火炮 　　清朝统治者重视骑射，刀枪弓矢等仍然是用兵作战中的主要武器。同时，火枪火炮也在统一中国、平定叛乱和巩固边防等战争中发挥了重要作用。清代前期，火器制造技术在明代的基础上有了较大的发展和创新。如康熙年间在宫内造办处、景山和铁匠营设立炮厂，所制枪炮专供皇室和满八旗之用，还专门建立了装备鸟枪、火炮的火器营。为平定三藩之乱，康熙特命比利时传教士南怀仁制造适应南方地形特点和便于战场上机动使用的火炮。南怀仁“依洋式铸造新炮”①，并进呈《神威图说》一书，介绍了西方的制炮理论和方法。在康熙十四年（1675）至康熙末年四十余年间，仅中央政府就督造或改制神威无敌大将军、金龙炮、制胜将军、威远将军等各型火炮近千尊，可见火炮制造的数量之大，并且铁炮的数量已远远超过了铜炮。清代火炮的种类也是相当多的，有几十斤到三四百斤较灵便的轻型炮，也有五六百斤到七八千斤主要用于攻城的重型炮。乾隆二十一年（1756）颁行的《钦定工部则例造火器式》载有各种火炮共85 种，可见火炮的种类之多。清代还创制了一些新型火炮，如奇炮、子母炮、短管曲射炮等。火炮性能也有所改进，如普遍安装瞄准器具，提高命中精度；加长炮身，提高射程；安装炮车炮架，增加机动性；改进炮弹和火药，增强火炮杀伤力，等等。 　　清代在火器制造方面的一些新发明也是值得称道的。如著名火器制造家戴梓（1649—1726）发明“连珠铳”，“形若琵琶，凡火药铅丸，皆贮于铳脊，以机轮开闭。其机有二，相衔如牡牝。扳一机则火药弹丸自落筒中，第二机随之并动，石激火出，而铳发矣。计二十八发，火药弹丸乃尽，始需重贮”①。这种可以连续发射28 粒子弹的连珠铳，其原理虽与机枪有所不同，但与机枪连发的设计思想是一致的。可惜的是这种新发明并未引起应有的重视，结果“器藏于家”，未能得到进一步的发展。戴梓还曾创制冲天炮。这种炮小而轻，射程远，杀伤力大，性能良好。试放时，康熙亲往靶场观看，演试后封此炮为“威远将军”，并命工匠在炮身上镌刻戴梓之名，以示纪念。戴梓还曾仿制过外国使臣进献的“蟠肠鸟枪”，也获得成功。 　　手榴弹手榴弹是现代战争中常用的近战武器，资本主义国家在二十世纪初才用于战争。而中国云南哀牢山地区的彝族人民早在十八世纪就已创制出用网兜① 樊国樑：《燕京开教略》。 　　① 纪昀：《阅微草堂笔记》卷19。 　　抛出的“葫芦飞雷”②。这种葫芦飞雷是用干葫芦盛装火药和铅块（或铅丸）、铁矿石渣、铁片等，在葫芦颈部放置火草作为引火索。使用时，点燃火草，由小网兜将飞雷抛出，用来狩猎。19 世纪中叶爆发了以彝族人李文学为首的彝、汉、白、傣、苗、哈尼等各族人民的联合起义。为了抵抗拥有优势兵力和火枪火炮的清军，起义军制作大量的葫芦飞雷，在 嘉之战中发挥了很大威力。在战争中，起义军还创造了用手投掷的长颈葫芦飞雷，这已与现代手榴弹的作用更为接近。 　　西方技术的传入清代嘉庆、道光时期，政治腐败，经济衰退，曾在世界上长期领先的火器制造技术也转而落后，终于被西方的坚船利炮打开了自己的大门。鸦片战争前后，在林则徐、魏源等“师夷之长技以制夷”的思想影响下，当时一些火器研制家如丁拱辰、丁守存、龚振麟、黄冕等对于西洋火炮进行了深入研究并且有所创新。如丁拱辰著的《演炮图说》和《演炮图说辑要》，对火药配方、火炮铸造、炮台构筑、运炮器械以及西方炮台和海岸炮等，作了较详细的介绍。龚振麟所著《铸炮铁模图说》是兵器史和铸造史上的一部重要专著。