矛剑与盾甲——冷兵器时代的军事科技

冷兵器，是依靠人的体力操作，用于斩击、刺杀、格斗的武器，如刀、矛、弓、弩、剑等。冷兵器作为一种战斗武器一直沿用至今，但冷兵器时代却始于金属冶炼技术的发明和青铜器的广泛使用，止于火器的发明和使用，历经原始社会晚期、奴隶社会，在封建社会达到鼎盛时期。

金属兵器的冶制技术

大约在原始社会末期，人类发明了金属冶炼技术。这在人类发展史上具有划时代的意义，它使金属工具第一次走进人类生活，从此人类获得了更好的改造自然的工具，极大地提高了社会生产效率，解放了社会生产力，并促进了人类从野蛮时代向文明时代转变的巨大飞跃。

1．冶铜技术与青铜兵器

人类最初获得并加以利用的铜是自然铜矿石。它们具有金属光泽和良好的加工性能，通过反复锤打，便可制成石器。先民最初可能就把它作为石料去打制石器，渐渐地对其性状有了认识，于是开始了有意识地锻制利用。其后人们发现对铜矿石加温煅烧，可以冶炼出红铜，由此当早期人类掌握了金属冶炼技术后，便对金属的使用一发而不可收。早期炼铜的主要原料是富含铜的氧化铜矿石，如最为常见的孔雀石，可直接用简易的炉进行熔炼，得到较纯的红铜。红铜是一种有弹性的金属，但质地较软，所以红铜武器必须制作得短且宽，否则当使用其进行攻击时，武器很容易弯曲、变形甚至毁坏。聪明的人类很快就从中找到了解决的办法，即把铜和锡放在一起熔炼，这两种金属的合金就是青铜。制作青铜器对于人类来说是巨大的科技进步。在这一时期，人们学会如何提纯、熔炼和铸造金属矿物，并借此制造工具和武器。青铜主要是铜、锡、铅等元素的合金，与石器相比，具有坚固、耐用、容易成形的优点；与纯铜相比，熔点较低，硬度较高，具有较好的铸造性能和机械性能。用青铜铸造的兵器坚硬而且锋利，所以一经出现，便获得了迅速发展。

新石器时代晚期兴盛的制陶业和成熟的烧陶技术，无疑为铜的熔炼、铸造提供了有利条件。在垒砌陶窑内壁的石料中有一块孔雀石或自然铜，烧窑时不知不觉地被熔化，冷却后又在地上凝结成块，一位天才的匠师偶然发现了它，于是促成了技术史上第一次巨大的、飞跃式的技术进步。从主要冶炼红铜、偶尔意外获得某些铜合金，到有意识地冶炼铜合金，特别是青铜合金，是又一重大进步。只有当先民的矿冶知识有了长足的进步后，才能够有意识地将锡矿石或铅矿石加入铜矿石，或直接将铜、锡、铅等金属相混合，由人工配制而冶炼出青铜；也只有当更好地掌握了人工冶炼青铜的技术后，才会出现较多的青铜器；而只有在青铜器物较为多见的时候，才可以说青铜时代来临了。

熔炼铜的知识传播到美索不达米亚地区和埃及，到公元前3500年，这种金属在武器中的应用技术已经传播到欧洲、印度和中国。金属冶炼工艺的出现极大地提高了早期人类制作武器的能力。金属柔韧性好，不像石头那样易碎，并且用途比石头更为广泛。它可熔化，铸成各种形状；受损后，可熔化重铸。

冷兵器战争时代，人们清楚地意识到兵器的锋利程度无疑是体能释放的倍增器。冷兵器的任何改进，都可以促使战争能量的释放。比如，金属兵刃比木棍石块要锋利灵巧得多，因此能够释放更大的能量。出于对武器实用性能要求越来越高以及武器需求量增大等情况之考虑，统治阶级非常注重发展冶炼技术，以期制造出形状更加理想，刀刃更加锋利的兵器，最终极大地刺激了金属冶炼加工业的发展。

