【提要】

科学工作者从事科普创作，必须联系科学研究，这是责任，也是优势所在。这样，科普创作的素材来源至少有两个方面一是来自资料累积，二是自己的研究探讨结果；前者是间接研究，后者是直接研究。

古老的中国是文明古国，古老的中国也是科学古国。没有牢靠的科学基础，怎么能营造出五千年文明，结出丰硕成果，书写出一部光辉灿烂的中华科学史。

众所周知，从原始时期开始，历经世世代代的努力发展，我们的祖先早就掌握了建筑宫室、种植谷物，以及治水、冶炼等各种科学技术，奠定了牢实的科学基础。古人观天察地，编制历法开山过河，架桥筑路望闻问切，诊治疾病。从古至今一步步从切身的实用生活科学，发展到生产科学，乃至今天高深的科学理论及现代尖端技术，建立起完整的科学系统。

科学发展也有一个民族化的深刻烙印，是一个不断发展的漫长过程。谁都知道，古代中国有指南针、造纸、火药、印刷术大发明。现代中国的科学成就，离不开古代的科学基础。作为一个中国人，我无限仰慕祖先的文明成就。作为一名科学工作者，我十分惊异祖先的科学水平。中国古代不仅

有这四大发明，还有更加广泛丰富的创造。其中有许许多多人所共知的项目，例如丝绸、瓷器、长城、大运河、针灸，以及水稻、茶叶种植等，需要我们从浩如烟海的古代科技史中潜心研究，进一步发掘和认识。这是每一个中国人、每一个科学工作者，不可推卸的责任。这也是我决心研究探讨，尝试写这一套书的根本动机。

科普创作是科学研究的直接继续。不能简单局限于来自于阅读的资料累积，还应该通过科学工作者的不懈研究，进行更加深入的探讨，才有可能发掘出更多的内容。（编者语：科研工作者在开展科普创作时，应该在已有资料的基础上，结合自身科研成果，将最新知识及时介绍给公众。）

一、关于素材的基本认识

科普创作的素材来源至少有两个方面一是来自资料累积，二是自己的研究探讨结果；前者是间接研究，后者是直接研究。对古代科学史研究来说，两个方面都不可忽略。（编者语：在写作学上，材料来源有直接和间接之分，直接材料，又称一手材料，是作者从调查研究，实际考察直接得到的资料；间接材料，又称二手材料，是研究者通过阅读文献等方式获得的他人世间和研究的成果。）我遵从这样的思路，进行了一些探讨，写出了《讲给孩子的中国科学》一套书。

长江古桥的研究，就是一个例子。我在整理历史资料的时候，十分惊奇地发现近2000多年以来，曾经有一系列长江古桥存在。

啊! 滔滔长江上，早于1957年10月通车的武汉长江大桥，竟有许多古桥出现，简直不可思议。

这是真的吗？

历史不会欺人。

这到底是怎么一回事？还需要实地考察验证。

先看有史可稽的第一座长江古桥。

《后汉书》《续汉书》记载，东汉光武帝建武九年（公元33年），割据蜀中的公孙述与汉光武帝刘秀争天下。为了防备刘秀的军队进攻，公孙述派遣他的“国防部长”大司徒任满、“水军司令”翼江王田戎带领几万兵马，乘着战船和木筏，浩浩荡荡冲出长江三峡，抢先占领了今天的宜昌、宜都一带有利地形。在宜都附近的荆门、虎牙之间，横跨长江修筑了一座巨大的浮桥。

据记载，在这座浮桥上，有弓箭手和长矛手把守的斗楼，桥下有带倒钩的攒柱，两岸修建起桥头堡。南边横跨大江，简直是一个武装到牙齿的水上堡垒。东汉军队无论从水上，还是陆地上都甭想前进一步。刘秀手下的大将岑彭攻打了一年多，没法突破这道水上防线。实在没办法可想，只好增加兵力，调动秦岭前线的吴汉兵团一起进攻。最后，一把火才烧毁了这个奇迹似的大桥。

当我读到这一段记载，简直难以相信。好在地点确凿，不难寻觅。放下书本，立刻赶到现场观察。

这个地方在湖北省宜昌市以下不远处。荆门在南岸、虎牙在北岸，二者隔江相对，地势十分险要。古云“峰峦对峙，上开下合，厥状如门”，就是说的它们之间的形势，自古以来就是兵家要地。公孙述在这里修建这么一座横跨长江的大桥，是名副其实的水上要塞，用以阻挡东汉军队西进，真是再好不过了。

