金银铜铁8：唐朝的产业、科技
唐朝黑科技用什么秘诀 做到人类极限？
前情提要
上几集是比历史课本更精彩的「西汉、东汉、唐朝迷你通史」。
大唐帝国站在汉朝和北魏的基础上，把产业、科技发展到鼎盛。这些人间极品，已经走到人类能力的极限了。
农业政策
唐朝前半（兴盛期、太宗到玄宗）的农业政策，看起来完全是普通常识，但汉唐宋规规矩矩做到这些，中国就出现三座高峰。
秦朝、东汉、元明清杀鸡取卵，连基本游戏规则都破坏了，把百姓推进灾难。真不够意思，结果是农民起义，让帝国崩溃了，皇帝家族也随着灭亡，政权移交到别人手上。
即使最初遵守游戏规则的汉武帝、唐玄宗，也在一阵得意当中开倒车。大唐已经攀爬到世界巅峰了，又摔到半山腰，成为一个中等国家。
那唐朝前半究竟是怎么做到的呢？不过是推行「静民务农」政策罢了，把休养生息还给农民，让他们能投入生产。具体措施有这些：
1. 「劝课农桑」
政府派遣一些倡导小组，去各农村鼓励百姓耕耘田地。不接受招待或送行，主要行程是「当一日农夫」。
2. 轻徭薄役
不要用劳役、高赋税来伤害农民，他们得到基本的生存权，自然会耕耘田地来养活家庭。
3. 「不违农时」
用法律手段来提供保障-- 在春夏秋农忙季节，禁止地方官员大兴土木或征集徭役，否则比照贪赃罪判刑。
4. 大型水利工程
唐朝水利工程已经做到周全了，光是列入记载、由当局进行的大型工程，就多达160项；另外还有一票没有列入记载的小型民间工程。
5. 奖励垦荒
唐朝前半实施「均田制」，总耕地达到8亿顷，食物产量提高到「白米不值钱」的地步。农业发展到「白米不值钱」的地步，「一斗米仅值三、四钱」。杜甫作诗：「稻米流脂粟米白，公私仓廪皆丰实。」
农业技术
在当局的鼓励之下，农业生产和灌溉工具出现新突破，曲辕犁（生产工具）、水车（灌溉工具）、筒车（灌溉工具）来到人间。
天文学（农业相关科学）
高僧一行出生在一个显赫的世家，但他不在意那些，他更喜欢在安静当中进行心灵的活动。
他是「工欲善其事，必先利其器」的信徒，主张在实测的基础上编定历法。在制作大衍历之前，进行了几个摔破古今中外眼镜的准备动作：
1. 发明一票极精密的天文测量仪器-- 金属（铜铁）黄道游仪（黄道不固定，可以在赤道上移位，这个设计符合岁差现象）、水运浑天仪、复矩。
2. 主持中国史上头一次全国性大地测量。从铁勒（蒙古国喀拉和林）到交州（越南中部）之间13个地点，用复矩测量日影长度和地理纬度（北极高度），推翻了东汉末年郑玄提出的传统信念「日影一寸，地差千里」。
测量结果显示，地理纬度每差一度，日影相差两寸多，南北两地距离132公里，而南北距离就是地球子午线一度的弧长。一行成为创始「实测子午线长度」的地球人，而且是用科学方法（实际大地测量）来认识地球。
完美的准备，果然孵出人间极品：
﹡子午线长度跟前朝的测量结果差距相当大，消除了张衡、祖冲之的遗憾。他们发现当代历法欠精准，因此发明了改良版本，并且极力说服皇帝；但皇帝信任权臣，并没有采纳这些科学天才的贡献。
﹡大衍历运用二次差内插法，又创始了近似三次差的内插方式，让计算技术得到提升。
﹡副产品-- 一行在长期观测当中，发现「恒星位置移动（恒星自行）现象」，领先英国哈雷1000年。
数学（农业相关科学）
汉朝《周髀》、《九章算术》在魏晋南北朝时期得到惊人的发展。李淳风在内的唐朝数学家团队集大成，修订了前人的数学典籍，编订《算经十书》，当成唐朝国子监（大学、国家最高学府）算学馆的教科书。
唐朝很开放，科举文科测验诗词，理科的试题范围是《算经十书》。其中的数学观念领导古中国十几个世纪；分子、分母、平方、立方这些名词沿用到现在。
《算经十书》囊括了十本宝贝：
《周髀》、《九章算术》
数学牛人刘徽（三国）注释了这两本书。不要小看「注」这个动词，它代表几个动作：
1. 订正：一般人很难读懂这两本经典，但刘徽用千年难见的天才，不但彻底消化了，更订正其中的错误。
2. 证明：《九章算术》列出题目、解题步骤和答案，却没有提出解释或证明。刘徽为全书提出证实，以及自己的心得和解释，让读者能了解这些解法并且流传下去。
3. 加入其它的补充。
4. 加入大量的创新。
