潮州地处岭南东隅，唐朝以前，还是地广人稀、莽莽未尽辟、瘴疠多流行的地区。文化经济的落后，也就谈不上科学技术的发展。一般来说，统一的中央王朝、稳定的政治政策和相对安定的社会秩序，是边远落后地区发展的良好时机。唐朝就是这么一个有利时期。包括韩愈在内的一批有名望的中央官员被贬斥来潮州任职，他们有的大力兴学，传播儒学文化（如常衮、韩愈），有的破除陋俗，改变当地落后风习（如李德裕）；有的厉行中央政令，清除旧制度残余（如韩愈释放奴婢等）。官员们的这些举措，为社会的前进扫除了障碍。而陆续迁移南来的下层群众则带来了中原地区先进的农业、手工业生产技术经验。进入宋代，潮州人民在学习、吸取外地先进生产经验的基础上，更结合本地区的地理环境、气候特点和资源条件等，趋利避害、因地制宜，进行创造性劳动，不仅生产蒸蒸日上，成为岭南“富州”，而且带动了科学技术的进步，为我国古代文明史增添了光辉。
综观唐宋以来潮州地区科技发展成就，较为突出的有如下几项：
第一，农业耕作制度的科学化。
早在唐代，对潮州的农业生产情况就有过“稻得再熟，蚕也五收”的说法。但从当年的客观条件看来，这些“再熟”稻，并非复种的双季水稻，而是“春夏收讫，其株有苗生，至秋薄熟”的再生稻。它穗短粒疏，禾苗参差，产量很低。到北宋时，在水利设施已有一定基础，谷种筛选培育也有所突破的条件下，潮州人民才开始进行真正意义的耕作制度改革，变单季水稻为双季水稻。所谓“州地居东南而暖，谷尝再熟。其熟于五、六月者曰早禾，冬十月曰晚禾、曰穗禾，类似赤糙米。贩之他州曰金城米”。《三阳志》的这条记载，虽也使用“再熟”这词语，但却从名称、收获季节以至特定谷种几个方面与“再生稻”区别开来。“穗禾”这个方言词更是准确地概括了由于潮州地理气候特点所形成的晚造比早造稳产这个客观实际。自宋代至今，潮州地区的天时物候变化不大，“穗禾”的代称也就一直保留下来。由单季稻改变成双季水稻，使土地潜力得到充分发挥，耕作制度更趋于科学化、合理化，单位面积产量成倍增长，其意义不可低估。到了明代，潮州地区的农民，在宋代“冬园制”的基础上，发展成“冬种制”。利用晚稻收割后从十一月到翌年二、三月这段间隙期间，再种上一茬杂粮、豆类、小麦和蔬菜等作物，精工管理，称为“小冬”，其产量有时可相当一造。使得潮州地方的农业生产在复种指数和单位面积产量方面跃居全国前列，这是耕作制度科学化的丰硕成果。因此，新中国成立以后，全国第一个吨谷县出现在潮汕地区就完全不是偶然的了。它应该也必然包含着历史上潮州先辈农民的汗水和智慧。
第二，陶瓷烧制业的突出成就。
现代考古发现，早在唐高宗仪凤年间（676—678年），潮州城郊和其他一些地方已经在烧制青瓷器件和砖瓦等建筑材料了。其中城北郊窑烧制的刻花瓦当与唐大明宫出土的瓦当，其形制文饰极为相似。而程乡县水车窑生产的青瓷四耳壶已在今天泰国地方有所发现——成为一种出口产品了。而陶瓷生产的更大发展则是在北宋时期当时州城四郊，窑灶密布，炉火烛天，韩江东岸笔架山窑区，绵亘数公里，有“百窑村”之称，民间口传“有窑九十九条，窑长九丈五尺”。新中国成立以后，在这个窑区进行考古发掘，已整理登记了数以十计的窑灶遗址详细资料，出土了大量瓷件和炉具、工具等，证明民间所传并非无稽之谈。以遗址一号窑为例，该窑长30.20米（与九丈五尺基本吻合），除去火膛烟道，窑床净长24.71米，宽2.68—2.89米，一次可装烧瓷碗5万—6万个，年产可达20万个。至第十号超大型窑灶残长79.5米，其年产量当在60万个左右（该遗址已加围护盖顶，以备研究参观）。如此大规模、大批量生产是为了出口的需要，是古代的一种外向型生产。近几十年在东亚、东南亚以至西亚的一些国家（如日本、菲律宾、印度尼西亚、巴基斯坦、伊拉克等）都发现有笔架山窑瓷器，就是明证。
