宋辽金夏科技史之水利工程、手工业及兵器工业

水利工程、手工业及兵器工业
　　（一）水利工程技术的发展
　　北宋王朝建立后，结束了长期五代十国的分裂局面，加强了中央集权制。
　　南宋偏安江南，促进了长江水利事业的发展。两宋时实行对内强干弱支，严防内变，对外消极防御、苟安求和的基本国策，给政治经济文化带来极大影响。两宋时期的水利工程方面，有开凿和组织以开封为中心的人工运河网；北方边防的水利着重于防御金人的入侵，长江下游地区塘浦圩田进一步扩展。
　　１。农田水利灌溉工程北宋初期的农田水利建设，主要集中在引水灌田和疏治旧塘老堰上，对战争破坏和由于其他原因废毁的旧有陂塘堰泊等水利工程进行修复。此外，还重建了襄宜平原的长渠和木渠。这两项古代著名的水利工程，经两宋的修建、扩建，已发展成渠网化的河流，渠系与陂塘相连，灌溉农田数千顷，使襄宜平原成为全国著名的粮仓。
　　熙宁三年（１０７０年）王安石 熙宁变法 期间，是北宋兴修农田水利的高潮。熙宁二年（１０６９年）设立农田水利官主持全国水利和地方水利，颁布农田水利法，鼓励人民开荒垦田，兴修水利，规定州县报修工程，并规定出组织人力物力兴建工程的具体方法。这样就大大推动了农田水利的建设。
　　这一时期放淤和淤灌的规模颇大，涉及面广，收到了明显的经济效益。
　　放淤措施不仅改良了良田，增加了农田的肥度和产量，而且调动了农民淤灌的积极性，推动了淤灌技术的提高。利用多沙河流进行半自然状态的放淤，已成为当时淤田的主要方法。由大面积盲目放水漫淤，发展成为有目的有控制的放淤；当时人民已初步认识并运用不同季节黄河水的泥沙成分引水放淤。认为伏汛挟肥最多，规划淤灌在六月中旬。但限于当时的科技水平，遇到了淤灌与防洪、航运、排水、输水技术等多方面的困难。
　　北宋另一座古代著名的水利工程为木兰陂灌溉工程。这项工程布局巧妙，因地制宜，是我国延用至今８００多年未废的少数水利工程之一。木兰陂位于今福建省莆田县西南五里的木兰溪上。它的修建先后历经２０年，经过３次建坝兴毁，才于宋神宗元丰六年（１０８３年）建成。
　　木兰陂的渠首是一座挡潮蓄淡的拦河石坝，设计和施工技术体现出我国北宋时期的水工建筑水平。陂首靠近灌区，不必长流远引，陂长根据洪枯不同时期流量悬殊的特点设计，充分发挥引蓄和泄洪的作用。建陂施工采用我国当时沿海一带建桥工匠常用的 筏形基础 型式，在溪底铺设了一道横跨两岸的石筏，然后在上面布墩。朝下游的半个陂墩，用长９米的大石柱３２根，名为将军柱，把这些大柱嵌入溪底的岩石上，犬牙交错，熔生铁灌注固基，再以千斤重的块石砌筑石柱周围，使其牢固。朝下游的半个墩，用断面０。９×u65296X. ９米，长２米的大石条相连，其间用元宝形的铁锭相连，成为一个牢固的整体建筑物。时至今日，经过８００年无数潮击浪打，仍然屹立无恙。
　　都江堰是我国公元前２５０年所建最著名的水利工程，宋代对都江堰灌区进行了进一步的维修扩建和管理。
　　宋室南渡，建都临安，将经济重点完全转移到南方，就更加重视农田水利工程。在江南东路、太湖地区和浙西一带，兴建农田水利，在襄宜平原、成都平原多次维修、扩建农田水利工程和都江堰灌区。南宋时期对太湖的治理很是重视。北宋时期范仲淹就提出过，治理太湖，应采用浚河、修圩、置闸三者结合的工程措施，郏但、郏侨、单锷、徐大业等人都提出了不同的治理措施，而且北宋时在 开江浚浦 这方面做了不少工作。为了改善太湖地区的排灌和航河，北宋还在苏州、淞江、尾山、宜兴一带筑堤、建桥、开塘、置闸。南宋治理太湖又进了一步，做了大量疏浚港浦和围田置闸的工作。
　　两宋时期，江浙沿海地区地形发生变化，海塘的建设增多，施工技术也有提高。兴筑海塘初期多沿用吴越时期筑竹笼石塘的方法，宋真宗大中祥符五年（１０１２年），学习借鉴黄河河工中埽工技术，改筑柴塘，即用一层柴薪一层土，相间夯筑。这种施工既节工省料，又提高了抗冲能力。特别适用于软地基。但因费柴太多，进一步发展成为石塘。海塘迎面用石砌成直立式，逐级内收，底宽顶窄，略有斜坡，大大增加了石塘的稳定性，可防止海水的渗透。塘基外部用竹笼装石做护坦，既削弱了波浪的冲击力，又保护了塘基不被潮流冲刷。并将岸线设计成略有曲折的波纹形，以削弱潮流的冲击力。
　　这种石塘在北宋逐渐多了起来。
　　圩田与围田是我国人民在长期治田治水实践中创造的农田水利的一种独特形式。圩田就是在浅水沼泽地带或河湖淤滩上围堤筑圩，把田围在中间，把水挡在堤外；围内开沟渠，设涵闸，有排有灌。宋代的圩田有三个主要特点：一是田有围堤，可障御水势，保护田亩，当时已把堤岸改为内、外二层，堤上有路供行人行走，堤下种植芦苇以固堤脚，堤外则种植杨柳。二是堤有闸门，可相机启闸以调节圩内水量，旱时开启以江湖水溉田，涝时关闭以防外水内流。三是圩内水沟纵横相通，利用水车车斗，可排泄田中积水，亦可引水灌溉。
　　宋代圩田主要种植粮食，产量也很高，对两宋经济起了很重要的作用，因此受到宋政府极高的重视。
　　北宋为了抵抗辽军入侵，重要的措施之一就是把边防地区的水利作为防御工事兴建。在今河北保定，东经雄县、霸县，直到直县附近（今白洋淀的东西南一带）沿边界低洼地区，开挖塘泊。这些塘泊又称方田，为矩形，水深２- ３米，将一些河流与淀泊连接起来，形成一道 深不可舟行，浅不可徙涉 的水系，经过扩展和完善，从保定西北的沈远泊（今徐水县东北）起，东起沧州泥沽海口（今天津泥沽村），长约８００多里的地方布满塘泊，并派专人、专船巡查和管理，构成了一道水上屏障。它有效地制约了辽国铁骑的入侵，使辽骑通道减少，宋军队可集中抵御敌骑。同时，它还能够沟通各河流、淀泊，增加水稻收成，减少水患。
　　２。宋金时期治理黄河的河工技术北宋建立后，黄河河患日益加重。北宋１６０多年中，黄河先后７次大决溢后改道、改流和分流，受灾地区广，原有的堤防基本上已失去抗洪能力。
　　河患加重，不仅对沿岸农田威胁很大，而且对汴河航运、京师的安全有重大的影响。北宋政府倾注很大的人力、物力治理黄河，从事河防，但由于生产力发展和科技水平所限，收效并不十分显著。但宋人在探索治河的同时，积累了大量经验教训，对后来的元、明、清都有一定的影响。
　　（１）堤防技术大河两边的堤岸起着限定河水泛滥的作用，宋代时就有正堤、遥堤、缕堤、月堤、横堤、直堤、鉴堤等，种类很多，其规模、形状及作用略有不同。
　　大河两岸的正堤，一般称堤，遥堤则为正堤以外的最外一重堤，主要作用是在大河汛期将河水限定于遥堤以内的地方行流，尽量把泛滥的地方控制在一定范围内。从元丰四年（１０８１年）水官李立的奏折中可知遥堤之间很宽阔，有时要迁出一些县、镇。缕堤是介于正堤和遥堤之间的第二重堤，有 预备堤 的作用。若正堤决口，可加强缕堤临时抵挡水势。黄河堤防虽不像汴渠堤防那样严格，但一些重要城镇附近和主要险段比较注意堤防质量，有的地方甚至建成石堤。《河防通议》中详细地记载了修砌石岸的施工方法，施工程序严密，对石堤基础要求较为严格，有的土质堤岸由于常年维修，规模相当庞大、坚固。如元丰三年（１０８０年）郓州所筑遥堤长２０里，下阔６０尺，高１丈。若以顶宽１丈算，则边坡比达１∶２。５，堤身断面尺寸是比较科学的。
　　另外，还年年发动黄河两岸附近居民种植榆柳，有效地加固堤防。
　　（２）埽工技术埽工技术是北宋河防最主要的技术之一，宋不仅用埽堵口，而且还用埽筑堤、护岸。埽是把树枝、石头等用绳子捆紧作成的圆柱形东西，用它来保护堤岸防水冲刷。
