明朝曾铸造出世界最先进大炮 比西方早200年

　　黄一农教授，美国哥伦比亚大学物理系博士，原本为著名的天文学家，后转而从事历史学研究，任职于新竹清华大学历史所，研究兴趣为天文学史、天主教史、明末清初史、海洋探险史、火炮史和华文网络文化等领域。




　　一直以来有种说法：“中国发明了火药，却拿来造烟花”。事实上，中国在明末清初时期，由于西学东渐的影响，西方先进的科学技术与中国工匠卓越的创新精神结合在一起，曾经铸造出当时世界上最为先进的大炮。但是，这短暂的辉煌却在清朝中后期逐渐走向衰落。

　　黄一农先生在南开大学的讲座，为我们揭开了中国科技史上这既令人自豪、又引人深思的一幕。

　　明末中国人在无潜水装备情况下成功打捞西方沉船大炮

　　万历四十七年（1619年），明军在萨尔浒之役中惨败于努尔哈赤，精通西学的徐光启在朝中得到迅速启用，他积极向西洋传教士学习关于火炮的知识。

　　后金大军主要武力为骑兵与步兵，而此时明朝则拥有新武器———“红夷大炮”。其名称由来，缘自此炮为荷兰人侵扰中国东南沿海一带时被大量使用。

　　红夷大炮的设计比明代原先使用的“大将军炮”先进许多。大将军炮的外形有如大铁管，炮身加上铁箍以防膛炸。而红夷大炮的前头管壁较薄，后方管壁较厚，可承受爆炸时的冲击力；炮旁则有两个“铳耳”，可用以调整炮身角度，并有准星和炮门，使射击更为精准。

　　明天启六年（1626年），袁崇焕取得“宁远（今兴城）大捷”，红夷大炮功不可没。宁远城设有十一座红夷大炮。在这次战役中，明军击败努尔哈赤大军十一万人，并将努尔哈赤本人打伤，最后郁郁而终。

　　中国红夷大炮哪里来？最早打捞沉没于东南沿海欧洲商船上的大炮而来。

　　万历四十八年（1620年）九月, 荷兰海船在广东曲江近海沉没, 地方当局派人下海打捞。在那个没有潜水装备的时代，人们的打捞方式相当巧妙：他们先将一艘大船载满砂石，使吃水加深，再将船航至沉船之上，潜水将铁链系在大炮的铳耳上，之后将砂石抛弃，借船身的浮力将原本死锁的大炮与沉船分开，再以纤车绞起。经过三个月的努力，除了中小铳外，共捞得大铳三十六门。其中24门运送进京。第二年，又从另外两艘沉船上打捞出一批。

　　这些沉船“大铳”中，有一些出现在宁远的城墙上，将后金的八旗铁骑打得大败。

　　明清工匠以铁和铜两种金属铸成最好的大炮，比西方提前了200年

　　先进的红夷大炮不全来自打捞，天启四年（1624年），中国南方已开始自造红夷火炮，虎门白沙巡检何儒就铸造了14门，其中几门也被带去宁远。能如此迅速进行量产，与中国当时铸铁技术优秀有关。

　　我曾在沈阳的辽宁省博物馆见到一门“定辽大将军”，是由吴三桂于崇祯十五年捐资铸造，全长约380cm，内径为10cm，可能是中国大陆现存的红夷炮中最长的一门。

　　在不断的仿造中，明代工匠改进了铸炮技术———铁心铜体铸造法。它巧妙地利用铜之熔点（1083℃），远低于铁（1538℃）的物理性质，于铁胎冷却后再以泥型铸造法或失腊法制模，并浇铸铜壁。与先前的铁炮或铜炮相比，此种新型火器不仅管壁较薄、重量较轻、花费较少、而且较耐用。

　　北京八达岭中国长城博物馆藏有崇祯元年所造的前装滑膛红夷型火炮一门，从炮口可见其管壁为铁心铜体，有准星、照门和炮耳。

　　皇太极自从在火炮上吃了大亏后，就开始募集汉人工匠，最后终于制造出超越明军水平的大炮。在北京的首都博物馆中，我曾经见到一门于崇德八年（崇祯十六年）铸造的“神威大将军”，重三千六百斤，内径达14cm，全长263cm。

