鄭和下西洋與中國古代航海技術(shù)

陳曉珊

船在海上航行，必須要知道該往哪個(gè)方向去，用多長時(shí)間，或者航行多遠(yuǎn)，才能到達(dá)目標(biāo)港口。但在古時(shí)候，想要獲取這些數(shù)據(jù)都很困難，其難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于在陸地上行進(jìn)的難度。人們?cè)谄降厣峡梢暂^為精確地測(cè)量路程，也能估算相應(yīng)的行進(jìn)時(shí)間，但船舶在大海里漂浮不定，風(fēng)浪會(huì)影響海船的位置和航速，航行時(shí)快時(shí)慢，也無法用陸地上的技術(shù)測(cè)量距離。

正因?yàn)檫@種限制，古人在記錄海上航程時(shí)，只能采用一種很簡單的估算方法，就是在順風(fēng)狀態(tài)下航行多長時(shí)間可以到達(dá)下一個(gè)地方。在明代以前，中國航海者普遍采用航行一晝夜的時(shí)間或距離作為海上計(jì)程單位。如元朝學(xué)者陶宗儀在《南村輟耕錄》里記載從杭州到元大都的距離，“陸路赴都，三千九百二十四里。若水程，則四千四百四十里”，關(guān)于陸地和內(nèi)河航行的路程數(shù)據(jù)都很精確。但提到從杭州到日本的距離，就是“順風(fēng)，海洋七日七夜可到日本國”。這種計(jì)程方式非常粗略，和陸路的記載形成了鮮明對(duì)比。

那么海船航行一日夜，究竟是多遠(yuǎn)的距離呢？在歷代文獻(xiàn)中，并沒有一個(gè)固定的數(shù)值。從東晉到明朝的幾種文獻(xiàn)中，可以看到記載的巨大差異：

〔東晉〕《太清金液神丹經(jīng)》：一日一夕，帆行二千里。

〔元〕《島夷志略》：一日一夜行百里。

〔元〕《大元海運(yùn)記》：（順風(fēng)）一晝夜約行一千馀里。

〔明〕《日本考》：順風(fēng)一日約五百里。

像《太清金液神丹經(jīng)》中的這種數(shù)據(jù)，是怎樣測(cè)量出來的呢？按書中的說法，船上的人扔物品到海中，船向前航行，看到物品的位置向后移動(dòng)。海船上的人估算它的移動(dòng)速度，感覺和陸地上千里馬的移動(dòng)速度相似，于是得出結(jié)論，海船航行的速度是每天一千里：

當(dāng)?shù)眯兄?，試投物于水，俯仰一息之頃以過百步。推之而論，疾于逐鹿。其于走馬，馬有千里，以此知之，故由千里左右也。

可想而知，這種目測(cè)方法不會(huì)太精確，而且只能代表海船在某一時(shí)刻的速度。海洋上的風(fēng)時(shí)大時(shí)小，用某一瞬間的航速代表全程，在計(jì)算總航程時(shí)就會(huì)有很大誤差。出于實(shí)際需要，古人們總是希望自己的旅行時(shí)間能夠估算得盡量精確，而一些起伏的山地和海洋一樣難以測(cè)距，所以從很早開始，人們就試圖采用更短的時(shí)間段來表達(dá)陸地和海洋上的路程。比如，古代巴比倫有一種叫作貝魯（Beru）的計(jì)量單位，代表的是兩個(gè)小時(shí)的行程。在波斯和阿拉伯，人們習(xí)慣使用的是一個(gè)小時(shí)的行程，波斯稱這種計(jì)量單位為帕勒桑（parasang），阿拉伯則稱其為法爾薩赫（farsakh）。這些計(jì)量單位經(jīng)常在古代中外交通地理文獻(xiàn)中出現(xiàn)，比如在九至十世紀(jì)阿拉伯地理書《道里邦國志》中，就通篇使用法爾薩赫來記載路程，其中包括從阿拉伯到中國的陸路和海路。還有一種名為扎姆（zam）的計(jì)量單位，代表著三小時(shí)航程。這類計(jì)量單位早已在印度洋上使用，如九至十世紀(jì)阿拉伯文獻(xiàn)《中國印度見聞錄》中記載：