　　由于埽的重要作用，埽工技术日臻完善。《河防通议》中详细地记载了埽工的制作：在密布的绳索上铺一层榆木柳条之类，再在其上铺土碎石，并用粗大的竹索横贯其中，卷而束之使它形成圆柱形的整体。卷埽时要用数百人扛大木卷起，每卷一层，都在上面架上大木梯，众人站立在梯上压紧。每个大埽一般长３０步（１００尺），直径约为１０尺到４０尺左右。北宋每年制埽都很多，它们一部分储备堵口应急，一部分用作修理，一部分用作护岸。
　　（３）护岸技术北宋时护岸技术有束埽护岸、木笼护岸、石版护岸、锯牙护岸等。
　　束埽护岸简单、有效，至今仍在沿用，但不能经久。北宋天禧五年（１０２１年）陈尧佐曾采用木笼护岸，李若名则曾用石版护岸的方法作本州附近河堤护岸，他 制石版为岸，押以巨木，后虽暴水，不复坏.另外还经常采用锯牙护岸，就是在河堤内修筑一系列锯齿状的短土堤、石堤或木堤，以挑开暴流，防止齿蚀堤岸。
　　（４）堵口技术堵口的难点在于合龙。通常堵塞决口要合口时，中间下一个埽，称为合龙。《河防通议》中 闭河 一节，专门记载北宋堵口合龙的技术和过程。
　　书中指出，合龙前，要首先检视龙口的深阔、水流情况及土质。随后在龙口上游打星椿，然后在星椿内抛下大木巨石，接着从两岸各进草占三道，土占两道，并在上面抛下土石包压住，闭口时同时急速抛下土包土袋。合龙后，在占前卷拦头埽压于占上，再修筑压口堤。最后在迎水处加埽护岸。
　　沈括的《梦溪笔谈》曾记录河工高超的堵口技术。庆历年间（１０４８年）
　　黄河在商胡决口，久堵不成。高超建议把埽分成３节，每节２０步，两节之间用绳索或缆索连起来。先下第１节，等它到水底之后，再压第２节，最后压第３节。他指出如果第１节没堵住水，但水势必减半。到压第２埽时，只用一半的力，即便水流还没断，不过是小漏。而压到第３埽时，就平地施工，可以充分使用人力。而等到第３节都处置好了，前２节自然被浊泥淤塞，不用多费人力。
　　合龙时除了经常采用大埽堵口外，北宋还创造了一种 横埽法 堵口，于元丰元年（公元１０７８年）提出，后来作如常法推广。横埽法，进占速度比直埽法慢，迎水面积大为减少，受水流冲击大为减轻，全埽因受水流冲击力而离开龙口位置的时间差也要比直埽法大得多，大大延长了压埽施工时间，成功率提高，是一个很大的改进。
　　北宋堵口时有时还在上游先行分水，减少下游水差，减轻合龙难度。
　　（５）开河技术北宋时经常采用开河（开凿新河）分水的办法来减轻河患，开河技术有一定提高。《河防通议》中 开河 一节，论述详细。首先要观察上游的地形和水势，并测量河床高程的变化。还要选择在枯水季节施工，冬季备料，春季施工，洪水到来之前完成新河开挖任务。新开引河口应留一临时隔堰，使水流顺势而下，保证一定的流速，以防新河淤积。开河应因势利导。若河势成丁字形，水流正撞堤岸，剪滩截嘴、疏浅开挑，费功不便，但可解一时之急。如地形适宜取直开挑，须先固定口门，分水势以解堤岸之急。如果要将主流引入新河，应于对岸抛树枝石块影响水势，然后用树石加固河口，损而复备，直到坚固不摧。这样，新河可成，旧河即淤。
　　古代开河技术的总结，远没有上升到定量的程度，但总体上是适合治河原则的。
　　另外，在宋代还出现了疏浚泥沙的疏浚机械。《宋史？河渠志》曾记载熙宁六年（１０７３年）李公义发明了 铁龙瓜扬泥车法 ，当时所用疏浚的瓜形铁器是近代疏河船的先驱。宋室南渡后，宋金对峙以淮河流域为界，黄河属金统治。这一时期史料不多，但可知金代黄河极不稳定，多次决溢。金代由于科学水平和财力限制，不可能提出根治河患的有效主张，其治河主张如疏浚、分流、加强堤防、修筑月堤等，都与宋人的方策相仿。
　　３。运河工程技术运河，就是为了运输而开凿的人工河流或疏浚自然河流使其达到通航的要求。北宋时期对汴河进行了大规模治理，同时还大力整治、扩建了蔡河、五丈河和金水河，使其与汴河（汴渠）一同在汴京（开封）交汇，构成著名的 汴京四渠.北宋之所以建都开封，就因为它濒临汴河，可以从东南地区获得源源不绝的漕粮，因此宋代对汴渠极为重视。最能体现宋代运河技术成就的就是汴河工程技术及复闸和澳闸的出现。
　　（１）汴河工程技术汴河主要是引黄济运。宋代汴河引黄河水口不止一处。北宋没有设置永久性闸门节制黄河进水量，采用人工控制汴口宽窄以节制流量。汴河水涨时，把汴口塞小，汴河水落时，将汴口拓宽。这种方法技术简单，就地取材，方便灵活，但每次汴口改动都要劳师动众，人力财力消耗很大。
　　由于黄河水含沙量大，使得汴河淤积相当严重，汴河疏浚成为维持汴河生命的一项关键性措施。除直接人工清淘外，还采用狭河工程，将木桩、木板为岸束狭河身，加大水流速度，使运河有利于行舟，同时泥沙更多地被带走，减慢淤积速度。
　　宋人曾想尽办法避免黄河对汴河的影响，采用了 导洛通汴 ，引洛水入汴河，这是宋代运河技术的一项重大建树。导洛通汴，又称清汴，于元丰二年（公元１０７９年）三月二十一日兴工，六月十七日完成，七月改用洛水入汴，并通漕运导洛入汴，使得运河通航期延长，行船也比过去安全，汴渠的维修人员减少，最重要的是洛水含沙量少，汴渠淤积速度大为减缓。清汴不仅是改变运河水源的问题，而且是测量、开凿、置闸、防洪、水枢等各项运河技术的综合运用，是宋代人民人工运河事业的重大成就。
　　在运河水源不足的河段，常利用天然或人工湖泊贮蓄水量，以补充运河用水，成为水枢。
　　由于汴河巨大的经济价值，汴堤修筑得十分牢固。宋时设置专阁沿河巡护。为固护堤岸，沿岸种植榆柳。榆柳生长较快，成材后，干粗根深，深入堤下，将堤岸与土基紧紧连结，使堤岸成为牢固的整体。
　　（２）船闸的发展宋代劳动人民在唐代用单闸节制用水的基础上，创造了复闸和澳闸。船闸最迟在雍熙元年（公元９８４年）就已出现。船闸由上下两道闸门和闸室组成，闸室长一般约１００米左右，闸门多采用叠梁式。船闸工作是利用 水涨船高，船随水落 的原理，当上游来船时，上闸门打开，使闸室与上游水位齐平，来船平水进入闸室。随后关闭上闸，起闸室水位与下游平，来船又平水出闸室，驶向下游。下游来船时，过闸程序相反。此外，宋盐官县长安堰还建有二级船闸。二级船闸的作用相当于两个船闸并用，便于调节，并且更为节省水量，常在坡度较陡或落差较大的河段上建造。二级船闸的出现，是船闸技术的进一步发展。
　　船闸的出现克服了运河地形上的限制，减少了水耗，平水过船，减少了盘驳索挽之劳，从而大大提高了漕运能力。
　　所谓澳闸，就是在闸旁建有蓄水池，能同时将闸门放出的水储入水池，当运道来水不足时，则将蓄水池的水用水车抽回闸室使用。澳闸可以有效地节省用水，蓄水池修建也很简便，因此，在淮南江南运河中水源不足的河段逐渐得到推广使用。
　　宋代的复闸和澳闸，已同今天的新式船闸基本相似，确实为中国航运史上的重大技术突破。荷兰在１３世纪才有了简便的船闸。
　　除了在上述水利工程中体现出来的古代水文学成就外，值得一提的还有宋代的吴江水则碑。宋代吴江上立有二座水则碑，一座记载一年内各月、各旬的水位变化，另一座用来记载各年的水位变化。吴江的《吴江考》卷二曾记述，碑有横七道，道为一则。以下一则为平水之衡。在一则，则高低田俱无恙。过二则，则极低田（淹）。……过七则，极高田俱.上石碑上刻有 大宋绍熙五年水到此 ， 大元至元二十三年水到此 字样。这是我国历史上记载的最早的直接为农业生产服务的 水位站.
