巴蜀文化、科技文化与重大科技成果

(1)都江堰，水利科学史上的奇迹

都江堰位于岷江从峡谷到冲击平原的交汇处。在四川都江堰市(原灌溉县)西侧，引岷江灌溉成都平原广大地区，航道用于通航和漂流。都江堰是中国最古老的水利工程，也是世界上最古老的工程之一。元九年(公元前316年)秦惠文吞并蜀、巴后，建立蜀、巴两郡。大约在秦赵浩棋(公元前277年)前后30年，李冰是继张若之后的蜀国守护者。他是古代杰出的水利工程师，在王瓒等人的协助下，主持修建了这项举世闻名的水利工程。都江堰与当时的郑国渠、灵渠并称为秦朝三大水利工程。关于李冰主持都江堰建设的记载很多。《史记·河渠书》曰:“蜀守冰凿离桩，挡开(避)沫水之害，过二道河，过成都。这条运河可以用来划船，多余的用来灌溉，让人民享受它的好处。至于发生了什么，往往是用来灌溉田地的水渠，以万亿计，但还不够。”《华阳国志·蜀志》说...冰是馈河之河，跨邕江、鉴江，其他支流跨县航行。岷山多柏大竹，随流而落，坐木，省工用饶。三郡(蜀郡、广汉郡、犍为郡)灌溉，开稻田，故蜀沃野千里，数陆海。干旱导致渗水，下雨导致水闸门。所以他写道:“水旱从人，不知饥。没有饥荒的时候，世界就叫富足。“都江堰古称‘隗嚣’、‘颜葵’、‘杜安达燕’。都江堰是在宋代才以成都河(简称杜江)命名的，指的是成都的府河和锦江。李冰修建的都江堰水利工程由以下三部分组成:

首先是在渠首修建引水工程。《史记·河渠书》记载:“蜀守冰凿留桩”，就是这个意思。早在春秋时期，蜀人就在都江堰城南挖了一条人工河，将岷江的水引入沱江，以缓解成都平原的洪水。李冰放弃了这个进水口，而是在雷宇山下挖了桩，把水引到内江的灌溉渠，这样可以更好地控制流量，方便引水、防洪和排沙。按照当时的生产力水平，凿除桩的工程无疑是一大创举。

其次，在桩取水口外修建引水堤，将河流分为内河和外河两条。《华阳国志疏志》说李冰的“溺河”就是这个意思。水坝是一个堰。《大平宇宙》卷七十三说，“蜀人称堰为坝”。李冰利用岷江左岸(东岸)庐山改变流向，降低流速来控制河流。右侧(即桩西侧)筑坝作为内外河流的引水坝。为了观察水位，李冰还“在玉女房下的白沙里做三石人”，其标志是“水不够，满肩”。这是最早的水尺(尺子)记录。

对于灌溉和航海，李冰也“过邕江，察河”(《华阳国志·蜀志》)，《水经注·河志》说:“开成都两江，灌溉田地”，在堰上过河“灌溉江西”，即灌溉闽江以西地区。渠道遍布成都平原各县市，现在还在向东、南、北穿山越岭发展。从此，成都平原的水灾大大减少，航运灌溉方便，大大改变了整个地区的经济面貌。

都江堰堰头现在的布局结构是两千多年来改造和完善的结果，但基本技术原理古今并无根本区别。它的经久不衰与其简单理性有关。它由宝瓶口、人字堤、飞沙堰、内外黄金钢堤、鱼嘴、百丈堰组成。最重要的建筑是鱼嘴、飞沙堰和瓶口。鱼口发出金色的钢堤，将岷江一分为二。外河为岷江干流，内河为引水渠，引水流量由瓶口控制。瓶口的左岸是雷宇山，而右边是里布。飞沙堰是内江外江的一项分洪减沙工程。堰体的高度可以使洪水和大量砂石在汛期从堰顶流入外河。水量过大时，冲垮堰体，洪水沙直接排入外河。三栋配合，一般可以保证水时足够灌溉；水大的时候也不会冲进内江造成灾害。大致在河水很少的时候，内外河的分流比是内六外四；水大的时候，里面四个，外面六个。百丈堰用于导流和护岸，人字堤用于护岸和溢流，可以弥补沙飞堰的溢流。

