第四节 科学技术的发展与进步
天文历法鉴于农业生产和航海等各方面的需要，渤海人已经认识到气象工作的重要性。为了使这方面的工作更具科学性，渤海在引进唐朝天文、历法的同时，加快了吸收步伐。并学以致用，将天文知识大量应用于实践。渤海人引进、吸收、发展天文、历法知识，为东北地区文明程度的提高做出了自己的历史贡献。公元822年，唐朝改用《宣明历》，与唐朝以前颁行的《太衍历》和《五纪历经》相比，它更简单明了、科学进步。渤海得知此信，很快便将其引进、试用，体会其科学性。公元859年，渤海乌孝慎去日本，把《宣明历》转赠，受到欢迎。日方历时三年，用于试用，效果很好，于是决定启用。从此该历在日沿用了800余年直，到八百年后的1684年才废止。渤海人不但懂得一些天文学的基本常识，还有专门观测天文的机构和人员。872年，日本清和天皇给渤海国王的信中有“十二回之寒暄，岂促圭晷”。[23]圭和晷是两种古代常用的天文仪器。圭有土圭和圭表两种。土圭是最古老的计时仪器，是一种构造简单，直立的地上的杆子用以观察太阳光投射的杆影，通过杆影移动规律、影的长短，以定冬至、夏至日。圭表是在土圭基础上的再发展和提高，功能不变。日晷又称晷仪，也是观测日影记时的仪器，它与圭表的区别是：圭表的根据日影的长短判别方向测定季节、全年日数和冬至、夏至就在的日子，推算历法等；日晷的应用，主要是根据日影的位置，以指定当时的时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用的计时仪器。这两种仪器的使用说明渤海人已经掌握了一定的天文历法知识。据载，在每次渤海聘日使团成员中，都设有掌握天文知识的“天文生”，为海上航行提供必要的气象资料。在渤海国中央，也仿唐制设有主管天文气象方面的专门机构和作业队伍，其职能是：观测天文，稽定历数；把各种天气之变记录下来，送专门机构保存，以便年终汇总，封送史馆，作为资料。该机构还要预造来年之历，向渤海全国颁布。渤海国的观测仪器和天文历书均从唐朝购置，因为当时唐朝的天文学水平是最高的。渤海国积极向唐王朝学习，不断更新天文历法知识，无疑使其天文观测、历算研究的水平远远高于契丹、室韦、突厥、回纥等周边各部。
天文历法知识以及二十四节气的延用，极大地促进了渤海农业的发展，为农作物的春种秋收提供了有利的指导。渤海人根据中原农耕文明的经验，结合自身的地域气候特征，总结出了一套符合自己的耕作经验。虽然渤海以前的夫余、高句丽也给渤海留下了一定的农业基础知识，但因为没有先进的天文、历法等自然科学的指导，许多农业知识无法得到有效的实践。渤海人在引进中原天文历法后，农业产量有了普遍的提高，特别是在水稻和桑树种植方面达到了前所未有的水平。其中著名的水稻品种“卢城之稻”的产生与渤海人掌握、驾驭天文、历法不无关系。据当时日本史书记载：“（渤海）土地极寒，不宜水田”。可渤海人不仅种稻成功，还使水稻种植区域达到北纬45°的牡丹江流域。这从一个侧面说明，渤海人已消化、吸收了从唐朝引进的天文、历法知识，还因地制宜创造出有自己地域特色的历法，并把其应用于生活实践之中。