刘徽《海岛算经》
从第一题「今有望海岛」得名。利用标竿进行两次、三次和四次测量，为将来的先进地图学奠基。
刘徽站在张衡和其它科学家的肩膀上，发明了世界数学史上最精彩的割圆术，不但最严谨完备，同时也最简洁。美国数学家弗兰克·斯委特兹认为，刘徽让中国数学测量术登峰造极，大约超越西方一千年：
1. 托勒密、阿尔卡西、赵友欣跟日本关孝和的割圆术，通通属于单向迫近类别，不够严谨。
2. 阿基米得割圆术跟刘徽一样使用双向迫近，因而同样严谨完备，但简洁度远远落后。
3. 刘徽割圆术富有程序性，能继续分割下去，得到更精确的圆周率。南朝数学家祖冲之用刘徽割圆术计算11次，分割圆形成12288边形，得到圆周率3.1415926，为其后一千年带来世界上最准确的圆周率。
4. 刘徽首创把极限概念应用在数学问题，比阿基米得的双归谬推证法先进。
祖冲之、祖暅（读「宣」）（南朝）
祖冲之父子重视数学思维和数学推理，他们站在刘徽的肩膀上撰写《缀经》，把传统数学再往前推进一步。
1. 《缀经》虽然失传了，史书还是留下一小段记录-- 祖冲之把圆周率精准计算到小数点后七位，超前阿拉伯数学家阿尔卡西1000年。从古到今的学者真崇拜这位神级科学家啊，把圆周率称为「祖律」，月球背面有一座「祖冲之环形山」，小行星1880称为「祖冲之小行星」。
（日本人崇强，对祖冲之特别痴迷。「崇强文化」源自等级制和武士道观念，日本人坚持丛林法则--「胜劣汰、弱肉强食，实力决定一切」。相对的，中国价值观主张以德服人，维护正义，尊重弱小民族，坚持国家不论大小强弱，一律平等。）
2. 根据史料记载，祖氏父子也推算出「祖暅（读「宣」）原理」（卡瓦列利原理），建立了刘徽不能解决的球体积公式。祖暅原理领先意大利数学家卡瓦列利1200年，为建立微积分铺路。
3. 他们也发展了二次、三次方程式解法。
另外几本也提出一些具有世界意义的突破
﹡《孙子算经》提出「物不知数」问题（孙子问题、韩信点兵、中国剩余定理）。
﹡《张丘建算经》提出「百鸡（不定方程式）问题」。
﹡《缉古算经》提出三次方程解法，包括用几何方法列出三次方程。
指南针、地理学
随着指南针和造船技术突破，在南北、中外和海陆的交会、碰撞中，唐朝人张开好奇的眼睛，探索国内外各国各地。他们编辑的地理志不是冷冰冰的例行公事，用类似上帝的、关怀的视角面对一个个城镇，不但观察地理（山川、道路、政区、城镇、物产、各民族和他们的风俗、社会组织），也观察历史沿革。
﹡大型地理志书《括地志》内容非常丰富。
﹡地方志《元和郡县图志》是现存最早的总地志。
﹡《海内华夷图》绘图介绍几百个邻国的史地概况。
﹡《蛮书》（《云南志》）介绍云南南诏国。
一带一路（国际贸易产业）
汉朝打开正式的丝路，沿线设置驿站并派遣使者，维护丝路的畅通。
唐朝船舶技术突破，陆上丝路扩充成「一带一路」，尤其中期「安史之乱」让国力衰落下来，造成西北部沦陷，疆域缩水，结果是北道丝路断绝了。因此唐朝努力发展南道丝路和海上版（一路）。
这时神州的地缘经济「北升南降」（北半部升，南半部降）-- 华北烽火延烧，苏杭、成都成为国际性大都会，交广泉福杨州成为国际领导性港口；国际贸易额太庞大了，特地在广州设置市舶司来管理。
唐朝进入海洋文明时代，华中华南面对来自各地的冲击，思想、文化出现旺盛的生机。
建筑
国内产业、科技和对外贸易旺盛，唐朝GDP全球占比至少50％。看看长安城就知道这推测是靠谱的，当时地球上再也找不到这种规模、格局和繁华程度了，人口大约百万，棋盘式的城市规划，街道宽阔而整齐。
宫殿区、宗庙、中央政府、宗教寺院和公卿官员府第，这些木结构建筑群从结构、造型、线条到色调都简洁明快-- 通常屋瓦青黑色，建筑红白或黑白两色，门窗简单，斗拱宽阔，屋檐高挑，让舒展的屋顶显得更舒展。唐朝建筑像唐朝人，在朴素当中显得大方、豪迈而富有活力。
唐朝的大体量建筑，不需要再像汉朝那样倚靠夯土高台。因为设计和施工管理水平都出现进步，各种构件、用料都已经规格化，施工流程也定型化了。根据画在墙上的工程图施工，速度随之提高。