在距今5000年左右的大禹时代，青铜兵器就已经在中国开始出现。到距今4000年左右的夏代（公元前21—公元前16世纪），青铜兵器被大量运用于古代战争。到了商周（公元前16世纪—公元前771年）时期，奴隶主已拥有一支完全用青铜兵器武装起来的军队。西周初期，出现了扁茎有背的柳叶形青铜剑，到春秋早期已发展成圆柱体的茎向前处伸而形成凸脊剑身。

春秋战国（公元前770—公元前221年）时期，我国青铜兵器的制造十分发达，特别是青铜剑的炼制技术达到了很高的水平，制造出了如干将、莫邪、巨阙等被后人赞不绝口的青铜剑。春秋末期，铁兵器开始出现在战场上。到了西汉前期，铁兵器在战争中得到普及，至此，战争真正进入了冷兵器时代。

2．冶铁技术与铁兵器

公元前1400年左右，人类发明了冶铁技术，随后金属冶炼技术进入第二个发展阶段——铁器时代。

冶铁技术就是将铁矿石高温冶炼后取出全部炉料，经过锤打分离炼渣，或者先行破碎，分选后烧结锻造成锭，再经过渗碳和反复叠打，并经过快冷或淬火变硬成铁的冶炼方法。

古代工匠使用炉温达700～900℃的熔炉来提炼铜，这个温度条件也可以达到将铁从矿石中还原出来所需的温度。但同时也会产生很多玻璃状炉渣。炉渣必须液化才能将铁从中分离出来，但这种工艺需要1200℃的高温，因此直到金属工匠改进冶炼工艺，使炉温升高，达到冶铁所需后，铁才最终取代青铜成为制造武器的主要原料。

最早掌握冶铁技术的国家是位于西南亚安纳托利亚高原中部的赫梯王国。赫梯境内多山，铁、铜、银等矿藏及木材丰富，具备发展金属冶炼业的有利条件。公元前15世纪末至公元前13世纪初，赫梯由青铜时代逐渐向铁器时代过渡，公元前1200年之前，赫梯一直是铁器生产的主要中心。在赫梯冶铁技术的带动和影响下，从公元前12世纪起，地中海东岸地区铁器日益增多，到公元前10世纪铁制工具已经比青铜工具更为普遍。亚述人从赫梯人那里学会了制造和使用铁兵器，公元前9世纪至公元前8世纪，他们用铁制生产工具和兵器取代了青铜器。公元前8世纪后期，亚述帝国进入鼎盛时期，成为当时西亚最强大的国家。从某种意义上说，亚述帝国的兴起和强盛正是引进铁器的结果。北非和欧洲在公元前8世纪至公元前7世纪也相继进入铁器时代。这些地区的铁器生产和传播在古罗马统治时期发展到了顶峰。古罗马帝国的扩张把许多先进技术带到了它所征服和统治的地区，甚至使这些技术扩散到罗马帝国周边地区的各个部落。

中国早在公元前14世纪的商代已经懂得利用天然陨铁制作武器的刃部。西周晚期已经能够人工炼铁并用铁来制作锋刃器具。春秋末叶起，生铁在中国得到了日益广泛的应用。中国冶金的发展道路与西亚、中亚、欧洲不同。中国的炼铁炉炉温较高，具备了高温冶铁的条件；铁矿石在温度较高的炼铁炉中高温还原并渗碳，生产出含碳达3%～4%的液态生铁。与世界上长期采用的块炼铁相比，生铁的产量大，成本低，且铸件制作容易，从而推动了铁制器具在日常生活中的广泛使用。战国（公元前475—公元前221年）初期，发明了韧性铸铁工艺。这一发明使铸铁得以大量应用于军事和农业生产。

中国的冶金技术，特别是战国秦汉以后的铁冶炼技术，不断向外传播。战国时期传到朝鲜，汉代进一步传到日本。铁制农具也在这个时期传到了越南。中国于春秋战国时期开始使用铁兵器，战国时期，韩国国土疆域最小，兵少将寡，却被称为强韩，原因就是韩国拥有其他六国都没有的铁矿山，由此可见铁兵器在当时的地位。到了汉代（公元前206—220年），兵器实现了完全铁器化。