当年潮州陶瓷烧制技术的进步主要表现在灶型的改进、炉具的创新、瓷泥的精炼与工艺水平的提高等几个方面。宋代潮州瓷窑的灶型基本上以龙窑为主，也有部分为阶级窑。龙窑是一种长条形的斜坡式窑。建窑时一般是在山坡上挖一长条形深沟，自下而上，依山势上伸。窑基、窑身用长方形耐火砖筑砌，两侧填泥加固，前端为火门火膛，烟道置于后壁。由于窑床有一定坡度，有利于火焰延伸，虽长达几十米也能保持必要炉温，这就大大扩展了窑容，且能充分利用燃料的热能。至于窑门，则开于窑室侧面，进坯后用砖封塞，出器时再行拆开。阶级窑的特点是把窑床分隔成若干窑室，成阶梯形。每个窑室前端设有火厢（燃烧室），火厢隔墙下端有一排火孔，燃烧时火焰从窑顶倒向窑底，经火孔进入窑室，有利于控制还原炉温。提高烧制质量，且比龙窑节省燃料。这两种炉型，在当时都是较为先进的。炉具方面，装烧器件的匣钵，其盖作漏斗形，在需要时可套装另一类匣钵烧制其他瓷器，增加了装烧上的灵活性。测温标的设备也颇具匠心。测温标也叫试片或火照，一般呈三角形，用施釉后的废瓷坯切割而成，使用时将其插在装满细砂的匣钵中（二三十个不等）放进火膛后面窑床前端，点火烧窑之后随时都可用铁枝钩出。观察窑温和坯体瓷化程度，对当时掌握大规模烧瓷技术起着重要作用，至今一些窑灶仍使用此法。笔架山窑使用的瓷土来自附近的大旗山和飞天燕山，土质优良，含铁量低，制坯前又经多次淘洗，精工锤炼，质地纯净细腻，烧成器件，坚致细密，掷地作金石声。宋代潮州窑瓷器在工艺和装饰上的成就也是卓越的。工匠们继承唐代镂孔、点彩等传统，吸取国内名窑先进经验，借鉴波斯银器的某些造型特色，创造具有独特风格的鲤鱼壶、凤首壶等精美器件，为古今收藏家所珍视。值得一提的还有治平（英宗）、熙宁（神宗）间，由笔架山窑（水东中窑）匠师周明塑制的四尊白瓷释迦牟尼佛像，手法古朴典雅，神态庄重慈祥，其像座刻有长篇铭文，内容写明佛像塑制的年月日，匠师姓名，窑口名称，订造人姓名，塑造此佛像的目的、用途等，俨然是一份完整的古瓷器档案，这在我国古瓷发展史的研究上，是具有重大学术意义的。
第三，造船业的拓展。
潮州造船业的兴起也可追溯到唐宋时期，而以宋代为盛。近几十年来,汕头市澄海区程洋岗凤岭古港遗址（宋时属海阳县）先后出土了大批宋代古海船残件，如船桅、船板、缆绳、铁锚等。在管陇打索埔，发现宋代缆绳工场遗址，出土了大量巨缆。这些实物和遗址，证明宋代潮州已拥有一定规模的造船场所和造船能力。1955年管陇村前出土的大船桅尾径40—50厘米，如此桅为海船头桅，按比例测算，该船载重可达400吨。若为主桅，载重量当在250—300吨之间，都是可以航行海外的商船。如果结合古港区到处可见的宋瓷碎片以及西沙群岛、海南陵水县海滩、琼山县西排湾等外贸外运航线上都有潮州宋瓷踪迹来看，则可作为当年潮州所造船只远航海外的参证。到了南宋时期，由于东南沿海时有海寇侵扰事件发生，潮州地方就有建造兵船的记载。南宋诗人刘克庄曾提及“潮州时有旨造战船,州不出一钱、符县《潮阳县》白科……”当时潮阳县已有建造战船能力。孝宗乾道间，潮州开始创建水军寨，初驻揭阳宁福院侧，后知州曹垂“乞移于鱼它浦场，以扼海道之冲”。水军拥有的战船，也为当地所造。乾道七年十月，枢密院曾下令征调潮州水军两艘战船到明州驻扎协防。至南宋末，潮州土豪陈五虎（陈懿兄弟五人）一家，竞拥有战船百艘，并以之降元攻宋，立下战功，被元世祖授职为潮州路军民总管。