　　（二）活字印刷术的发明与雕版印刷的发展
　　１。活字印刷术的发明活字印刷术是我国古代的四大发明之一，它是印刷史上的重大革命。虽然在唐朝雕版印刷技术已经接近完美的阶段，宋代又是我国雕版事业发展的鼎盛时期，但是雕版印刷需要很大的　　　　　　人力、物力，刻一部大部头的书往往得几年、十几年甚至几十年的功夫。宋代社会经济文化得到了很大的发展，书籍的需要量大增，人们迫切需要寻找一种比雕版印刷更省工省事、效率更高的办法。在这样的社会需求推动下，布衣毕升（公元９９０- １０５１年）
　　于宋仁宗年间（１０４１- １０４８年）发明了胶泥活字，创造了世界上最早的活字。
　　这种方法可以节省雕版费用，缩短出书时间，又经济，又方便，和现在的铅字排印是一致的。
　　毕升的这一发明，在宋代沈括《梦溪笔谈》中留下了最可靠的记载。宋仁宗庆历年间，毕升用小块胶泥刻成薄如铜钱的字。一个字刻一个印，用火烧硬。先准备好一块铁板，在上面敷盖上一层松脂、蜡和纸灰。印书时，在铁板上放一个铁框子，把所要印的活字按顺序排在铁框里，满一铁框就是一板，然后用火烤，待松脂、蜡等稍一溶化，再用平板一压，字面就象磨刀石一样严整。冷却以后，一排排泥活字就凝固得很牢，印刷时不至于散落。一般总是使用两块铁版。用一块印刷时，又在另一块上排字。一版印完，另一版已排字就绪。这样轮番进行，印刷的速度很快。每个字形都要准备很多个泥字，常用的字要造二三十个，以备一板里重复使用。泥字不用的时候，用纸贴上标签。同韵的字用一张标签，用木盒贮藏。如果出现少用的偏僻生字，事先又没有准备好，可以现刻现烧现用。沈括还记叙了毕升不用木料刻活字，是由于木料的纹理有疏有密，而且木料吸水，排成的版会高低不平。更由于木字会粘在药物上，不易迅速从版上取下，因此不如烧泥活字。印完后，再用印版靠近火，使涂料溶化。只用手轻轻一拂，泥字就都落下了，一点也不会弄脏。毕升死后，他的泥字为沈括的子侄们所收藏。
　　沈括的记载把泥字制作、排版、印刷、拆版的技术细节，作了完整的介绍，还论述了活字的长处及不适当字料的缺点。从 若止印三二本，未为简易；若印数十、百、千本，则极为神速 看出，这与今日印刷数量越大平均印速越快是一个道理。而且沈括还用 常做 二字，说明毕升用泥字印过多次书，他还采取排印流水作业的方法。沈括在《梦溪笔谈》中还曾谈到他收藏的十卷《韦苏卅集》都是泥版印刷的，其书纸薄如细茧，墨印若漆光。
　　我国最初的木活字印刷术，大约在１４世纪传到朝鲜、日本，后来我国的活字印刷经由新疆到波斯、埃及，传入欧洲。受中国活字印刷的影响，德国约翰？谷腾堡在１４５５年用铅、锡、锑的合金制成欧洲拼音文字的活字来印刷《圣经》。中国的活字印刷术比谷腾堡要早４００年。
　　中国的活字印刷术发明很早。虽然后来元朝的王桢、清朝的李瑶、翟金生都对泥活字做过改进，并用之印过书，但令人遗憾的是始终没有广泛应用过。因为中国文字与拼音文字不同，一副活字中，每个活字至少要２０个或更多，这样总数通常要超过２０万，而拼音文字的全部印刷符号总共不超过１００个。由于中国文字的特点，降低了活字印刷的优越性，只有印数巨大的活字排印才能显出优越来。而在投资方面，制造大量活字需要作坊主一次性付出巨额投资，这与板材及雕版的低额成本相比，也十分不利。雕版与活字版相比，可以长期保存，一再使用，偶尔才需修补一下，特别适应中国传统作坊的供求情况，旧时书肆往往一次只印几十部就把雕版藏好，需要加印时再取出来，以避免存书过多不利资金周流。这样，雕版印刷在中国传统的印刷中独领风骚，而技术上更为先进的活字印刷术却一直被淹没了。
　　２。雕版印刷术的高度发展宋代是我国雕版印刷事业发展的鼎盛时期。两宋所刻印的书籍从数量、字体、版印、用纸、规模、发行等方面都达到了历史上最高水平。宋王朝建立政权以后，为了巩固国家的统一，加强中央集权，在政治、经济、文化等方面采取了一些改革措施，改革了科举制度，广录人才，学习文化的社会风气日益浓厚。这也就使书籍的需求量日益增大，为刻书业的发展创造了客观条件。
　　唐代的雕版印刷技术已经达到了相当高的水平。经过五代，雕版印书得到了进一步的发展，在人力、物力和技术上创造了有利的条件。再加上书籍需求量大增，更加促进了印刷业的空前繁荣。为了适应政治和文化的需要，许多政府机构、单位、书坊和个人都积极从事刻书事业。这时刻书分为官刻、私刻和民间刻三种类型，在江浙、四川等地区极为繁荣。
　　官刻就是由中央官府和地方官府经营管理的出版印刷机构，主要刻印刑典、儒家经典、史书、正经，还校刻了不少医书。宋太宗年间（公元９８３年）
　　雕刻的佛教《大藏经》，是世界上最早雕　　印的卷幅浩大的佛经。
　　民间刻是指民间集资刻书。如寺院、道观、祠堂等用集体出资或募捐得款雕刻之书，都称为民间刻本。私人刻本是指私人资助刻印书籍，包括私宅、私塾、书坊、书棚、书肆等。宋代的私刻本极为普遍。我国现存最早最完整的法医学专著《洗冤集录》，就是南宋时宋慈自撰自刻本。他根据自己任法官时办案经验和前人办案资料，于宋理宗淳佑七年（１２４７年）编成此书，并出资刻印。可惜已失传，现存元刻本。
　　北宋时刻书多用欧阳询字体，整齐浑朴，以后逐渐流行颜真卿、柳公权字体，南宋时逐渐出现一种秀劲圆活的字体。宋代的装订多采用蝴蝶装，用较厚的纸包裹作为书皮，从外表看，厚皮包背。宋代后期，又出现了包背装。
　　北宋时期，木版雕刻已经发展到铜版雕刻了。这时还出现了用两色三色套印的钞票，这是雕版印刷的一个重大突破。
　　我国现存的最早的古代书籍，不少是宋代雕印流传至今的。唐代名医孙思邈的《备急千金方》，是我国最早的临床实用百科全书，是北宋时期刻版印刷的；我国现存最早的数学著作《周髀算经》和数学专著《九章算术》，都是南宋哀宗正大八年（１２３１　年）刻成的；我国现存最早的刻印围棋专著，是南宋御书院棋侍诏李逸民编辑的《忘忧清乐集》。此外传世的宋刻本还有《说文解字》、《尔雅》、《文选》、《资治通鉴》等。这也说明了雕版印刷对传播、保存古代文化遗产是多么的重要。
　　在我国北方与宋代同时代的契丹、女真、党项等游牧民族分别建立了政权，并逐步侵入宋土。由于文化落后，他们在征服和治理汉族时，吸收了汉族的文化，而且也学会了运用印刷技术。１０世纪，契丹族的辽（９０７- １１２５年）就以汉文为基础，创造了共有３０００词汇的契丹文字系统，并把许多汉文经、史、医药书籍译成契丹文印刷出版。此外，辽还大规模利用雕版佛经、佛像、数学等汉文书。１９７４年在山西应县木塔中发现辽代的《契丹藏》以及大量珍贵的印刷物。辽代的《契丹藏》，又称《大藏经》，是用汉文雕印的，大字楷书，苍劲有力，工整飘逸，刀法圆润，行间疏朗，排列整齐，版式统一，是我国现存最早雕印的《大藏经》。同时，应县木塔发现的印刷物中还有很多精美的雕版彩色套色印刷以及雕版漏印的实物。
　　金代１１１５年在我国北方建立政权，在政治、经济、科举等方面进行一些改革，创立了女真文字，发展其民族文化。公元１１５３年定都中都（北京）后，造纸和印刷业有一定的发展。金代刻书以中都、东京（开封）、平阳、宁晋等地为中心。金代的刻本字体清秀，雕刻精细，文大注小，排列合理，配合得当，足证当时雕印技术颇佳。地处东北地区和蒙古西北的党项人，于公元１０３１年建立西夏政权（９９０- １２２７年），都城在今宁夏境内。它在１０３６年以汉文和契丹文为蓝本，创造了西夏文，并用它来翻译印刷了不少汉文书籍。
　　西夏经常与宋朝交换礼品和书籍，它曾多次得到佛经，并把一些佛经译成西夏文印行。
