“工人莫献天机巧，此器能输郡国材”：浅谈秦代工程技术语言

引言

秦代的工程技术语言，为秦始皇陵铜车马和兵马俑坑的研究，提供了宝贵的史料。通过对这些出土文物的分析和实物考证，后人能够得知秦代工程技术语言的产生条件，并能深入了解其表达形式。

一、夜阑惊起还乡梦，窑火通明两岸红

在秦代建造宏伟而复杂的工程时，数十万各级官员、工师和工匠参与其中，他们不仅有明确的分工，而且紧密联系和协作。

这种紧密的合作关系，使得他们之间必然存在一种共同的技术交流语言。学者们通过史料分析和实物考证，确定了其五种表达形式：文字式、平面几何图形、立体图形、实物或模型式以及多面图形。

文字式是最常见的一种表达形式。在秦代的工程图纸和技术手册中，文字被广泛使用，用以描述工程的构造、尺寸、材料等细节。

《云梦竹简》记载：“工师替教之，故工一岁而成，新工二岁而成。”

平面几何图形，则通过绘制平面图来表达工程的布局和结构。立体图形则是通过绘制三维图来展示工程的立体形态。实物或模型式是通过实际的物体，或模型来展示工程的形状和结构。多面图形则是通过绘制多个平面图来展示工程的复杂结构。

这些不同的表达形式相互补充，共同构成了秦代工程技术语言的丰富体系。通过这种语言，秦代的官员、工师和工匠能够准确地传递工程信息，确保工程的顺利进行。秦代的工程技术语言是一种多样化而高效的表达方式，它为秦代的宏伟工程提供了坚实的基础，也为后世的工程技术发展奠定了重要的基石。

秦代的建筑工程和机械工程都非常发达，这些宏伟的建筑群和战争兵器的制造，离不开一定形式的技术语言。在秦陵出土的铜车马和兵马俑中，可以看到当时机械工程方面的技术已经非常先进了。

《周礼，考工记》中记录了一些关于战车和兵器的技术细节，例如箭矢的尺寸和重量，轮辐的结构形状等。这些记录虽然不足以完全制作出这些器具，但已经算得上是机械工程技术语言的文字了。据《云梦竹简均工》记载，秦代的工程项目需要工师替教，因此一个工程需要一年以上的时间才能完成。

考古工作者认为“工师”是一种职称，而作者认为工师是工程技术语言的表达者和设计者，同时也是对工匠进行指导的教师。工师掌握了绘图、识图和操作技能，而工匠只掌握识图和操作技能。

二、工匠来八方，器成天下走

工程技术语言与工程技术是相互依存的，技术语言是工程技术的表达形式。在秦代，发达的工程技术必然需要相应的工程技术语言。平面几何图形是工程技术语言的重要组成部分，被广泛用于描述工程的布局和结构。

秦代的工程技术语言还包括文字式、立体图形、实物或模型式以及多面图形等表达形式。这些不同的表达方式相互补充，共同构成了秦代工程技术语言的丰富体系。

通过这种语言，工师能够准确地传递工程信息，确保工程的顺利进行。这种多样化而高效的表达方式，为秦代的宏伟工程提供了坚实的基础，也为后世的工程技术发展奠定了重要的基石。秦代的几何图形已达到较高的水平，当时已把几何图形反映在生活、艺术、工程等各个领域，如正方形、矩形、三角形、菱形、回形、扁圆形和任意曲线等等。

秦代工程技术中还成功地应用了基本几何体，如长方体、回柱体、圆锥体、梭柱体、梭锥体、圆球体、近似椭球体、圆环体、近似椭圆环体及任愈曲面立体等等。

《考工记》记载：“冶氏为杀矢，刃长寸，围寸艇十之，重三坑。”

这些工程语言甚至还涉及了不同几何体的相关线。例如，陕西临渔博物馆展出的石凿下水道的正交回柱孔的相贯线，秦代的工程语言对它的形态描述极为准确。这说明秦代人已经掌握了不少的机械技术语言的基础知识，也就是关于平面几何图形的绘制和基本几何体的构成。

早在《周礼·考工记》中，先民们就用大的文字来记载各种器具的结构设计、施工方式和技术要求。然而，由于周朝的文字过于艰涩难懂，不适合作为工程技术语言的表达方式。随着时代的进步和发展，人们开始使用其他形式的表达方式。

秦朝对器具的加工提出了进一步的要求。《云梦竹简·工律》规定：“为器同物者，其大小、短长、广亦必等”。这表明在制造同一种器具时，大小、长度和宽度必须保持一致。这一规定明确地表明了在先秦时期，文字已经成为一种用于传达机械技术的语言。

通过这种规定，工匠们能够准确地记录和传承他们的技术，确保每个制作出来的器具都具有相同的规格和尺寸。这种使用文字的方式为机械技术的发展奠定了基础。

虽然文字式的工程技术语言，存在着复杂的形体难以表达清楚等缺点，但由于它采用了人们熟悉的文字，因此在秦代被广泛使用，直至现在仍然被国内外广泛使用。因此，我们认为文字式的工程技术语言，是秦代工程技术语言的第一种形式。通过这种多样化而高效的表达方式，工程师、工匠和工师能够准确地传递工程信息，确保工程的顺利进行。