其中，北岸的虎牙最险要，叫做虎牙关。包括三国时期，镇守荆州的关羽，几乎历朝历代都曾经在这里驻兵。

我到这里观察，可见两边山地约束，江面相对狭窄。临江出露白垩系东湖组的坚硬砂砾岩，形成一片高耸的丘陵。临江的岩石露头可以经受江水冲刷而不动，作为桥基十分合理。

有趣的是，古今建桥理念相同。现在从上海到重庆的高铁大桥，正好架设在这个地方。我在考察中，亲眼目睹高铁呼啸而过，仿佛古桥重新现身。看来两千多年前的筑桥者，似乎也懂得一些工程地质学原理。古今桥梁工程师选择一致，今天的这个高铁大桥，就是对两千多年前那座古桥的最好诠释。

还需要一提的是，长江自南津关流出三峡后，江面陡然放宽，水流亦趋缓和。但是经过宜昌市继续流到这里，由于两岸丘陵地形和坚硬岩石的影响，江面忽然重新束窄，水流湍急，成为一道水上咽喉。地形条件虽然十分理想，但由于水流加急，又给古代建桥造成极大的困难。

想一想，这么一座两千多年前的长江浮桥，前后存在了3年之久。其间经历了两个洪水期的考验而屹立不动，建筑技术无疑是当时世界第一流，可以进入青史而不愧，实在了不起!

这个古桥的材料极其珍贵。如果认真发掘出来，告诉现在的读者，进行爱国主义和科学教育，还等什么呢？是的，这不仅是科学教育，也是爱国主义教育！

科普作品也应有国界属性。我们的科普作品除了科学知识的普及，还必须注意培育青少年的爱国主义理念。（编者语：科普图书对提高全民科学素质具有不可替代的作用，对弘扬爱国主义精神、维护民族团结也有着独特的价值。在普及科学知识的同时，宣扬爱国主义精神、维护民族团结，是近年科普创作选题的一个亮点。）使之潜移默化，培育一代代接班人。团结也有着独特的价

有了这样的想法和动机，我就毫不犹豫地把这个古桥的材料原原本本写出来，列入这一套《讲给孩子的中国科学》之中。

从这座连接荆门、虎牙古桥可知，是与当时的军事用途有关。俯仰历史千百年，历来征战不断。既然在东汉时期就能修建这么一座巨大的浮桥，往后的历史中难道没有同样的跨江桥梁？

这个观念启发了我，于是就进入浩如烟海的历史仔细查找。重点选择与长江战斗有关的历史片段，逐朝逐代进一步查找。

二、关于查阅资料和现场验证

只是闭户阅读远远不够。一旦资料落实，还必须抛开书本，结合自身的地质专业，到现场一一验证。

不查不知道，一查一大堆资料。想不到从紧接东汉的三国时期，直至明朝晚期，万里长江上竟有许许多多的古桥存在。

总结起来，有如下几组。

据《吴书·潘璋传》《魏书·董昭传》所载，三国时期的曹军夏侯尚曾经在荆州地区的百里洲汊河修建了一座军用浮桥。这是否考虑到赤壁之战，从荆州以下用兵失败，打算重新发动进攻，从荆州以上的这个地方迂回渡江。

这座桥对东吴产生威胁。吴将诸葛瑾利用当地芦苇丰富，取材方便也便于隐蔽的条件，从汊河上游放出燃烧的“草船”，烧断了这个浮桥，迫使夏侯尚退兵。

人们都知道诸葛亮“草船借箭”的故事，却未必知道他的哥哥诸葛瑾这一段“草船烧桥”的故事。

往下是北宋平南唐战役中，采石矶巨大浮桥的出现。

据《宋史》《续资治通鉴》记载，南唐后主李煜依靠长江天险，认为插翅不能飞渡。宋太祖赵匡胤采纳池州士人樊若水献计，在采石矶敌前架设一座浮桥。于是，潘美率领的大军就浩浩荡荡渡过长江，直抵金陵城下。李后主只好自己抬着棺材，哭啼啼吟唱着“问君能有几多愁，恰似一江春水向东流……”，老老实实低头投降了。

我到现场考察发现，这是侏罗系象山群的坚硬砂岩，凸出江心所形成的一个矶头。古人选择作为建桥地点，完全符合工程地质要求。占武

再往后，乃是唐代以来，以瞿塘峡口的夔门为中心，捍卫三峡的浮桥及铁索拦江等军事措施。

宋元战争时期的今重庆市长江段与嘉陵江浮桥群，是另一个用于战争的造桥时代。

唐宋以来的这些古桥资料很多，出自《太平寰宇记》《宋史纪事本末》《通鉴纪事本末》等，桥址完全符合工程地质条件，不用一一赘述。

据《太平寰宇记》《宋史纪事本末》《通鉴纪事本末》等资料显示，以瞿塘峡口的夔门为中心的历代三峡吊桥、浮桥群，三峡夔门南岸，有一串“之”字形的石孔，盘旋在陡峭的崖壁上，俗称“孟良梯”。相传杨令公死后，遗骨被一个恶和尚盗窃在此。杨六郎派猛将孟良前往取回。恶和尚约以天明为度，过时不候。孟良凿梯到一半，恶和尚在崖顶学鸡叫，于是就半途而废。

