- 中國科學技術史稿(修訂版)
- 杜石然
- 3434字
- 2019-12-20 18:00:34
二 勞動工具的制造和火的使用
石器的制造
人和動物都面對著與自然界進行斗爭以求得生存的問題。動物只能靠自己機體和器官的緩慢改變來適應自然界的變化,當這種改變不能適應自然界的較大變化的時候,動物就會大批滅絕。人則不然,人能制造和使用工具,而工具正是人手和牙齒等器官的延長與增強。制造和使用工具是人所特有的活動。它意味著人對自然的改造,意味著生產。簡言之,人類的文明史,首先就是制造和使用工具的歷史。
據推測,人類形成的過程中,在長期使用天然木棒和石塊來獲取食物和防衛時,偶爾發現用礫石摔破后產生的銳緣來砍砸和切割東西較省力,從而受到啟示,便開始打擊石頭,使之破碎,以制造出合用的工具。就世界范圍來看,人類開始制造工具大約是在三百萬年前。最早的工具大概沒有什么標準的形式,一物可以有多種用途。坦桑尼亞奧杜韋峽谷發現的最早石制工具,大約距今二百萬年,其典型的石器是用礫石打制的砍砸器。我國元謀人也已使用打制粗糙的石器,與其化石同地層出土的七件石器均為刮削器。
據對出土石器的考察,制作石器的工藝過程,在舊石器時代,最原始的辦法,是把一塊石頭加以敲擊或碰擊使之形成刃口,即成石器。打制切割用的帶有薄刃的石器,則有一定的方法和步驟:先從石塊(石核)上打下所需要的石片,再把打下的石片加以修整而成石器。初期,石器是用石錘敲擊修整的,邊緣不太平齊。到了中期,使用木棒或骨棒修整,邊緣比較平整了。及至后期,修整技術進一步提高,創造了壓制法,壓制的工具主要是骨、角或硬木。用壓制法修整出來的石器已經比較精細。我國舊石器時代的石器主要是用石片加工而成,而且以單面加工為主。器形根據用途不同,有砍砸器,可砍樹木,做木棒等工具;有刮削器和尖狀器,是加工獵物和挖掘用的工具。此外,還有狩獵用的石球、石矛、石鏃等。舊石器晚期山頂洞人的文化遺物中,有磨制精致的骨針和磨光的鹿角,還有鉆孔的石珠、礫石、牙齒、海蚶殼、魚骨等。磨制骨器技術的產生,為磨光石器的出現提供了技術前提。在骨針和礫石上鉆孔,表明人們應用了新的加工技術;并說明人們不僅給自己準備了一套工具,還用工具來制造工具,如使用燧石錐子洞穿骨頭和鹿角等。

圖1-2 北京人使用的石器——尖狀器
在人類早期的生產工具中,弓箭的發明具有重大意義。我國山西朔縣峙峪兩萬八千多年前的舊石器晚期遺址中就已發現有石鏃。鏃的一端具有鋒利的尖頭,與尖端相對的底端兩側經過加工,稍窄一些,形成鏃座,以便與箭桿捆在一起。只有當人們具有制造工具的豐富經驗和較高技能時才可能發明弓箭。弓箭不是一般的工具,已具有馬克思所分析的機器的三個要素:動力,人做的功(拉弦)轉化為勢能(拉開了的弦),起了動力和發動機的作用;傳動,拉開的弦收回,勢能轉化為動能,將箭彈出去,射到一定距離,起了傳動的作用;工具,箭鏃起了工具的作用,射到動物身上,等于人用石制工具打擊動物。使用弓箭,人就可以從較遠距離,安全有效地打擊野獸,因而大大促進了狩獵的發達,從而擴大了人們的衣食之源。在火器發明以前,弓箭一直是人們使用的重要武器之一。正如恩格斯所說的“弓箭對于蒙昧時代,正如鐵劍對于野蠻時代和火器對于文明時代一樣,乃是決定性的武器”
。進入新石器時代,箭鏃的制作更精細進步了,石鏃、骨鏃都是磨制的。形式也多種多樣,有的尾部帶鋌(凸出可安桿的部分),有的具有雙翼和倒鉤。至今雖沒有發現新石器時代弓的實物遺存,但遺留下的許多箭鏃可以說明這時的弓箭已有較遠的射程和較大的殺傷力了。
新石器時代,因為農業和其他生產發展的需要,石器制造技術有很大的進步。首先,對石料的選擇、切割、磨制、鉆孔、雕刻等工序已有一定的要求。石料選定后,先打制成石器的雛形,然后把刃部或整個表面放在礪石上加水和沙子磨光。這就成了磨制石器。與打制的石器相比,磨制石器具備了上下左右部分的比例更加準確合理的形制,使用途趨向專一;增強了石器刃部的鋒度;減少了使用時的阻力,使工具能發揮更大的作用。穿孔技術的發明是石器制作技術上的又一項重要成就,它基本上可分為鉆穿、管穿和琢穿三種。鉆穿是用一端削尖的堅硬木棒,或在木棒一端裝上石制的鉆頭,在要穿孔的地方先加些潮濕的沙子,再用手掌或弓子的弦來轉動木棒進行鉆孔。