦。玛雅人居住地的居民成立了邻闾公社，公社的成员通常
有不同民族的名字，土地归公社所有。每家都自己耕种和收获，也可以拿收
获的谷物换其他物品。蜂场和多年生植物种植地是个别家庭的固定财产。其
他工作如狩猎、捕鱼和采盐，由公社成员共同去做，但产品则分配各人。在
玛雅人的社会中已经有了自由人和奴隶之分。奴隶大部分来自战俘。一部分
战俘被祭神，大部分留作奴隶。也存在把罪犯变为奴隶，以及同族人的债务
奴隶制度。负债人作奴隶一直要做到亲属们把他们赎回为止。奴隶们干最繁
重的工作，建筑房屋，搬运东西和服侍贵族。统治阶级是奴隶主——贵族、
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军事领袖和祭司。农村公社对贵族和祭司要尽义务：社员们耕种他们的土地，
建造房屋和道路，供给他们物资和用品，以及供应军队给养和向最高当局纳
税。从1520年起，西班牙人征服墨西哥，并对玛雅地区进行残酷统治，玛雅
①
文明遭到彻底破坏 。
大约12000年以前，第一批印第安人越过巴拿马地峡抵达南美洲安第斯
山地区。他们以渔猎和采集植物果实为生，只懂得最简单的工艺技术，并无
农业知识。到了公元前3000年左右，该地区的农业才开始其进化过程。经长
期的研究表明，南美洲印第安古代文明与玛雅文明并无继承关系。甚至在玛
雅文明出现1000年以前，现今秘鲁北部和中部的广大地区已存在有一种充满
活力的文化——查比因文化，从公元前10世纪起安第斯山区的印第安人已经
知道灌溉农业和驯养动物，他们的阶级关系已经开始发展。在15世纪初期，
出现了印加帝国。印加帝国是由原居住在秘鲁南部高原的一个讲歧楚语的小
部落来到库斯科地区逐渐扩展，征服这一地区而产生的。“印加”意为“太
阳之子”，印加帝国分布于南美安第斯地区的厄瓜多尔、秘鲁、玻璃维亚、
智利北部及阿根廷的一部分，中心在秘鲁南部的库斯科地区。印加文明的年
代为15—16世纪早期，全盛时期人口达600万。印加的农业发达，培植了甘
薯和玉米等40余种植物，修建了梯田和复杂的灌溉系统。采矿和冶金业在印
加经济中也占有重要的地位。铜和锡被开采用以冶炼青铜、制作武器和工具，
金银也被大量开采，用于制造装饰品和祭司品。印加帝国保存着许多原始公
社制度的残余。印加的每个部落是由10个分支——哈通阿里尤组成的，而每
个分支又分为10个阿里尤。阿里尤最初是父系氏族公社。每个阿里尤有自己
的村落并占有附近的土地；阿里尤的成员彼此都是亲族，并根据氏族（父系）
的名字命名。阿里尤实行异族通婚，氏族内不准联姻。在这种公社里分化出
氏族贵族。贵族代表人物监督公社社员的劳作，并监管公社社员们纳税；他
们的地段由公社社员耕耘。贵族们从印加最高统治者那里得到的土地是他们
的私产。祭司们也占有特权地位，他们征收一部分收获物作为收益。祭司们
不隶属于当地的统治者，而形成一独特的团体，由库斯科的最高祭司管辖。
奴隶处于社会最底层，从事最繁重的劳动。16世纪由于印加最高统治层兄弟
争位，国力削弱，加上西班牙殖民者侵入，1533年印加帝国灭亡，其经济文
化也遭到彻底破坏。
在孤立环境下发展出来的美洲古代文明，在几度辉煌后走向衰落。但是
在美洲大陆，特别是墨西哥、安第斯地区，印第安人的传统仍然存在，在逐
渐走向世界大同的潮流中，仍然会保持其独有的特色。
① 参见《中国大百科全书·考古卷》，中国大百科全书出版社1986 年版。
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2。古代印第安人的农业
