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第3节

中外科学家发明家丛书:沈括_2-第3节

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是那样陡峻险怪,挺拔高耸,景色奇秀。原来这些山峰全座落在谷地当中, 

四面被山包围着,所以从山外向里看就发现不了什么。更奇怪的是,从山外 

高处看,各峰的顶与高与地面几乎相平,有的还低于周围山的山脚。 

    这种奇异的景象是如何形成的呢?沈括再一次进山仔细观察,探寻其中 

的奥秘。他踏遍谷内的山岭溪涧,发现山峰顶部都有岩石被水流侵蚀的痕迹, 

由此他得出结论:由于山谷中的泥沙被大水冲走,只剩下坚硬巨大的岩石高 

峻挺立,这就形成了山谷内千峰竞秀的奇特景色。由此他还联想到陕北一带 

的黄土高原中,突立的黄土柱往往高达几十米,这和雁荡山奇峰形成的原因 

一样,是水流长期冲刷的结果,只是一个为石一个为土而已。 

    这年四月,沈括还朝。不久,辽国不断在边境挑衅,北方局势吃紧。为 

加强边境防御,朝廷任命沈括为河北西路察访使,任务是视察和整顿边防。 

进入太行山区后,他突然发现远处山崖上横着一层怪怪的石壁,就象一条长 

带,走近一看,原来是许许多多的螺蚌壳和卵形砾石。 

     “山上怎么会有海边才有的东西?真是奇怪!”又走了一段路,沈括发 

现前面岩层中又有这样的东西。他取了一些样品,仔细观察了一番,一点不 

错,真是只有海里才有的东西,那为什么到这里了?沈括思索着。 

     “沧海桑田”,沈括想到了这句习语。大海可以变为桑田、桑田也可以 

归于大海,这就是说海陆可以相互变迁。这里东离大海虽有千里之遥,但在 

上古时代可能就在海边,所以才会有这些东西。这一大片陆地都应是后来水 


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流携带的泥沙沉积,并靠水流冲积而形成的。” 