这样的故事当然是虚妄的。这些盘旋的石孔到底是什么东西？有栈道、悬棺等许多说法。我在现场考察，认为是一个西南山区常见的索桥遗迹。这些盘旋而上的石孔，就是通向索桥的遗迹。后来读到《读史方興纪要》《奉节县志》，有这样的记述“开熙四年（1369年），（明将）汤和攻蜀。铁索断峡口，飞桥，木板置炮。”

当时明军无法突破这个飞桥防线，派遣勇将廖永忠，翻山绕到后方，发动突然袭击才攻破这个水上防线的。

我注意到《奉节县志》上有“飞桥，木板置炮”这样的记载。想一想，当时没有无坐力炮。在摇摇晃晃的索桥上开炮，不知座力有多大。这个索桥居然能够承受，建筑质量多么了不起？！

再后是明末张献忠，在今湖北省武汉市以西的金口架设的两座浮桥。

据《明史纪事本末》，明崇祯十六年（1643年），张献忠攻占武昌后，为了后勤需要，命令部将邓云程选择地形，在武昌以西的金口修筑浮桥。笔者前往考察，两边丘陵夹峙，江面较窄，不仅工程地质条件和桥面跨度适宜，也是驻兵防守的理想地点。

一年后，张献忠从今湖南省重新北上，又在今岳阳市三江口修造浮桥，全军步骑数十万均在此渡江，通过能力极强。

最后是太平天国进攻武昌战役中，指挥此次战役的东王杨秀清，在岳阳提拔出身湘西水手的唐正才为典水匠，组织太平天国第一支水军，参加这个战役。

余一鳌《见闻录》盛赞他“善搭浮桥”。

《太平天国史稿·本纪第一》描述“太平军自汉阳以铁索系船为浮桥络绎达武昌，往来渡兵，度风涛如平地。”

这件事发生在清咸丰二年（1852年），太平军突然调集早已准备好的船只，一夜之间就在敌前架设两座浮桥，位置分别在鹦鹉洲和白沙洲、南岸嘴和大堤口之间。这两座浮桥，就是唐正才设计，在炮火威胁下的敌前搭建的，建桥技术和速度可想而知。武昌清军悬赏烧毁一座桥，奖银五千两；烧毁两座桥，奖银一万两烧；毁一只浮船，奖银二十两。无奈大势已去，太平军如潮水汹涌通过浮桥，一举攻破武昌。

1852年1月16日，为了便于往来，水军统领唐正才又运用他长期在湘西流放木排的经验，设计一座更加新颖的浮桥。当时曾经目睹的陈徽言在《武昌纪事》中描述“以巨缆横缚大木，上复板障，人马来往，履如坦途。”建成后数日，这座新桥被风浪冲毁。唐正才设法在两侧加系许多重三四十斤的大铁锚，终于战胜风浪，安稳横卧在江上。惜乎不到一个月，随着太平军主力东下，武昌又被清军攻陷，留守的太平军亲手焚毁了这座奇特的浮桥。有趣的是，这座浮桥的位置在汉阳晴川阁和武昌汉阳门之间，凭借龟山和蛇山地形锁钥大江，恰与今日的长江大桥位置相同，反映了古今桥梁工程师相同的见解，岂仅是历史的巧合。

除此以外，是否尚有更加古老的长江桥？

我阅读了以下记述，看出了一些端倪。

《竹书纪年》记述“周穆王……三十七年（公元前940年），大起九师。东至于九江，架鼋鼍以为梁，遂伐越。”鼋是团鱼，鼍是扬子鳄，驱使它们作战自然不可信。但是远古历史往往蒙罩着浓烈的神话色彩，有无可能使用象征这些水生动物的船舶，调集一处修建同样的浮桥，值得仔细研究。

《水经注》卷三十三，有云江水“东迳阳关巴子梁。江之两岸，犹有梁处。梁者，桥梁也。”两岸尚存的“梁”处，是天然石梁，还是古时巴国时期的古桥遗迹，也值得进一步推敲。

通过古史发掘与野外考察结合，我获得了许多关于长江古桥的资料。这些资料非常重要，可以作为古代科学技术的补充，（编者语：材料是文章写作的物质基础。作者通过查阅资料、实地考察等方式获得的鲜活材料，为作品创作奠定了坚实的基础。）我把这些内容写进了《讲给孩子的中国科学》中。这样的例子还有很多，不在此一一赘述了。

科普创作必须联系科学研究，这就是我的一点创作体会。【文章选自中国科普作家协会主编的《科普创作与编辑——第三届获奖作品佳作评介》（中国科学技术出版社，主编：张志敏、陈玲）】

编者：邹贞

作者简介

刘兴诗：地质学教授、史前考古学研究员、果树古生态环境学研究员，科普作家，科幻作家，中国科普作家协会荣誉理事，作品曾荣获国家科学技术进步奖二等奖（科普类）。