水利工程

中国的运河系统也在这一时期出现了改进的苗头。联结中国南北方河流系统的运河有着悠久的历史。大约从公元580年起，许多古老的运河经过了一系列改造而得以相连，比如人们就联结起汴河的各段支流，以便将南方丰饶的耕作地区与位于北方的首都，以及受到游牧民族敌人威胁的边疆地区联系到一起。这个水利网络——大运河——于公元605年完工。国家打算用运河来运送税粮、军队和军需品，但在和平时期，河道更多用于商业航运。到1000年左右，随着农业产出的增加以及熔炉改进带来的炼铁、运铁量的增大，运河的交通量也不可避免地增长着。

北宋都城开封在汴河与黄河交汇处附近。很久以后，在13世纪70年代元朝的统治下，新的首都定在北京（大都）。毕竟都城在北方，朝廷就有必要建造一条新的大运河分支，以联结北京和南方地区。许多运河河段其实也不过是稍稍改进过的河道，但那些联结一个河谷和另一个河谷的运河是最重要的。由于这些运河要建在交错的山间，要能够先把船运上山，然后再运下山，这些“山顶运河”（summit-level canals）在建造、维护和规划方面更具挑战性。在大运河的山间部分建成之前，想要让船从一个水平面移动到另一个水平面或高度，则需要将船拖过两个船道。也就是说，一段运河的尽头是一个向上的斜坡（堰），人们会用绳索和绞盘将船拖出水面。坡道的顶部通向另一个船道，在那里船可以被放入另一段不同高度的运河中。

有时候船只会在船道上因拖曳而受损，而且在有延误的情况下，船上的货物也很容易被盗。受此困扰，983年，一位名叫乔维岳的转运使下令，将一条通向淮河的运河（见图1.2）上的堰改为复闸，设立在总长约为50米的河段两端。这样一来，好几艘船便可以同时从一个水平面浮到另一个高度：通过开闭闸门放水蓄水，船闸中的水位可以提高到上段的水平，或降低到船闸下段的水平。

这些是世界上最早的复闸。但它们蓄水速度缓慢，用水量又大，所以尽管在1023年至1031年期间，朝廷在新汴河上建造了更多的复闸以取代以前的双船道，许多其他地方依然选择使用船道。

与引进占城稻一样，乔维岳发明的复闸显示出帝国机关的官员在地方上积极地进行创新。在宋朝统治开封的年代（960—1126年），还有其他许多由官僚机构发起或推动的技术创新的例子，比如有些与钟表有关，有些与军事装备有关。国家和商人在冶金、纺织、建筑和其他技术领域的创新，使这一时期在后世看来格外有创造力。

1100年的时候，中国无疑是世界上技术最先进的国家，尤其是在冶铁、河运和农具制造方面。桥梁设计和纺织机械（见图1.3—1.5）也在迅速发展。在上述这些领域，直到1700年左右，欧洲的技术才堪与11世纪的中国匹敌。

尽管技术的发展在接下来更迭的朝代中不曾间断，但宋代早期促进创新的社会和经济力量的平衡还是无法维持——1126年靖康之变使开封沦陷，打断了宋朝欣欣向荣的发展，一个多世纪后，蒙古人的铁骑再次给其带来了毁灭性的打击。

然而，如果把宋代中国视为一个技术原始时代中的创新辉煌的孤岛，那就错了。中国与波斯和波斯湾地区有着积极的贸易联系，陆上丝绸之路穿越中亚各王国，海上贸易也如火如荼。此外，彼时中国还与东南亚和印度交流密切。中国的出口贸易推动了这些地方的创新，而它们也为中国带来了农业和其他技术方面的进步，比如从南方诸国引进的占城稻和柑橘类水果。棉花引入中国的经历得益于两波时代浪潮：早在公元600年，印度的棉花植物就已经到达中国南方的海南岛，但直到1250年左右，蒙古统治者将其种子和种植方法从西方的伊斯兰地区引入中国北方后，棉花纺织品才受到重视。从海南引进的（可能是南亚的）加工方法随后促使中国南方地区的人更多地使用棉花；到1500年左右，每个中国村庄都在使用棉花纺纱织布，无论是富是穷，人们身上都穿着这种新式纺织品制成的衣装。

关于技术理念的传播，有一个案例非常具有启发性，是关于原油产地的人如何蒸馏原油的。大概在公元7世纪，拜占庭希腊人第一次将这种物质用于军事用途，即制造“希腊火”。然后，阿拉伯海上的商人将这一创意引入马来半岛和印度尼西亚，由于苏门答腊岛上的地表渗漏物中含有许多石油，这项技术很快就在那里得到了开发。中国在公元917年或更早之前就在与东南亚的交流中了解到了“希腊火”，并很快开始在自己的燃烧武器中使用火油。

上述这些例子表明，研究亚洲不同地区之间的历史互动，对于我们理解技术对话或发明交流大有裨益。技术并不是简单地从一个地方转移到另一个地方：一个技术的引进往往会促进当地发明新技术。印度在纺织品、农作物和矿物方面的交流中有着至关重要的地位。而在水利工程和机械方面，最重要的交互过程则是发生在中国和波斯（或整个伊斯兰世界）之间。