他所首创的铁模铸炮法新工艺，用铁模（即铁范）替代泥型，加快了制炮速度，并可铸造数百斤至数千斤的大型铸铁件，是一项非常出色的技术成就。他所研制的新式炮架和炮车，改善了火炮的机动性，也是很有实用价值的发明。但总的说来，清代后期的火器制造技术是难以与迅速兴起和发展的西方军事工业相比的，中国的兵器制造业在嘉庆、道光以后走过了一条艰难曲折的道路。 　　② 刘尧汉：《彝族的火器——葫芦飞雷》，载《中国古代科技成就》，中国青年出版社1978 年版。第九节造纸造纸业的分布和主要品种清代造纸业在明代基础上继续发展，尤以康熙、乾隆时期最为兴盛。造纸作坊大多分布在江西、福建、浙江、安徽等省，广东和四川次之，北方以陕西、山西、河北等省为主。当时一些纸厂的工人已达百数十人，具备了相当的规模。造纸原料有竹、麻、树皮和稻草、麦秆等。其中竹纸产量居首位，竹纸中以江西、福建的“连史”、“毛边”最为普遍，多用于印刷书籍。皮纸产量居第二位，多作为书画纸和印刷纸。麻纸主要产于北方各省，但其产量所占比例逐渐减少。由稻草、麦秆制造的纸比较粗糙，多作包装、火纸等杂用①。 　　造纸技术清代造纸技术集历代之大成且有所创新，各地工艺虽略有不同但都已达到较完善的地步。例如，据严如熤《三省边防备览》所载，道光初年陕南地区的竹纸制造工艺大致如下：选择适当时节砍取水竹，经过用水浸沤，蘸石灰浆堆沤，再经过甑蒸，碱水煮，加入黄豆与白米水浆（淀粉溶液）蒸等工序，制成纸料；然后将纸料下踏槽细踏，再下纸槽搅匀，用竹帘抄造，叠压去水，最后逐张揭起，刷贴在焙墙上焙干。如做细白纸，则在纸料入槽后加入适量的白米汁，可制成细紧的白纸。如做黄表纸，加姜黄末，即成黄色。清代黄兴三在《造纸说》中记载的浙江常山造竹纸技术与此基本相同，但在制纸料时减少一道蒸煮，增加两次曝晒，纸料用水碓舂捣而非人工踩踏，整个造纸过程要经72 道操作手续才能完成。中国传统造纸术中，主要用竹帘作为抄纸工具。康熙年间出现了用铜网抄造的“阔帘罗纹纸”①，纸宽有六尺。用铜丝编成的铜网，要比竹帘坚牢，使用寿命也较长，并且能造出较薄的纸张，因此它是造纸技术史上的一项重要发明。但铜网容易起拱走形，制作上也存在一些技术困难，特别是这一发明并未引起重视，以至“无人继作”。直到此后一个世纪左右，西方于十八世纪末及十九世纪初发明了长网造纸机和圆网造纸机，才又开始应用了铜网造纸技术。 　　数量和质量清代前期纸的产量和质量都有很大的提高，品种增加，用途也更加广① 潘吉星：《中国造纸技术史稿》，文物出版社1979 年版。 　　① 徐康：《前尘梦影录》。 　　泛，这种情况一直延续到道光年间（1821—1850）。例如安徽泾县一带生产的宣纸，用青檀皮掺入适量的楮皮或稻草制造，洁白柔韧，吸墨和韵墨性能良好，宜于书画、拓印和印刷。乾隆时期宣纸生产出现了前所未有的繁荣景象。当时皖南一些山区几乎家家从事造纸，宣纸的品种已近百种，其中有长达丈二的大幅宣纸，也有五色、界栏、山水、花鸟等精致小笺；有单宣、夹贡、罗纹、玉版等生宣，也有虎皮、珊瑚、冰琅、云母、泥金、蝉翼等熟宣，品种齐全，名目繁多，可谓一时之盛。康熙乾隆时在加工纸方面的又一项成就是仿制出历代的名纸。如仿五代南唐澄心堂纸，仿宋代金粟山藏经纸，仿元代明仁殿纸，仿薛涛笺等，都很著名。此外还研制出一些新的品种，如梅花玉版笺，金花笺（洒金彩蜡笺）等。