都江堰这一宏伟的水利工程，布局周密得当，管理科学，充分说明了两千多年前中国水利工程技术的发展水平。至今，许多中外水利工程专家参观后都惊叹于其神奇，被认为是水利科学史上的奇迹。其工程技术原理已成为我国水利工程中的宝贵历史遗产。

(2)钻井——自贡井盐

巴蜀地区卤水资源丰富，自秦汉以来一直是我国最重要的井盐产地。除了部分少数地区产岩盐，四川大部分地区只产井盐。所以四川的盐业其实就是井盐业。四川井盐历史悠久，特别是以其独特的钻井技术、卤水提取和提炼技术，以及在社会生活中的突出地位，构成了中国科技史和四川经济史的壮丽篇章。

井盐的自然开采是中国古代文明发展的产物。起初，人们使用天然盐泉，并受益于大自然的馈赠，但他们不具备识别和挖掘盐井的能力。当我们的祖先进入定居农业时期，为了满足生产生活的需要，就开始挖井，所以历史上就有了“伯夷打井”等传说。到了商代，甲骨卜辞中大量的“井”和“录”字表明，此时的井已经装有栅栏，用卷扬机打水。凿井技术的进步为盐井的出现奠定了物质技术基础。

从秦到蜀汉，巴蜀盐业最大的变化是盐井的出现和普及。据《华阳国志·蜀志》记载，巴蜀地区的盐井是在李冰任蜀守期间开凿的。说李冰“知诸水脉，通广都盐井池，故蜀有好体。”盐井的挖掘是中国盐业史上的一大创举。从秦朝到蜀汉，巴蜀盐井是中国第一批盐井，在中国井盐史上具有开拓意义。但秦时盐井并不普及，数量也不多，主要集中在广都(今双流)县。此后盐井数量不断增加，产盐地区从秦时的三郡到魏晋时的十八郡，隋唐时达到数十州县。举世闻名的盐都自贡也开始崭露头角。

就四川盐井的外观而言，秦汉和北宋以前巴蜀盐井的共同特点是:大口浅井。开井之前，一般都要经过勘探和调查(当时经常请巫师看“风水”)，但受限于当时的条件，非常盲目和冒险。那时候，开一口盐井往往需要五到七个人几年或更长时间的艰苦劳动。当时的凿井工具主要是铲子和锄头，所以用来挖，所以叫“挖井”。由于生产工具不精确和固井技术原始，井身结构不完全一致，包括束腰、直筒和坑洞。从秦到蜀汉，盐井井口有一个由大到小的逐渐发展过程。在秦李冰统治时期，它被称为“盐井池”。进入西汉以后，井口大大减少，盐井也不再叫“池”。当我到达韩曙时，我成功地在广都县挖了一口“小井”。

如果挖的盐井打到了卤水，下一步就是从盐井中抽取卤水。提取卤水的方法因地而异。有的浅井用竹竿绑水桶，入井提取卤水。大部分地区以牛皮为袋，数十人持大绳取经。中午到中午，泉脉逐渐衰竭，就是把人拉进绳子里，让他们下到井里用手划；丢入袋中，再引绳上”(《宋中兴皇帝朝圣录》卷五十五)。服务很辛苦”劳动强度极高。到了唐代，一些盐井开始使用机械采卤，由人在井边套推车采卤，用“大牛皮袋”汲水(《元和县志》卷三十三，灵州仁寿县)。

北宋李青、黄游时期，川井采盐技术发生重大革新，川西南地区出现了桶形优良的新型盐井。深度和固井技术都取得了重大进展。这种新型的竹筒井用“圆刀片”冲击代替铁锹挖盐井，用巨竹去掉接头的竹筒小井代替大井。用带牛皮活塞的竹筒取卤器代替牛皮。“出入水时，气随呼吸而启停，一管作几斗水”(苏轼《东坡支林》卷四)，水入灶，煮成盐。这种先进的凿井方法节省了大量的人力物力，提高了效率。“一般深者半岁，浅者一个多月，为井成”(《天工开物》卷五《井盐》)。所以小私户都可以挖，所以卓通井从诞生开始就如雨后春笋般发展起来。它的创制和推广对四川井盐的发展起到了非常重要的作用，在钻探史上具有划时代的贡献。据文献记载，北宋仁宗时盐井728余口，产量1630万斤。到南宋高宗时，全国已有4900多口盐井，产盐6000多万斤。由于井盐产量不断增加，尽管宋代四川人口不断增加，但仍改变了唐代四川井盐不能自给自足的局面。到了宋代，已经自给自足，不再依赖外地的食盐供应。