　　３。独具民族特色的印刷（１）木版套色印刷木版套色印刷是我国发明的，起源于何时，尚无结论，１９７４年发现了辽代彩色套印的佛像佛经，很多人认为是辽代。最近发现的辽代套色印刷物的印刷方法，既有彩色套印，又有手工染色，说明辽代的套印物在技术上有所提高。
　　１９７４年在山西应县木塔中发现了辽代的彩色雕版套印的《炽盛光九图》和彩色漏印的《南无释迦牟尼佛像》等７件印刷物，从中可以看到辽代的画工技术和雕刻技术，刀法圆润，线条清晰，刻版精细，套印准确，比唐代的雕版技艺更加熟练。《南无释迦牟尼佛像》中人物形象和轮廓是印刷的，面部五官和手足是用笔墨手工勾画的。这３幅套色印刷物，是彩色漏印的，先制成两套漏版，漏印了红色，再换版漏印蓝色，然后用笔染上黄地，这和当时民间漏印染花布的方法基本一致。
　　用白麻纸雕版印刷的《炽盛光九图》，是先印刷出通幅线条，然后再用毛笔着色的，画幅长１２０厘米，宽４５。９厘米，能够一次印成，也是雕版印技术的一大进步。最早的木刻套印，是用几种颜色涂在一块雕版上印刷的。但这种方法费工费事，容易脏污，效率很低。后来发展成为用几块版套印的方法，这是按原稿有几种颜色就刻印多少块版，然后再按颜色的先后次序一色一色地印，这就成了几种颜色的书和木刻画了。这种套印方法，雕版的尺寸要求十分严格，印刷时精确地放在固定的位置上，不能有一丝一毫的移动。
　　在当时没有精密的量具和卡具的情况下，完全靠熟练的技巧和严肃认真的态度才能套印准确。所以说套色印刷把印刷术又向前推进了一步。
　　在我国古老的套色印刷中，雕刻木版年画有自己的特色。最初的年画是手工绘成的。到了北宋时期，东京（开封）就有了木版印刷年画。我国现存最早的木版年画，是俄国人柯基罗夫于１９０９年在我国甘肃黑水城一古塔中盗掘的《黑美图》，现藏在俄罗斯亚历山大三世博物馆中。这幅年画是金代民间保存下来的。
　　由于雕版的发展，年画由单色发展成多色，由手工敷彩发展成多色套印。
　　在套印技术上，既有雕刻版印，又有木版水印，这使年画广泛传播，成为我国一项古老的传统艺术形式。
　　（２）纸币印刷
　　我国是世界上最早印刷纸币的国家，首先出现于北宋，距今已有近千年的历史。
　　最早的记载是在宋太宗开宝三年（公元９７０年），政府设置专门汇总的机关 便钱务 ，将商人交来的货币藏于政府的国库，发给一纸印刷的收据，商人可以到指定地点取款，这是一种交换证券。宋太宗雍熙二年（公元９８５年）政府发行茶盐证券。我国大约在宋真宗景德二年（１００５年）开始印刷纸币，称为 交子.这是世界上最早的纸币，比欧洲第一次出现瑞典纸币要早６５０多年。
　　交子印刷，开始用雕刻木版套色印刷，以后又发展为雕刻铜板印刷。铜版较木版耐磨，大量印刷仍很清晰，图案精美，图文不易变形，这是印刷史上一大进步。
　　交子后来改称钱引、钞引。钱引上印有界分、年限、券面金额以及说明文字和任务图案花纹，用黑青红３种颜色，分６次套印，这是我国多次套印的创始，在世界印刷史上有很高的地位。
　　纸币的大量发行，虽然在一定程度上会推动商业发展，但官府滥发交子弥补财政亏损，引起货币的不断贬值，民不聊生，怨声载道。
　　与南宋并存的金朝，也在其占领地区发行钞票，并且在中都（北京）设置印刷厂大量印刷钞票。金代曾用铜版印刷钞票，陕西省博物馆就珍藏一件金贞佑三年（１２１５年）的拾贯交钞印刷铜版。
　　（三）矿冶业
　　１。矿业及开采技术
　　五代十国时期，北方连年战争，矿冶业呈停滞状态。宋王朝建立，天下百姓得以休养生息。据《宋史？食货志》记载，开宝三年（公元９７０年）朝廷下诏说不与商人或矿冶主争利，允许人民自由采矿。这表明宋朝的政权部分建立在商品经济的基础上，矿冶主们可以在朝廷减免税的保护下从事生产，广大劳动人民也可以从封建徭役制下解脱出来。原来采用劳役制，官营铁冶业也不断受到被劳役人民的反抗，迫使官吏将劳役制改成招募制，从而对冶铁生产的发展起了一定的推动作用。
　　王安石变法时期，由神宗熙宁年间和元丰初年，较多地听任民营铁冶业的发展，采用 二八抽分 税率，这是宋代 民营 铁冶业最发展的时期，也是宋代整个铁冶业最发展的时期。
　　其他矿产如铜、银、金等，从宋太祖建隆元年至太宗至道三年（公元９６０- ９９７年）的３７年中，也准许百姓自由采掘，仁宗赵桢以后始收归官营。
　　北宋的矿业机构有四监、１２冶、２０务、２５场等，凡铸铁的场所都有置监，务是矿冶税务所或矿产收购站，场是采矿场，冶是金属冶炼场。下面简略介绍一下各矿业的规模。①（１）铁矿北宋主要的铁矿产地有磁州、邢州、徐州。元丰三年（１０７８年）磁州、邢州的总产量，相当全国总收入量的７４％。沈括在《梦溪笔谈》卷三中曾记叙了他奉使察访河北西路、参观磁州锻坊的情况。磁州当时锻造生产 百炼钢 ，在北宋已是一种古老、成熟的炼钢工艺。徐州铁矿早在汉代就已开采，利国监原用木炭炼铁，以后改用煤炭。
　　南宋时，邢、磁、徐州的大型铁矿产地被划入金朝版图，这使金的冶铁技术得以改进和发展。
　　（２）铜、锡、铅矿主要用于铸币的铜、锡、铅３种矿业，在宋代集中分布在江西、福建、广东３省境内，其规模、产量远远超过了唐代，北宋时年产量逐年上升。从皇佑中（１０４９- １０５４年）到元丰元年（１０７８年）近３０年内，铜矿年收入由５００多万斤增至１４００多万斤，锡年收入量由３０多万斤增至２００多万斤，铅的年收入量由９万多斤增至９００万斤。元丰年间矿业的兴盛，反映了王安石变法给封建经济注入了活力。
　　宋时炼铜有火法、水法炼铜。胆水浸铜法应用于生产始于宋初，北宋晚期已在全国范围内推广，并在年产量中所占比例越来越大。宋代主要的锡产地是贺州，而铅矿场多在连州、虢州等地。铅是铸铁必备的金属之一，当时铅的用途除了铸铁外，主要用来制造丹粉。
　　（３）金、银矿及汞矿宋代金矿的开采以山东的登州、莱州最为兴盛。宋朱彧（ｙù，音玉）《萍州可谈》卷二曾记载，登州、莱州的金坑户用锯剖过留有 刃痕 的 大木 淘金，把金沙放在木面上，用水洗去沙，金则留在锯纹中。这是手工淘金技术的一项改革，大大提高了生产效率。
　　北宋早期较大的银矿有饶州德兴场、桂阳监及秦州银矿。
　　宋代水银的主要用途，是封建贵族用来作为墓葬中的防腐剂。宋代的水银主要产于甘肃、陕西两省，朱砂产于广西。
　　（４）煤矿煤是宋代手工业和日常生活普遍使用的燃料。宋时称为 石炭.宋代采煤以山西、陕西、河南、江苏最盛。北宋时已由民间分散经营逐渐转为官营。北宋元丰元年（１０７８年）苏轼曾派人 访获 煤矿，并用来炼铁，而且炼出来的刀剑锋利异常。据考古发现，南宋咸淳六年（１２７０年），我国就已发明焦炭，并用焦炭炼铁。
　　据对北宋古煤矿遗址考察，看到煤矿直径２。５米，竖井深达６米，较长的四条巷道总长达５００米，已采用先内后外逐步撤退的 跳格式 的采掘方法，矿中还有排除地下积水的排水井等。宋代的采煤业已达到相当的水平。
　　①（５）盐矿及凿井技术——卓筒井我国古代人民早在战国末年就开始开凿盐井了。从秦到北宋庆历年间（１０４１- １０４８年）的１３００余年中，所开的盐井都是大口井，口径大深度浅。
　　北宋庆历年间，出现了开凿卓筒井。卓　　筒井就是口径很小而深度很大，像竹筒状的直井。开凿卓筒井的工具是 圜刃 ，凿出的井口只有小碗那么大，深却有几十丈。用粗大的竹子做井套，隔绝淡水。用较小的竹子做桶，出入井中，一筒装水几斗，用机械提升。这种 圜刃 是近代钻井用的各种各样凿刀的先驱，是深井钻凿必不可少的工具。卓筒井一出现，由于技术先进，适应当时生产需要，很快在川西、川北等盐区推广。苏轼《东坡志林》卷四详细地记载了钻凿卓筒井的过程。
