论明清时期中国手工业技术的进步

内容提要：明清时期的中国手工业技术有较大的进步，其一，它表现在红茶、白糖、生丝、瓷器等手工业产品对国际市场的开拓；其二，它表现于基础工业冶金技术的进步；其三，它表现于手工业中机械使用的水平；其四，它表现于手工业分工的细化与设备的大型化。实际上，中国的手工业技术在西方工业革命发生的前期，仍然不亚于西欧，只是在蒸汽机的发明之后，西欧国家的工业才明显地超越中国。
    关键词：明清 手工业 中西比较 弗兰克
    作者简介：徐晓望，福建社会科学院历史研究所所长、研究员，福建师范大学社会历史学院博士生导师
    传统观点认为：明清时代是中国封建社会的衰落时期，它以生产技术的迟滞为其时代特征。即使是李约瑟的煌煌巨著——《中国科技史》，也认为中国的科技发明主要是在宋代和宋以前，对明清时期中国手工业技术的进步，言之不详。实际上，随着明清时代商品经济的发展，中国的手工业技术出现了重大进步，对开拓中国手工业的国内市场与国际市场，都有重大的贡献。不过，由于受中国资本主义萌芽问题研究的影响，人们主要着眼点是中国为何不能产生蒸汽机的生产技术？于是，他们对明清手工业技术的研究，最终转入对手工业发展社会环境的探讨。这一方法上的缺陷，使中国学术界普遍看轻明清时代手工业技术发展的意义，因而也未能真正着力研究明清时代的手工业技术。
    笔者赞同弗兰克提出的1800年以前明清经济仍然领先于世界的观点，并且认为明清手工业技术的发展是构成这一领先的重要基础。①
    一、从市场的开拓看明清手工业技术的发展
    我认为：评价技术发展的主要尺度首先是市场效应。因为，在商品经济时代，所有的技术革命，其根本目的都是为了市场的开拓。蒸汽机之所以有巨大的意义，是因为它能够大大降低商品的生产成本，从而为商品开拓广大的市场。而有一些技术虽然看似简单，但只要能产生巨大的市场效益，便是重要的技术革命。我们若是用这一尺度去衡量明清时代的手工业技术，便可知道：其实明清时代出现了和应用了许多重大的技术革新，它使中国手工业的生产力大大提高，明清时期中国商品之所以能在世界上占有相当的份额，与手工业技术的革新紧密相连。是这些技术的应用为中国商品开拓了广大的国内市场与国际市场，中国出口商品之所以能在1500年-1800年的三百年间仍然在世界市场上占有巨大的份额，与手工业技术的革新分不开。以下简述与国际市场有关的手工业技术的进步。
    制糖业。明代制糖业应用的技术是：“黄泥脱色制白糖法”。中国在宋元时期主要生产黑糖，或称为红糖。其时，在国际市场上出售的糖，主要是印度的产品。据泉州方志的记载，迄至元末，福建泉州路南安县的一位老人无意中发现黄泥覆盖的黑糖变得雪白，因此产生黄泥脱色制白糖法。这是历史上第一次成批量地生产白糖的方法。不过，这一技术明代主要流行于福建沿海，清代逐步传到台湾、广东等地，这样，白糖成为中国糖业的主要产品。②白糖的外观远胜于红糖，其含糖量也胜于红糖。因此，白糖制造术的发明与应用，打开了中国糖业的国际市场。在明代与清代初年，白糖则成为丝绸、瓷器之后排位第三的大宗出口商品。不仅日本、朝鲜、西欧诸国输入福建、广东、台湾的白糖，而且，波斯、阿拉伯等印度糖业的传统贸易区域，也在输入中国的白糖。由此可见，虽然黄泥脱色法是一项十分简单的白糖加工方法，但它为开拓中国糖业的市场作出了重大贡献。因此，这是一项重要的技术革新。
    制茶业。明清是中国制茶技术大发展的时代，其主要贡献是发明了红茶制造术与乌龙茶制造术。自唐代茶文化大发展以来，第三代茶是发酵茶，即全发酵的红茶与半发酵的乌龙茶。发酵茶在中国流行不如绿茶广泛，但是，它却被外国人广泛接受。其原因在于：绿茶是生炒制成，茶叶有一股苦涩味，尽管中国人喜欢这一种味道，但是，外国人却不明白中国人为何要“自找苦吃”？因此，绿茶时代，中国的茶叶基本不输往海外。在宋元明三代的中国出口商品中，很难找到茶叶的记载，其原因在此。发酵茶的问世约在明末清初。其时，武夷山产茶区出现了发酵茶，首先是全发酵的红茶，以后又发现了半发酵的乌龙茶。茶叶发酵后，能去掉原有的苦涩味，使茶叶变得更加醇香。最早嗜饮红茶的是闽南人，清代初年，中国对外贸易的港口主要是厦门。荷兰人与英国人相继前来厦门贸易，受当地人影响，也爱上了红茶。英语中“茶”的发音与厦门话相似，其原因在此。其后，英国与欧洲国家逐渐兴起了饮用红茶的热潮。英国之外，葡萄牙人、荷兰人、俄罗斯人，都消费一定数量的茶叶，尤其是英国人，不仅皇室饮茶，而且普通百姓也都爱喝“武夷茶”。他们的早餐以红茶加牛奶，谁能得到产自武夷山风景区的红茶——“正山小种”，那是最值得向客人炫耀的一件事。来自中国的茶叶，已成为世界性的饮料。③