春秋战国时代，冶炼技术出现了三项发明。一是春秋时期出现了生铁冶铸技术，提高了铁的质量，同时也使铸造器形比较复杂的兵器成为可能。二是春秋末期，中国已能冶铸中碳钢，给人们提供了比铁更为锐利、坚韧的原料，它对于兵器质量的提高有深远的影响。三是铸铁柔化技术。人们在不断的实践中，懂得通过一定的热处理可以改善白口铁性脆、易断裂等不足，逐渐掌握了较完善的热处理脱炭技术，从而增强了铁兵器的强度和韧性。铸铁的出现，在冶金史上也是一个划时代的事件。到东汉（25—220年）时期，主要兵器已全部为钢铁所制，从而完成了兵器的铁器化进程。

冶铁技术的发明和传播，为铁兵器取代青铜兵器提供必要的技术条件。铁矿的蕴藏量比铜矿大得多，铁的质地更为坚硬，其比重也较铜轻，铁兵器较之青铜兵器的优势显而易见。铁兵器代替青铜兵器，兵器性能有了大幅跃升，兵器的分类也更为精细，尤其是出现了抛石机、登城楼车、钩碟车等大型战具。这个时期兵器质量的提升主要体现在铁兵器取代青铜兵器上。作为制造武器的材料，铁的硬度、韧性和比重都大大优于铜与青铜。铁的大规模使用对兵器产生了巨大影响，不仅促使原有武器性能的改进，而且促使新型武器的产生。

在冶铁技术的基础上，人们又发明了炼钢技术。钢制兵器在质量性能上又上了一个新的台阶，因此铁（含钢）冶炼技术的迅速传播使铁兵器很快取代了青铜兵器，引起了武器装备方面的重大变化。

当铁通过添加碳而成为更硬的合金（钢）时，它改变了武器的性质，并给人类社会带来了变革。炼钢技术的发明与百炼钢工艺的日益成熟，是秦汉（公元前221—220年）时期钢铁技术得到重大发展的标志。到西汉中、晚期出现了利用生铁“炒”熟铁或不同含碳量的炒钢新技术，即将生铁加热成半液体、半固体状态，再进行搅拌，利用空气或铁矿中的氧，进行脱碳，以获得熟铁或钢的新技术。这项新技术的发明，在炼钢史上是一项重大的技术突破。它使冶铁业能向社会提供大量价廉质优的熟铁或钢材，满足了战争的需要。在一定条件下，有控制地把生铁“炒”到所需要的含碳量，然后加热锻打成质量较好的钢件，大大促进了百炼钢的发展，并制造出高质量的钢铁兵器。

生铁和韧性铸铁的大规模生产使生铁制钢技术得以出现。中国是世界上最早掌握锻冶制钢技艺的国家之一。春秋（公元前770—公元前476年）末年已经有了人工制作的钢。战国（公元前475—公元前221年）时期的钢制武器，已经具有淬火马氏体组织。从秦（公元前221—公元前207年）到东汉（25—220年）时期，钢兵器的制造技术进一步提高。汉代（公元前206—220年）发明了铸铁脱碳钢、炒钢、灌钢等生铁制钢的方法。由于铸铁和生铁制钢法的发明和发展，中国的冶金技术在明代中期以前一直居于世界先进水平。

弹射武器的制造技术

远程武器弓弩是古代作战中常用的冷兵器。弓能发射弹丸或箭，以射伤或击溃敌人。弩是有臂的弓，弩与弓的区别是在弓后部装有弩机且弩比弓的射程更远，威力更大。弓弩在火器发明以前一直是人们使用的重要武器之一。

中国早在渔猎时代就有了弓箭。“弩生于弓，弓生于弹”，说明了弹射武器由弹弓到弓箭再到弩的发展轨迹。在旧石器时代，中国的先民已经创造了弹弓。它用弹射击，弹有石制、泥制和陶制之分。大约在28000年前，弹弓进一步发展为弓矢，用箭射击。中国山西朔县峙峪的旧石器晚期遗址中就已发现有石镞。进入新石器时代，箭镞的制作更精良了，形式也多种多样，有的尾部带挺（凸出可安杆的部分），有的具有双翼和倒钩。这时的弓箭已有较远的射程和较大的杀伤力了，能作为狩猎的工具。原始社会后期，弓箭作为兵器用于战场的射杀，其制作工艺有了很快的发展。箭链由石制、骨制和角制发展到青铜制、铁制，箭杆有竹竿、木杆，箭杆末端装置了箭羽，以增大射程。