　　和宋朝同时期的辽、金、西夏等国的矿业也有很大的发展。契丹族和后来并入辽国的渤海、室书诸族，原先都能炼铁。辽立国后设五冶太师管辖矿坑，辽阳有铁冶３００户，幽蓟等地的冶铁业仍保持一定的规模。女真建国前已经用烧炭炼铁，又购买邻国甲胄改制兵器，后来占据辽宋的大片土地，其矿冶业又进一步发展。金大定三年（１１６３年）许民开采金银坑冶，税率为二十取一。黑龙江阿城县原为金上京会宁府，有金代冶铁遗址５０多处，并发现大量炼炉、矿石、炼渣和铁块。辽金铁器近年多有出土，形制和中原类似，陕西榆林窟西夏冶铁图中的木扇也和中原相似，说明辽、金、西夏的矿冶业是在中原先进技术的推动下发展起来的。这里值得一提的是宋代杜绾所著的关于矿物岩石的著作《云林石谱》。它所记岩石有９大类。这本矿物岩石专著着重于变质岩的研究，对风化和侵蚀作用做了探讨，对某些地质现象形成原因和化石的阐述、记载都有很大进步。
　　３。冶金技术的发展状况（１）竖炉炼铁宋代称炼铁炉为蒸矿炉，取蒸石取铁之意。河北邯郸矿山村宋代炼铁炉高约６米，最大腹径２。７米，由砾石和耐火泥修筑。河北林岁、安阳宋代炼铁炉和黑龙江阿城金代炼炉都依山崖修建，于崖上装料，炉前平地进行熔炼操作，以节省运输和人力，炉体用硅质红、白砂石和花岗岩砌筑。河北桐柏宋代炼铁炉也用石砌，而福建同安宋明冶铁遗址的炼炉则用高岭土、黄泥和谷壳修筑。①唐宋时代修筑炼铁炉已使用了多种筑炉方式和材料。到宋代，炼铁炉的内形已接近了近代高炉，有炉腹角和炉身角，成为两端紧束、中间放宽的腰鼓状，这种炉型有利于炉气合理分布，改善炉况，延长炉龄，是竖炉发展的重大改进。考古还发现，宋代炼铁已采用石灰石及白云石作为炼铁溶剂。
　　从宋代起，就有可移动的 行炉.又如江苏无锡、宜兴等地的 苏炉 、鼓炉 ，高约１米，炉膛为曲线形，他们通常用于化铁，也可以用于炼铁。
　　中国竖炉的特点之一，就是无论炼铜或炼铁炉，熔炼或是熔化的不同工作要求，是通过炉料配比和熔炼制度的变化来实现的。
　　对安徽繁昌竹园湾唐宋冶铁竖炉炉内残存物的考察发现，当时使用粟炭为燃料。用木炭做燃料炼铁当时已十分普遍，而用煤炼铁早在南北朝就已有了。宋神宗元丰年间（１０７８年），徐州发现煤矿，苏轼还作《石炭行》记述此事，作有 南山粟林渐可息，北山顽矿何劳锻 的诗句，显然他已能认识到用煤炼铁对解决燃料匮乏、促进冶铁发展的重要作用。河北安阳唐坡出土的９件宋代铁锭，含硫量为１。０７５％，显然是北方地区用煤炼铁的产物。
　　（２）炒铁与炼钢炒铁是从生铁得到熟铁的主要方法。宋苏颂的《本草图经》中曾说： 初炼去矿，用以铸泻器者为生铁。再三销拍，可作碟者为蠕铁。亦谓之熟铁。 炒铁设备有地炉、反射炉及生熟炼铁炉。炒铁实质上是个脱碳过程。
　　灌钢在各种制钢技术中最为重要，自南北朝已被广泛采用。沈括在《梦溪笔谈》中曾经指出，民间锻炼钢铁是将熟铁片盘绕起来，把生铁块嵌在中间，用泥把它封起来冶炼，然后再加以锻打，使生熟铁互相渗入。这样得到的钢称为灌钢或团钢。这是我国古代劳动人民创造的一种独特的低温炼钢法。在熔炼过程中，生铁首先熔化并灌入熟铁中而成钢，然后再经锻打。灌钢多采用做刀剑锋刃，是一种含碳较高的优质钢。
　　宋周去非《岭外代答？器用门》卷六 梧州生铁 条说： 梧州生铁，在熔炼时如流水然。以之铸器，则薄几类纸，无穿破。凡器既轻且耐久。都郡铁工锻铜，得梧铁杂淋之，则为至刚，信天下之美材也。 文中 铁工锻铜 应为 锻铁 之误。应指灌钢而言。这是灌钢的另一种操作工艺。
　　百炼钢的工艺过程，在沈括《梦溪笔谈》中记述较为详细。沈括奉使察访，在磁州锻铁作坊参观，他说到把 精铁 锻打一百多火，每锻一次称一次，待斤两不减，就成纯钢了。他指出，凡铁中有钢，就像面中有面筋，待濯尽柔面，面筋就出来了。这实际上就是将熟铁（精铁）放在木炭炉中加热，碳逐渐渗入铁的表层，取出锻打时，一方面使渗碳层混到铁的内部，另一方面把熟铁中夹杂的熔渣（即柔面）锤打出去。锻炼百余次后，除尽熟铁中的熔渣，含碳量达到适宜的程度，就得到了纯钢。百炼钢工艺的主要特点就是反复加热锻打。锻打可以去除夹杂，减少残留夹杂的尺寸，细化晶粒，均匀成分，致密组织，提高强度。百炼钢技术在宋代已发展到相当成熟的水平。
　　宋时曾敏求《独醒杂志》曾记载湖南苗族的黄钢刀说： 其俗子，姻族来劳视者，各持铁投其家水中。逮子长授室，大具牛酒，会其所尝往来者，出铁百炼，尽其铁以取精钢。刀成铦（ｘｉāｎ，音鲜）利绝世，一挥能斩牛腰。 这里记叙了一种独特的制钢术。长期浸在水中的铁，其中含碳低、含渣多的锈蚀很厉害，这就相对地提高了铁料的含碳量，经反复锻炼，成为含碳较高的钢，可用做刀剑。从现代的角度说，利用的是去除铁份而提高钢中碳量的方法。
　　制钢技术的进步带来了农具和刀剑制造技术的变革，农具由以铸造为主转为以锻造为主。古代文献中关于锻剑、锻甲的记载，充分体现出我国古代锻造技术的卓越成就。
　　（３）胆水炼铜《宋会要辑稿？食货》曾记载南宋嘉定年间（１２０８- １２２４年）的炼铜生产，将淘洗得到的精矿须 排烧窑冶二十余日 ，才能炼成纯铜。这是常规火法炼铜。
　　中国古代还有一种独特的制铜技术，称为胆水炼铜，又称胆铜法，为我国首创，是水法冶金的起源。它是将铁放在胆矾（硫酸铜）溶液（俗称胆水）
　　里，使胆矾中的铜离子被金属铁所置换而成为单质铜沉积下来的一种产铜方法。这种方法设备简单，技术操作容易，成本低，只要将铁薄片和碎片放入胆水槽中，浸渍几天，就可得到金属铜的粉末。胆铜法可在常温下提取铜，不需要火法炼铜那样的高温，既节省燃料，又不需很多设备，贫矿、富矿都能用。宋时胆铜法不仅用于生产，而且是大量产铜的主要方法之一。
　　由于社会经济的发展，宋代铸币感到铜料不足。由于水法炼铜有上述优点，因而对之极为重视。北宋时期胆铜产量约占铜总产量的１５- ２０％，南宋铜的来源主要依靠江南，胆铜所占比重达８５％。
　　胆铜生产一是浸铜，二是收取沉积的铜。生产胆铜的铅山场，就是在胆水产地就近随地形高低，挖掘沟槽，用茅席铺底，把生铁击碎，排砌在沟槽里，把胆水引入沟槽浸泡，分节用木板闸断，看上去呈阶梯状。待浸泡后颜色改变，将浸泡过的水放走，取出茅席，就可以收到铜末。再引入胆水又可以周而复始地生产了。另一种方法是将胆水产地设胆水槽，把铁锻打成薄铁片，排置在槽中，用胆水浸铁几日，铁片表面即有一层 赤煤 （铜末）覆盖。把薄片取出刮取其上的 赤煤 即可。这样得到的铜几乎皆为单质，熔炼容易。沈括《梦溪笔谈》还曾记载 熬胆矾则成铜，熬胆矾铁鉴久之亦化为铜 ，但这样成本高，工多而利少，并不常用。
　　宋哲宗时，张潜撰有浸铜工艺专著《浸铜要略》，可惜已失传。但从后来危素所作的《浸铜要略序》（见《危太仆文集》）对绕州兴利场浸铜时间的描述中，可以看到水法炼铜在宋代已发展成一套比较完善的工艺。
　　（４）铸造技术在我国古代的金属加工工艺中，铸造占有十分突出的位置。其中泥范、铁范和熔模铸造最为重要，称为古代三大铸造技术。
　　泥范铸造起源于夏代，到宋已发展得十分成熟，并能浇铸大型和特大型的铸件。现存于当阳玉泉寺的当阳铁塔，是宋嘉佑六年（１０６１年）铸的。它八棱１３层，总高７丈，用铁７６６００斤。塔体为分段铸造，由４４件铸范成形。
　　现代化学分析表明铸件为麻口铁，含碳３。６６％，硅０。０５％，锰０。０５％，硫０。０２２％，磷０。２９％。就是现代浇铸三四十吨的大铸件，也不是轻而易举的事，可见当时的泥范铸造大型件已达到相当高的水平。
　　铁范铸造战国时就有了。唐、宋以后，由于炒铁的发明与推广，小件农具已经由铸件改为锻制，但犁镜一直到近代仍是用铁范铸造的。