当年战船与商船其构造差别不大，不同之处只在于武器的配置与兵民的区分而已。至于航行内河的民船，各县建造的数量也不少。仅乾道七年，知州曾汪为解决韩江阻隔的交通问题，计划设置浮梁，当地工场在三个月内便造出舟船86艘，完成了广济桥浮梁的设置。其他溯韩江北上的盐运钢船，既可载重，又能川行急流险滩，其构造也具特色。到了明代，由于海外贸易（民间私贩）的发展和闽粤间造船技术的交流，潮州建造的船舶，质量和技术又有所提高。当年本地区行驶的海船叫做“白艚”，与福建的“白艚”为同类船只。“船底圆平，行水不深，船架收敛，不碍风力，即在洪涛中，可使戗风，即使望深洋而行，往来无恙，而又迅速。”“白艚”原为福船之一型，在潮州出现是福建商人“于广东之高、潮等地造船，浙之宁、绍等处置货，纠党入番”而引进的。广船与福船，就其船体结构和用材方面，原有一定区别，而潮船则属于广船系统，具有广船的优点：“广船视福船尤大，其坚致亦远过之。盖广船乃铁力木所造，福船不过松杉之类而已。二船若在海中相冲击，福船即碎，不能当铁力之坚也。倭夷造船，亦用松杉之类，不敢与广船相冲。但广船难调，福船为便易。广船若坏，须用铁力木修理，难乎其继，且其制下窄上宽，状若两翼，在里海则稳，在外洋则动摇。此广船之利弊也。广东大战舰，用火器于涛浪中起伏荡漾，未必能中贼，即便中矣，亦无几何，但可假此以褫敌之心胆耳。广船造船之费倍于福船，而其耐久亦过之。盖福船俱松杉木，虫秋虫易食，常要烧洗，过八九汛后难堪风涛矣。广船铁力木坚，虫纵食之也难坏也。”这一段话，对广、福两种船的优缺点作了全面而具体的比较阐述，而潮州介乎两地之间，所造舰船能够综合吸收这两类船的优点。用优质木料如铁力木、楠木、麻栗木等造成可以远航海外的洋船，其质量和技术水平，都处于当时国内造船业的前列。一直到清代，潮州所造“红头船”（船头用红油漆饰的木航船）仍经常穿行于东南亚各地，担负着交通海内外人员物资交流的任务。
第四，桥梁建筑史上的贡献。
潮州城的地理位置是处在闽粤交通孔道上，韩江的中下游间。韩江发源于福建汀江和平远、安流的海江，从北部山区倾泻而下，“其流急如马骋而汹涌，触之者木石俱往。水落沙涌，一苇可渡，水涨沙逸，数里旷隔，虽设济舟，日不能三四渡，咫尺之居若千里。士女不得渡，有日夜野宿以俟其便。军民病涉，莫此为甚。”明代姚友直对韩江水势的描述，十分具体而准确，还指明其对军事民生的巨大影响。因此，潮州人民从宋代开始，就为建设一道横跨韩江的桥梁而进行长时期的坚持不懈的努力。
第一位着手组织建桥工程的是知州曾汪（福州人），他于南宋孝宗乾道七年（1171年）六月开始建造舟桥。先在江心建起一座长宽各五丈，南北两端加垒锐角的石洲（桥墩），再造舟船86艘，横贯而成舟梁（浮桥），耗时三个月，钱30万缗，名曰广济桥。以后历经知州常祎、朱江、王正功（通判摄州事）、丁允元、沈宗禹、陈宏规、林会、孙叔谨等近十位州官的增筑维护，至绍定元年（1228年），历经57年时间，终于建成了西陲10石洲、东畔13石洲，中间用24只舟船连接起来的全长达到180丈的韩江大桥（即后来所称的广济桥和湘子桥），以后由于自然灾害和兵火破坏，又经历了反复修补葺整的漫长过程。其中较为重要的有元代泰定三年（1326年）判官买住（蒙古人）易木梁为石板，但只铺设四个桥洞，且不久又多断折。明宣德十年（1435年）知府王源大规模修葺，石墩、石梁、木梁、浮舟均加维修，桥上盖亭屋126间。明正德五年（1510年）知府郑良佐撤去桥上亭屋，易木梁为石梁，未完成，继任知府谈论继续进行更换。