巴士拉距尸羅夫水路一百二十法爾薩赫……尸羅夫到馬斯喀特大約有二百法爾薩赫。

十世紀(jì)阿拉伯文獻(xiàn)《印度珍異記》記載：

有一名海員對(duì)我言道，他曾經(jīng)乘一艘印度洋帆船（Sanbuk）從室利佛逝前往中國。他說：“我們總共航行了五十多扎姆?！?/p>

扎姆很可能是印度水手習(xí)慣使用的計(jì)量單位，因?yàn)楣糯《鹊囊环N典型計(jì)時(shí)方式，就是把一天分成八個(gè)時(shí)辰，每個(gè)時(shí)辰包括今天的三個(gè)小時(shí)。一些到印度取經(jīng)的唐代僧人提到過這種計(jì)量方式，像《大唐西域記》《南海寄歸內(nèi)法傳》中都有所記載。

中國早期一直沒有這種用短時(shí)間段來表示固定路程的計(jì)量單位。雖然人們有時(shí)也會(huì)說走了一盞茶的時(shí)間、一炷香的時(shí)間，或是走了一刻鐘等，但這些時(shí)間段并沒有固定對(duì)應(yīng)的距離。一直到元明之際，中國航海者依然在用晝夜計(jì)量海路。但在鄭和下西洋以后，中國的航海文獻(xiàn)里出現(xiàn)了一個(gè)名為“更”的計(jì)量單位，它代表的是2.4小時(shí)的航程，也就是原本一晝夜航程的十分之一。更是一種早期計(jì)時(shí)單位，后來在夜間計(jì)時(shí)中依然保留，比如人們常說的“半夜三更”。但中國早期并沒有用更計(jì)量路程的做法，而在鄭和下西洋之后，這種計(jì)量單位在航海中普遍使用，從24小時(shí)到2.4小時(shí)，實(shí)際使得中國計(jì)量航海的精確度整體提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

這個(gè)名為“更”的計(jì)量單位，就是鄭和下西洋的最大成果之一，因?yàn)樗浅＿m用于中國附近海域島礁眾多的情況。在以天為計(jì)量單位的時(shí)候，如果一天之內(nèi)經(jīng)過十個(gè)海島，就很難描述這十個(gè)島的具體位置。比如第一個(gè)島距離第二個(gè)島有多遠(yuǎn)？第三個(gè)島去第四個(gè)島該怎么走？如果不能做清晰的定量描述，也就無法在文獻(xiàn)中記錄這些島嶼，從而留下它們的名字。但自從有了更這個(gè)計(jì)量單位以后，就可以給它們做出清晰的定位。如《西南沙更路簿》中記載南沙各島之間的路線：

“自三角去雙門用癸字二更，自雙門去斷節(jié)用乙卯二更，自斷節(jié)去牛車英用乙字二更……”（韓振華主編《我國南海諸島史料匯編》）

這種計(jì)量單位的普及，促成了明清時(shí)期中國海洋國土的開發(fā)與海島命名。除西沙、南沙群島，通往琉球的東方海路上也有一系列島嶼，它們之間的距離多在十更之內(nèi)，所以這條航路上的釣魚島也在明代史籍中留下了名字。

那么該怎樣確定一更的具體長度呢？明清時(shí)期的航海指南里描述得比較模糊，如《順風(fēng)相送·行船更數(shù)法》中記載：“凡行船先看風(fēng)汛急慢，流水順逆?？擅髌浞ǎ瑒t將片柴從船頭丟下與人齊到船尾，可準(zhǔn)更數(shù)。每一更二點(diǎn)半約有一站，每站者計(jì)六十里。”這種投木測(cè)速的方法似乎缺失了一些信息，但在古代世界各地廣泛交流的背景下，經(jīng)常有相似的方法在各地流傳，所以可以通過域外文獻(xiàn)的記載加以補(bǔ)充互證。比如，在1850年，一個(gè)英國東印度公司軍官在印度東南部的科羅曼德爾海岸，就觀察到當(dāng)?shù)厮质褂玫囊环N傳統(tǒng)測(cè)速計(jì)程方式：

“當(dāng)?shù)睾T通過事前實(shí)踐，知道自己行進(jìn)的速度，或者說他知道自己在不同的速度下，一個(gè)小時(shí)分別能走多少英里。他將一塊木片從船頭投向船外的水中，保持與木片向后流的同樣速度走向船尾，然后他記下自己行走的速度，這就等于海船前進(jìn)的速度。”（Captain H. Congreve： A brief notice of some contrivances practiced by the native mariners of the coromandel coast， in navigating， sailing and repairing their vessels）