　　传统的熔模铸造称失蜡或拔蜡法。宋代赵希鹄《洞天清禄集》具体地记述了这一工艺：用蜡刻画成模，放在桶状容器里，经用澄泥浆多次浇淋后，撤去桶板，加敷含有盐和纸筋的细泥和背泥，做成铸型，然后出蜡、浇注。
　　这种方法用于小型铸件，与后来明、清时期失蜡铸印工艺比较接近。失蜡法在我国历史悠久，可惜的是它只用来铸造一般方法得不到的艺术品或神像，未能向现代精密铸造工艺转化。
　　（四）纺织业
　　１。纺织业发展概况
　　宋王朝建立政权后，采取了一些恢复和发展农业生产的有利措施，取得了相当的成效，使农业繁荣发展起来。农业的发展带动了手工业特别是纺织业的高度发展。
　　宋朝建立后，一方面朝廷每年要消费大量的锦帛以供其奢侈的生活，还要赐给大臣官员各色的绫罗绸缎以示圣恩；另一方面还要向辽、夏、金等国交纳大量的锦帛作为贡品。同时纺织品已经成为宋对外贸易的主要物资。所以，宋王朝对桑蚕、纺织极为重视，屡次下诏书奖励蚕织，各地方官吏也奉行相应的赏罚措施，推广先进的种桑方法。北方南迁的工匠参与南方的蚕桑丝织生产，不仅补充了劳力，而且相互交流技术，推动蚕织业技术的进步。
　　两宋时纺织业相当发达，有官营和私营之分。官营作坊废除了劳役制，改为招募制，在一定程度上提高了工匠的生产积极性。朝廷在开封、洛阳、润州（今江苏镇江）、梓州等地设有规模巨大的绫锦院织局、锦院等纺织工场，同时还在成都设有转运司、茶马司锦院，织造西北和西南少数民族喜爱的各式花锦，作为兄弟民族间贸易交流的物资。仅南宋杭州、苏州、成都三大织锦院，雇佣工匠就达数千人，规模极大。
　　宋代的私营纺织业比唐代有了新的发展，机织手工业逐渐脱离农户而独立，生产规模扩大了，生产过程逐渐专门化，对技术的改进、质量提高、数量增加都有积极的意义。
　　宋代对外贸易非常发达，输出品以丝绸织物和瓷器为主。到了南宋，对外贸易已成为国家收入的重要来源。当时与阿拉伯人交易的输出品，除金、银货币以外，丝绢、瓷器占有重要地位。到了宋宁宗嘉定年间，甚至规定凡买外货，都以绢、锦、绮、瓷器为代价，不用金银铜钱。
　　宋代时，中国的丝绸在世界上极富盛名，曾经远涉重洋，到达过埃及、东部非洲等地区。
　　２。宋代纺织工艺（１）丝织北宋时由于北方战事不断，养蚕、缫丝生产很多都停废了，而江南地区未经战争破坏，丝织生产广泛地发展起来。宋室南渡后，北方大批统治者、官商巨室以及农民、手工业者纷纷南迁，这使得市场上丝织品销路大增，大大刺激了南方的丝织生产。
　　宋代在苏州织造的宋锦（或织锦）、南京织造的云锦、四川织造的蜀锦都是全国闻名的织物，婺州出产的各种罗，其精美工细名闻各地。
　　宋代织锦工艺发展很快。北宋时仅彩锦就有４０多种，到南宋发展到百余种，并且生产了在缎纹底上再织花纹图案的织锦缎。一般的缎纹织物本身已富有光泽，再配上各色丝线织成的花纹图案，就更加光彩夺目了。
　　这时的罗纹丝织物也达到了很高的水平。由于唐、宋时提花织罗机在结构上有进一步的改革，所以在罗纹丝绸上可以织制出更加复杂的花纹。当时著名的高贵品种有孔雀罗、瓜子罗、菊花罗、春满园罗等。福建省博物馆在福州浮仑山南宋一个市舶司的女儿的墓中，出土了２００多种不同品种的罗纹织物，其罗纹结构有单经、三经、四经纹的素罗，有平纹和斜纹起花的花罗，还有粗细纬相间隔的落花流水提花罗等。
　　宋代文化事业发达，绘画的发展带动绘画用品和材料的发展。绘画用的画绢，如重厚细密的 院绢 ，纤细的 独梭绢 ，都为画家所喜爱。宋代丝织物的花纹，除了运用动物纹，还有大量的植物纹。发展了写生花，又发展了遍地锦纹，成为色彩更加绚丽复杂的工艺品。又如蜀锦工人创造的 花流水纹 （又称曲水纹），以单朵或折枝形式的梅花或桃花与水波浪花纹组合而成，富有浓厚的装饰趣味，成为当时极为流行的锦缎装饰纹样。
　　当时社会上还流行锦中加金以及衣服以金为饰。宋、金时期，新疆的回鹘人擅长织金工艺，并向中原介绍了这种织造技术。此外，据吴自牧《梦粱录》记载，南宋还有绒背锦、起花鹿锦、闪褐锦、间道锦、织金锦等名品。
　　宋代锦织物花色品种增多，一方面由于装饰题材的扩大，另一方面是应用范围更为广泛。如成都茶马司织造的彩锦为了与少数民族交换军马，因此必须织适合于少数民族习惯爱好的花式品种。
　　（２）缂丝与刺绣缂丝是我国丝织工艺中最受人珍爱的品种，宋代是缂丝的盛期。因织物的花纹近看犹如纬线刻镂而成，又被称为刻丝或尅丝。以定州（河北定州）
　　生产的最为有名。定州缂丝技巧与图案保持了唐、五代以来的优秀传统，丝纹粗细杂用，纹样结构既对称又富于变化。主要织造和锦类似的服用品装饰，著名的作品有 紫天鹿 （故宫博物馆藏）、紫莺鹊（辽宁博物馆藏）等。
　　到了南宋，一部分缂丝脱离彩锦的装饰性质，从实用转向装饰化，向单纯欣赏性的独立艺术发展。这时缂丝开始以名人书画为粉本，尽量追求画家原作的笔意，采用细经粗纬起花法，表现出山水、楼阁、花卉、禽兽、翎毛、人物，以及正、草、隶、篆等书法。南宋高宗时的朱克柔和沈子蕃都是缂丝高手。
　　朱克柔从小学习缂丝，积累了丰富的配色和运线经验。她的缂丝表面紧密丰满，丝缕匀称显耀，画面配色变化多端，层次分明协调，立体效果特佳。
　　她所做的 茶花图 、 莲塘乳鸭图 堪称传世珍品，她的 牡丹 ，现收藏于辽宁博物馆，约２５厘米左右方幅，蓝地五色织成。用色除白色外，计有蓝色２种，黄色４种，绿色４种，朱色１种。经线用捻度稍强的绢丝，一寸间约１２０支，纬线用松线，一寸间约３６０支。牡丹花瓣部分的晕色也全部织出，这是缂丝织法中最困难的一种，一寸间经纬线竟达４８０支而丝毫不加补笔。工细高雅，堪称绝世珍品。
　　宋代的刺绣工艺很发达。像缂丝一样，它受绘画影响极大，除作一般服饰品以外，多以名人书画为粉本，逐渐向欣赏品方向发展。当时的许多刺绣艺人能将滕昌佑、黄鉴、徽宗等人的绘画，以及苏、黄、朱诸家书法在绢？
　　上用针绣反映出来，不仅维妙维肖，甚至有的胜过原作，深受文人雅士的推崇与赞赏。
　　重要的传统绣品，有 瑶台跨鹤图 、 海棠双鸟图 、 梅竹鹦鹉 等。如 瑶台跨鹤图 ，大部分用直针戗针平绣，竹林用施针，尾顶先用平绣，再在浮起处用扎针压平，砖瓦、斗拱则以稍粗的线逐节绣成，其上再作夹线。楼台部分使用了大量漆地金箔线，以摹拟界画中的金碧色彩。在有些地方还用胡粉和颜料作补笔。
　　全幅针法协调细密，配色精妙，从中可以看出宋代刺绣的高超技艺。可以看到后来明、清刺绣中的各种针法，宋代差不多都已有了，为元、明、清的刺绣打下了基础。如表现单线，在唐代切针和接针的基础上，出现了滚针和旋针；表现面的，在原有的直针戗绣针和针的基础上，又出现了反戗。表现光的套针发展得更加细致复杂。其他如平金、钉线、网绣、补绒、铺针、戳纱、打子、扎针、锁边、刻鳞等多种表现不同对象的特种针法，都在宋绣中出现，而且已运用得非常纯熟。这些都为近代的顾绣、湘绣开辟了前路。
　　（３）麻织、毛纺织与棉织宋代麻织遍及我国南方各地，生产相当发达。麻织品的产地主要集中在广西。
　　江南苎麻布生产不仅数量大，而且还出现了各种特种麻布。《嘉泰会稽志》曾记载，浙江诸暨的山后布，就是驰名南方的皱布，所用麻纱在纺绩过程中加过强拈，然后织成 精巧纤密 的布，质量仅次于真丝织成的丝罗。
　　用它做衣服以前 漱之以水 ，由于加过强拈的麻布吸水收缩，麻布立刻变成有 谷纹 的皱布。
　　宋周去非的《岭外代答》曾记载，南宋静江府（今广西桂林）所织苎麻布经久耐用，是因为苎麻纱先用带有碱性的稻草灰的水汁煮过，在织制前再用调成浆状的滑面粉上浆，织成就 行棱滑面布以紧.这实际上反映了现代的上浆整理加工工序。