这些加工纸大多制作精美，造价高昂，至今尚可在故宫博物院等处见到。虽然十八世纪下半叶以后西方发明了各种造纸机械，生产效率远远超过了中国的手工纸，但中国手工纸的许多优点是机制纸所难以达到的，因此西方和其他国家的专家学者（如18 世纪50 年代的法国经济学家杜尔果等），从很早的时候起就已对中国传统的尤其是一些特殊的造纸技术感到兴趣，并设法进行深入的了解和研究。 　　第十节印刷印刷业的发展清代印刷业相当发达，官府、私家都很重视刻印书籍，书坊几乎遍及全国各地。据不完全统计，中国历代著作约有25 万种，其中有一半以上是清代出版的①。在质量方面以清代前期内府本和私家精刻本为最好，有些坊刻本也属上乘，不仅注重校勘，而且刻写、纸墨、装帧等都很考究。清代后期官刻私刻的书籍虽然数量不少，但往往印制粗劣，错讹较多，质量已大不如前。 　　雕版印刷清代的印刷仍以传统的雕版印刷术为主，武英殿修书处、扬州诗局以及一些学者和藏书家刊刻了大量很有价值并且精雅悦目的书籍。同时，雕印技术如饾版、套版技术也有所进步。例如，康熙时内府刻本五色套印的《御制唐宋文醇》，精刻饾版彩色套印的《芥子园画传》，道光年间广东云叶庵五色套印的《杜诗》，涿州卢绅所刻六色套印的《杜工部集》等等，都是色彩斑斓，异常精美，显示了高超的雕版套色印刷水平。 　　活字印刷清代的活字印刷术有较大的发展。活字有铜活字、木活字、泥活字等，在官私坊肆间以木活字最为通用。如乾隆三十八年（1773），为选印世所罕见的一批书籍，四库馆副总裁金简建议仿照元代王祯创造的木活字印书，经乾隆批准刻造，于次年刻成枣木活字25 万多个，并先后排印“武英殿聚珍版丛书”共138 种，2300 多卷。这是我国历史上用木活字印刷的规模最大的一次。在“武英殿聚珍版丛书”出版过程中，选料造字，工艺完善，排印时，分工明确，程序严密，并总结出《武英殿聚珍版程式》可以遵循，反映了木活字印刷技术的进步。乾隆五十六年（1791）和五十七年，为满足社会需要，由程伟元主持两次以活字排印《红楼梦》，世称“程甲本”和“程乙本”。这两个木活字印本都很著名，是研究《红楼梦》的宝贵资料。木活字印刷延续了很长时间，一直到辛亥革命前后，苏州校经山房等还在以木活字出版书籍。 　　金属活字的应用是印刷史上的一件大事。元、明两朝已有一些人试用锡、铜、铅等金属材料制成活字印书。现存较早的清代铜活字印本是康熙二① 杨家骆：《中国古今著作名数之统计》，载《新中华》（上海）1946 年第4 期。十五年（1686）钱陆灿编选吹藜阁排印的《文苑英华律赋选》。雍正四年至六年（1726—1728），清内府用铜活字排印的著名的《古今图书集成》，全书一万卷，另目录40 卷，分装525 函，共5020 册，是历史上用铜活字排印的最大的一部类书。此外，广东佛山唐氏书商曾用泥型铸铜活字三副，共20余万字，于咸丰年间（1851 或1852 年）印成《文献通考》348 卷①。 　　关于泥活字的使用情况北宋毕昇发明活字印刷术以后泥活字的使用情况，现在还不十分清楚。 　　但直至清代还有人在研究和使用泥活字印刷，则是确定无疑的。康熙五十八年（1719）山东泰安徐志定磁版印行张尔岐撰《周易说略》和《蒿庵闲话》，自称“偶创磁刊，坚致胜木”②。有人认为所谓“磁版”使用的是泥活字上瓷釉后烧成的瓷活字，也可能是泥活字拼版后再上瓷釉烧成磁版，有人则认为磁版并非活字版，但无论如何，这是对印刷技术进行革新的一种尝试。