這種測(cè)速方法看起來很樸素，但與上文《太清金液神丹經(jīng)》中提到的方法相比，還是能看出明顯的進(jìn)步。其實(shí)從現(xiàn)有文獻(xiàn)來看，一直到十五世紀(jì)末，全世界的航海技術(shù)都是類似水平，更先進(jìn)的方法還要過一段時(shí)間才能出現(xiàn)。比如，歐洲航海家哥倫布的船上，采用的也是估算方法，而且他的船上有建筑物阻攔，水手無法奔跑，所以只能用目測(cè)海中浮游生物移動(dòng)的方法測(cè)速，其精確程度還不如流木測(cè)速法。

為什么鄭和下西洋之后，中國航海技術(shù)的精確度會(huì)出現(xiàn)飛躍式進(jìn)步？這與下西洋船隊(duì)的任務(wù)有關(guān)，因?yàn)樗麄円ＷC航行安全。琉球航海文獻(xiàn)《指南廣義》里提到鄭和船隊(duì)“納貢累累”，船上裝了許多域外貢品、奇珍異獸，要帶著它們平安地穿過島礁眾多的中國海域，就必須提高航行技術(shù)的精確度。鄭和的船隊(duì)里有“番火長”，也就是雇傭來的外國領(lǐng)航員，他們與許多來自浙江、福建、廣東的中國領(lǐng)航員一起工作，此后就出現(xiàn)了計(jì)量單位“更”的普及?？梢韵胍?，中外航海者在下西洋的船隊(duì)里協(xié)同合作，根據(jù)印度洋上普遍使用的短時(shí)段計(jì)程法，結(jié)合中國傳統(tǒng)計(jì)時(shí)單位，共同確定了以流木測(cè)速法為基礎(chǔ)，以更為計(jì)量單位的航海計(jì)程技術(shù)。

在鄭和下西洋之后，還有一種航海技術(shù)出現(xiàn)在中國航海指南中，就是過洋牽星術(shù)，它的計(jì)量單位是“指”和“角”，直接來源于手指的寬度。這是一種天文導(dǎo)航技術(shù)，由于在緯度相同的地方，北極星的出地高度相同，所以就能參考北極星高度，實(shí)現(xiàn)等緯度航行。比如，在某海岸的兩個(gè)港口，分別觀測(cè)到北極星距海平面有三指、四指的高度，那么等到航行歸來，回到海岸附近時(shí)，再航行到北極星出地三指、四指的地方，自然就回到了相應(yīng)的港口。

這種測(cè)星高的方法可以直接用手指度量，也可以借用工具。中國也有類似的傳統(tǒng)技術(shù)，只是采用尺、寸、分作為計(jì)量單位。如劉南威《我國民間的航海天文》中記載1976—1981年的南海社會(huì)調(diào)查，《針路簿》手抄本中有“定子午高低法”，稱“‘呂宋子午高五寸六分，表尾子午高七寸二分，語嶼門子午高一尺七寸?！贝颂幷f的“子午”就是北極星。

中國漁民可以在南海用尺、寸、分計(jì)量星高，但當(dāng)鄭和船隊(duì)航行到印度洋時(shí)，還是要入鄉(xiāng)隨俗，采用當(dāng)?shù)氐挠?jì)量單位（“指”“角”），以便于和當(dāng)?shù)厝私涣鳌Ｔ诎⒗貐^(qū)，水手們使用木板和繩子組成的簡易工具，來代替手指粗略估算星高，有時(shí)也采用若干片木板直接測(cè)量。阿拉伯人經(jīng)常穿行在沙漠中，這種環(huán)境也會(huì)像在海洋里一樣，需要用星辰來定位，這種生活習(xí)慣促使他們廣泛采用牽星術(shù)。生活在九至十世紀(jì)的阿拉伯天文數(shù)學(xué)家阿爾·巴塔尼設(shè)計(jì)的測(cè)量儀器，以及他制作的三角函數(shù)表，成為這種技術(shù)的科學(xué)支持。但在當(dāng)時(shí)的條件下，水手們并不需要知道所處的地理緯度，只要用手指或簡易工具測(cè)量北極星高就可以導(dǎo)航，這也符合當(dāng)時(shí)水手們數(shù)學(xué)水平普遍有限的現(xiàn)實(shí)情況。