　　南宋《格物粗谈》中有 葛布老久色黑 ，将葛布浸湿，放入烘笼中，用硫黄熏就变成白色的记载，说明宋代已有硫黄熏葛布的漂白技术。
　　宋代用山羊绒纺织绒褐。据记载所用山羊是唐末由西域传来。用山羊毛绒捻成线织成绒褐。 织万胜花一匹，重只十四两 ，①用茸毛能织成如此轻、薄的纺织品，可见毛纺织工艺十分精巧。
　　宋室南渡后，汉族与南方少数民族接触日益频繁，我国东南、闽、广各地从少数民族那里学会种棉、纺纱、织布等手工操作技术，棉花种植及棉纺织技术已扩大到闽粤江南地区。
　　我国海南岛天气炎热，土壤肥沃，并略带碱性。尤其是崖州一带，最适棉花生长，是我国棉花的原产地之一。《岭外代答》曾记录，崖州的妇女采摘新棉后，用细长铁轴碾出棉籽，接着 以手握棉就纺 ，棉纱纺成后，又染色织布。范成大《桂海虞衡志》、方勺《泊宅篇》等书也记述了崖州棉布转销内地，极受欢迎。
　　当初棉纺织技术传入中原时，制棉工具及方法极为简陋。周去非、赵汝适等只提到碾去棉籽用的铁杖，而后来方勺在《泊宅篇》中提到弹花的小竹弓，这使制棉工具和方法又进了一步。南宋末年，江南一带才开始种植棉花，这时南方的制棉技术已发展到用铁杖碾去棉籽，取 如絮者 ，用长约四五寸左右的小竹弓， 索弦以弹棉 ，使棉匀细， 卷成小筒 ，用车纺之。
　　自然抽绪如缫　　丝状 ，就用来纺织成布。①浙江兰溪南宋墓曾出土纯用棉花织成的一条棉毯，②长２。５１米，宽１。１６米，经纬条干一致，两面拉毛均匀，细密厚暖，说明当时江南地区的棉纺织业已达到很高的工艺水平。
　　由于棉花种植、纺织工艺传入江南不久，当时轧花、弹花、纺纱、织布等工序还没有像丝织业那样分离成专门工作，只能作为家庭纺织来经营，生产效率低。这使得两宋时棉花在内地居民所用纺织材料中仍不占主要地位。
　　（４）印染宋代我国的印染技术已比较全面，色谱也较齐全。染缬（ｘｉé，音鞋）加工，在宋代极为盛行，技术上也有发展。如印花在宋时已经专门化。王安石在宋神宗熙宁年间实行变法改革，着手整顿军容，将士服装恢复唐代制度，采用夹缬印花印染军服。宋徽宗赵佶时曾下令禁止民间制造夹缬镂空印花版，商人也不许贩卖。但屡禁不止，只得废除。夹缬印花又很快流行。
　　宋以后镂空印花版开始改用桐油竹纸代替以前的木板，所以印花纹更加精细。为了防止染液的渗化，造成花纹模糊，就在染液里加入胶粉调成浆状以后再印花。这些创造，都有利于夹缬印花技术的推广和提高。
　　宋代由于南方航海业的兴盛，这一印花技术传到欧洲各国。当时的德国和意大利，因对媒染剂和染料技术未能完全掌握，还用油料加颜料调成涂料印花。我国的印花技术一经传去，很快就取代了原来的工艺方法。
　　南宋时广西瑶族还生产一种精巧的蜡染布，西南少数民族地区将这种蜡染布称为 瑶斑布.《岭外代答》曾记载：制作时用镂有细花的木板二片，夹住布帛，再将溶化的蜡灌入镂空的地方，蜡在常温下很快固化，这时 释板取布 投入蓝靛染液，待布染成蓝色后， 则煮布以去其蜡 ，就得到 极细斑花，炳然可观 的瑶斑布。这说明当时蜡防染技术已有很大发展，具备成批复制印花布的条件。这一期间，西南少数民族运用这一技术还制作了许多驰名全国的产品，如 点蜡幔 等。
　　宋代还有一种适用于生丝织物的碱剂防染法。它主要是用草木灰或石灰碱等碱性较强的物质，使花纹部分的生丝丝胶膨化润胀，然后洗掉碱质和部分丝胶后再进行染色。由于织物上有花纹地方的丝线脱胶后变得松散，染上去的颜色就显得深一些，因而整个布面的颜色就显出深浅不同的花纹。这种防染技术经过不断发展，改用石灰和豆粉调制成浆，这种浆呈胶体状，更有利于涂绘和防染，也容易洗去。这为天然蜡产量少的地区推广运用防染技术提供了有利条件。宋代把这种印花法称作 药斑布 ，它产生的效果与蜡染完全一样。这种产品主要做被单和蚊帐，即是后来民间广泛流行的蓝印花布。
　　３。纺织机械的发明与应用（１）水转大纺车宋代随着农业上广泛使用水排、水碾、水碓之后，在纺织生产上发明了水转大纺车。元初在江苏作官的王祯看到这种 水转大纺车 ，赞不绝口，并在他的《农书》一书中详尽地介绍了大纺车及水转大纺车的结构，描述了它们的图样。由此可以证明它应是宋代的产物。
　　水转大纺车是一种麻纺合线机，是用当时的大纺车改装而成的。宋代手工业发展很迅速，原来用手摇纺车和脚踏三锭纺车加工麻缕，已不能满足市场需要，于是在三锭脚踏车的基础上产生了有３２个锭子的纺麻大纺车。这种大纺车，３２个锭子基本上还是按照脚踏纺车的原理，采用绳弦集体传动的方式来带动锭子旋转。但在原有基础上做了改进。一般的手摇或脚踏纺车，在锭子旋转时，手持一段麻纱绕在锭子上使其加拈和合并。但在大纺车上却颠倒过来。它将待加拈的麻缕先绕在锭子上，在纺纱时锭子一边旋转，一边给从锭子上抽出的麻缕加拈，同时这些加拈的麻缕穿过一个铁叉（即今导纱钩）
　　绕到一个木框上。这样，加拈和卷绕可以同时进行。
　　由于加拈和卷绕可以同时进行，增加了有效纺纱时间，提高了生产效率。
　　再加上大纺车有３０多个锭子，锭多效率高，这是我国纺织机械史上的重大发明之一。但是大纺车锭子多，传动起来比较费力，要专人用双手摇动转轮做动力。有的地方用畜力来代替人力。我国是个水力资源丰富的国家，当农具已发展到利用水力做动力时，水转大纺车也就相应地产生了。
　　水转大纺车不仅为当时纺织生产提供了有利的工具，也为现代的机器纺纱开创了新的道路。大纺车采用竖立式的锭子，有利于多锭传动和操作，其他机构也能充分利用空间，这与现代纺纱机的构造是一致的。这在世界纺织史上都占有很重要的地位。直到１７６９年英国人理查？阿克莱才制作出水车纺车和建立起欧洲第一座人力纺纱工厂，比宋代水转大纺车晚了４个多世纪。
　　我国虽然早在宋代就发明了水转大纺车，应用也很普遍，但并没有得到更进一步的发展。但在元、明以后，棉花逐渐又在全国普及，麻布在贫民中的消费被棉布所替代。麻布生产下降，水转大纺车难以发挥其作用。同时也由于封建社会末期落后的政治经济制度等因素的制约，限制了水转大纺车的进一步发展。
　　（２）提花机与织机丝织提花机经唐、宋几代的改进、提高，逐渐完善、定型。在宋代楼é的《耕织图》上，绘有一部大型的提花机。这部提花机有双经轴和十片综，上有挽花工，下有织花工，她们相互呼应，正在织造复杂的花纹。就目前掌握的史料，《耕织图》上的提花机是世界上最早的、结构完整的提花机，在当时堪称世界第一。
　　生活在宋末元初山西万泉县的木匠薛景石，在他所著的《梓人遗制》一书中叙述了华机子（提花机）、立机子（立织机）、布卧机子（织造一般丝、麻原料的木织机）以及罗机子（专织纱罗织物的木机）等几类木织机的形制和具体尺寸。薛景石出身木工，在长期的织机修造中积累了丰富的经验，总结了各家之长，著成《梓人遗制》。该书是我国古代纺织史上唯一的木工自己写的著作。对这４种木机，既有零件图，又有装配图。每种零件不仅详细说明尺寸大小和安装部位，而且简明讲述了各种机件的制作方法，是织机发展史的珍贵资料。
　　《梓人遗制》一书，为当时山西制造新织机、发展纺织事业起到一定的推动作用。山西的潞安州地区，由于推广了薛景石制造的织布机，原来已经非常发达的纺织业就更加发展了。
　　（五）火药的发明与兵器工业
　　１。火药的发明与应用火药是由我国炼丹家发明的。他们在炼制长生不老灵药时，不但注重水银，而且很重视硫黄，因为它可以和水银化合生成硫化汞，还可以和其他金属化合，认为它是能够制服金属的奇异物质。硫黄性质活跃，容易着火。为了控制硫黄，炼丹家把硫黄和其他物质一起加热成化合物，来改变它容易着火的性质，这种方法称为 伏火法.在进行硫黄 伏火 的种种实验中，发现当硫黄、木炭和硝石一起加热的时候，极容易发火或者爆炸。古时候，炼丹家常常又是医药家，硝石和硫黄在我国医书中是可以治病的药物，所以把它们和木炭的混合物称作火药，意思就是会着火的药物。