    在清代中期，红茶与乌龙茶超越生丝，成为清朝输出的首要商品。在各类茶叶中，红茶又排在第一位。1838-1839年，广州口岸输出的红茶共计32，495，066磅，绿茶7，728，800磅，共计40，223，866磅，④约为18245.5吨。其中，红茶约占中国茶叶输出总数的80％！由此可见，清朝对欧洲国家的贸易之所以能保持长期出超的地位，与红茶的输出有极大的关系。从这个角度去看红茶生产技术的发明，便可知道它对中国商品开拓国际市场有重大意义。它使茶叶这一中国主要的农产品加工业的消费市场，从东亚数国扩张到欧洲与美洲的广大世界市场。如果我们从传统的观点去看红茶的生产技术，根本不会发现它的意义。所谓红茶发酵，其实是再简单不过的技术。它不过是将茶叶包在麻袋里，闷上一二日，由于酵母菌的作用而自然发酵。因此，单纯从制作技术来看，红茶的制作算不了什么。但从市场开拓的角度去看，红茶的发明使世界上几千万人热爱这一饮料，这种重大意义的技术革新，即使在现代中国亦为罕见。
    生丝。宋元时期，中国对外出口的主要是丝绸，而明清以后，中国对外出口的丝绸类商品，主要是生丝，而且主要是浙江湖州生产的生丝。迄至明代前期，欧亚大陆的主要国家，都发展了自己的丝织业，如伊朗、意大利、法国、西班牙，都曾有一度发达的丝织业。丝织业可以分为生丝生产与织绸业二个阶段。由于各民族都有自己爱好的花样，因此，明清时代世界各地织绸业都开始了民族化过程。也就是说，他们不再直接进口中国的成品丝绸，这是明清时期中国丝绸直接输出减少的原因。但在这一时代有一个十分奇特的现象：世界上多数丝织业发达的国家，都向中国进口生丝，而且主要进口湖丝；其实，不止是海外世界，即使在中国，生丝市场也被湖丝垄断。丝织业在宋元时期原是分布最广的产业，不论东西南北，几乎都有发达的丝织业。但在明清时期，除了江浙一带，各地的丝织业都有衰落的迹象。即使保留了织绸业，但其所用原料，也多是向江南进口的湖丝。产于杭嘉湖平原的生丝成为中国与世界市场上商品丝的主要来源。
    湖丝对世界生丝市场的垄断，建立在湖丝独特的生产技术之上。湖州蚕农种桑如种五谷，他们将桑树种在肥沃的农田里，按时给其剪枝、施肥。为了使桑树长得更好，他们在桑树长到七八尺时，便将桑树顶枝剪断，使其不再长高，而是横向发展，长出更多的桑叶。应当说，世界各地的桑树都不会得到如此精心的照顾。有了好的桑叶，才会有好的蚕茧。仅在桑树种植方面，湖州蚕农已领先世界所有的国家了。在养蚕方面，湖农也有自己的心得。宋应星在《天工开物》一书中提到：当春蚕结茧时，蚕农要在蚕房里放置炭火，炭火能使空气干燥，因此，春蚕吐出的丝能够迅速成形，韧性较好。但炭火的放置颇有讲究，既不能太密，也不能太稀，只有熟练的蚕农才能体会。在巢丝手工业方面，湖州蚕农的技巧也是天下无双，他们敏捷的双手能使蚕丝得到迅速的处理，从而生产出最优质的湖丝。以上这些技术记载于《天工开物》，一项项地分析起来，似乎没有一种特别困难的技术，但是，中国各地都尝试过引进湖农的技术，大多都失败了。湖农的技术产生于湖州特殊的文化气氛，湖州的蚕农从小耳濡目染，自然而然地掌握了成套技术。其他区域很难形成湖州的蚕文化氛围，因而，湖丝的质量至今没有被超过。即使在今天，世界各地的丝绸厂，仍然向中国进口湖丝，没有湖丝，他们无法织成最好的丝织品。总之，明清时期湖丝对世界市场的垄断，与湖丝生产技术革新有关，否则不可能垄断世界市场数百年，迄至今日。
    瓷器。中国的瓷器长期领先于世界，这是公认的。但这种领先是建立在技术不断的更新发明之上的。这一点，却不是所有的人都能体会的。明清以来中国瓷器的技术有多项重大的发明。其一，白瓷的烧制。在明以前，中国的瓷器主要是青瓷等有颜色的瓷器，虽然有白瓷，但色泽不够纯净。明代福建德化县及江西景德镇生产的白瓷，冰莹如玉，白度胜过象牙等自然物品。人类在食物器皿的选择上，天性使他们以纯净的白色为主。在那一时代，只有中国瓷器才能提供像玉石一样的洁白器皿，以故，德化白瓷问世后，很快成为世界市场上最畅销的中国瓷之一。欧洲人将德化白瓷誉为“象牙白”、“中国白”，给予极高的评价。历来是皇室珍藏的名贵瓷器。
