公元前221年，秦国扫平六国实现一统，在北方稍安的情况下，嬴政便挥军东征百越之东瓯、闽越诸部，后“又利越之犀角、象齿、翡翠、珠玑，乃使尉屠睢发卒五十万，为五军”[3]，兴兵南下攻打岭南西瓯、南越等部。“秦军的第一路军是从今广西北部的兴安县边境的越城岭向南突进，由此直下桂江；第二路军是从今湖南省江华境内的萌渚岭向南挺进，到达今广西贺州一带；第三路军是越过骑田岭进入今广东省的西北部，沿连江南下，向番禺推进；第四路军是从今江西和广东省交界的大庾岭进入广东北部地区；第五路军则集结在江西省上犹江（余干之水）一带，作为后援部队，并防止闽越部对岭南越人各部的策应支援。”[4]在岭南西部战场，秦军受到了以西瓯为主的越人的顽强抵抗，以致“三年不解甲驰弩”亦未攻入。为了解决军需物资和援军运送等问题，秦军被迫“以卒凿渠而通粮道，以与越人战”，开凿位于今广西壮族自治区兴安县的灵渠，沟通湘、漓水系，解决了持久战中秦军的粮食、军队长途运输问题，也打通了自此之后作为古代中原与岭南地区主要交通要道的湘桂走廊。灵渠的开通，既保证了秦军的补给，同时，湘、漓水系的沟通使得秦军可通过便捷的水路交通避开越人重兵把守的山岭而直达其腹地——桂中丘陵及平原地区，使得擅长山地战的西瓯等部越人失去屏障和优势，战局也因此发生变化。此后，西瓯部落联盟领袖译吁宋在交战中被秦军所杀，“越人皆入丛薄中与禽兽处，莫肯为秦虏，相置桀骏以为将，而夜攻秦人，大破之，杀尉屠睢，伏尸流血数十万”[5]说的是越人失利之后仍不肯降，在退入山林“与禽兽处”后重新推选将领，整合力量复仇并最终杀死秦军将领屠睢。如此反复持续数年，秦军才最终占领今广西地区。
秦军攻占百越地后推行郡县制度，其中，岭南地区置象郡、桂林郡、南海郡三郡，这些地区从此纳入中国版图。随着进入秦帝国版图及秦汉时期持续推行的郡县制度等国家行为的出现，北部湾地区的内河与海上航行事业也迎来了发展机遇，其通往今广西内陆和其他省份的内河航线以及海外航线日益增多，这主要是军事行动和边疆开发的结果：
其一，部分军事行动促成了内河航线的发现与发展。其中，最为典型的是上述提到的秦军攻打百越时为克服军队补给问题而开凿沟通湘、漓水系的灵渠，打通了今广西与中原地区的内河水路，成为后世依赖的重要航道：“在水路交通方面的建设，主要是开凿灵渠。如前所述，这项工程从向岭南用兵开始，至秦始皇三十三年通航，使长江上的船只可以经湘江，过灵渠，入漓江、桂江南下，取西江东行而抵达番禺，或溯浔江西行而抵布山、临尘，使水道纵横的岭南无所不通。”[6]又如，汉武帝在对南越国的军事准备中发现了夜郎通往南越的水道。汉武帝派唐蒙出使南越国时，唐蒙发现了蜀地经夜郎国牂牁江浮舟而下可抵番禺的水路通道后，建议利用这条水道“出奇兵制越”。汉武帝采纳了他的建议，寻机招抚夜郎王，设置牂牁郡。元鼎五年（公元前112年），在经过充分准备后，趁南越国内乱之机，汉武帝发十万军队分兵五路征讨南越国，其中一路即是利用了夜郎至南越国水路，“五路以驰义侯何遗率巴蜀罪人及夜郎军队下群柯江（牂牁江，笔者注），取道西江，会于番禺城下”[7]。再如，东汉建武年间（25—56）交趾二征姐妹反，刘秀拜马援为伏波将军带兵镇压。马援南征队伍至广西经南流江入合浦出海，经今钦州、防城港海域进入越南北部，由此形成了被后世称为“马援故道”的经今广西北部湾至越南的经典沿海交通航线。这条航线影响深远，沿用时间长，为后来历代中国王朝与今越南乃至东南亚地区往来的主要通道之一。其中，唐代开元年间（713—741），杨思勖平定安南时用兵也是经过此道。“开元初，安南蛮渠梅叔鸾叛，号黑帝，举三十二州之众，外结林邑、真腊、金邻等国，据海南，众号四十万。思勖请行，诏募首领子弟十万，与安南大都护光楚客繇马援故道出不意，贼骇眙不暇谋，遂大败……”[8]