鄭和下西洋之后的中國航海指南中，還推廣了測(cè)深鉛錘和計(jì)量單位“托”的使用。這是一種用來測(cè)量水深的工具，在制作成秤砣型的鉛錘下面打出淺坑，填入動(dòng)物油脂，用長繩系住鉛錘沉入海底，測(cè)量水深的同時(shí)粘起海底泥沙，用來判斷水下地形。根據(jù)考古資料，這種工具早在公元前的地中海周邊地區(qū)已經(jīng)普遍使用，其計(jì)量單位是“尋”（fathom），也稱“托”，即兩手平伸的長度。測(cè)深鉛錘最遲在宋代已經(jīng)傳入中國，而中國傳統(tǒng)的測(cè)深工具是用竹子制作的水竿，用丈、尺作為計(jì)量單位。水竿適合用來探測(cè)水底泥沙的厚度，但長度有限，在深水區(qū)不如長繩連接的鉛錘更為便利。

經(jīng)過鄭和下西洋船隊(duì)中航海者的整理，讓中國航海文獻(xiàn)形成了一種相對(duì)固定的格式，并在明清時(shí)期的航海指南中廣泛使用。定向、測(cè)深、計(jì)程、天文導(dǎo)航四種計(jì)量單位全面趨于統(tǒng)一，也更為精確。此前各地航海指南的書寫中存在一定差異，比如，在保留了元代至明初北方航路信息的《海道經(jīng)》中這樣記錄航路信息：

望南挑西一字行駛，好風(fēng)一日，點(diǎn)竿累戳二丈，漸漸減作一丈五尺。水下有亂泥，約一二尺深，便是長灘。漸漸挑西，收洪。如水竿戳著硬沙，不是長沙地面，即便復(fù)回，望大東行使。

而鄭和船隊(duì)第六次下西洋后編繪的《自寶船廠開船從龍江關(guān)出水直抵外國諸番圖》（簡稱《鄭和航海圖》）中記載：

茶山在東北邊過，用巽己針，四更，船見大小七山，打水六七托。

在華蓋星五指內(nèi)去，到北辰星四指，坐斗上山勢(shì)，坐癸丑針，六十五更，船收葛兒得風(fēng)，哈甫兒雨。

從對(duì)比中可以看到，定向單位從下西洋之前的東西南北變成了天干地支八卦，測(cè)深從原來的丈、尺變成了托，計(jì)程從晝夜變成了更，還增加了牽星術(shù)的數(shù)據(jù)。在這幾項(xiàng)技術(shù)中，測(cè)定航向的羅盤在中國宋代已經(jīng)廣泛使用，測(cè)量航程所用的計(jì)更法來自印度洋地區(qū)，測(cè)水深的鉛錘來自地中海地區(qū)，星高導(dǎo)航技術(shù)則來自阿拉伯地區(qū)。測(cè)深鉛錘最遲在北宋傳入中國，而計(jì)更法和過洋牽星術(shù)則是通過鄭和下西洋的船隊(duì)直接引入中國。

由此可見，鄭和下西洋實(shí)際促成了中國航海技術(shù)的重大飛躍，但在明朝中期之后，卻有一種傳聞稱鄭和航海水程被毀，導(dǎo)致后人無法再下西洋。從這個(gè)傳說演變的情況來看，它實(shí)際是一種以訛傳訛的結(jié)果，前后的變化可以分為三個(gè)階段。

傳言的第一階段，可以概括為“劉大夏暫時(shí)藏匿了征交趾的檔案”。這種說法出現(xiàn)在正德年間劉大夏去世時(shí)，相關(guān)材料見于《明武宗實(shí)錄》和劉大夏神道碑，這是值得信賴的史料，可以證明劉大夏藏匿的并非鄭和航海檔案。

傳言的第二階段，可稱為“劉大夏藏匿了下西洋的水程”。這種說法出現(xiàn)在嘉靖中期，即劉大夏去世二十年之后。明代萬表《郊外農(nóng)談》中稱，“命一中貴至兵部查三保至西洋時(shí)水程……如是者三日，水程終莫能得”。這時(shí)劉大夏才開始和下西洋檔案聯(lián)系在一起，但《殊域周咨錄》的作者嚴(yán)從簡發(fā)現(xiàn)這段記載與交趾檔案一事非常相似，在書中留下了疑問。