　　根据目前一般冶铸史的教科书介绍，美国军官托马斯·罗德曼（Thomas·J·Rodman）在南北战争时曾发明一种铸炮新法：采用中空的模型，并在其中导入冷却水，可使铁质炮管自内向外凝固，所铸之炮可以更大，耐用程度可达到先前的五至数十倍，铁心铜体的铸法虽使用两种金属，但原理很接近罗德曼法的雏形，只不过明朝的“定辽大将军”比罗德曼早出现了两个多世纪！

　　葡萄牙军事顾问团秘密训练了一支当时战力最强的部队

　　尽管明军对红夷火炮的仿制已经达到了一个高峰，但操作方法却一直是当时许多明军炮手的盲点。

　　16世纪以来，西方科学家已经将数学知识变成简明实用的仪器工具，这与中国全凭经验发射火炮的传统方式，形成强烈对比。

　　这些工具有增进瞄准技术的“炮规”，这是最早的计算尺，它能将火炮发射所需的复杂数学和物理知识，变成简单的标尺刻画，可对射击目标进行精确的距离测量和角度定位；此外，还有“铳尺”，可帮助炮手迅速计算出不同材质的炮弹和不同口径的炮身所应填装的火药量。

　　耶稣会教士将这些先进技术输入中国，徐光启最先学习。而他的学生孙元化于崇祯三年获授登莱巡抚。他起用王征、张焘等信教官员或将领，并装备大量的西洋火器，还聘请了以澳门的葡萄牙人军官特谢拉·科雷亚为首的顾问团。铳规、铳尺和矩度等仪具的使用以及装弹填药技巧的掌握，都是当时孙军中相当注重的训练内容，这些也是一般明朝军队所最欠缺的。最终，孙元化的部队成为一支受西式训练、采用西方武器的中国军队。

　　一只鸡改变了明朝命运

　　这支本应该受到重视的精锐部队，竟然最后因为一只鸡的缘故集体兵变，直接导致了明清军事力量的对比。

　　崇祯四年（1631）八月，皇太极率清兵攻大凌河城（今辽宁锦县）。孙元化急令部下孔有德以八百骑赶赴前线增援。

　　这支部队虽是奉命北上，沿途却得不到官府的给养。至吴桥时，风雪交加，百姓惧兵纷纷闭门罢市，一士兵不耐饥寒，偷了当地望族王象春的一只鸡。对方要求孔有德将此士兵“穿箭游街”，引发军队不满，遂拥戴有德为主，发动吴桥兵变。

　　1632年2月22日，在耿仲明的协助下，孔有德率众占领了登州。特谢拉·科雷亚及其葡萄牙炮手除三人幸存外，全部战死。巡抚孙元化被叛军放还，但最终还是被朝廷斩首弃市。徐光启多年经营的事业就此毁于一旦，一年之后郁郁辞世。

　　另一方面，1633年，孔、耿二人向皇太极宣誓效忠，皇太极在沈阳亲自欢迎他们。孔有德的归顺，不仅令后金获得大量精良的西洋火器，而且得到全套铸弹制药的技术以及瞄准的知识与仪具。经搭配八旗步骑兵后，在当时即形成一支几乎无坚不摧的劲旅。

　　清代火炮技术固步自封，逐渐衰落

　　直到十六世纪末，明末传入中国的使用火炮技术尚能与西方同步。但当清朝政权于康熙二十二年稳定全国之后，因军事的威胁消失，官方对火炮的重视日减。

　　康熙五十四年，山西总兵金国正上言愿捐造新型的子母炮22位，分送各营操练，结果皇帝竟然禁止地方官自行研制新炮。雍正间，清廷还将盛京、吉林和黑龙江以外各省的子母炮尽行送到北京。

　　火器知识和技术的传承失调，显露在许多方面。嘉庆四年(1799)曾改造一百六十门明朝的“神枢炮”，并改名为“得胜炮”，经试放后发现其射程还不如旧炮。

　　鸦片战争时，英军使用了一种名为“榴霰弹”（Shrapnel Shell）的球形空心爆炸弹，此弹之内填满小弹和火药，且有一引信在炮弹落地前引爆火药，将其中的小弹炸散开来，杀伤力十分大，而当时仍沿用实心圆弹的中国军队，对此“多骇为神奇，不知如何制造”，稍后，林则徐虽仿制成功，但却少有人知道早在康熙二十九年铸成的“威远将军炮”上，即配置了概念相类的炮弹，可惜其连同所匹配的“威远将军炮”一直都被尘封于武库之中。

　　到了道、咸之交，中国军队连明末的水准均有所不逮，无怪在面对西方列强坚船利炮的挑战时，毫无招架之力！（整理／王宁　阮帆）