到了清代，四川盐业的钻探技术有了很大的发展。钻头有很多种，钻头的前后两面都有凹形的泥槽，钻头上有钢片，称为“龙眼”，也就是在锉刀头上钻安全孔的技术也被发明出来了。由于钻孔技术的改进，钻孔深度也有了很大的提高。道光十五年(1835)，钻成1001.42米深的渤海井，成为当时世界上第一口千米以上的井，标志着清代四川的钻井技术。

四川井盐工业采用先进的科学技术，标志着19年底第一辆卤素蒸汽机车的诞生，并在抚顺盐厂(自贡自治区)投产。蒸汽卤机车的出现标志着四川井盐工业进入了现代工业的行列。

清初，全川井的盐产地根据生产和运输惯例，自然形成了五个产区:芙蓉盐厂最为著名(当时在富顺县和荣县)。据有关统计，芙蓉盐厂鼎盛时期有盐井3000至5000口，炒锅2万多口，年产盐20至30万吨，占四川总产量的一半以上。除四川40多个县外，其发行范围还流行于贵州、云南、湖北100多个县。民国28年(1939)，芙蓉盐厂所在地独立出一个行政区，就是现在的自贡市，让“盐都”成为自贡市的美称。中华人民共和国成立后，自贡井盐工业得到进一步发展，其制盐工业基础雄厚。形成了从地质勘探、钻井采卤、运卤制盐、综合利用、机械制造、运输销售到信息采集、质量监测、科研开发设计、教育培训等完整的配套体系。成为四川制盐中心和全国最大的井盐生产、科研、信息基地，全市制盐基本实现真正的空化。该市食盐产量占全省一半以上，原盐年产量约占全国井盐的40%。

(3)天然气和石油

天然气是一种清洁的气体燃料，也是一种良好的化工原料。四川盆地素有“油气之乡”的美誉。早在2200多年前，巴蜀劳动人民就在四川盆地发现了天然气，并在1800多年前就钻了天然气井。西蜀也是世界上第一个用天然气制盐的地区。据《华阳国志疏志》记载，早在秦孝文帝时(前250年)，李冰就被派往四川跑盐、挖井、制盐养生。在钻盐井的过程中，首先发现了天然气。《华阳国志·蜀志》记载“取井火(即天然气)煮之，一壶水(卤水)得五斗盐”。这是世界上最早使用天然气的记录，比西方国家早1000多年。当时发现天然气分布很广，成都，华阳，双流，峨眉，洪雅。许多历史资料后来证实，位于邛崃市文泾河上游的林琼火井是中国和世界上最早钻探的天然气井。西汉杨雄写的《蜀王传》叫“林琼有一口火井，深六十余尺”。西晋文学家张华在他的《博物志》中说宰相诸葛亮曾亲自到过火坑。公元557年，宇文珏建立北周，在林琼火井煮盐处专门设置火井镇；隋末，盛镇为火井郡。明朝嘉靖末年，入蜀:“川西有火井，土人用竹筒引火煎盐。一口井能供十几盆，但管子没烧着，盐水都烧开了。”这说明明代对天然气(低压井)的利用有了显著的进步。到了清朝，天然气进一步开发，芙蓉盐场的荣县更加重视火井的开发，为后来芙蓉盐都的形成奠定了基础。四川盆地仍是中国最大的天然气开采基地。到1975，四川已建成几十个天然气田，勘探已查明可能含有油气的地下构造200多个。1976大部分井深3000 ~ 5000米，部分井深超过6000米的超深井。主要油气田有泸州、自贡、江油。70年代末，天然气产量超过50亿立方米。

四川没有丰富的石油矿产。在四川的矿业史上，无论是储量还是分布，都远远落后于金、银、铜、铁、铅、煤等矿产。直到1907才在子洲(今资阳)开了一个小规模的罗泉井石油矿。但值得一提的是，历史上中国第一口石油井诞生在四川峨眉山脚下(今乐山)。油井挖到了900米深，开创了中国钻井和采油的新时代。这一成就在当时位居世界第一，比北美和欧洲早300多年。