清康熙二十四年（1685年）两广总督吴兴祚捐俸金万两，将全部木梁更换成石梁。1958年人民政府对湘子桥进行全面修理改造，撤去浮桥，建成双柱式“高桩承台”桥墩两座，上架钢梁，铺水泥路面，以连接东西两段桥面。旧桥桥墩全部整治后留用，在旧石梁上加铺钢筋水泥路面，把湘子桥改造成为一座可通行汽车的现代化桥梁。这座历经8个多世纪的潮州湘子桥，被著名的桥梁学专家茅以升教授称誉为“在我国历史上都曾发挥过巨大作用，在科学技术上都有过重要贡献”的五座古桥之一。湘子桥的科技贡献究竟体现在哪些方面呢？首先是选址方面独具慧眼，表现了较高的科学水平。湘子桥西起州城东门，东连笔架山，山岭余脉延伸至江中，石脉石根，横江而过，湘子桥桥墩即砌筑于此道石脉之上，因而基础十分稳固。800多年来，桥墩经受住无数次自然灾害如飓风、洪水、地震等的冲击，经受住桥面上人流车马以至墩台上亭屋的重压，石洲虽有过破损欹斜等的记载，但却始终未出现沉降现象。1962年，曾经有过一支坦克部队成百辆坦克车开过此桥，桥墩也未曾移动分毫，使人不得不对古桥建设者们的科学眼光深感钦佩。其次是桥的结构方面：湘子桥中间一段以24艘舟船（后改为18艘）用铁缆连接成浮梁，可以随水位高低上下浮动，依实际需要左右开合，为近代开合式结构桥的滥觞。据史志记载，宋元以来，韩江下游盐运钢船，须通过此桥上销汀赣；韩江上游的竹排木筏，也多顺流下桥销往三角洲地区，偶尔因穿过桥洞困难而须解开浮梁。这种可能性是存在的。至洪水季节，解缆散开舟梁，增大洪水宣泄量以减轻石洲和堤岸的压力，更是在所难免。因而湘子桥这种独特的设计，也体现了建造者的独特眼光。再次是石洲与石梁构筑方面，所有桥墩均用石砌，大小形态不一，南北两端呈锐角。石块与石块之间不用灰浆，但凿有榫卯，使相契合。石块十分庞大，其宽度自6米至13米，长度自11米至22米不等。至于桥面石梁，同样庞大异常，世所罕见。其最小者高1米，宽0.8米，长12米；最大者高1.2米，宽1米，长18米。要把这些万斤巨石吊装到位，靠的全是人和天架，这在古代的工程技术上不能不说是一个奇迹。难怪潮州民间传说，干脆归功于韩湘子的鞭石仙法，而湘子桥一名，也就因此流传下来。最后是湘子桥的修建与韩江航道的关系问题。韩江每年从上游山区冲刷大量泥沙顺流而下，至潮州城以下三角洲平原地区，江宽流慢，泥沙沉积，河床日高，影响通航能力。而湘子桥兴建后，其石洲宽度总和达到207米，占桥长的40%,如计算其所占的流水面积，则在40%以上，这就必然抬高了水位，加快了流速，在客观上正好发挥了“束水攻沙”的作用，因而韩江下游主航道水深达到2米，即使在枯水季节，江面沙滩弥漫延伸，而其航道仍畅通无阻，客货轮仍可由汕头市直驻大埔县。因此茅以升教授所赞誉的湘子桥“在古代科学技术上有过重要贡献”一语，应是实事求是的合乎历史实际的评价。
第五，医药科学著作的卓越贡献。
上文曾提及潮汕地方，古称闽越之区，唐代以前，烟瘴未开，民智未启，有病多禳鬼而不求医，医疗卫生水平远远落后于中原地区。唐代以后，随着中原文化的传播，民风逐步得到改变。进入宋代，潮州人口急剧增加，生产迅猛发展，人民素质有了较大提高，加上北宋中央政权比较关心民间的医药保健工作，太宗、真宗多次颁印“神医普救方”“圣惠子”赐广南诸州，潮州的士大夫阶层也多有“家传方”的集录备用，形成一种风气。到南宋初期，终于出现了一部由海阳刘昉所编著的我国儿科医学的空前巨著《幼幼新书》。该书对中外医药界曾产生极其深远的影响。其成书过程及卓越成就，潮州医史专家张长民先生已有多篇专论加以评价，这里不再赘述。