     关于水流冲积可以形成陆地的观点,沈括是第一个提出来并做出解释 

的。西方提出这个观点的英国学者赫顿,是生活在六百年之后的人了。 

     沈括到处视察边防后,发现薄弱环节就立即采取措施。他在半年时间内, 

经批准采取了三十多项防务措施,这些对于保障边境人民的生命财产安全起 

到了积极的作用。 

     其中一项重要措施是挖掘陂塘。早在宋辽交战之初,两国接壤的河北平 

原上,为了阻挡辽军尤其是骑兵的前进,宋修筑大面积塘泊阻挡,这种措施 

起到一定的作用。但许多陂塘因年久失修,失去了防御价值。为了对付辽国 

新的进犯,沈括利用原来修建的陂塘,加以重修和扩建。例如徐村淀的修复。 

此淀原是深州(今河北深县)北部的门户,防御作用很重要,因长期废弃已 

干涸,此时的深州城就直接暴露在辽国骑兵的铁蹄之下。经沈括设计,奏请 

朝廷批准后,花了两年时间引来河水注入淀内,形成了五十里水上防线。 

     沈括还积极在边境推行新法中的保甲制度。具体地说,就是每十户编成 

一保,有保长;十保为一大保,有大保长;十大保为一都保,有正副部保长。 

保户中的男子为保丁,政府允许他们使用兵器,练习武器。这种制度的推行, 

可以作到寓兵于民,加强政府的军事力量。 

     此外,他还在边防线上的重要位置修筑城防,在交通枢纽处架设浮桥, 

在许多前沿阵地安置营寨等等。总之,沈括这次北方之行采取了许多措施, 

加强了北部边防。这是王安石变法重要目的——富国强兵的一个主要内容。 

     沈括作为一名精通科学的政治家,十分注意在变法中为加强国家军事实 

力而研究军事学。由于他博学多才,又处事干练,所以倍受器重,北方之行 

尚未结束,朝廷又委派了他新的职务——兼制军器监。这是王安石变法中为 

增强军事实力,进行军事改革、加强兵器生产所设的新机构。沈括在任此职 

一年之中,结合自己很早就研究过的军事理论,在实际应用中进行更深一层 

的军事学研究取得了可观的成绩。 

     一是修订完善了《九军阵法》。古代作战讲究排兵布阵,即阵法。阵法 

能否与作战时的客观形势相结合,使其利于发挥战斗力,是取胜的一个重要 

因素。当时的作战阵法是由郭固等人制定的,他的方案是让九军共为一营阵 

 (行为阵,住为营),外面环绕一个驻队,这样就把十万军队集中在方圆十 

里的范围之内。各路帅府的将领和宋神宗对于此阵法均不满意,神宗就令沈 

括重新制定。沈括经过仔细研究,发现这种阵法不利于实战,列阵方法有很 

大缺陷,在实战中是难以找到方圆十里而无山丘、河流、树林等障碍可供按 

图布阵的地方,这样的阵法也不利于士兵发挥个人战斗力。因此,他提出新 

的《九军阵法》方案:九军各自为阵,占据有利地形;前后左右分列,根据 

地形自成营阵。这样,作战时各军分合自如,敌人攻击一点则全军合力围攻。 

沈括提出的新阵法,配合默契、运动自如,宋神宗下令颁行。后来,沈括把 

自己对于阵法的研究编著成《边州阵法》,被作为军事资料存于军事部门。 

     二是制造精制武器。首先他制造了新式兵车。兵车是我国古代一种很有 

威慑力的武器,它进攻时威力巨大,退时又能参预防守。沈括参考了古典文 

献,根据当时作战的实际需要,制造了新式兵车,挑选军士演习新的车战阵 

法,得到了宋神宗的赞许。沈括还对制造精良兵器的技术进行了科学研究。 

他亲入兵器作坊,通过仔细观察研究了熟铁和钢的区别,同时他也掌握了冷 

锻和热锻两种不同的锻造方法。锻造成的钢都非常坚韧,用它制甲,在五十 


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步外用强弩射它,箭不能入;偶尔射中甲片上用来缝缀的钻眼,箭头的铁竟 