傳言的第三階段，終于演變成“劉大夏燒毀了下西洋檔案”。這種說法出現(xiàn)在萬歷后期，即劉大夏去世一百年之后。這種說法的來源是顧起元的猜想，他曾經(jīng)看到鄭和隨員費(fèi)信所作的《星槎勝覽》，書中主要介紹西洋各地特產(chǎn)和風(fēng)土人情，顧起元深感不足，認(rèn)為還應(yīng)該記載有更多航行中奇妙歷險(xiǎn)的故事，從而稱下西洋檔案被毀。（顧起元《客座贅語》：“當(dāng)時(shí)不知所至夷俗與土產(chǎn)諸物何似，舊傳冊(cè)在兵部職方。成化中，中旨咨訪下西洋故事，劉忠宣公大夏為郎中，取而焚之?！保┻@是一種沒有根據(jù)的推測(cè)，其實(shí)顧起元生活的時(shí)代距離下西洋已經(jīng)有兩百年時(shí)間，人們的寫作習(xí)慣也發(fā)生了很大改變?！缎情秳儆[》與宋代《諸蕃志》、元代《島夷志略》等文獻(xiàn)相似，它們的寫法實(shí)際是中國傳統(tǒng)風(fēng)土志在海外的延伸。而在顧起元生活的晚明時(shí)期，文藝創(chuàng)作遠(yuǎn)比永樂、宣德時(shí)期繁榮，以鄭和下西洋為原型的《三寶太監(jiān)西洋記》甚至被寫成了神魔小說。因此不宜用明朝后期的文風(fēng)為標(biāo)準(zhǔn)，去評(píng)判明朝早期的記錄，因?yàn)檫@些后人關(guān)心的細(xì)節(jié)故事，很可能根本就不在當(dāng)年人們的書寫范圍之內(nèi)。

傳說中的鄭和檔案是“水程”，這其實(shí)是一種記錄路程的書寫方式，風(fēng)格很簡潔。比如，略早于鄭和下西洋時(shí)期的《大元海運(yùn)記·漕運(yùn)水程》中記載：

再得東南風(fēng)一日夜，可至成山。一日夜至劉島，又一日夜至芝罘島，再一日夜至沙門島。守得東南便風(fēng)，可放萊州大洋，三日三夜方到界河口。

幾乎與鄭和下西洋同時(shí)的永樂四年《奉使安南水程日記》記載：

初十日午，至市橋堡。十一日早，行于呂都督營宿。十四日早，至大營白議事畢。十八日，復(fù)回，暮宿于野。十九日，至市橋堡宿。

可見當(dāng)時(shí)的水程只記錄路程，不記錄方向，沒有更多事件細(xì)節(jié)，也無法用來指導(dǎo)航行，只是一種檔案式的簡單記載。事實(shí)上，鄭和下西洋時(shí)也曾有這種記錄，并一直流傳至今。明朝學(xué)者祝允明《前聞?dòng)洝分杏涊d：

宣德五年閏十二月六日龍灣開船，十日到徐山打圍。二十日，出附子門，二十一日到劉家港。六年二月十六日到長樂港……二十七日到舊港。七月一日開船，行七日。八日到滿剌加。八月八日開船，行十日。十八日到蘇門答剌……

這則名為《下西洋·里程》的記載，其實(shí)就是鄭和第七次下西洋的水程記錄?？梢?，傳說中的鄭和航海檔案并沒有被焚毀，今天的人們依然可以看到它。在鄭和船隊(duì)帶回的計(jì)更方法流傳開之后，形成了更精確的、帶有方向的水程，如明代慎懋賞《四夷廣記·寧波至日本路程》記載：

“由烏沙門開洋，七日即到日本。若由陳錢山，用艮寅針，海程四十八更船至日本。”

清代郁永河《采硫日記》記載：

“廈門至臺(tái)灣水程十一更半，自大旦七更至澎湖，自澎湖四更半至鹿耳門?！?/p>

由此可見，在鄭和船隊(duì)返航后，隨著來自沿海各地的水手們返回家鄉(xiāng)，將船隊(duì)中的計(jì)更方法和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)廣泛傳播，形成了明清航海技術(shù)和海洋文獻(xiàn)記載的新形態(tài)。這實(shí)際是在航海羅盤普及之后，中國航海技術(shù)史上的又一次飛躍式進(jìn)步。代表著中央政府權(quán)威的下西洋船隊(duì)在海洋上統(tǒng)一了度量衡，為中國航海業(yè)確立了一套可操作的行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大幅提高了航海技術(shù)的安全性能，讓此后五百年間無數(shù)航海者的生命和財(cái)產(chǎn)得以保全，這種價(jià)值是無法用數(shù)字衡量的。這些技術(shù)遺產(chǎn)促進(jìn)了海防事業(yè)和海洋相關(guān)生產(chǎn)力的發(fā)展，促成了明清時(shí)期的海島開發(fā)和海洋國土命名，同時(shí)也體現(xiàn)出了傳統(tǒng)視角之外，鄭和下西洋的另一番意義。

（作者單位：中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所）