航海技术天文历法不仅促进了渤海农业知识的发展，也促进了航海技术的进步。渤海人对于加强域外文化交流十分重视，无论是遣唐还是聘日，都需要有大型船只的支撑和先进航海技术的指导。渤海人在开辟去日本航路伊始，对日本海上的气候变化和海流规律非常生疏，去日使节往往在时间上采取春去秋返。由于与海上自然规律不合，频频遭遇风暴，死于海难者无计其数。当时的日本诗人在诗中悲叹道：“大海途艰涉，孤舟未得回”。经过长期的实践和学习，渤海人逐渐掌握了日本海上季风的规律和寒流与暖流[24]变化的时间，结合自己对海上自然规律的认知，采用了一整套实用的航海技术。渤海从八世纪末起，访日使团总是在冬天西北风盛时由波谢特湾（俄罗斯境内地名，时为渤海国之地）出发，上借冬季北风、西北风之推力，下借寒流之涌动，一路顺风、顺水直达日本，待次年初夏东南风起，借南风、东南风之推力和暖流，在渤海龙原府登陆。再返航。这使他们对日本海、渤海海域的了解和认知远远超过了他们的先人。他们已由近海航行上升到远海航行的新高度。这样不仅缩短了航期，还大大地增加了海上航行的安全系数。此后，日本遣唐使和从日返唐使节们纷纷取道“北线”，即从日本至渤海，然后从陆路去唐朝长安。渤海的航海技术为日本和唐朝的往来航行也提供了借鉴和经验。
医学技术随着渤海与中原各领域的广泛交往，中原的医术、医书、药物等不断传入渤海，使渤海人对医药知识的认识比前人更加深刻。通过努力，渤海人相继培养出不少自己的专业医师和药剂师。如渤海派往日本的“聘日使团”中，就配有随队医师，其地位与“史生”、“译语”、“天文生”大体相当。渤海产的药有的为中原所贵，渤海人便以之为贡品，献给中原王朝。见诸记载的有人参、黄明（又称水胶，用牛皮制成的一种药）、白附子、麝香等。20世纪70年代，在上京龙泉府遗址发现了一个铸铁罐形器，据分析可能是捣药缸。这说明，渤海人在制药方面也有了一定的技术。渤海利用本地山高林密，物产丰富的得天独厚优势，大量采集人参、麝香等珍贵药材，通过炼制，使其变得易于保存，一方面自用；另一方面作为贡物献于唐廷，或作为珍贵药材出口日本。有专家认为，渤海当时已经能够熟练运用自制的中成药和中草药治疗疾病。
畜牧和园艺技术在长期观察、总结动植物生态习性的基础上，渤海人对种植各种作物、驯养各种家畜家禽都有了较深刻的认识，并在实践中积累了丰富的经验。诸如从靺鞨人祖先单纯地养猪发展到驯养猎鹰，马、鸡、犬、兔、猪、鹿等多种动物。农作物见于记载的有“卢城之稻”、“丸都之李”、“乐游之梨”、“扶余之鹿”、“太白山之菟”等等多种植物。
建筑技术渤海人的建筑技术无论是在城池、宫殿、桥梁、居室等方面，无不超越了前辈，成为当时我国东北地区的顶级建筑技术的代表。渤海人的建筑技术的发展，大体上经历了三个时段：第一阶段为模仿、沿用高句丽建筑技术阶段。诸如早期的渤海王城的城池多为山城，明显地模仿和沿用了高句丽的风格。第二阶段，模仿和学习隋唐风格阶段。从大武艺之后，渤海国的城池建设规模开始增大，布局日趋统一，呈现出典型的隋唐风格。城市以平原城为主。城市功能逐渐向经贸易转化，其形制中间轴对称的多为方形和矩形。以渤海上京城为例，其南北长约720至730米；东西宽约620至630米，呈长方形，体现的是隋、唐时期的洛阳城制。渤海中京遗址是采取中轴对称的矩形，分为内城和外城，内城（宫城）在城北部正中，且宫城内有隔墙将宫城分为两区，外城是以里坊为单位的百姓居住区。仿长安城建制。第三阶段属于结合中原建筑技术全面仿建阶段。这一阶段，渤海人在长期大量实践的基础上，结合中原建筑文化，不断扩建和重修原来的城市，使之更加贴近中原城市形制。以上京城为例，在大仁秀、大彝震以后，上京城一改以往的单纯建筑体和布局的单纯模仿，开始了都城整体形制和内部格局全面模仿唐都长安城。宽阔平直的街道，整齐划一的里坊，深遂的城池，简直就是长安城的微缩版。在长期的模仿和实践中，渤海人掌握了当时几项十分先进的建筑技术：其一、“减柱”技术。