从上面介绍的潮州地方古代科技发展过程和概况，我们可以归纳出一些带普遍意义的认识：
其一，社会需求、生产的发展是科技发展的前提和基础；而科学技术，作为生产力中崭新的因素，又必然会反过来推动生产向前发展，刺激起新的社会需求。前述陶瓷生产就是明显例子：外销的需求导致生产规模的扩大，科技的成就又使得产量迅猛提高。其时一条窑灶每年即可烧制数万件、十数万件甚至数十万件陶瓷器皿，这些物美、质好、用广的出口工业品，与当时进口的象牙、犀角、香药、珠玑等原生状态或加工程度不高的商品相比较，其附加值相差悬。它不仅极大地促进了本地区陶瓷业的发展，也带动了造船、航运业的进步。在农业生产方面同样可明显地看到，由于耕作制度的改进，单位面积产量成倍提高。自宋元以来，潮州的粮食产量，不仅能养活本地区数十万人口，且有余粮可以输往外州。宋时外输粮称“金城米”，元、明（前期）多输往福建和江西的一些缺粮州郡。总之，即使是在古代，科学技术也是一种重要的生产力，其作用和意义不容低估。
其二，古代潮州科学技术的发展虽带有某些地方特色，但却没有地域。从某种意义上看，它是区内外以至国内外科技交流的成果。就以湘子桥的建筑来说，那种巨石之间凿榫卯而不施灰浆的叠压法，巨型石梁天架吊装法，以至结构上“十八梭船廿四洲”的板梁与舟梁相结合方式，确实体现了潮州民间丰富的技术经验和独特的桥梁风采。但只要审视一下当时的历史背景和中国的古桥建筑史，即可知道在大型石桥的修建中，福建省已先走一步，如泉州的洛阳桥、福州的闽江南台大桥等。后者建于北宋元祐八年，也是板梁与舟梁相结合的架构。而主持修建广济桥（湘子桥）的历任州官，多数为福建籍人，如曾汪、朱江、林山票、林会等。他们必然会借鉴乃至运用他们老家的某些施工技术和成功经验，这是毋庸讳言的。再以造船业来说，清代潮州著名的红头船，乘风破浪，往来于东南亚各国与樟林港之间，但这种船的船型结构，却是吸收融合福建绿头船与广州广式船的船型特长而设计出来的。清道光期间，潮州的造船甚至扩展到暹罗（今泰国），这批在外地制造的潮州船，船主多为当地华侨、海商或暹罗权贵，船长、员工则是潮州人。他们专管暹罗与潮州或东南沿海各港口贸易，船籍也在潮州。这虽然只是某一阶段的特例，但在暹罗造船，采用当地优质木材，吸取当地技术经验或船型设计特点，却大大有利于潮州造船业的发展和进步。因此，采取开放的政策，促进各地区、各民族之间的交往和交流，无论古今，都是科技发展的一个重要途径。
其三，科技的发展也是一个历史过程，它受到许多客观因素的制约。如资源条件、国家政策、社会治安、意识观念，等等。潮州地方缺乏铜铁资源，因而冶铸业近乎空白，这方面的科技就无从谈起。明清时期，封建王朝长时期实行海禁政策，也就阻碍了造船业的进一步发展。尤其是我国传统的重“道”轻“器”，重“本”轻“末”观念，百工技艺之辈，历来不齿于士大夫之林，因而像湘子桥这样巨大的工程，流传下来的多为神仙驱石的传说，却没有工程技术的具体记载。像笔架山那样高档的宋瓷，一场大战乱就毁坏无余，文字资料竟付阙如，今天也只能靠文物考古来加以研究。还有雍正《海阳县志》记载的广济桥畔“洪水止此”石碣，传说为韩湘子手笔，因而少水患；为后人所坏，则连年水灾。又传韩江洪水淹及南堤外青龙王庙，州民将神座悬挂栋梁，水及神靴必退。石碣和神靴标志着韩江洪水最高警戒水位，这是通过长期观察和经验累积可以掌握到的，建碣、挂神亦离不开人力，但人们却乐于传诵神仙的灵验，如是等等。因此，提倡解放思想、转变观念、实事求是，大力开展科普教育和宣传应是历史留给我们的启迪。
作者：丁应通 庄义青
来源：《岭南文史》杂志