    德化瓷的生产，得益于烧窑技术的进步。德化烧瓷器窑炉，在宋代称为龙窑，这种窑炉往往长数十米，像一条蜿蜒的长龙，故名。元代德化出现了分室龙窑，明代进一步发展阶级窑。它的燃烧温度更高，烧出的瓷器质量更好。⑤
    德化瓷的第二项重大发明是烧制瓷塑人物等摆设品。过去中国的瓷器都是以实用物品为主，例如，可以用以盛饭的碗类，用以盛水的瓶子与壶。据周亮工的《闽小记》记载，德化人首先烧制仙佛等神像，它不仅受到国内市场的欢迎，而且还受到国际市场的欢迎。日本天主教徒将德化窑烧制的观音像视为圣母像，而亚洲的佛教国家，对各式仙佛像几乎是无保留地欢迎。可见，人物瓷的烧制，为中国瓷器出口开拓了一个新的天地。
    景德镇瓷器代表中国瓷业的最高水平。它不仅有白瓷的制造，而且有各色瓷器。其中最为著名的是景德镇青花瓷。制造青花瓷，关键是表层的青花原料。一般的原料在烧制过程中都会退色，只有特殊的矿产在烈火烧炼后，才会产生永久不退的颜色。青花原料是来自西域的回青，由于它来自信仰伊斯兰的区域，故称之为“回青”，中国本土没有这一原料。由此可见，应用回青烧制瓷器的花纹，应当是阿拉伯世界的发明，中国人应是向阿拉伯人学习了这一技术后，应用于中国瓷器的制造上。这一事实的本身，说明中国传统手工业并非像人们想象的那样保守，只要有利，他们很愿意学习海外的先进技术。青花瓷是景德镇最大宗的商品，在阿拉伯世界，也有不少青花瓷器销售。用阿拉伯地区的原料加工，制成商品后又返售阿拉伯世界，这一事实的本身也证明当时景德镇瓷业的技术水平，不是阿拉伯世界可以比拟的。
    如果说明代的景德镇瓷器以青色瓷闻名世界，那么，清代的景德镇瓷业则进入一个色彩斑斓的时代。清代中国工匠对色彩的研究达到一个崭新的水平，他们能够自如地运用各种矿物原料烧制成五彩缤纷的瓷器，其中康熙年间出现的五彩瓷、雍正年间出现的粉瓷、乾隆年间出现的珐琅质彩瓷，至今都是收藏家梦寐以求的珍品。色彩的运用使工匠们能够更为自如地反映中国画的成就，从而将中国的瓷器世界装饰得更为富丽堂皇。将清代的瓷器与明代的瓷器相比，不难发现清代的瓷器已成为工匠们展示自己爱好的场所。他们在实用瓷器雕饰各种人物与花草，在色彩的效应下，这些花草与人物栩栩如生，叙说着一个又一个故事，生动地体现清代的民俗世界。这类美丽的商品自然能够倾动世人的关注，使他们即使在没有特别需要的情况下，也忍不住购进景德镇瓷器的冲动。总之，景德镇瓷器的广阔市场，主要是景德镇的工匠们，用自己的艺术开拓出来的。而且，这些技术的更新，主要在明清时期。
    以上我们总结了明清时代中国出口的四大类商品——白糖、茶叶、生丝、瓷器的生产技术。我们的结论是：这些技术在继承前人遗产的前提下，都在明清时期有了卓越的进步。这一进步，或是像制造白糖的技术那样，使中国的制糖业超越它的发源地——印度；或是像红茶制造术、生丝制造术一样，将中国的传统商品推入世界市场，从而改变世界各地人们的生活习惯，也为自己开拓了广大的市场；更有像瓷器业领域，传统技术不断推陈出新，使其长期保持竞争激烈的国际市场上的领先地位。总而言之，明清中国商品畅销于世界市场，绝对离不开手工业技术的革新。
    以上关于手工业技术与开拓市场的研究，主要局限于对开拓世界市场有意义的商品，实际上，有些商品生产对世界市场的开拓虽然不是那么显著，但在国内还是十分有意义的。限于篇幅，此处不再展开讨论。
    二、从冶金技术的发展看明清手工业的进步
    冶金是一个国家工业的基础，没有冶金工业的发展，就不可能有高品质的金属，而没有高品质的金属，也就不可能有良好的工具。因此，发达的手工业必然建立在发达的冶金业之上，对中国这样经济自成体系的国家更是如此。明清时期中国冶金工业的进步是明显的。在这方面，北京钢铁学院的《中国冶金简史》做了很好的研究。今将其主要贡献归纳如下：
    1.采矿技术。明清采矿技术的重大突破是采用了烧爆法与火药爆破法。传统的采矿技术主要是锤击法，矿工以锤子一锤一锤地将矿石凿下。明清时代的烧爆法是利用热胀冷缩的道理，将矿石烧热后，浇以冷水，使矿石产生爆裂；其次火药爆破开采法在采矿业中应用。火药爆破法是现代开采矿石应用最普遍的方法，它在明清时期出现，使采矿业工效大大提高。