被钻眼边缘的钢反卷过来。掌握高超的制造技术,目的是提高武器的质量, 

是最终达到“富国强兵”的变法目的的重要方面。 

     在此之前,宋朝的武器大多由各地制造,往往粗制滥造,质量低劣。许 

多刀枪经过剥蚀,锈结成团、没有锋芒;有的盔甲甚至用纸麻缝就,稍一用 

力就会破烂。有人形容说:别看国家的武器成千上万,可真能派上用场却少 

之又少。然而在沈括等人的努力下,军器监成立仅一年多,各种军器生产增 

加少则一两倍,多则数十倍,而且质量也有了极大的提高。据史书记载:此 

时各种武器国家准备充足,质量有了保证。真要打仗,可以供应几十年。 

     三是沈括还研究了作战防御技术。他在进行上两项研究的同时,也研究 

了城防战术,编著成《修城法式条约》一书。此书记载了当时城防用的敌楼、 

马面及团敌等防御战术,并总结了防敌筑城的经验。 

     综观沈括参预王安石变法的这一历史时期,我们可以看出沈括不仅是一 

位积极推行实践新法的政治家,同时也是一位杰出的自然科学家。他参与王 

安石变法运动态度坚决而明确,为国为民办了不少实事。尽管他从河北回京 

后,王安石曾一度听信大臣吕惠卿的谗言,对沈括产生了怀疑。但沈括始终 

对王安石表示出尊敬与钦佩,从未说过半句怨言;就是在新法失败后,王安 

石被罢相还乡,沈括在自己的著作中提到王安石还称之为丞相、荆公,并歌 

颂他清正的人格和革新的精神。 



                         四、出使辽国 主持三司 



     熙宁七年(1074年),宋辽边境形势紧张。辽国派使者到开封向宋神宗 

递交了国书,上面指责宋军越过北方边界,增修防卫工事,破坏宋辽和约。 

这实际上是辽已不满足于小规模的武力掠夺,而企图通过外交途径来占取宋 

朝土地。不久,两国在边界举行了谈判。由于辽国本身只想占领土地,对于 

是否和谈则不感兴趣,甚至派兵武力威胁。结果谈判从夏到冬,毫无结果, 

陷入了僵局。 

     为了尽快解决边界问题,宋神宗就想派使者直接与辽统治者交涉,可是 

派谁去合适呢?他很快想到了精明博学的沈括。于是准备让沈括在熙宁八年 

 (1075年)三月使辽。就在这时,辽方增派的使臣萧禧带着国书来到开封。 

他一来就摆出一副蛮横态度,不肯以礼朝见宋神宗;辽国的国书也措词强硬, 

不仅指控宋军越境挑动事端,而且将上次谈判出现僵局归咎于宋使,并再次 

要求重新划分蔚州、应州、朔州三州边界。宋神宗同时得知辽国已在边境集 

结军队,由于畏惧辽国,他同意作些退让。但萧禧得寸进尺,要求对于三州 

土地以分水岭为界划分,这样辽是大占便宜的。按照惯例,使者在对方都城 

停留时间不超过十天,但萧禧却赖在使馆不走,扬言不按辽国的要求办就决 

不回去。这样,事情拖了一个月。 

     这时,沈括通过了解情况、查阅档案、研究地图,弄明白了边界的实际 

情况。他对神宗说:“根据我国和辽国以往的条约和我国这次的让步,已经 

符合辽国所谓的分水岭界线,可以同意辽国的要求,以阻止萧禧进一步提出 

要求。为了摆脱萧禧的无理纠缠,并把两方以前签订的有关条约整理后通告 

辽国,宋神宗决定撇开萧禧,立即派沈括使辽。萧禧闻讯,怕到手的功劳跑 

掉,更何况以分水岭为界的要求已达到,所以他与宋朝代表交换了划界文书。 


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这样,两国边界谈判有了最终结果,这是建立在宋朝作了让步的情况下达成 

的。为了把这个事实肯定下来,以免辽国再生事端,宋政府再派沈括使辽, 

名义是赴辽答礼回谢。 

     沈括估计辽国不会就此罢休,此行必然困难重重。为了不辱使命,保卫 

国家的领土主权,胜利完成使命,他作了充分周密的准备。沈括更加仔细地 

查阅了档案文献资料,研读了有关文件几十篇。他不仅自己研究,同时要求 

随员也都作到了如指掌。四月中旬,沈括率随行人员由京城出发了。早在出 

发之前,沈括已经把个人安危置之度外,作了以死报国的决心。当到宋辽边 

界雄州时,他写下了一封遗书,请哥哥沈披(时任雄州安抚副使)转呈朝廷, 

信中大意是: 

     “假如臣不能生还,辽军必然倾国入犯,他们的军器武艺,都不及我方, 

不过依靠军士能吃苦耐劳,行军不带粮草而已。制敌的方法,应该会合西山 

的人马来守卫磁州、赵州。黎阳一带河道窄狭,容易被敌跨渡,所以应分澶 

州、大名驻兵,去扼守黎阳白马津;同时怀州、卫州坚壁自守,以阻塞通路。 

辽军难以西进,必从中路出兵长趋河桥,此时我军就可以决在齐贾河堤,引 

水淹灌敌人,辽军即使有百万之众,也难免全军覆没。唐河发源于西山,可 

以用沙袋将它壅塞,等到敌人北归,就决放河水断其后路,镇州、定州的守 

军再火速出击,就会以迅雷不及掩耳之势,痛歼入侵之敌。” 

    这封遗书写得何等雄壮!在千钧一发的重大关头,沈括考虑的不是个人 

的生命,而是国家的安危,这是一种多么强烈的爱国之心! 

    作为一位科学家,沈括也念念不忘科学研究。进入辽国后的一天黄昏, 

雨过天晴,一道彩虹出现在前面的山涧之中。沈括不顾草深路滑到涧前观望, 

又派人过涧与彩虹对立,进行实验观察,发现彩虹就变得有些模糊了。因此 

他认为:彩虹是雨后折射阳光所形成的。并且发现彩虹的位置与太阳位置是 

相对的。他还发现辽国境内有一种新奇的动物,它们前足很短后足很长,走 

路时用后腿向前跳,这实际应该是归属于现代沙漠地区的跳鼠一类的生物。 

沈括特地捉了几只,准备带回国研究。对于异国的风土人情,服饰习惯等情 

况,他更是处处留意观察、记录,作为资料保存。这些不仅表现了沈括作为 

一位科学家有着执着的探索精神,而且也反映了他作为一位政治家面对艰险 

却镇定自如的无畏气概和必胜信心。 

     五月二十三日,沈括一行到达永安山,辽朝皇帝辽道宗正在此打猎,两 

天后接见了他们。二十九日,辽方枢密副使杨遵勖(xù)与右谏议大夫梁颖 

等设宴招待宋使,双方开始谈

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