　　公元７世纪，唐朝的孙思邈就已经掌握了火药的初步配方，但它当时没有什么实用价值，一般人不知道，更没有广泛的应用和大量生产。
　　火药一旦应用到军事上，立刻显示出其巨大的威力。宋代将火药运用在武器上，是武器史的一大进步。火药武器显示出前所未有的本领，很快受到人们的重视。火药武器的出现反过来推动火药的研究和大规模的生产。北宋曾公亮主编的《武经总要》（１０４４年），不仅描绘了许多火药武器，还记下了当时的３种火药：制毒药烟球，用焰硝三十两，硫黄十五两，木炭五两，外加巴豆、砒霜、狼毒、草乌头、黄蜡、竹茹、麻茹、小油、桐油、沥青等；制蒺藜火球，用焰硝四十两，硫黄二十两，木炭五两，外加竹茹、麻茹、小油、桐油、沥青、黄蜡、干漆等；制火炮，用焰硝四十两，硫黄十四两，木炭十四两，外加竹茹、清油、桐油、黄蜡、干漆、砒黄、黄丹、淀粉、浓油等。由火药的三种配方可以看到，主要成分为硝、硫、炭。而硝的比重已大大增加，它比硫和炭的总和还多，这已经接近后来黑火药中硝占７５％的配方。其他配料含量都很少，分别起燃烧、爆炸、放毒和制造烟幕等作用。这时火药的配方已经很复杂了。
　　上面说的火炮就是大的火药包。蒺藜火球也是火药包，里面除了装火药外，还装有带刺的铁蒺藜，火药包一炸，铁蒺藜就飞散出来，阻塞道路，防止骑兵前进。毒药烟球有点像雏型的毒气弹，里面装的砒霜、巴豆之类毒物，在燃烧后成烟四散，能使敌方中毒而削弱战斗力。
　　这一阶段火药武器主要利用火药的燃烧性能。随着硝的提炼，硫黄的加工，火药质量的提高，促进了火药武器的发展，逐步过渡到利用火药的爆炸性能。到了北宋末年，人们已经创造出爆炸力较强的 霹雳炮 、 震天雷 等武器。
　　早在唐代，我国的硝就随同医药、炼丹术，通过海上贸易传出，被阿拉伯人称为 中国雪.１２２５- １２４８年间，火药由商人经印度传入阿拉伯国家。
　　欧洲人是在１３世纪后期通过阿拉伯书籍了解火药的，然后通过战争进一步西传。火药是中国人民对世界文明进步的重大贡献。
　　２。火药武器我国兵器的发展，从北宋开始进入了一个新的历史时期，其主要标志，就是火药应用于军事以及火器的创制和发展。宋代开始创制和使用火器。燃烧性火器和爆炸性火器有很大的发展，并已出现了原始的管形火器。宋代火器的发展也是与宋代当时的社会背景密不可分的。公元９６０年，赵匡胤建立宋王朝，基本上统一了全中国，结束了唐中叶以来长期的封建割据局面。一方面由于国内有一个较为安定的环境，社会生产力有一定发展；另一方面由于外受辽、金、西夏的攻打，边患不断，使宋朝统治者不得不大力加强武器装备的研究和制备。宋代的社会经济，不仅农业和手工业相当发达，作为手工业和造兵工业基础的采矿和冶炼业，也都有很大发展。
　　宋代军事工业的组织，规模相当庞大，中央直辖的有京师（今开封）的南北作坊和弓弩院，地方满洲也设置有军器作坊。军器作坊内部，又有较为精细的分工。据王得巨《麈史》记载：军器　　监中除八作司外，又有广备攻城作，包括有火药作，青窖作，猛火油（石油）作，金作，火作（火箭、火炮、火蒺藜等），大小木作，大小炉作，皮作，末作，窑子作等。宋神宗赵琐时设置军器监，总管京师诸州军器的制作。为了改善军器质量，军器监集合了各地优良工匠，促进经验交流和提高技术，并对军器的创造发明，采取奖励和推广的办法。这些措施，对军器的改革起到了积极作用，提高了质量和产量。景德四年（１００７年）检查历年储备的器械，已够３０年之用，可见宋兵器制造业发展的概况。靖康元年（１１２６年）汴京被金人攻陷，宋朝的军事工业和历年储备的军械，全被金人掳去。为了战争需要，宋室南渡后，很快恢复并扩大了兵器生产的规模。统治北方的金王朝，利用宋人的成果，效法宋朝的制度，也设立军器监，下辖军器库、甲坊署和利器监等机构，专门修治军器。
　　宋代的火器尚处于起步发展阶段。北宋时仅有燃烧性火器，南宋时开始出现以竹、木为体的射击性管形火器。
　　燃烧性火器杀伤力很微小，一般是利用弓弩、抛石机抛射或人力投掷，后来发展到绑附在长枪上喷射。北宋时的燃烧性火器，已经有了爆炸性火器的萌芽，如霹雳火球，是用火药、瓷片和竹子裹制而成，燃烧时发出霹雳响声。靖康元年金人围攻汴京，据说守城时就对金兵使用过霹雳炮。宋高宗绍兴三十一年（１１６１年）的采石之战中，虞允文用霹雳炮大败金兵。
　　与此同时，统治北方的金人也在极力发展火器。金人于１１２５年与宋的战争中得到宋人的火器，到第二次围攻汴京时，就开始使用了。北宋之后，当时制造火药、火器的中心汴京和产硝的泽州（今山西晋城）、大名等地，均为金人占据，为金人生产和发展火器提供了有利的条件。大约在１３世纪初，金人发明了用铁制外壳内装火药的爆炸性火器。铁壳的强度比纸、布、皮大得多。点燃火药后，蓄积在炮里的气体压力就大，爆炸威力就强。宋宁宗嘉定十四年（１２２１年），金兵攻蕲州（今湖北蕲春），曾用抛石机发射这种火器，使守兵和防御物遭到杀伤和破坏，这种火器，金人称为震天雷，宋人叫铁火炮。蕲州战斗后，南宋也曾大量仿制。《金史》曾描述震天雷的威力： 炮起火发，其声如雷，闻百里外，热力达半亩之上。人与牛皮皆碎迸无迹，甲铁皆透。 这标志着对火药的应用日益成熟。
　　我国最早的管形火器出现在南宋初期，宋高宗绍兴二年（１１３２年），陈规发明了一种火枪。它是用巨竹做枪筒，内装火药，临阵点放，喷出火焰来烧人的一种管形武器，这可能是管形武器的鼻祖。宋理宗开庆元年（１２５９年）
　　寿春府（今安徽寿县）有人创造出 突火枪.突火枪也是用巨竹做枪筒，内装火药和 子窠 ，燃烧时先喷出火焰，产生很强的气压，火焰尽后把 子窠射出，响声如雷，远闻一百五十步。《宋史》中虽没有具体说明 子窠 的质料和形状，可以推想它是后来子弹的先驱。这种枪虽然很原始，但它是真正的射击性管形火器，具有射击性管形火器的三个基本要素——身管、火药和子弹。
　　宋元之际，曾经出现一种利用火药燃烧喷射气体产生的反作用力把箭头射向敌方的火药箭，这和现代火箭的发射原理是一致的。由于各种原因，当时没有能够大力发展。
　　３。宋辽金夏时期兵器特点我国兵器的发展，在两宋时期，由于火药及火药武器的创制与发展，从此结束了冷兵器独领风骚的时代，进入冷兵器与火器并用的时代。宋代的火器虽已有很大的发展，并在战争中起了一定作用，但作战仍以冷兵器为主，火器基本还要依附冷兵器来发射，所以两宋时的冷兵器、尤其是抛射兵器有所发展。
　　宋代冷兵器多系承唐、五代遗制，并吸收少数民族的器形，种类式样比较复杂。与前不同的就是有些长枪的枪头附近缚有内装火药的纸筒，战斗时先烧后刺，增加了长枪的战斗效能。如南宋的火枪、犁花枪和金人的飞火枪等都是。
　　宋代特别重视弩和抛石机。弩，有人力踏张的轻弩和绳轴绞张的床弩。
　　北宋时着重床弩，其威力大，射程远，但重量大，运转、使用不灵便。南宋时着重轻弩，如神臂弓，克敌弓等。抛石机在宋代也有较大的发展，因为燃烧性武器和爆炸性武器出现后，弓弩只能发射火箭，而体积、重量较大的火器，如火球火炮等需用　　抛石机发射。宋人把抛石机看成军中利器，攻城野战都要用。《武经总要》中列举不同形制的抛石机十多种，其中最大的可抛　射１００斤重的石弹或火器，射程达５０步以外。
　　其他冷兵器如弓箭、盾牌、盔甲、攻守器械等，宋代也很重视，但都没有突破性的发展。统治北方的金王朝以骑兵为主，特别重视盔甲和弓矢，宗弼（兀术）的侍卫亲军皆身穿铁甲，号称 铁浮图 ，这可能是我国历史上最早的重甲骑兵。