    2.冶铁技术。冶铁技术是冶金技术的核心。明清冶铁技术的新发明表现在活塞鼓风机、焦炭、高炉、坩埚炼铁法等等方面。
    鼓风机。使用风箱鼓风出现于秦汉时期，但那时期的风箱还是靠扇动木叶取风。明代的《天工开物》一书记载了活塞鼓风机，活塞的反复运动可产生连续的风力，从而大大提高冶金的炉温。活塞鼓风机在中国的出现，比西方要早一个世纪。
    焦炭。焦炭以煤烧制而成。它比煤炭能达到更高的温度，焦炭的使用，反映了中国传统冶金业的重大进步。
    高炉。由于鼓风机与焦炭的使用，明代炼铁业获得了更高的温度。据官府的记载，明代初年官府经营的遵化铁厂中，出现了高一丈二尺的炼铁炉，该炉一次可融2000斤的铁矿砂。清代，广东的高炉有高达一丈八九尺的，其容量更胜于明代的高炉。这种土高炉在1958年大炼钢铁的风潮中还在大量使用，因此，冶金学家对这些土高炉的性能十分了解。它的高度从2米到10米不等，最高最大的，比有文献记载的明清高炉更胜一筹。其日产量，从数百斤到2吨不等。
    坩埚炼铁法。在高炉的基础上，中国民间还发展了坩埚炼铁技术。坩埚以耐火泥、粘土、焦炭粉或煤粉混合而成，每个坩埚高约1.5-2尺，直径0.5－0.6寸，每埚可装入10斤－15斤矿。一个小高炉，可容纳数十个至300个坩埚，坩埚之间填满无烟煤与黑土。点火之后，燃烧8小时左右，坩锅与铁矿一起融化，再自然通风24小时。一炉可生产半吨的铁，或是粗钢。即使是当代的钢铁专家，也称这个方法是简易可行、十分有效的。
    3.炼钢技术。明清炼钢技术的提高表现于炒钢法，铁炉、钢炉串联技术，苏钢炼制法，焖钢法等等。
    炒钢法。传统的灌钢技术在明清时代进一步发展为炒钢法。和宋代的灌钢法相比，有二大重要革新。其一，灌钢用泥封铁，而炒钢法是用涂泥的草鞋覆盖铁，这可以让生铁在还原气氛下逐渐融化并提高炉内温度；其二，生铁与熟铁的配置技术改进，增加二者之间接触面积，使其相互渗透，在工人不断炒动下，锻炼成钢。炒钢法对近代工业有很大影响。近代炼钢法主要是应用炒钢法的原理。
    铁炉、钢炉串联技术。将生铁炉与炒钢炉串联起来，在生产时，将生铁炉的铁水直接引入炒钢炉，将铁炒成钢。这样可以大大节约炼钢成本。
    苏钢的炼制方法。宋代的炼钢法主要是灌钢法，这一方法到明清进一步发展为苏钢法。苏钢法相传最早是由苏州工匠发明的，在南京一带流行，而后在芜湖使用最广，一直到近代尚存于民间。苏钢的炼法与灌钢略有不同，工匠将炉中的生铁融化后，将其滴入熟铁之上，使之融合，成为钢。因此，苏钢的炼制对工匠的技术要求很高。
    焖钢法。这种方式是将熟铁放入密封的罐内，并填充起渗碳剂作用的木炭粉和骨粉，以及少数起催化作用的物质。将罐子加热到一定的温度后，保温10小时左右。在此期间，渗碳剂会逐渐的渗入工件的表面，深度约为2厘米。这种方式最适用于农具与工具的局部渗碳，提高工具的关键部位的含钢量，提高强度。
    4.铸造技术。传统铸造技术可分为泥型铸造、失蜡铸造和箱型铸造等。
    泥型铸造技术的应用，最为出色的是铁锅的铸造。铁锅虽有各种规格，但为了炒菜时透热快些，不管是哪一种规格，都要尽量铸得薄一些。这对工匠是一个考验。古往今来，世界的铸锅市场，一向是中国商品的天下，这是因为：只有中国工匠才能铸成又大又薄的铁锅。明清时期，广东佛山的铁锅是东南亚一带最畅销的商品之一。即使到了近代，西方的碾压式钢锅问世，仍然无法将中国铁锅逐出东南亚市场。近来联合国卫生组织提倡用中国铁锅，更是众所熟知的。
    失蜡铸造的代表性器物是大型铜钟。著名的北京永乐大铜钟，钟身通高5.9米，外径3.3米，内径2.9米，总重42吨，被称为中国钟王。巨大的铜钟上，铸有20万字的佛经，一笔一划都十分考究，被誉为不可多得的珍品。
    箱型铸造是在木箱内以土与炭末为造型材料，可铸造铜钱之类最小的物件。中国铜钱的精致，历来是有口皆碑的。近代西方铸造器物，主要是用泥炭末做型，看来与中国的传统技术有关。