(4)造纸和印刷业

自东汉蔡伦发明造纸术以来，四川的造纸术也有所发展。晋南北朝时期，四川造纸业集中在成都。进入唐朝以后，四川的造纸业有了很大的发展。宜州(今成都)造纸业最发达，是中国著名的造纸中心。五代时，南唐的李后主专门派人“为蜀国寻纸工”(陈师道《后山话》卷一)抄蜀国纸。著名的唐纸是在蜀人的指导下创制的一种有价值的纸。

四川是著名的麻类作物种植区，尤其是川麻，品质好，产量高，所以这里造纸的原料主要是大麻。直到宋代，它仍然是“蜀国大部分是用麻做的”(的《四书》卷四《纸谱》)。此外，树皮在四川也用作造纸的原料，最常见的是用构树的树皮做皮纸，称为粒面纸，又称纸。到了唐代，建州、雅州、万州生产的纸也是用树皮做的。

纸分为原纸和熟纸。原纸是指直接由纸浆复制而成的晒干的未加工纸，熟纸是指经过各种工艺处理的加工纸。据《唐史补》徐州细纸记载，蜀纸有“麻子面、屑、滑石、金花、长麻、鱼子、十色注”。这些著名的蜀纸经过压光(原纸用细石研磨)、涂布(原纸表面先涂上白粉，再进行压光)、施胶(涂布后涂上明矾，防止纸张被浸湿)、染色(纸张主要用黄蘖染色，防止虫蛀)。为了增加纸张的美观，也是用其他染料加工纸张，撒金(用金银粉装饰纸张)和印刷(在纸张上印深色的花)，也就是熟纸。

川纸的规格千差万别，通常分为两种，大纸多用于绘画和粘贴。那时候的纸大部分都是大纸。元和年间，住在成都的女诗人薛涛“作小诗好，不愿留长，故狭”(《钱乙新南书》卷七)，从而创造了一种新的小笺，“短狭，只容八行”(《太平宇宙》卷七十二成都图公)，同时用胭脂写笺。这种红笺不仅便于写诗，而且十分雅致，因此深受文人墨客的喜爱，成为名篇佳作，风靡全国。此后，四川的其他彩钞也根据薛涛创造的风格，改为小钞，俗称薛涛钞。

宋代的社会经济、科学、文化都比唐代有了很大的进步，古代的造纸技术也发展到了成熟的阶段。造纸的产地和品种越来越多，纸张的用途也越来越广泛。特别是，竹纸的发明和大规模生产标志着造纸史上的一个新时代。北宋四川不产竹纸，南宋也不发达。但到了宋代，四川的麻纸、平装纸和各种加工纸，在唐五代的基础上，依然突飞猛进，成为全国重要的造纸基地。长期的生产实践也使人们发明了水力捣打纸，认识到水中杂质对造纸的不利影响。所以那时候造纸厂往往建在清水河两岸和山中清泉附近。既保证了造纸用水，又采用了液压夯实。成都以南的百花潭和浣花溪是著名的造纸基地，水异常，造纸最好。这个地区有数百人从事造纸。

到了宋代，四川的加工纸继续产生了唐代著名的《薛涛记》，出现了与《薛涛记》同名的《谢公记》。谢宫笔记是谢静初(1019—1081)在成都浣花溪所作的十色书画笔记，比“薛涛笔记”还要丰富多彩。加工纸中水纹纸的品种比唐代多。所谓水纹纸，是指在光线下观看时，能呈现出除窗帘线条以外的闪亮线条和图案，以增加纸张潜在美感的纸张。其制作方法:首先在纸窗帘上用线织出一种纹理或图案，突出于窗帘表面。造纸的时候，这里的纸浆比较薄，所以纹理会发光，出现在纸上；二是用强力将刻有纹理或图案的木制或其他材质模具压在纸上，使纹理隐藏在纸上。目前世界各地普遍使用的防伪纸、文具等水印纸就是根据这一原理制成的。宋代四川水纹纸品种繁多，有布纹、丝绸纹、人物花木纹、虫鸟纹、丁艺纹等，五花八门，变化多端，妙趣横生，独具特色。