道光十二年（1832），苏州李瑶用胶泥活字排印了其所校补的《金石例四种》和温睿临《南疆绎史勘本》。此外，在江苏常州、无锡和江西宜黄也都有人从事过泥活字印刷。安徽泾县的翟金生，按照毕昇的方法花费30 年时间，于道光二十四年（1844）制成泥活字十万多个，分大、中、小、次小和最小五号，并试印成功自己的诗集，名为《泥板试印初编》。他把这套泥活字印本书称为“泥斗板”、“澄泥板”或“泥聚珍板”。此后他又用这套泥活字排印了《仙屏书屋初集》、《修业堂集》、《水东翟氏宗谱》等。 　　1814 年，英国传教士马礼逊在马来西亚开办印刷所，聘请中国人蔡高、梁发等铸造汉字铅字，并印成《汉英字典》和《新约圣经》①，这是最早的铅印中文书籍。而中国本土铅印书籍的出现，则是鸦片战争以后的事情了。① 张秀民：《我国最早的金属活字》，载1961 年10 月14 日《光明日报》。② 泰安磁版张尔岐《周易说略》徐志定序。<① 钱存训：李约瑟《中国科学技术史》第五卷第一分册《纸和印刷》第170 页，科学出版社、上海古籍出版社1990 年版。刘国钧：《中国的印刷》第53 页，上海人民出版社1979 年版。第十一节瓷器生产规模和主要成就清代康熙、雍正、乾隆三朝，是中国制瓷史上的黄金时代。瓷都景德镇成为全国制瓷业中心，窑户达数千家，工匠有十万多人，制瓷区域蜿蜒十余里，其规模是空前的。制瓷业的成就也远远超过了明代。 　　康熙青花瓷为历代青花瓷器之冠。其制作技术更趋完美，分工精细，画师高明。用料方面与前代也有所不同，所用国产钴料，磨炼极为纯净。为了更好地分出青料的深浅浓淡，还将其置于不同的料缸中，在使用时按画面要求分别取用，使青花可以有八九种深浅不同的层次。青花的“青”，实际是蓝色。钴蓝呈现的色彩，翠蓝光艳，清新明快，别具风格。康熙五彩，富丽堂皇，色彩强烈，所以又称硬彩。色彩有红、绿、黄、赭、紫等，其中的一个重大突破是发明了釉上蓝彩和黑彩，从而使康熙五彩瓷器的色彩和品种更为丰富，基本上改变了明代釉上彩与釉下彩相结合的青花五彩占主流的局面。康熙时期制瓷业的又一重要贡献，是在康熙五彩的基础上，创制了一种釉上彩新品种——粉彩，如绘西画，亦称洋彩。粉彩的色调柔和，所以又称软彩。它是在五彩所用的彩料内，掺入含砷的玻璃料（俗称“玻璃白”），利用其乳浊作用，使彩釉经烧制后出现浓淡凹凸的立体感。并且由于粉质掺入彩釉，红色变成淡红，绿色变成淡绿，各种色泽趋于清逸淡雅，格外柔和。再加上所绘花鸟虫鱼，形态逼真，粉彩精品真正做到了“花有露珠，蝶有茸毛”的程度。粉彩瓷器以雍正时期最为兴盛和水平最高。康熙后期创制的珐琅彩瓷器，又称瓷胎画珐琅，是康熙、雍正、乾隆三朝极为名贵的宫廷御器，俗称“古月轩”。其珐琅彩料多来自外国，画法极为工细，又吸收了西洋画法，具有油画效果，精美异常。康熙青花、五彩，雍正粉彩和珐琅彩等的突出成就，与当时精工制作的白瓷胎和高质量的瓷釉彩料以及精湛的烧造技术是分不开的。如白瓷胎中高岭土的用量比明代更高，瓷胎不易变形；原料的选择与加工比以前更加讲究，原料经过多次精细淘洗，增加了瓷器的白度和透明度。对火焰性质和烧成温度的控制更为准确，瓷釉中氧化钙含量降低，烧成温度增高，已达到了烧制现代硬质瓷的要求。 　　生产技术的全面发展清代在单色釉的釉料组成和工艺处理方面也有许多新的发展。