管穿是用削尖了邊緣的細竹管來穿孔,具體方法與鉆穿相同。琢穿,即用敲琢器在大件石器上直接琢成大孔。穿孔的目的在于制成復合工具,使石制的工具能夠比較牢固地捆縛在木柄上,便于使用和攜帶,以提高勞動效率。這時,石器的種類比舊石器時代大大增多,而且類型分明,用途專一。早期遺址中大量出現的農業、手工業和漁獵工具有斧、、鏟、鑿、鏃、矛頭、磨盤、磨棒、網墜、紡輪等。稍后又增加了犁、刀、鋤、耘田器和鐮。廣東曲江石峽墓葬中出土了大小成套達七種型式的圓刃凹口錛和鑿,刃口如同近現代木工用的圓口鑿,可以鑿出圓孔、圓槽。
舊石器時代,人們一般是從河灘湖濱和河床里拾取礫石,或從地面上選取母巖風化后留下的堅硬脈巖和結核來制作石器;到新石器時代,人們逐漸掌握了從地層里開采石料的技術。山西懷仁鵝毛口的石器制作場遺址,說明新石器時代早期,人們已開始在這里從河谷谷坡上開采裸露的三疊紀凝灰巖、煌斑巖夾層來制作石器。廣東南海西樵山也發現了這一時期的采石場和加工場。從洞穴內保存的大量灰燼、炭屑、脈巖鱗片、燒石以及洞壁上保存的火燒與剝離痕跡來看,人們是利用巖石熱脹冷縮的特性,先用火燒,然后潑冷水使之驟冷,加劇巖石崩裂,再用工具沿裂縫一一撬下石塊來的。
原始社會時期生產工具的不斷改進,提高了社會生產力,加強了人們向自然界作斗爭的能力,社會生產和生活的天地變得日益廣闊起來。但總的來說,原始工具的改進提高是緩慢的,因為當時人們所能支配的物質只不過是石、木、骨、角和利用天然纖維簡單加工而成的繩索等,這就限制了工具的創造和發展。
火的使用
自然界產生火的原因很多,如長期干旱和雷電都可以使森林、草原起火;火山爆發可以燒著周圍的草木;森林堆積的朽草枯葉,在一定條件下會發生自燃;石油及天然氣等外露的礦苗,經干旱溫度升高也可以起火。但只有人類社會發展到一定階段,火才能被人們所利用和控制。元謀人和藍田人已留下了用火的遺跡。如果說他們的用火遺跡還嫌不夠明確的話,那么,北京人使用火的遺跡,卻是證據確鑿,無可懷疑的了。它是現有人類明確用火最早的遺跡之一。在北京人居住過的洞穴里,發現了幾層灰燼,其中一層,最厚的地方達六米,說明篝火在這里連續燃燒的時間很長。灰燼中有許多被火燒過的獸骨、石塊和樸樹子。最上一層的灰燼還分成兩大堆。灰燼成堆,說明北京人不但懂得用火,而且已有保存火種和管理火的能力了。從民族學的資料來看,原始民族最古老的保存火種的方法,主要是用篝火方式,即不斷地往燃著的火堆中投放木柴,使用時讓火焰燃得高些;不用時用灰土蓋上,使其陰燃;再用時扒開灰土,添草木引燃。
只有當人們從利用自然火并保持火種不滅到能夠人工取火,這才算是第一次控制了這種變革物質的、強大的自然力。我們的先民到底是在什么時候發明人工取火的,現在還說不清楚。人工取火的發明可能與制造工具和武器時對木、石等的加工過程有聯系。人們很早就會觀察到當加工燧石時,有時會有火花濺出;也會注意到,當鉆木、鋸木、刮木時,木頭會發熱,甚至發生煙火。有了這些啟示,又經過長期的經驗積累,人們終于發明了人工取火的方法。中華人民共和國成立前,我國一些少數民族還保留著原始的人工取火方法,如苦聰人的鋸竹法,黎族的鉆木法,佤族的摩擦法和傣族的壓擊法等。“鉆”和“摩”大概是傳播比較廣的取火方法。古書中有“燧人氏”教民“鉆燧取火,以化腥臊”的記載,還說“木與木相摩則燃”
。鉆、摩、鋸、壓這類取火方法都需要有一定的技巧,否則是取不出火來的。
火的使用,是人類技術史上的一項偉大發明。有了火,人們始能從“茹毛飲血”的生食變為熟食,使食物范圍擴大。這對人的大腦和體質的發展有著重要的意義。火給人以亮光和溫暖,即可用來防止野獸的侵襲,又能用來圍攻獵取野獸。火可以用來燒烤木料,燒裂石塊以制作工具和武器。火還可以用來開墾土地,燒制陶器,冶煉金屬……古代世界各民族都有關于火的神話和傳說。“燧人氏”無疑是我們祖先心目中的英雄。在希臘神話中則有普羅米修斯背著天神宙斯,把火從天上偷了帶給人間的故事。普羅米修斯因而成了犧牲自己給人類帶來幸福和解放的英雄形象被人們所傳頌。確實,沒有火就不可能有文明世界的出現。恩格斯說:“就世界性的解放作用而言,摩擦生火還是超過了蒸汽機。”