其二，边疆的开发推动了海外航线的发展。自秦设三郡起，揭开了岭南地区的漫长开发史，经济的发展特别是隶属桂林郡、象郡的今广西、越南北部地区与中原王朝之间联系的现实需要呼吁着便捷交通即水路航运的发展。秦朝灭亡以后，赵佗建立的南越国接手了岭南三郡，在西汉初为拒北自保不断加快向南发展，特别是吕后把持朝政后颁布“别异蛮夷，隔绝器物”的政令，严禁铜、铁、牛、马等物资输入，对南越国实施经济封锁，由此爆发首次汉王朝与南越之间的战争，并以南越取胜收场之后，“这个结局使得南越国在它周围地区的威望陡然增高……迫使相邻的闽越、西瓯、骆（应为骆越，笔者注）等王国和部族向南越国臣服，由此建立起一个东西万余里的庞大帝国”[9]。而亲身经历过对百越战争的赵佗深知越人习性，因此，在其以越人为主体的南越国中采取了尊重越俗、“和辑百越”的政策，善待越人首领，重用越人为官，采用越服，鼓励上至王室、下至平民的汉越通婚，等等。开明宽松的一系列措施获得了百越各部的支持和拥戴，岭南地区也因此进入了一个稳定和快速发展的良好时期。由于北面是日益强大的汉王朝，因此，南越国发展主要向南开拓，且在引进中原铁器、农耕等先进技术发展农业生产的同时，着重开发沿海地区，发展向海经济，港口及海外航行由此得到了较快发展。“广州市中山四路发现了秦汉时期的造船厂，说明当时番禺是重要海港，在造船厂旁边就是南越国宫殿遗址，说明航海在南越的重要性。”[10]而南越王墓出土的来自西亚的乳香、非洲象牙、玻璃器等丰富的外域物品反映了其海外贸易的情况，“秦末汉初，地处南方的南越国和闽越国延续了这一地区古老民族优秀的航海传统，利用丰富的海洋资源滋养生息。众多的出土文物表明，这里的人们在当时已经与东南亚、南亚及西亚等地建立了联系。”[11]现有学者研究指出，汉武帝刘彻于元鼎六年（公元前111年）灭掉南越国后所设南海、苍梧、郁林、合浦、九真、日南、珠崖、儋耳九郡中，部分继承原秦所置三郡，另有部分如“海南岛二郡（珠崖、儋耳），应是赵佗开拓”[12]，“南越国时期正是杜多伽摩尼和托勒密八世在位时，中国、锡兰、埃及之间的航路就在此时开辟”[13]。(www.xing528.com)
至汉武帝平定南越国，再次将岭南诸郡归入中央王朝统治之后，继承了南越国的基础和向南、向海发展的思路，大力推进包括北部湾在内的南方沿海一线开发，加速沿海郡县设置，“不但合浦郡如此，汉代在今越南和海南岛设的郡，多数也是海洋性质的郡，和中原地区的郡大相径庭。这些郡设置在狭长的沿海平原，主要管辖沿海地区的海洋居民，通过海路互相往来，也只有通过海路和中原王朝联系。这些郡的主要职能不是收取农产品，而是（收取）热带珍宝，包括很多海洋产品，比如珍珠、珊瑚、贝壳、织品等”[14]。通过推进这些沿海郡县和海洋性质经济的发展，合浦、徐闻等一批海上丝绸之路重要港口及港口城市兴起，出现了《汉书·地理志》所记载的汉代中国与南亚之间通过航路往来的情况：
自日南障塞、徐闻、合浦，船行可五月，有都元国；又船行可四月，有邑卢没国；又船行可二十余日，有谌离国；步行可十余日，有夫甘都卢国。自夫甘都卢国船行可二月余，有黄支国，民俗略与珠崖相类。其州广大，户口多，多异物，自武帝以来皆献见。有译长，属黄门，与应募者俱入海市明珠、璧琉璃、奇石异物，赍黄金杂缯而往。所至国皆禀食为耦，蛮夷贾船，转送致之。亦利交易，剽杀人。又苦逢风波溺死，不者数年来还。大珠至围二寸以下。平帝元始中，王莽辅政，欲耀威德，厚遗黄支国，令遣使献生犀牛。自黄支船行可八月，到皮宗；船行可二月，到日南、象林界云。黄支之南，有已程不国，汉之译使自此还矣。
即至汉代，北部湾地区已形成了从合浦港出发，经今越南、柬埔寨、泰国等国家到达印度、斯里兰卡，并以斯里兰卡为中转点，通过马六甲海峡返航的一条成熟而繁华的航线，而且有学者研究发现当时的人们往返这条航线的航行主要依赖和利用季风气候与洋流，说明大家已经积累、掌握了丰富的海洋自然知识和航海经验。此时北部湾地区航线发展的一个突出特点是合浦港成为海上丝绸之路重要始发港，由此推动了沿北部湾海岸行进的海上航线的繁荣。
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