从大量出土的文物中，可以清楚地看到在秦俑坑和秦陵的铜车马中，金属构件的加工表面分为主要加工表面、一般加工表面和非加工表面。这些表面根据其功能要求和与外界接触的程度进行了不同的处理，使其表面光洁度非常高。

关于这种技术要求，我们尚未在文献中找到明确的记载，但我们可以推测可能存在文字或其他形式的规定。平面几何图形是工程技术图样的基本组成部分，有时甚至可以直接作为技术图样，这些平面几何图形在秦代的工程技术中扮演着重要的角色。

它们通过简洁而明确的方式，传达了工程师们对于构件加工表面的要求。这种基于平面几何图形的工程技术语言，为秦代工程技术的发展提供了重要的指导和依据。

如前所述，秦代的几何图形已达到较高水平，而且广泛地应用于各种工程领域和文化、生活领域。如运用几何图形建筑屋宇宫室，设计各种兵器、车辆、马具图。

这些图案上的几何图形种类多样，构图精细，并用几何图形抽象地描绘了鸟兽、花草，具有相当高的造诣。这充分说明秦人具有用平面几何图形作为技术语言的能力。

平面几何图形，是工程技术语言极为重要的一个方面。唐人杜牧《阿房宫赋》中精美的文字，也不能把“各抱地势，勾心斗角”的阿房宫表达得形象、完整、精确，更不能确切地表达前面所述各构件的形状、尺寸、技术要求和其互换功能。

虽然目前尚未发现平面图形来表示构件的形状，但根据文物资料和之前的分析，平面几何图形可以被看作是秦代工程技术语言的第二种形式。

其中，秦陵一号和二号铜车马是最近发现的重要文物。在此之前，考古学家在咸阳三号宫殿遗址中发现了类似于秦陵铜车马的壁画残片，目前这些残片现在被展览在临撞秦俑博物馆中。

三、凭君点出琉霞盏，去泛兰亭九曲泉

这些壁画呈现了一种近似于斜投影的立体图形。此外，潘祖荫收藏的汉画像石中的猫车图、和林格尔汉墓壁画中的拼车图，以及山东福山出土的汉画像石中的重舆辐车图，这三幅图也基本上属于近似斜投影的立体图形。

这些立体图形在秦代的工程技术中发挥了重要的作用，它们以直观明了的方式展示了构件的形状和结构。这种基于立体图形的工程技术语言为秦代的工程设计和制造，提供了重要的参考和指导。

由于汉承秦制，所以秦汉时代已经能够绘制近似于斜投影的立体图了。一般认为，直到我国宋代所著的《营造法式》和明代的《夭工开物》两书中，才广泛运用了属于斜投影之类的轴测图。

《考工记》记载：“望其辐欲其掣尔纤也进尔聪之，欲其肉称也，无所取之，取诸易直也。”

但通过上述分析和实例可知，立体图可能早在秦汉时期就是工程技术语言的第三种形式。这里必须指出，当时所绘制的立体图是比较原始和粗糙的。

实物或模型是现代工程技术语言的一种形式。例如要表达复杂的管路系统，常常需要制作整套按比例缩小的模型，然后按图样并参照模型配置管线和安装设备。

由此可知，秦代有不少器具就是采用与这种表达方法类似的技术语言制造出来的。例如秦朝的弩机托，形体复杂，造型优美，相贯清晰明确，拔模斜度和铸造圆角合理。据分析，这一构件是先由能工巧匠精心制作样件，再以样件制造铸模，其外表面是在铸造毛坯的基础上经打磨抛光。

秦朝的马衔器械可能也采用了上述方法，经套铸后加工而得。因此，实物或模型式的技术语言是秦代表达技术思想的第四种形式。除上述四种形式外，秦代可能已经能够绘制多面图形了。

这种多面图形是根据需要，从不同方向观察物体的形状、大小所绘制的，它用以表达物体的全貌。但每个图形之间，不保持现代正投影法规定的“长对正，高平齐，宽相等”的关系。

例如想要表达陈列在陕西临渔博物馆的宫室地面石刻的大型几何图形，需画相当于俯视图的图形想要表示铜车马的马具、安车前室与后室、前窗、车轮以及驭手、车辕等确切的形状、尺寸和花纹。

这必需绘制侧视图的图形，还要描述相对应的前视图。虽然现在还未得到这类图形以证实学者的上述设想，但从实际测量已经出土的铜车马的各种实物来看，这种设想是很有依据的。

结语

经过大量的考查可知，这五种形式的语言被确认为秦代工程技术语言的形式。这些形式并非孤立存在，而是相互依存、互为补充的。为了确切地表达某一物体，秦朝工匠常常会根据其形状的复杂程度同时使用几种技术语言。这种综合运用不同的技术语言，为秦代工程技术的传承和发展提供了坚实的基础。

参考文献：

《秦律》

《史记》

《考工记》