古代的大型建筑内都有不少承重的柱子，如果能在不影响牢固的前提下减少柱子的数量，就可以增加使用空间，使室内更加宽敞，但这需要经过周密的设计和计算。渤海人掌握了这一技术。上京的宫殿和佛殿大体减去了2至6根柱；其二、“企口”技术。现代建筑为了防止构件间发生位移和错动，在构件的衔接处制成凹槽和凸条，使之相互咬合，以增加建筑物的牢固性。在渤海上京龙泉府宫城南门箭楼遗址上，四角的石料就进行了这样的处理；其三、“抢阳”技术。北半球高纬地区建房子，往往不是朝向正南，而是略微偏东，以便更好地利用阳光，谓之“抢阳”。渤海上京的宫殿的朝向大体偏东5度左右。这当然不是子午线测得不准，而是有意“抢阳”。[25]这些建筑技术的应用使渤海人的建筑更加具有科学性和实用性，从艺术美学角度而言更具别样的风情美。
此外，渤海人还掌握了一定的化学知识和物理知识，如配制渤海三彩的釉料，配制简单的化妆品，炼制中成药以冶铁、炼金等各个方面都需要一定的化学基础常识和物理知识，虽然渤海人可能对化学和物理学理论知其然而不知其所以然，但基本会在实践中应用，并能将其不断地进行发展和创新。总之，渤海人以自己的聪明才智创造了海东地区灿烂的文化，促进了东北地区的开发和发展。
【注释】
[1]《旧唐书·渤海传》。
[2]《册府元龟》卷九五。
[3]《钦定满洲源流考》之唐贾耽道里纪。
[4]《渤海国记下篇·杂识》。
[5]《渤海国志长编》卷十四据《张曲江集》。
[6]《新唐书·渤海传》。
[7]“旧国”是渤海国第一个王都的诞生地。渤海国以此为都长达半个世纪。渤海国在“旧国”的发展，为其后来五京、十五府、六十二州的建立奠定了基础。
[8]《旧唐书·卷三十八》。
[9]孙光宪《北梦琐言》卷十三。(www.xing528.com)
[10]金毓黻《渤海国志长编·丛考》。
[11]《辽史》地理志。
[12]《旧唐书》卷三八《地理一》。
[13]“贞元”为唐德宗年号（785年—805年），由于文王大钦茂卒于贞元九年（大兴五十六年，793年），所以大钦茂第三次迁都应发生在贞元元年至九年间（785—793年）。
[14]参见杨雨舒、蒋戎《唐代渤海国五京研究》，香港亚洲出版社，第86页。
[15]吴其浚：《植物名实图考长编》卷三《蔬类·冬葵》。
[16]《册府无龟》卷九七一《外臣部·朝贡》。
[17]吉野正敏．气候变动和渤海的盛衰［C］//东北亚考古资料译文集：渤海专号．哈尔滨：北方文物杂志社，1998：191—194。
[18]《辽史》卷七十二，列传第二。
[19]据《续日本纪》统计。
[20]《续日本纪》卷十三，圣武天皇平十一年十二月条。
[21]（日）峨天皇《早春观打毬》嵯峨天皇《经国集》卷十一。
[22]海东青属鹰科，学名矛隼，是一种美丽的中型猛禽，也是体形较大的隼类，所以又有巨隼之称。其体长56～61厘米，体重1310～2100克左右，羽色变化较大，有暗色型、白色型和灰色型。海东青，主产自肃慎地，其颜色不一，以纯白色、天蓝色、纯黑色为上品。康熙皇帝赞美海东青：“羽虫三百有六十，神俊最数海东青。性秉金灵含火德，异材上映瑶光星。”
[23]（日）藤原时平．《日本三代实录》卷二，十一．吉川弘文馆，2002年版。
[24]寒流是指靠近俄领海岸自北而南（即向日本方向）产生的海流；而暖流则指日本西海岸之洋内产生的自南而北（即向中国方向）产生的海流。
[25]据梁玉多：《渤海国的科学技术述略》，《中国科技信息》2005年第12期。
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