1961—1969年，学者们对墨西哥城以东的普埃布拉州东端及南北流向的
萨拉多河中游河谷地带进行了考古学、人类学等多学科的考察，在此发现了
约公元前3500年人类培育出的玉米、豆类及棉花等，标志着这地区早期农业
的开始。
在大约公元前2000年前后，农业在中美洲已形成一定的规模。正是农业
的确立，为玛雅文明的发生和发展奠定了基础。当时在适于农作物生长的地
区出现了小型的村落，每个小村落由农田环绕着。村民用至今在拉丁美洲许
多地区仍然沿用的“刀耕火种”的方式开垦土地。每年人们在森林或灌木林
中开拓新的土地，砍下和放火烧完树木，如遇大树则用石斧将树皮砍去一圈，
再把树枝堆在树干四周，放火将其烧透。农作物就种在混合着灰烬的土中。
两三年后再让这块土地退耕归荒，另外再去开垦新的土地。这种耕作方法需
要大量土地间歇使用，才可能生产足以养家糊口的食粮。当时中美洲和南美
洲的印第安人的主要工具是用燧石和黑曜石制造的石器，公元10世纪后才开
始使用铜制工具，始终未能使用铁器，加之没有或缺乏大家畜而使农业的发
展受到限制。中美洲的家畜只限于狗、火鸡和鸭类，不可能用于田间耕作。
一切农田的耕作，都只能借助人力。因此人们只能集中在土地容易耕种的地
区。但是一种叫“查那巴斯”的耕种方法，使上述的缺憾多少获得补偿。在
墨西哥谷的沼泽地带，人们先开辟水渠，筑出挡土墙在墙间堆积芦苇和其他
植物作为表层土壤的泥基。种植作物的表层不断用渠底的淤泥加以补充，使
作物得到充分的肥料。这种人造岛的边缘和角落种有柳树，以防土壤流失。
“查那巴斯”一年可生长数季作物，极大地提高了农作物的产量。1519年西
班牙人入侵时，阿兹特克的都城诺奇特兰已经成为一个大都市，约为当时英
国伦敦的5倍，人口达30万人。在诺奇特兰周围即是“查那巴斯”带。在玛
雅地区中部，是林木遮盖的沼泽地带，旱地极少，然而在这些地区玛雅人却
生产出大量玉米，这在过去一直是个谜。近年美国宇航探测系统通过茂密的
森林，首先发现了玛雅1000多年前修建的排水网络。这些排水渠纵横交错，
规模巨大，位于危地马拉和贝利塞的热带雨林区。考古学者通过地区考察，
见到这些排水网，它们平均宽3至9英尺，深1。5英尺。排水渠是用石锄挖
成的，用以排水，然后在排干水的地带开出小块方地，种植玉米和可可。这
就解释了在公元250至900年间，玛雅人为何能在沼泽丛林种地，以养活二
三百万人口的问题。当时，玛雅人的主要农作物是玉米，其次有马铃薯、可
可、南瓜、番茄、辣椒、棉花、烟草等。
印加人在农业方面更为在行。尽管他们的耕作工具非常简单，主要是铜
制的锄头和附有镫的铜铲。但印加人借助其水利工程创造出农业奇迹。在印
加帝国之前约1000年，安第斯山区即已有较发达的农业。从那时起，人们已
开始开凿大小水渠，到印加帝国时形成一套周密庞大的灌溉系统。水渠引导
安第斯山高处的水源，渠底由石块铺成，并筑有石水闸，以控制水的流量。
引水道沿山坡蜿蜒伸展，甚至越过分水岭，有的水渠长达近百英里，将水引
导至缺水的山谷。这些古代的水渠，许多至今仍在发挥灌溉功能。这种水渠
除了灌溉之外，水中携带的淤泥还可肥沃农田。印加人还使用高效的有机肥
料——海鸟粪。人们从遥远的海边将海鸟粪运到山区，撒在农田里。印加当
局在当时已经对鸟类加以保护，使它们不断造福人类。在现今秘鲁一带的高
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地，印加人建造“安丹”（即梯田），将山坡改造为耕地以解决水土保持的
问题。人们用石块建造坚固的挡土墙，在其后�
