·福建海洋精神”专题·
07.海洋精神的物化：闻名世界的刺桐海船
宋元是我国历史上造船业和造船技术大发展的高潮时期，“海舟以福建为上”，福建造船业及其制造技术在当时中国和世界占有领先的地位，也是宋元福建海洋精神物化的杰出代表。
一、泉州湾出土的宋代海船
1974年和1982年，考古工作者分别在泉州后渚港和法石港发掘出两艘古船，从而拉开了福建宋代海船实物研究的序幕。
发掘出土的后渚港古船（以下简称“后渚古船”）位于东经118°59′，北纬24°91′，距滩上2.1-2.3米，距古渡头135米，沉埋在由宋元青釉和宋代黑釉瓷器残片、宋代铜钱、香料木、船木、竹编、绳索残段、锈铁钉、鸟兽骨等包含物的宋元堆积层之中。船体甲板以上部分已荡然无存，只残留一个船底部。船身残长24.2米，宽9.15米，深1.98米，平面扁阔近椭圆形，尾方。船壳为二三重板结构，船内分为十三个隔舱。从船底形状以及第一舱、第六舱分别保存的头桅和中（主）桅底座看，该船是一艘尖底型的多桅船。古船残体尚涂有白灰，底部的龙骨两端结合处凿有“保寿孔”，中放铜镜、铜钱，其排列形式为“七星伴月”状。“七星”是代表“七洲洋”（指现在的西沙群岛），因这一带多礁石，是航行的危险区。铜镜象征着光明，表示祈求安全通过这个经常触礁沉没的危险区。
泉州湾出土的后渚古船
伴随着后渚古船出土的文物很丰富。船上用品有桐油灰、灰括、铁钉、钉帽、铁板和麻绳、碇索、竹编等。助航工具有木桨及水时针，隔舱板和底座等。根据出土海船残船体以上底层堆积情况、海船船型与结构特点、船舱出土遗物以及沉积环境等方面的考察和分析，后渚古船系南宋晚期的中大型远洋货船，航行于东南亚一带，估计是停泊时，遭到意外不幸而沉没的。（泉州湾宋代海船发掘报告编写组：《泉州湾宋代海船发掘简报》，《文物》1975年第10期）
1982年试掘的法石港古船（以下简称“法石古船”）船体残破也比较严重，与1974年出土的后渚古船比较，法石古船在造型、结构、工艺与用材等方面与后渚古船有不少类似的地方，但法石古船也有自己的特点。这些特点说明法石古船与后渚古船年代相去不远，应同属南宋晚期福建制造的远洋货船，但与后渚古船出自不同的造船厂商，或年代更晚些。（中国科学院自然科学史研究所等：《泉州法石古船试掘简报和初步探讨》，《自然科学史研究》1983年第2期）
泉州湾宋船的出土，是我国造船史上一项重要发现，亦为我们研究宋元刺桐海船制造技术提供了可靠的实物依据。
二、刺桐海船的多项创新
由于海外贸易的日益繁荣，宋元时期我国所造的海船，无论在坚固性、稳性、适航性，还是水密隔舱的广泛应用等，在世界上都具有先进性。“海舟以福建为上”（〔宋〕徐梦莘：《三朝北盟汇编》卷一百七十六），这句在宋元广泛流传的评语，说明以刺桐海船为代表的福建海船在我国造船史上具有领先地位，这种创新主要体现在船型设计、重板船壳、水密隔舱、多桅船帆、航运设备、造船用材和联接工艺等方面。
1.适航的船型设计
宋元时期，我国船舶的船型已经定型，其中以福船、沙船、广船最为著名，被称为中国古代的三大船型，而应用最广、影响最大的要数福船。关于宋代福船的船型特点，徐兢在《宣和奉使高丽图经》中描述说：“其制皆以全木巨枋挽叠而成。上平如衡、下侧如刃，贵其可以破浪而行也。”（〔宋〕徐兢：《宣和奉使高丽图经》卷三十四，客舟）徐兢曾于北宋宣和四年（1122）出使高丽（今朝鲜半岛），率领由福建客舟和“神舟”组成的船队往返中朝两地，因此他对福建海船的描述是较为可信和准确的。此外，《宋会要辑稿》也有福建所造海船为“面阔三丈、底阔三尺”（〔清〕徐松：《宋会要辑稿》，食货五○之一八，船，战船附）的具体记载。结合泉州湾出土的海船，可以看出以宋元刺桐海船为代表的福船具有底尖、船身扁阔、长宽比小、平面近椭圆形等船型特点。这种船底尖、船身扁宽的设计，使海船便于破浪前进，在遇到横风时横向移动也较小，适于在风力强、潮流急的海域航行。另一方面，宋元刺桐海船在龙骨和肋骨的设计上也充分考虑到航行环境。后渚古船的龙骨是由两段粗大坚实的松木结合而成，贯穿整个船身底部，增大了船的纵向强度。而在隔舱板与船壳板交接处，都服帖着用粗大樟木制成的肋骨。这些肋骨与底部的龙骨组成一个坚固的立体三脚架，增强了船体的横向强度。尤值得一提的是，后渚古船船长中点以前的肋骨，都装在隔舱壁之后，而中点以后的肋骨又都装在隔舱壁之前。这种既考虑到船体的横向强度，又顾及结构排列整齐的做法，同近代船舶设计理念如出一辙。
此外，在船壳板细节设计方面，后渚古船船底两边壳板各外扩成四级阶梯状，使海船的回复力矩增大，有利于抗御横向波浪的冲击。还有体外龙骨的设计，其与尖底造型和四阶外壳板构成一个完整的防摇系统，使海船具有较强的稳性。
2．实用的重板船壳
关于刺桐海船多重船壳板的应用，中外史料皆有记载。马可·波罗在其游记中明确指出泉州造船时“有二厚板叠加于上”，并进一步指出刺桐海船修理时还可增添船板，“此种船舶，每年修理一次，加厚板一层，其板刨光涂油，结合于原有船板之上……应知此每年或必要时增加之板，只能在数年间为之，至船壁有六板厚时遂止”（沙海昂注，冯承钧译：《马可波罗行纪》第三卷第一五七章）。在这里，马可·波罗谈到刺桐海船船壳结构的两个特点：一是船壳在建造时基本结构是二重木板；二是船体每次大修时贴一重板，最多可大修四次，贴到六重板。国内文献也记载道“凡海舟必别用大木板护其外，不然则船身必为海蛆所蚀”（〔宋〕周密：《癸辛杂识·续集》卷上，海蛆）。马可·波罗等人记载的刺桐海船多重板船体结构，已为1974年泉州后渚港出土的宋代海船所证实。该船船底用二重板叠合，舷侧则用三重板叠合。后渚古船沉没时间与马可·波罗到刺桐港的时间相距不远，说明宋元时福建用多重板建造海船是较为普遍的事情。
刺桐海船船体之所以用多重板，是因为尖底造型的船壳弯曲多、弧度大，采用此建造模式不仅取材和施工（包括维修）较容易，而且使船壳坚固耐波，经得起狂涛巨浪的冲击，有利于远航。此外，多重板船壳还有防海蛆浸噬和抗礁石撞击的功能，这些都是我国古代造船匠师长期实践的经验总结，具有时代的先进性。当然，1982年试掘的法石古船底板为厚重的单层松木,说明宋元时期刺桐海船不仅有多重板船壳，也有单层板船体，一切从实际出发。
3．先进的水密隔舱
在我国，水密隔舱的设置可以上溯到唐代，并在宋元时期的刺桐海船得到广泛、创新的应用。马可·波罗曾记述说：“有若干最大船舶有内舱至十三所，互以厚板隔之，其用在防海险，如船身触礁或触饿鲸而海水透入之事……至是水由破处浸入，流入船舱，水手发现船身破处，立将浸水舱中之货物徙于邻舱，盖诸舱之壁嵌隔甚坚，水不能透，然后修理破处，复将徙出货物运回舱中。”（沙海昂注，冯承钧译：《马可波罗行纪》第三卷第一五七章（注甲））水密隔舱板的设置，使全船分成若干舱，个别舱破漏水，不会流到其他各舱，既便于修复，增加抗沉性，且可加强船体结构，有利于船型的增大。马可·波罗的记载在后渚古船得到了证实。这艘可载重200吨左右的宋代海船，由十二道隔舱壁将全船分成十三舱，除舱壁近龙骨处留有小小的“水眼”外，所有的舱壁钩联十分严密，水密程度很高。在海外航运贸易兴盛的刺桐港，水密隔舱设置不仅有助于增强船舶的抗沉性，而且多隔舱亦具有便于货物装卸的优点。
值得注意的是，宋元刺桐海船在水密隔舱设计时增设“过水眼”，使水密隔舱与舱壁过水眼完美结合，充分体现了福建船工原则性与灵活性相辅相成的造船智慧。水密隔舱增强船体的抗沉性，这是造船的基本原则；但必要时可让进入船体的海水通过过水眼在各舱流动，以便自动发挥其调节海船稳定和船首船尾吃水深浅的作用，这是险恶环境下航行必不或缺的灵活性。水密隔舱完整功能的发挥，原则性与灵活性缺一不可，其创制与改进是我国劳动人民对世界造船技术的重大贡献。水密隔舱技术经13世纪的马可·波罗介绍传入西方，后在18世纪得到广泛应用。
还原水密隔舱福船（林配宗供图）
4．独特的多桅船帆
宋元刺桐海船以多桅多帆著称。据《马可波罗行纪》记载，进出刺桐港的大海船最常见的是“四桅十二帆”和“四桅四帆”类型。《伊本·白图泰游记》亦载，泉州、广州造的“大船有十帆至少是三帆”（［摩洛哥］伊本·白图泰：《伊本·白图泰游记》，马金鹏译，宁夏人民出版社2000年，第486页）。泉州湾出土的两艘宋船也皆为多桅形制，说明“船舶之多桅原理，为典型的亚洲式”（［英］李约瑟：《中国科学技术史·土木工程与航海技术》，科学出版社2008年，第510页）。其中四桅多帆是宋元刺桐远洋商船的典型配置。
多桅不仅意味着多帆，而且风帆的形制、功用也不相同。四桅船一般有四张主帆，其他的帆则称辅助帆。主帆形如斜刀，可转动换向采风，也可升降以调节受风面积，又可调动风帆作用力中心使之最佳受力，它们是具有东方特色的优秀风帆。辅助帆则有四角帆(亦称“头巾帆”)或三角帆之分，“大樯之巅，更加小帆十幅，谓之野狐帆，风息则用之”（〔宋〕徐兢：《宣和奉使高丽图经》卷三十四，客舟）。它们都是当风力变化或风向不同时，用以调节船行速度的有力措施。主帆和辅助帆，有时多张有时少张，是根据不同航区、不同风力大小而调节的，所以记载中有四桅四帆或四桅十二帆之别。
此外，四桅船舶中的二桅“可以竖倒随意”（沙海昂注，冯承钧译：《马可波罗行纪》第三卷第一五七章）。虽然宋元刺桐海船船桅可高达十余丈，但由于可以自由起倒，所以并不显得笨重和受限。相比之下，当时外国航船的船桅多“不可动”（〔宋〕沈括：《梦溪笔谈》卷二十四，杂志一），显见船桅转轴的安置是我国海船建造中的又一项重要创新。这样，宋元刺桐海船有多桅杆，可拆装；主帆可转动，可升降；又有三角帆或四角帆辅助，就使得帆船在各种复杂多变的海况条件下航行，也能应付自如，安全快速。正如宋人朱彧在《萍洲可谈》中谈到的那样：“海中不唯使顺风，开岸就岸风皆可使，唯风逆则倒退尔，谓之使三面风，逆风尚可用矴（同碇）石不行。”（〔宋〕朱彧撰，李伟国点校：《萍洲可谈》卷二，舶船蓄水就风法）
5．完备的航运设备
关于福建海船的船上设备，徐兢在《宣和奉使高丽图经》“客舟”中有较为详细的描述：“船首两颊柱，中有车轮，上绾藤索，其大如椽，长五百尺，下垂碇石……船未入洋，近山抛泊，则放碇著水底，如维览之属，舟乃不行。若风涛紧急，则加游碇，其用如大碇，而在其两旁。遇行，则卷其轮而收之。”（〔宋〕徐兢：《宣和奉使高丽图经》卷三十四，客舟）船首有正碇（大碇）和副碇（游碇），都用绞车控制，是停泊设备。接着，徐兢还告诉我们船尾有正舵和副舵，正舵又分成大小两种，可根据水的深浅分别使用；副舵供海上航行时配合主舵控制方向。此外，徐兢乘坐的官船还在船舷两边缚上大竹作为“橐”，其作用之一是抗拒风浪对船身的冲击，增加神舟的稳定性，“缚大竹为橐以拒浪”；其二是起着水线的作用，“装载之法，水不得过橐”（〔宋〕徐兢：《宣和奉使高丽图经》卷三十四，客舟）。橐就是满载的标志，这是迄今为止中国古代帆船有关水线概念的首次记录。
虽然徐兢讲的是北宋时期的福建客船，但结合泉州湾商船出土遗迹以及法石乡发现的宋元碇石（陈鹏等：《泉州法石乡发现宋元碇石》，《自然科学史研究》1983年第2期），我们可以清楚看到，宋元刺桐商客海船已配有正副木石锚碇、正副大小可升降方向舵，以及用来测量水线的装置等较为完备的航运设备。而在国外，方向舵的使用比中国晚了400多年。
此外，桨的使用在宋元刺桐商客海船上也很普遍。被摩洛哥游历家伊本·白图泰称作“艟克”的大海船，“船上约有二十只大如桅杆的大桨，每一桨前约有三十人聚拢在那里，分站成两排，面对面站着。大桨上系有两根粗绳，一排扯绳摇动大桨，将绳放松，另排再划桨”（［摩洛哥］伊本·白图泰：《伊本·白图泰游记》，马金鹏译，宁夏人民出版社2000年，第537页）。当海面风平浪静时，海船依靠划桨前行。据伊本·白图泰介绍，这样设备精良的海船，只有泉州和广州能够制造。
6．科学的造船用材
宋代福建“林菁深阻”（〔宋〕刘克庄：《后村先生大全集》卷九三之六，漳州渝畲），“林烟蓊霭，横属数百里”（〔宋〕梁克家：《三山志》卷四十二，土俗类四，物产），仅《三山志》所载福州地区就有松、樟、楠、杉等木40余种，造船所需的木材极为丰富。长而笔直的杉木可做桅杆，耐水浸泡的松木可做船身，坚硬的梨木可制作舵。其中桅杆上挂帆，要经受数百吨至上千吨的压力，要求最高。一般而言，十丈长的海船，一定要有一根长十丈的主桅，至少需要一棵高达三四十米的巨杉做主桅，否则无法承受海风的巨大压力。也就是说，从早期开始，福建船匠一直使用耐咸、硬挺能造海船船体及各构件的松、樟、楠、杉等作为造船的主要木材，泉州湾出土宋船如此，现代所造木船亦如此。这一点，福建与我国南方另一造船中心广州不同，“盖广船乃铁力木所造，福船不过松杉之类而已”（〔清〕茅元仪：《武备志》，华世出版社1984年，第4775页）。南宋宰臣吕颐浩在品评各地海船质量高低时也关注到木材的作用：“臣尝广行询问海上北来之人，皆云南方木性，与水相宜，故海舟以福建船为上，广东西船次之，昌明州船又次之。”（〔宋〕徐梦莘：《三朝北盟汇编》卷一百七十六）