如雍正时期由含铁原料烧制的青釉，不仅配料准确，而且掌握了火候的变化，釉层莹净、光润，所制成品色调一致，达到了历史上最成熟的阶段。又如由含铜原料烧制的红釉，最著名的有康熙时期的郎窑红，它是在宣德祭红的基础上发展起来的。制作方法是在白胎上施多层红釉料质，用还原火焰焙烧，使釉料中的铜变成一种胶体粒子而呈红色。这种胶体粒子在釉层中对光波进行有选择的反射而发出亮光，加上釉层厚、玻璃质强，使釉色浓艳欲滴，红如宝石，光可鉴人。豇豆红、桃花片、美人醉、娃娃脸等，或艳似桃花或美如朝霞或酷似豇豆红色，有些还带有绿色苔点，足可与郎窑红相媲美，都是深受中外藏家喜爱的红釉珍品。康熙时发明并盛行的乌金釉，除用铁料外还需加入锰和钴料，釉色纯正，黑亮似漆，釉面发出像镜面一样的亮光，是历代黑釉瓷器中水平最高的一种。 　　清代前期，特别是从雍正开始，在仿制历代名窑名瓷方面也获得了很大的成功。如仿宋代定、汝、官、钧、龙泉等各大名窑瓷器，配料准确，并能按不同要求掌握好火候，使烧成的瓷器与所仿古瓷器真假难辨。乾隆时期生瓷和各类瓷工艺品的制作都很高明。如仿古铜器、漆器、木器，质感很强，几可乱真；瓷制的昆虫、鸡、鸭、鹅、残荷、花生等，制作精巧，栩栩如生。这些都进一步说明当时的制瓷工艺，在釉料配制、控制烧成温度和烧成气氛的技术，以及艺术加工等方面，已达到了中国古代制瓷工艺水平的顶点。陶瓷工艺家唐英清代陶瓷工艺家唐英（1682—1756），奉天（今辽宁沈阳）人，隶汉军正白旗。早年进内务府造办处在养心殿供职。雍正四年（1726）受命至景德镇御窑厂驻厂协理陶务，直接负责烧造御瓷，乾隆二年（1737）后又总理陶务，前后管理陶瓷生产近30 年。唐英是一位勤勉敬业的督陶官，他曾用3年时间与制瓷工匠吃住在一起，调查与研究陶瓷工艺，并仿制和新创近60种精美的名瓷和名釉，为景德镇制瓷技术的发展作出了重要贡献。他所撰写的《陶冶图说》，《陶成纪事》，《陶人新语》等，全面介绍了采石、制泥、淘炼泥土、炼灰、配釉、吹釉、成坯入窑、烧窑、洋彩、束草装桶等一整套烧制瓷器的工序，对于景德镇的制瓷工艺进行了科学的总结。 　　乾隆晚期，制瓷技术趋于保守，基本上处于停滞不前甚至逐渐衰退的状态。鸦片战争以后，外国瓷器大量涌入，中国的制瓷业就更加衰落了。 　　第十二节石油天然气油气苗的发现清代集数千年石油天然气开发利用之大成，各项工艺技术水平趋于成熟，在中国石油天然气开发利用史上占重要地位。 　　油气苗的广泛发现是进行油气开发利用的前提条件。清代编纂的诸多地方志中，有许多关于油气苗的记载。王崇礼纂修的《延长县志》甚至列油井为延长八景之一，并冠以“油井波涵”的美称。 　　随着台湾的进一步开发，康熙三十二年（1693），人们在今嘉义关子岭地区发现油气苗，据《台湾府志》记载：“从山石隙缝中如泉涌出，点之即燃，火出水中，水火同源，蔚为奇观。”这是台湾油气苗较早的确切记载。嘉庆二十二年（1817）当地居民又在苗栗出磺坑后龙溪的石隙中，发现油苗。台湾地处东南九省之门户，与外界联系较多，便于引进国外先进的科学技术，因此不久以后在台湾诞生了中国近代意义上的石油工业。台湾油苗的发现，对我国石油工业的发展，有巨大的推动作用。 　　清代不但发现大量油气苗，而且对有关发现进行了仔细的考证，寻根问底，探其渊源，这在一定程度上可说是对古代油气苗认识的总结，并为此后兴起的石油工业提供了勘探线索。