宋代四川蜀纸没有徽纸、池纸那么轻薄，不便于运输。这是舒纸业的一大短板，限制了它的销量。而舒纸厚而韧，白而耐折，不易磨损，是早期容易开裂的竹纸所不能替代的。所以，无论是唐代还是宋代，印刷，尤其是书画所用的纸张，多为麻纸和纸。其中纸币因为流通，磨损严重，各种复杂的图案和密记都要双面印刷，对纸张要求较高，几乎被舒纸垄断。世界上最早的纸币，北宋的四川交子，是用蜀纸印制的。从现在起，、等纸币将全部采用蜀纸印制。因此，虽然四川的竹纸生产落后于江浙，但由于麻纸、纸和加工纸的发展，四川仍是中国重要的造纸中心之一。

四川造纸业的发展为印刷提供了条件，极大地促进了四川雕版印刷业的繁荣。

印刷业是唐代由于雕版印刷的发明而开始形成的一个新的手工业部门。雕版印刷是由印章和拓片逐渐演变而来的一种临摹方法。这种印刷方法出现在唐初。中唐以后，雕版印刷逐渐在民间流行，长安和成都的印刷业最为繁荣。唐朝末年，成都进一步发展成为全国最重要的印刷中心。宋代诗人朱彝说:“唐朝以前没有文字的雕刻和印刷。唐末益州(成都)有砚台(《绝绝辽杂记》卷六)。”《宋史》也说:“唐末益州开始有墨板，术多，书法，小学(语言音韵)。“虽然雕版印刷并非始于唐末的益州，但四川确实在中国雕版印刷的创作阶段占据了重要地位，大量民间雕版印刷农书、年鉴、医书、字帖以及各种佛道书籍。

五代中原战乱期间，衣冠楚楚的家族(官员、士绅、士人等。)避免了四川的混乱，大量书籍流入四川。当时文人荟萃，诗歌极为繁荣；佛教道教盛行，寺庙众多，高僧道士辈出，信众众多。这些都促进了民间印刷业的发展。公元909年，蜀武成前两年，任自付俸禄，聘良工，刻刊杜光庭《道德经概》三十卷，使人传诵(《旧书考证》卷一)。后蜀宰相吴大量出版书籍。这使四川印刷业进入了粗放雕版印刷的新阶段，为宋代四川印刷业的繁荣奠定了基础。

与唐代相比，宋代雕版印刷得到了空前的发展，成为中国雕版印刷的黄金时代。四川在唐代发展了经济，生产了宜州麻纸，是印刷书籍的好材料。从晚唐到五代，四川一直是全国印刷中心之一，这为宋代四川印刷业的发展奠定了坚实的基础。宋代四川的经济比唐代发达，读书人需要阅读和出版很多书籍。再加上政府的倡导，官方和民间的刻书都很发达。宋代诗人叶梦得在《石林烟雨》卷八中写道:“今杭州为印书之最佳处，今蜀为福建之最低处。史静比印版好，几乎不比杭版差，但纸张质量不行。”四川、杭州、福建成为中国三大雕版印刷中心。四川印刷出版业的规模和数量远超唐五代，对当时和后世的科学文化传播起到了巨大的作用。雕版印刷广泛分布于成都、眉山、什邡、双流、林琼、金堂、泸州、铜梁、铜川、遂宁、绵竹、嘉州、宜昌(广元)、中州(忠县)、子洲(资阳)、奎。成都和眉山的雕版印刷业最发达。

宋代四川官书雕版印刷，以《开宝》、《太于萍兰》、《元规》三部代表作规模最大，影响最深。《开宝刻本》是宋代第一部大规模的官方出版作品。共5048卷，刚性件13万件，每版23行17字，历时13年，从开宝四年(971)到太宗太平兴国八年(983)。这是佛教史上第一次雕刻大藏经，也是我国历史上第一次出版佛经总集。开宝雕刻培养了大批雕版印刷工作者，积累了丰富的雕版印刷经验，对四川乃至全国印刷业的发展起到了不可磨灭的推动作用。

此外，四川还有官方书籍，如《周易》、《华阳国志》、《水镜注》、《三国志》。南宋绍兴十四年(1144)，刊印《宋书》一百卷，《舒威》一百一十四卷，《梁书》五十三卷，《南齐书》五十九卷，《北齐书》五十卷，《周树》五十卷，《陈数》三十六卷。这七版史书，从宋代到明代，经过多次修复重印，至今广为流传。中国很多大型图书馆都有这类书的三个版本。