长安城完工之后，不仅规模在全世界领先，更成为城市规划的样板。周边国家首都（日本平安京、新罗金城、高句丽平壤、渤海国上京）立刻开始模仿。
纺织
在这个时代、这些建筑群里的人，会穿什么衣服呢？考古学家在法门寺塔的地宫里，发现历代皇后供奉的七百多件纺织品，每一件都是顶级品质的瑰宝：
﹡绫（细薄，一部份成品是素色的）
﹡绮（读「起」、素地织纹起花）
﹡罗（柔软轻薄通风、经纬线分明）
﹡锦（彩色经纬线交织成图案或花纹）、繝（读「见」、跟锦差不多）
其中有一些上品-- 提花罗、红锦、厚度和平滑度像纸张的缭绫。
中产阶级也能获得这些中等质量项目：
纱（轻细的绢）、绸、缎、绢（读「倦」）。
唐朝纺织产业的纺织（把原料纺成纱线）、织造（把纱线织成布）、刺绣和印染技术已经发挥到人类能力的极限了。生产项目达到二十几种，品种结构非常完整。
图案文饰（刺绣和印染技巧）也进入鼎盛期；某些成品接受西域的影响，具有波斯风格。例如缂（读「课」）丝用本色生丝为经、彩丝为纬，纹饰不像普通纺织品，已经接近艺术品等级了。
陶瓷产业
唐三彩（多彩陶器，釉色以黄绿褐蓝为主）展示唐代陶瓷产业，更展示唐朝人的个性。不过是陪葬品罢了，神情却那样生动，而且色彩多斑烂啊，让观众的心情跟着飞扬。它的制作过程是这样的：
1. 高温烧胎：
白色黏土用高温（摄氏1100度或稍低）烧出素胚。
2. 冷却、绘图：
在素胚上用几种金属氧化物（铅釉，包括透明釉、褐釉、蓝釉）绘图。
3. 低温烧釉：
用「低温」（摄氏900度或稍低）烘制出成品。
铅釉具有流动性，在烘制过程出现化学反应，互相渗化，形成斑驳、浓淡参差的色调，塑造出形形色色的人物（文官、武士、贵妇、男侍、女仆、演艺人员、胡人...）和动物（战马、骆驼、牛羊狮虎、神兽...），组成一个热闹的地下世界。
造纸技术
除了硬件（产业、科技、生活）的富强之外，大国更需要软件（内涵），这一点得仰赖造纸工业。
1. 麻纸：
唐朝麻纸制造技术登峰造极，已经能利用野生麻类纤维，生产质量优良、长度随客户指定、0.15毫米厚度的薄纸了。
2. 竹纸：
唐朝更发展出一项黑科技--用整根竹子造纸，原料不限于树皮，因此不再担心短缺了。唐朝成为一个文明高度发展的国度，纸张生产数量和速度都很惊人。
到处是一片片竹林，前人哪会忽视这种造纸材料呢？问题是竹茎杆纤维又硬又脆，容易折断，看得到用不起啊！没问题，唐朝造纸技术超出普通人的想象，克服了这个瓶颈，让纸张的质量、品种大突破，成为一般市民的生活必需品。书籍开始大量印刷，把知识普及到社会大众。
「造纸狂魔」没有特别的秘诀，唯一的突破技巧是尝试再尝试：
1. 原料加强沤泡。
2. 用碱水蒸煮，清除胶质。
3. 竹子原料加入汞、胶来提高韧性。
4. 最后锲而不舍地臼捣，提高原料的分散程度；再加上长时间搅拌，让纤维紧密而均匀地交结。经过这些努力，再硬再脆的原料也只能接受驯服，成为质地精细的纸张。
传统医学
软硬件先进的国家行有余力，对身体健康和医学高度重视。唐朝医学分科细，名医辈出，实践并记录了齐全的先进知识：
﹡医学家、药物学家「药王」孙思邈撰写了人类史上第一本医药学的集大成著作《千金方》（前后两本的总称），解释八百多种药物（一部份列出采集法、煎煮法）、诊治技术、针灸法、养生术。
﹡《新修本草》，世界第一本药典，而且是国家官修版。
﹡外科手术高水平，除了最普及的项目刀剑创伤之外，甚至能移除白内障、割除体表肿瘤。
﹡太医署（国立医学专科大学）设置医科、针科、按摩科（包含伤科）、咒禁术（驱除病魔）。
火药
在唐哀帝期间，黑色火药来到人间，命名「飞火」，在箭杆上系一个火药团，点燃引信后发射。地方割据势力在互相攻伐中，曾经使用这飞翔的火力，烧毁一扇叫「龙沙门」的城门。
这项发明超前欧洲四个世纪，带领人类结束冷兵器时代，走进火器时代。
但唐朝封建势力在富强当中开始腐化；走到末代皇帝，飞火已经帮不上忙，大厦仍然倾颓了。
将来进入宋朝，火药的性能会从燃烧跃进到爆破，在北方游牧民族虎视耽耽之下，发出震撼、创造奇迹，让那个放弃武力的国度生存了三个世纪。
考虑到当时的软硬件背景，宋朝科技已经超越人类极限、进入化境了。
未完待续
下几集讲讲「高琼」、「狄青」的故事，带你走进大宋。
