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本文內(nèi)容來(lái)自北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦、北京科學(xué)中心承辦、北京科技報(bào)社協(xié)辦的首都科學(xué)講堂。講堂每周邀請(qǐng)?jiān)菏繉?zhuān)家開(kāi)講，傳播科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法，弘揚(yáng)科學(xué)精神、科學(xué)文化，促使公眾全面、正確理解科學(xué)。
“順應(yīng)天時(shí)，道法自然，和諧共生”。中國(guó)擁有近萬(wàn)年的農(nóng)業(yè)文明歷史。我們的先民在與大自然的長(zhǎng)期相處和較量中，創(chuàng)造出了燦爛輝煌的農(nóng)耕文明。中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)之所以能夠歷久彌新、長(zhǎng)盛不衰，得益于我們的祖先特別強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)觀念，創(chuàng)造了一整套“應(yīng)時(shí)、取宜、守則、和諧”的思想法則和獨(dú)特的精耕細(xì)作、用地養(yǎng)地、物質(zhì)循環(huán)利用等方面的理論及技術(shù)體系。事實(shí)證明，優(yōu)秀農(nóng)耕文明的保護(hù)和傳承是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，中華優(yōu)秀農(nóng)耕文化始終對(duì)世界農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的借鑒價(jià)值。
首都科學(xué)講堂之“極簡(jiǎn)科學(xué)課”，本期特別邀請(qǐng)中國(guó)農(nóng)業(yè)博物館綜合部主任、研究員胡澤學(xué)帶我們一起領(lǐng)略輝煌的中國(guó)古代農(nóng)耕文明，帶領(lǐng)大家“云上參觀”中國(guó)農(nóng)業(yè)博物館。
犁和犁的科學(xué)
中華農(nóng)耕文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，博大精深，是中華文化的根。犁作為一種生產(chǎn)工具，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。工具作為生產(chǎn)力的重要要素之一，它的發(fā)生、發(fā)展為社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展起到了重大的推動(dòng)作用，從而也推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步。
農(nóng)業(yè)歷史發(fā)展的軌跡，我們把犁的發(fā)展歸結(jié)為五個(gè)階段。第一個(gè)階段是原始農(nóng)業(yè)時(shí)期，這個(gè)時(shí)期的犁主要的形式是耒耜和石犁。大約在距今5000多年前，石犁出現(xiàn)，對(duì)中國(guó)農(nóng)耕技術(shù)具有革命性的影響。我國(guó)石犁主要分布在：仰韶文化晚期、紅山文化、良渚文化時(shí)期遺址中。
神農(nóng)執(zhí)耒耜圖（供圖：胡澤學(xué)）
耒耜圖（供圖：胡澤學(xué)）
第二個(gè)階段是先秦時(shí)代的溝洫農(nóng)業(yè)時(shí)期，這個(gè)時(shí)候的犁最具代表性的形式是青銅犁。從考古資料中看，青銅犁主要出土在中國(guó)的南方地區(qū)，如江西新干大洋洲商代遺址、浙江長(zhǎng)興錢(qián)山漾西周遺址。
江西新干大洋洲商代遺址出土的青銅犁（供圖：胡澤學(xué)）
第三個(gè)階段是北方旱作精耕細(xì)作體系形成時(shí)期，這個(gè)時(shí)期主要的代表犁是鐵犁和直轅犁。鐵犁具有堅(jiān)硬鋒利、經(jīng)久耐用等顯著優(yōu)點(diǎn)，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其技術(shù)的發(fā)展起了重大作用。我國(guó)最著名的鐵犁出土地點(diǎn)主要有河南輝縣戰(zhàn)國(guó)遺址和河北易縣燕下都遺址。
河南輝縣戰(zhàn)國(guó)遺址出土的鐵犁（供圖：胡澤學(xué)）
第四個(gè)時(shí)期是南方水田精耕細(xì)作形成時(shí)期，這里的犁的主要代表是曲轅犁。
第五個(gè)階段也就是精耕細(xì)作持續(xù)發(fā)展時(shí)期，這個(gè)時(shí)候犁的代表作是“多種形式犁的共存”。