例如，清朝施鸿保看到福建中部近海海面的燃烧现象，经过仔细考察，认为这种火为阴火，与《素问》、《丹铅总录》等书所言“有阳焰如火烟腾腾而起者”同属一类①。 　　钻井技术的发展与天然气的利用古代钻井技术在清代进一步发展，逐渐趋于成熟，出现井深逾千米的油气井。当然这一成就与盐业生产的发展是分不开的。明末清初四川战乱频繁，经济凋零，人才锐减，盐业生产也受到很大破坏。战乱平定后，清政府为恢复生产，巩固其统治，实行鼓励井盐生产的措施，使井盐业有很大发展。这一时期，云南大量缺盐，也亟待川盐输入。因此，为满足增加井盐生产的需要，不但新开许多盐井，而且为获得高产井，逐渐提高了凿井技术。乾嘉时期，四川犍为地区永通厂“岁增新凿，深至百数十丈”①，说明当时井深已近高产卤气的三迭系嘉陵江组地层。 　　这时的钻井技术，已有细致分工，其大致可划分为山匠、碓工和辊工。 　　山匠负责指挥管理，处理技术性问题；碓工主要在碓架上“往来跳跃”，足蹂碓板，使钻头上下运动，击碎岩石；辊工负责提升设备及辊子，碓架的修① 《闽杂记》。 　　① 范声山：《花笑庼杂笔》卷1。 　　竖。细密的专业分工，促进工匠技术提高，推动了钻井技术的进步。 　　四川三迭系嘉陵江组地层上部的绿豆岩，极易垮塌，不易凿穿，因此这一时期钻井技术进步，集中表现在补腔和打捞技术方面。古代盐井都是裸眼开采，难于处理下部地层，动辄井下岩层坍垮，出现渗漏现象，于是，“遇井内有渗漏，能补塞之，洵称绝技”②。嘉庆道光年间，工匠们便可“试探上下左右能悬升之”③，说明补腔技术已趋于完善。盐井深度的增加，钻凿时遗落现象在所难免，工匠们使用他们发明的偏肩、柳穿鱼、五股须等数十种打捞工具，便能将井内落物“无论巨细”都打捞上来。 　　1838 年，我国工匠终于征服绿豆岩，在今自贡大安长堰塘附近，凿成一口深达1001.42 米的深井——桑海进，凿穿三迭系雷口坡组，达嘉陵江组地层中部，这是中国也是19 世纪中叶以前的世界深井钻井记录。桑海井是一口卤气共生井，初期日产天然气8500 立方米，可烧盐锅八十余口。一百多年过去了，至今还可以日产天然气1500 立方米。可见当时人们钻井技术水平之高。这是世界钻井技术发展史上的一个里程碑，也是世界石油井和盐井中最早突破千米的深井。其后不久，四川人民又在自流井构造开凿一口深达1200 米的磨子井。它钻穿了嘉陵江组地层的主气层，由于井下压力过大（约100 个大气压），在没有止喷设备的情况下，发生猛烈井喷，井口烧出的火舌达几十米，三十里外都能看到。磨子井当时日产天然气估计在40 万立方米以上，为自贡古今第一大火井，被誉称为“火井王”。据考证，当时自流气田中日产万方天然气的约有十口之多①。这是我国古代天然气开发利用水平成熟的重要标志。 　　刘岳云的论述清代刘岳云对石油数千年的应用也作了精辟的概括。他在《格物中法》中指出：“石油自汉时已著于书，其原地志所载，益知产处甚多，由是以烟制墨，以油焚营，清者燃灯，浓者膏物，久澄坚结，则为土沥青。”其中包含了石油的几个重要性质：可燃性、含炭性、润滑性、防腐性，并对石油的粘度进行区分，不同粘度的石油，用于不同方面，说明当时人们对石油的认识水平已达到日臻完备的地步。 　　② 严如熤：《三省边防备览》。 　　③ 范声山：《花笑庼杂笔》卷1。 　　① 胡砺善：《四川盆地自流井构造天然气开采的研究》。