福建海船能在强盛的南方造船集团中脱颖而出，除优质丰富的木材和选材思路佳外，科学的用材原则和方法也功不可没。从出土的后渚古船看，凡是经受强大压力的构件和部位，造船工匠都采用坚硬的木材。一是在贴近龙骨的二路外壳板，用樟木板使船底坚实耐磨；二是用整根樟木制成艏柱和肋骨，以增大船体强度；三是第一道和第十二道隔舱壁全用樟木板，使之成为有力的防撞舱壁；四是舵承座与桅杆座分别用叠合大樟木和巨块樟木制成，加强了它们对舵和桅的承受力；五是用樟木制成其他干道隔舱壁紧贴船底的一路隔板，既增加了隔舱壁的强度，又达到了防腐的目的。以上事实说明，以后渚古船为代表的刺桐海船，其用材是经过认真选择的，在用材方面的安排也是很科学的，正所谓樟“高大，叶似楠而尖长，弥辛烈者佳，为大舟多用之”（〔宋〕梁克家：《三山志》卷四十二，土俗类四，物产，木）。
7．精巧的联接工艺
从泉州湾出土海船看，宋元刺桐海船的联接工艺也十分精巧。一是龙骨与艏柱的接连采用了直角榫合的工艺技术，具有美观坚固双重效果；二是船板上下左右之间都用榫接，并用铁钉加固，缝隙间都涂塞用麻丝、竹茹和桐油灰捣成的艌料，可使船体联结成坚固的整体，并有防渗漏功能；三是在木船的不同部位使用方、圆、扁不同形状的铁钉，采用“参”“吊”“锔”等适宜方法钉合，有效加强钉合部位乃至整个船体的强度；四是在钉合时还用钉送把铁钉送进木板深处，再用桐油灰将钉头密封，减少海水对铁钉的锈蚀，并提高船体的水密性。
使用铁钉加固以及桐油灰塞缝，是宋元福建特有的造船工艺技术，连邻近的广州民用海船也不具有。“深广沿海州军，难得铁钉、桐油，造船皆空板穿藤约束而成，于藤缝中以海上所生之茜草干而窒之，遇水则涨，舟为之不漏矣。”（〔宋〕周去非：《岭外代答》卷六，藤舟）伊本·白图泰对刺桐海船的铁钉加固技艺印象深刻：“先建造两堵木墙，两墙之间用极大木料衔接。木料用巨钉钉牢，钉长为三腕尺。”（［摩洛哥］伊本·白图泰：《伊本·白图泰游记》，马金鹏译，宁夏人民出版社2000年，第486页）使用铁钉工艺，需要较高的捻缝技术相配合，因此游历中国多年并熟知中西造船技术的马可·波罗十分推崇刺桐海船桐油灰塞缝工艺，“船用好铁钉结合……然用麻及树油（按，即桐油）掺合涂壁，使之绝不透水”（沙海昂注，冯承钧译：《马可波罗行纪》第三卷第一五七章）。
刺桐海船的木头榫联、铁钉加固以及桐油灰塞缝，是我国唐宋以来先进造船工艺的继承与发展，至今仍被普遍应用于木船的建造。与此形成对比，宋元时世界上许多航海国家的木船“惟联铁片”或“以铁镊露装”，尚未普遍使用铁钉加固。至于木头榫接和桐油灰塞缝这两种工艺，更是当时其他国家所未曾想到的，至多不过是“以椰子树皮制绳缝合船板，涂以橄榄糖泥的脂膏和他尔油”（［日］桑原骘藏：《蒲寿庚考》，陈裕菁译，中华书局1954年，第95页）。或“取方相思合缝……惟以草塞罅漏而已”（〔明〕郑若曾：《筹海图编》卷八），以至于“不使钉、灰”的甘埋里（今伊朗南部的霍尔木兹）船“渗漏不胜，梢人日夜轮戽水不使竭”（〔元〕汪大渊著，苏继庼校释：《岛夷志略校释·甘埋里》）。上述船型、结构、属具和造船工艺等的分析表明，宋元刺桐海船具有的结构坚固、稳性好、抗沉能力强、航行设备完备等先进性能，为日后福船扬名海内外奠定了雄厚的基础。宋元福建造船业的辉煌成就，与民间造船的兴盛密不可分。