從原始的石犁到青銅犁，再到鐵犁，其實(shí)犁的形制發(fā)展一直是變化的，主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：第一個(gè)變化是犁鏵或犁镵。鏵和镵都是位于犁底前端的金屬部件，都有起土、松土、翻土、開(kāi)溝的作用。然北方多用鏵，南方多用镵。
北方鐵犁鏵（左）和南方鐵犁鏵（右）（供圖：胡澤學(xué)）
第二個(gè)變化是犁壁，漢代發(fā)明了犁壁后，破碎和翻轉(zhuǎn)土壤的問(wèn)題就完全解決了。犁壁的形狀有馬鞍形、菱形和瓦形。但三種類(lèi)型傳到了南方之后，為了適合水田的耕作方式，南方的犁壁主要是以曲面形狀為主。
第三個(gè)變化是犁轅，犁轅按其曲直可以分為直轅和曲轅。犁轅在最初的時(shí)候是直轅犁，也是我們經(jīng)常講的二牛抬杠。到了唐以后，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)重心的南移，北方的直轅犁帶到了南方。但是南方的工作條件發(fā)生了變化，于是人們就將直轅犁改進(jìn)成了曲轅犁。
直轅犁結(jié)構(gòu)圖（供圖：胡澤學(xué)）
第四個(gè)變化就是犁的挽拉方式，也就是牽引方式，即動(dòng)力方式。從漢代的二牛、三人一犁的二牛抬杠方式，后來(lái)慢慢地發(fā)展成二牛、二人。到了宋代以后，曲轅犁就變成了一人、一犁、一牛，這樣減輕了人的勞動(dòng)強(qiáng)度，整個(gè)耕作技術(shù)都發(fā)生了一些革命性的變化。
第五個(gè)變化就是挽拉動(dòng)力。漢代主要是牛耕。但到了南方，因?yàn)橛泻芏嗟奶萏铮瑹o(wú)法使用牛耕，所以在廣西、貴州一帶出現(xiàn)了公婆犁，就是夫妻倆一起，妻子在前面往前牽拉，丈夫在后面一手扶犁，也起到了犁地的作用。
為什么犁產(chǎn)生了這么多的形制變化呢？主要有六個(gè)方面的原因：第一個(gè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度的更迭。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具的發(fā)明、改進(jìn)、發(fā)展，與社會(huì)制度的更迭有著非常密切的關(guān)系。社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度的更迭，說(shuō)到底是生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系相互作用的推動(dòng)。
第二個(gè)原因是歷朝歷代統(tǒng)治者的重農(nóng)革新。其實(shí)在古代重農(nóng)思想非常盛行，歷朝歷代都把富國(guó)強(qiáng)兵作為自己治國(guó)安邦的重要標(biāo)準(zhǔn)，在那個(gè)時(shí)代農(nóng)強(qiáng)則國(guó)強(qiáng)，尤其是在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，形形色色的各種重農(nóng)思想登上了舞臺(tái)。
第三個(gè)方面的原因是人口的增長(zhǎng)與遷移。我們經(jīng)常說(shuō)，在戰(zhàn)國(guó)，我們國(guó)家的人口總體上是呈上升趨勢(shì)的，我們社會(huì)第一次出現(xiàn)一個(gè)億人口的時(shí)期是在清朝康乾盛世。但是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的要素犁的發(fā)展變化往往是發(fā)生在人口分布比較集中的地方。
第四個(gè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的變化。我們經(jīng)常說(shuō)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具的發(fā)明、改進(jìn)、發(fā)展都與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的變化密切相關(guān)。我們國(guó)家土地遼闊，南北維度跨度非常大，而且海拔高度變化也很大，生態(tài)環(huán)境的多樣性變化也促使了我們犁耕技術(shù)的多樣性。
第五個(gè)方面是相關(guān)行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。我們也說(shuō)犁耕技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造不是孤立的，金屬鑄造技術(shù)的成熟，工程技術(shù)和制造技術(shù)水平的進(jìn)步，人們對(duì)數(shù)學(xué)、力學(xué)等自然科學(xué)認(rèn)識(shí)的提高和相關(guān)知識(shí)的不斷積累，并將其應(yīng)用到農(nóng)具的發(fā)明和創(chuàng)制。
第六個(gè)原因是科技文化交流和民族交融，即不同的民族，不同的文化，對(duì)犁耕技術(shù)、耕作技術(shù)有不同的影響，而且有自己的創(chuàng)制。
北京科學(xué)中心