除了官方刻书，四川的私人刻书也很发达。私刻书分为书坊、书坊、私刻书，简称私刻、私刻。私人刻书的目的大多是保存和传播文化，扬名天下。方刻书主要是为了赚钱。特别是吴刻书数量众多，其后代在宋代靠卖书致富，进一步促进了四川方刻书的发展，开启了私人刻书的风气。宋代著名书法家有成都新市、林琼韩春、李淑一、浦江魏僚翁、梅州苏林、三台刘佳等。广都(双流)费氏学馆、裴宅、西蜀崔敏书店、眉山成舍人、眉山万卷馆、眉山书印斋，都是有名的作坊刻书的地方。宋代四川私刻业主为了保护自己的合法权益不受侵犯，还发起了两项保护世界印刷出版单位权益的条例。第一，标明出书单位，防止他人假冒。现在有十卷新编辑的宋蜀所刻《十便方》。书末有“万以十三行汉字刊刻，请查收使用”(著著《宋刻本书牌录》卷六)字样。创作了出版书籍，注明出版单位的规定。二是创建“版权所有，禁止转载”的禁令。现存的《吴淞歌》仿王拙的《东都略》，自有记载以来已经出版。一直是“老板，不许抄”的长方牌(叶德辉《林纾花青》卷二，“抄有禁始于宋”)。

四川雕版印刷的书，称为川书、川书。与其他版画相比，宋代蜀版具有显著的特点。第一，宋、蜀有大量刻本，广为流传。宋代蜀刻天下第一(《华阳县志·民国艺文志二》)，《我蜀文集》备极详(《太平玉兰》，一蜀刻本，朴树献后记)。四川是保存和印刷图书数量最多的地区之一。到了宋代及后世，中国很多书籍都是根据宋、蜀刻本翻印出版的，得以继续流传和保存。第二，宋、蜀刻本，根据古籍刻制，校勘精良，内容可靠。宋代四川的刻书人往往是精通古籍、擅长校对的著名藏书家和专家。刻书印书时，他们尽量按照原版善本仔细校对。因此，今天人们仍然十分重视宋、蜀刻本，把它们当作校勘古代文献的好版本。第三，宋、蜀版还有板好、字好、墨好、纸好的优点。宋代四川木雕用的是梨木，纹理细密，质量上乘，可长期保存，便于雕刻。广都费刻本《子鉴》二百九十四卷，又称龙爪本，以及宋恕刻本流传至今的《春秋集》，历来以字大如钱、色亮如墨、香如漆而为人们所称道。宋代学者叶梦得认为“蜀以本为基”(《叶德辉书·林清华》卷六《宋代刻书·纸墨》)。阿明学者胡应麟也说，“蜀本宋最德”(《少师·方善笔丛》卷四)。

到了宋代，四川还印制了世界上最早的纸币——饺子。套印纸币不仅是印刷史上的重要里程碑，也是货币史上的一次革命。

宋代兴盛于四川的雕版印刷业，在南宋末年元兵入川和长达半个世纪的四川战争中遭到毁灭性打击，四川印刷业一落千丈。明末清初，四川大乱，书籍文物几乎绝迹。到了清代，随着四川经济的发展，文化教育开始恢复，有着悠久传统的四川刻书业迅速复兴并得到进一步发展。甘嘉时期，四川书店如雨后春笋般出现。随着湖广、陕西、江西、广东等省的大批民众进入四川垦荒、工作、经商和省内外文化交流，四川的书刻业也传到了四川，促进了其进一步繁荣。随着四川刻书业的发展，逐渐形成了四个各具特色的帮派:成都帮、岳池县帮、重庆帮、绵竹帮。按刻书性质分，有官刻、学刻、庙刻、私刻、商刻。清代四川在刻字印书的过程中，在实践中形成了十大工艺流程，包括备料、写板、画板、校对、清板、贴样、刻字、打样、校对、印刷。活字印刷在清代的四川被广泛使用，除了大量书籍被刻在一块。清代也有不少名家以其高超的板书、刻字技艺，雕刻出许多价值连城的书籍，为四川雕刻印刷业的繁荣和四川文化典籍的保存做出了贡献。