    5.锻造技术。锻造技术可分冷加工与热加工二种。热加工的代表物件可以说是郑和下西洋时用的大铁锚。由于郑和的船舰其大无比，它所用的铁锚也是举世无双的。20世纪60年代，在江苏三汊河附近出土了一支铁铸舵杆，其长度为11.4米。⑥从《天工开物》的记载来看，当时锻制这类千钧铁锚，是分段加工，先锻成四爪，然后锻接而成全锚。《天工开物》所载图表明，锻制这类铁锚，需一二十人协同工作。在冷加工方面，代表性器物是钢丝的制造。钢丝，古人称之为铁线，它是制造针的原料。在万历《邵武府志》的物产志上，记载当地出产的商品——铁线。制造铁线，主要是应用冷拔的技术。在《天工开物》的时代，中国即出现了冷拔技术加工的铁线，不能不说是一项重要成就。我们知道：明清时期日本从中国进口铁针，如此小的东西仍然要向中国进口，说明当时中国铁针的质量非常好——事实上，如果我们的家中还保留着用中国传统技术生产的铁针，就可知道：它远比大工业产品好用。
    热处理技术。钢铁的热处理技术可以改变钢铁的物理性能，在冶金领域应用很广。《天工开物》详细记载了铁件的热处理技术，诸如刃口渗碳技术、夹钢技术，都是十分精巧的技术。
    6.黄铜与锌的冶炼。锌的冶炼十分困难，因为锌矿石的熔解温度已经达到锌的气化温度，用常规方法，当锌矿石熔解之后，锌已气化。据《天工开物》的记载，明代工匠炼锌，巧妙地采取闷罐方式，锌矿虽然达到熔点，但无从挥发，冷却后，便有成品锌问世。欧洲人长期从中国进口锌，虽然他们知道可用炉甘石炼锌，但一直无法成功地炼制锌。一直到18世纪30年代，英国人来到中国，学去了炼锌法。
    有了锌，便可制造铜。我国的铜钱，过去都是由青铜制造的。宋代可能出现了黄铜钱，而明清时期，铜钱则以黄铜为主了。
    7.白铜。白铜制造在中国起源很早，可能唐代即有了。但是在明清时期才形成了规模效应的白铜生产。云南的大型白铜厂，常常雇佣成千上万的工人。白铜有二种，一种是以铜镍合金制造，一种是以铜砷合金制造。白铜最大的特点是不易生锈，因此，除了贵重的金银外，白铜即是最好的金属制品。明清时期，白铜广泛用于制造各种精贵器皿，如鼻烟壶、烛台、餐具等等，在欧洲的消费量很大。所以，当时的欧洲从中国进口大量的白铜。一直到18世纪后期，德国人才逐渐掌握了白铜制造术。
    综上所述，明清时期中国传统的冶金技术是十分优秀的。它不但继承了宋元时期手工业进步的结果，而且不断有新的发明。其中一些技术，对近代工业技术有重大的影响。
    三从机械的使用看明清手工业的发展水平
    机械的使用，在某种程度上说明了这一国家的工业发展水平。中国自秦汉以来一直是机械最发达的国家，尤其是宋元时期，中国的机械水平，远胜于西方国家，这是众所公认的。迄至明清时期，由《天工开物》所代表的中国机械，仍然受到西方学者的赞叹。即使在工业革命的早期，英国的许多技术革命，只不过是在重复《天工开物》早已记载的工艺而已。在机械技术上超越中国，实际上是工业革命后期的事。
    四川的竹筒钻井汲盐术。竹筒钻井汲盐技术起源较早。北宋文同的《丹渊集》第二十四卷，有“奏为乞差京朝官知井研事”一文，其中说到：“井研县……自庆历以来，始因土人凿地植竹为之卓筒井，以取咸泉鬻炼盐色，后来其民尽能此法，为者甚众。”这是学术界公认的宋代竹井汲盐最早的史料。不过，一类技术的成功，即使是在近代，也要经过数十年不断修改的历程，在古代，一般要数百年。早期的竹井不可能钻得太深，而明清时代的竹井，有深达三百丈的记载，这也说明四川的盐井技术成熟于明清时期。关于四川的井盐技术，刘淼的《明代盐业经济研究》一书对前人的研究进行了较好的归纳。他将四川的井盐生产技术分为三大层次，其一为造井取盐术，其二为提卤与输卤的技术，其三为熬盐技术。而每一层次，又可细分为多项技术，仅是造井技术，又可分为凿井、井腔造壁、工具制造三大类。凿井技术有相井地、立井圈、凿大窍、扇泥、下竹、凿小窍六道工序；钻井相关的工具制造也很讲究，有用于凿井的大扦头与小扦头，有捞取扦头的搅镰、铁五抓、撞子钎，有清除淤泥的搜子、漕扦，有汲取碎石的刮筒；在井腔造壁方面，凿井工人应用套筒技术，每凿一尺，下竹制套筒一只，以保证盐井不会坍塌。这一技术，仍在现代石油工业中应用。凿井技术之外，如提卤与输卤技术、熬盐技术诸方面，井盐业都有其独特的体会。尤其熬盐方面对油井与气井的开发与应用，堪称世界石油工业史上的奇迹。⑦
    四川井盐技术对近代石油业的意义，已在李约瑟的名著中作了介绍。一般认为：最早开发石油的美国，在汲取深层石油时遇到了很大的困难。此时，在美国做工的四川人向他们介绍了中国的深井钻探法。由于这一关键技术的解决，埋藏在地层深处的石油源源不断地流向地面，于是，美国的石油工业蓬勃发展。而石油工业从整体上改变了近代工业的能源结构，奠定了20世纪西方工业的发展基础。所以，竹筒钻井术的发明，对世界工业曾具有重大意义，有人誉之为古代中国有代表性的“第五大发明”，并不为过。
    机械的使用主要目的是为了节省劳力或者延伸手的功能。如果说，四川的钻井汲盐术主要体现了延伸手的功能，那么，在节省劳动力方面，明清的手工业也有相当的进步。明清时代较著名的机械是：辊筒榨蔗机、水磨、水碓、船碓、水车、油榨等等。
    辊筒榨蔗机。据元代的《农桑辑要》记载，古代中国蔗农榨取蔗汁，使用的是磨浆法，将甘蔗切成小块，然后磨成浆泥，放在锅中熬取蔗汁，这是一套相当繁琐的加工过程。明代末年中国出现了“辊筒榨蔗法”。据宋应星《天工开物》的记载，当时中国的产糖区有名为“蔗车”的榨糖机械。其基本式样是将两个木制的大辊筒并排树立，辊筒上有木齿轮相接。蔗车动力来自于牛，蔗农驱牛拉动蔗车，两大辊筒相向轧碾，另一榨农将蔗喂入辊筒之间榨碾，糖汁随之流出。蔗农将蔗汁引入大釜熬糖。⑧这类蔗车在清代有进一步的发展，榨蔗的辊筒由木质改为石头，而用作动力的牛，由一头增为四头。由此可见，蔗车是一种十分有效的机械，并且有近代工业自动化流程设计的萌芽。倘若蔗车最早出现于英国，一定会被誉为“工业革命”的重要内容。然而，由于它出现于明代的中国，所以被人们忽略了。从蔗车大大降低榨蔗的劳动成本而言，它对中国糖业具有重要意义。明清中国的白糖大量进入世界市场，与蔗车的应用是联系在一起的。
    榨油业中的机械使用。榨油是明清时代最广泛的一种产业。据《辞源》对“榨”字的解释，榨字始见于宋代，说明榨油术可能也是起源于宋代，但是，它的成熟，看来也是在明清时代。明清时代中国南北都有许多大型榨油作坊。榨油是一项劳动强度较大的工作，油料进入油坊，或是经过蒸煮，或是用水磨磨烂，再将处理后的油料放入油榨里挤压。油榨其实是构思十分精巧的设计。油榨多用巨木的树干制成，巨木的当中挖空，填满油料后，将大木楔入，并以多人推动悬于空中的木锤锤击大木，形成巨大的挤压力量，将油挤出。应当说，在中世纪，没有比中国油榨更成熟的榨油技术，近代工业的榨油技术，也受到中国传统榨油机的影响。榨油中机械的使用有三类，其一是水碓，其二是水磨，其三是榨机。从今人的观点看，它是明清时期机械化程度较高的一项产业。
    纺织机械的应用。对明清纺织技术的研究，已有相当多的论文与专著。大致说来，明清纺织业中广泛使用各种机械，最有代表性的，如丝织业中的提花机。将丝绸织出各色花纹，主要靠提花机不时将经线提起，使有的纬线不能穿过某些经线，于是，绸面花纹便有了区别，图案由此形成。提花机是十分精巧的机械，据《天工开物》，明代织龙袍的织机，要靠高达一丈五尺的花楼提花，一次至少要有二人负责提花工序。棉纺织业中机械的使用相当普遍，脚踏轧棉机在古代被称为“搅车”、或称“踏车”。最早的搅车是用手工推动的，可能是从闽广传到江南，功效不高。元代江南出现了脚踏小搅车，以脚为推动力，始见于陶宗仪《南村辍耕录》的记载。这类踏车又被称之为四足小搅车，发明于元末，主要是在明代得到广泛运用。所以，在明代的方志中多有记载。其次，明代江南还出现了功效更高的三足搅车，载于徐光启的《农政全书》。这些搅车大大减低了手工轧棉的劳动强度，可抵三至四人的功效。⑨人们一般不否认明清时期中国纺织技术的高水平。甚至有人说，构成英国18世纪工业革命主力的纺织技术革命，其中相当一部分早已在14世纪中国出现了(并在明清时代得到不断的改善)。但是，有些学者拘泥于英国工业革命的对照，由于中国没有出现“吉妮纺机”或是“飞梭织机”，便以“停滞”二字评价中国棉纺织业，这是不公平的。
    水力动力机械的广泛应用。动力机械往往代表一个国家的工业水平。在蒸汽机出现以前，中国与西方都不约而同地使用水力机械，当然，这也有地理的原因。水力机械主要使用于丘陵地带降雨丰富的地区，而中国的东南丘陵与西欧，都具有这两个共同的特征，因此，水力机械在明清时期普遍使用于中国与西欧。据《天工开物》的记载，明清对水力机械的使用，主要有几种：其一为水磨，以水力推动石磨；其二为水碓，以水力推动石碓，有些地方还有船碓，周亮工的《闽部疏》说：“顺昌人作纸，家有水碓，至造舟急滩中，夹以双轮如飞，舂声在舟”；⑩其三，以水力推动纺车；其四，以水力推动竹筒车提水。而中国许多工业中都大量使用水力机械。例如，以水磨加工小麦，以水碓加工稻米；榨油业中，以水磨磨烂油料，而造纸业中，用水碓舂烂纸料。宋应星指出，这些机械的运用都大大节省了劳动力。可见，那种以为中国传统工业不懂节约劳动力的观点，都是片面的。
    总的来说，中国人对机械的使用，从秦汉以来一向领先于世界，一直到蒸汽机发明之前，凡是古代世界能有的各种机械，几乎都可在中国找到它最发达的形态。这些机械的使用，大大降低了商品的生产成本，因而加强了中国商品在世界市场上的竞争能力。中国在18世纪以前，一直是世界上主要的商品输出国，与这一点是有关系的。它是当时中国手工业领先于世界的标志。
    四、从手工业的分工与设备看明清手工业的进步
    明清手工业的规模大于以往的时代，其原因，一是分工的细化，二是生产设备的大型化。下面以造纸、制糖、制盐、制瓷等工业为例。
    造纸业。中国是发明造纸技术的国家，最早是以破布之类旧纺织品造纸，而后发展到用植物纤维造纸。而用植物纤维造纸，又可分为楮皮阶段与嫩竹阶段。唐宋时期，主要是用楮皮造纸。但楮树种植不易，至少五六年才能成材，因此，一旦野生的楮树资源被砍伐殆尽，发展造纸业便有困难了。而使用竹纤维造纸，由于竹是植物中生长最迅速的常见品种，而且易于种植，每年春雨过后，春笋一夜可长数尺，可以说是取之不尽的资源。中国传统造纸业最终锁定以竹纸为主干产业，实在是一个非常聪明的选择。从世界工业史的角度而言，这是非常重要的进步。因为，若以欧洲为对照系统，在工业革命发生之前，西欧国家尚处于用破布造纸的阶段。对欧洲人来说，破布来源是有限的，且价格高昂。因此，同时代的欧洲人对于中国人使用植物纤维造纸十分佩服。但是，以植物纤维造纸，是一种差距较大的物质转换过程，它从产生到成熟，经过几百年的演变。中国人早在宋代就已经知道了用竹造纸的基本原理，但是，直到明代中后期，著名的文史专家胡应麟还在其《少室山房笔丛》一书的第四卷中抱怨：福建出产的竹纸黑脆，纸幅狭小，虽然价格便宜，但不好使用。不过，在同书中他也说过：近来福建出产的纸，质量大大提高了，不仅面幅宽大，而且纸料白洁、纸质厚韧，一时风行海内。晚明福建纸质的提高，与两个因素有关：其一，纸料经过多次漂白淘洗，便能产生最白的纸；其二，抄纸的时候，要使用较大型的纸帘，几个人一起动手操作，便能抄成较大的纸张。据《天工开物》一书，当时的造纸手工业纸纺，有六个人一起动手抄纸的。总之，要生产出较好的纸张，便要超越家庭手工业阶段，进行更为细致的分工，进行较大规模的生产。据《天工开物》的记载，当时的造纸有以下工序：
    1.砍伐嫩竹；2.将嫩竹运到池塘；3.浸泡冲洗嫩竹；4.槌洗嫩竹，去掉粗壳、青皮，剩下竹丝；5.将竹丝放入巨大的木桶里，与石灰水和拌，煮八天八夜。竹丝烂成竹麻；6.掏出竹麻放入清水塘中漂洗干净；7.再将竹麻放入木桶水煮，同时加入柴灰、稻草灰，沸腾后捞出；8.将捞出的竹料放入清水塘中再次冲洗；9.重复第7道工序；10.重复第8道工序；11.再次重复第7道工序；12.再次重复第8道工序；13.把竹麻放入水碓中捣成烂泥；14.将竹泥倾入槽内，加水拌匀；15.用细竹帘抄纸；16.捞出纸张后即贴于火墙上烘干，纸便制成了；17.将纸包装运出。
    由此可见，制造竹纸的技术极为繁琐，有人称它是古代最繁杂的手工业，不无道理。又如制瓷业：
    中国的制瓷业以景德镇瓷最为有名，清代乾隆八年唐英所著《陶冶图说》20幅，描绘了制瓷业的20道工序；而景德镇所在的《浮梁县志》，又记载各道工序的工人：淘泥工、拉坯工、印坯工、旋坯工、画坯工、舂灰工、合釉工、上釉工、挑槎工、抬坯工、装坯工、满掇工、烧窑工、开窑工、乳料工、砂土工、乳颜料工、画样工、绘事工、配色工、填彩工、烧炉工。景德镇瓷业的分工，于此可见。
    以上诸项手工业，分工日益细致，由某一个人从事某一阶段的手工业，当然能做得更好，这是手工业技术进步的一个象征。由于分工日益细致，为了维持正常的生产，便要雇佣较多的工人，这是明清手工业大型化的原因之一。
    生产设备的大型化，也是明清手工业技术进步的体现。以炼糖业为例：清代大型的辊筒榨蔗机，需要四头牛拉动，为了配合大型榨蔗机的生产能力，便要雇佣较多的工人。清代台湾制糖工场，一般要有十几个劳动力协作。其中制糖师二人，火工二人，车工二人，牛婆二人，剥蔗七人，采蔗尾一人，看牛一人。(11)井盐业也是十分典型的工场手工业。盐井的生产设备较为复杂，如前所述。为了配合盐井的生产，必须有司井、司牛、司车、司篾、司梆、司漕、司涧、司锅、司火、司饭、司草、医工、井工、铁匠、木匠等诸多工种。(12)再如冶金业的发展。以炼铁业来说，据明会典记载，明代初年遵化的铁厂，其炼铁高炉高约一丈六七尺；清代初年，屈大均的《广东新语》记载的广东炼铁炉，高达一丈八九尺，每日可生产生铁六千斤；迄至民国时期，人们调查民间的炼铁高炉，则有高达三丈三尺的，每日应可生产数吨生铁。生产设备的大型化，导致生产规模的扩大。每日生产数吨生铁，即使是富矿，也要近十吨以上的铁矿。为了熔炼十吨铁矿，至少要几十吨的燃料。这样仅是运矿的人工，便要几百人。清代铁厂常常雇佣数百人至上千人，其原因在此。众所周知，雇佣人数的增加，是资本主义生产方式的一种体现。而明清雇佣规模的扩大，来自手工业技术的进步，而其最终的后果，当然是推动资本主义生产关系的发展。
    综上所述，明清手工业技术的进步，表现在多方面：其一，开拓了国际市场与国内市场(本文仅着重研究对国际市场的开拓)；其二，冶金技术的领先；其三，机械运用的进步；其四，分工的细化与设备的大型化。应当说，明清时期，中国成为世界上出口最多的经济强国，与明清手工业的进步是分不开的。它使明清时代的中国长期处于外贸出超的地位。一直到英国工业革命的发生，西方的手工业生产才全面超过中国。实际上，欧洲工业革命的成就，主要以低廉的商品价格挤垮中国的传统工业，并不是说，他们商品的质量超过了传统的中国产品。而其根源，是由于1774年瓦特发明的蒸汽机。由于蒸汽机在工业中的广泛应用，西方国家才具备了打垮中国传统手工业的能力。从这个角度回顾英国工业革命时代的中西商品竞争，可以知道：弗兰克认为19世纪后，中国才落后于西方，并不是对中国的谬赞，而是有一定根据的。
    回顾世界工业历史的发展，各个地区交替领先发展是一个普遍规律。中国在春秋以前，经济的发展似不如巴比伦、希腊等古国。战国时期，中国出现了生铁冶炼术与炼钢术，这一关键的技术引起了中国各行业技术的改进，以钢铁工具为特色的手工业成为经济发展水平的代表。西方国家钢铁冶炼水平长期落后于中国，在这一基础上，中国出现了汉、唐、宋、元、明社会的繁荣，其经济发展水平一直领先于世界各国。至清代，西欧国家才逐渐赶上中国的水平。使人类突破手工业局限性的是工业革命，而工业革命有决定性意义的技术是蒸汽机的发明。这一技术的应用，全面改变了人类工业的面貌，而西方国家最先发明与应用了蒸汽机，在这一基础上，西方经济高速发展，全面超越了世界上所有的国家。倘若我们接受全球经济是一体的这一观念，世界各国的交替领先也是正常的现象。我们没有必要因为欧洲近200年的领先，便将我们的历史一笔抹杀，甚至对中国曾经领先世界2000年的历史也视而不见。由于近160年来中国坎坷的命运，我们的历史学界沉积了太多的抑郁与自卑，让我们解放自己吧！
    注释：
    ①(德)贡德·弗兰克(Frank，G.)著：《白银资本——重视经济全球化中的东方》，(Reorient：The Global Economy in the Asian Age)刘北成译，中央编译出版社2000年版。
    ②关于白砂糖的制造，可见拙文：《福建古代的制糖术与制糖业》，《海交史研究》1992年第1期。
    ③徐晓望：《清代福建武夷茶生产考证》，《中国农史》1988年第2期。
    ④姚贤镐：《中国近代对外贸易史资料》第一册，北京：中华书局，1962年版，第282页。
    ⑤刘振群：《窑炉的改进和我国古陶瓷发展的关系》，《中国古陶瓷论文集》，北京：文物出版社，1982年版，第167页。
    ⑥周世德：《运输船舶》，《中国造船工程学会论文集》第二分册，自刊本。
    ⑦以上参见刘淼：《明代盐业经济研究》第二章，《井盐生产技术》，广东汕头大学出版社1996年版，第38-56页。
    ⑧徐晓望：《福建古代的制糖术与制糖业》，《海交史研究》1992年第1期。
    ⑨以上有关纺织机械的归纳，主要参考赵冈、陈钟毅著的《中国棉纺织史》第四章，北京：中国农业出版社，1997年版，第74-86页。
    ⑩王世懋：《闽部疏》丛书集成初编本，第10页。
    (11)黄叔璥：《台海使槎录》卷三，文渊阁四库全书本，第10页。
    (12)温瑞柏：《盐井记》，贺长龄：《清经世文编》卷五十，《户政》，北京：中华书局1992年影印清刊本，第1244-12445页。