由于弓箭在古代战争中有重要作用，为了提高其射程和射击精度，人们发明了弩。中国于春秋（公元前770—公元前476年）时已有弩，传说始于楚琴氏。到汉代，弩机已普遍使用，趋向标准化。弩机上设有“望山”（相当于近代步枪上的标尺）以瞄准目标，而且不仅有手开弩，还有脚开弩。战国时期，出现了连弩。三国（220—280年）时，诸葛亮对连弩加以改进，“以镞为矢”，“一弩十矢俱发”（《三国志·诸葛亮传》）。两晋（265—420年）时，弩机在汉代的基础上趋向大型化并被大量使用。晋代还出现了腰开弩，用双脚开弩。到唐代（618—907年）或稍早，出现了用绞车开的弩。到北宋（960—1127年），绞车弩继续发展，能射一千步（约1556米，宋朝一步约合1.54米）。与此同时，臂开弩、腰张弩也有了改进。宋元年间制造出强弩凤凰弓，能破坚于三百步外。

盾甲卫体武器制造技术

与古代的进攻性武器相对应的单兵防御性武器主要是卫体武器。卫体武器包括盾、铠、甲胄等。盾主要由木、竹、藤做成，有的蒙上皮革。西方的盾也有用青铜、铁制成的。

早期的甲胄多为皮制，随着青铜冶炼技术的发展，出现了青铜胸甲和铜胄。随着冶铁技术的发展，出现了铁铠、铁青，铠甲由“札甲”发展成“鳞甲”。

1．盾牌

盾，古人称“干”，与戈同为古代战争用具，故有“干戈相见”等词。后来还称作“牌”“彭排”等。传说我国最早的盾，远在黄帝时代就有了。《山海经》中有关于“刑天”这位英雄人物的神话，描写了他一手持干，一手持斧，挥舞不停的雄姿。

盾，是一种手持的用来挡御刀箭的防护装备，形体大多为长方形、梯形或圆形，背后有握持把手。原始形态的盾制作比较简陋，多用木、竹制成，或在木片上蒙上皮革。中国的西南地区有些少数民族往往使用藤牌、藤甲。进入青铜时代以后，盾仍然用藤木及皮革制造，但已嵌有青铜铸造的盾饰。已发现的商朝盾牌，呈上窄下宽的梯形，盾面为皮质，绘有虎纹等图案。西周时期的盾牌，则在原有形制的基础上，将青铜铸造的狰狞兽面、人面、圆形青铜泡饰以盾面，以加强皮盾的防护效能。春秋战国时期，出现了漆木盾，其顶部为双重弧状盾面，施有彩绘。秦汉时期，出现了铁盾。在鸿门宴上刘邦脱身时是独骑，而樊哙护卫刘邦持铁盾步走。但在中国使用铁盾并不普遍，而欧洲在进入青铜、铁器时代以后，青铜盾与铁盾较为常见。盾的形制沿用了很长时间，直到宋朝编撰的《武经总要》中所描述的两种盾（“旁牌”）——大而长的步兵用盾和小而圆的骑兵用盾，其形制也无大的变化。近代火器出现以后，还出现过能和火器并用的多种盾牌，这种盾牌不同于以往，既能防御又能攻击。它体积很大，最大的盾牌后边可以遮蔽25人，是古代的“坦克”，而且有许多响亮的称呼，如神行破敌猛火刀牌、虎头火牌、虎头木牌、无敌神牌等。它主要以生牛皮制成，内藏火器，战斗时，牌手持牌掩护士兵前进，先向敌人喷火，火焰可抵挡强兵十余人，“虎头火牌”内还有猛箭一二十枚。

2．铠甲

相传甲是夏朝第七位夏后杼发明的。《世本》云“杼作甲”“杼作矛”。《墨子》:“古者羿作弓，杼作甲，奚仲作车，巧垂作舟。”杼精明干练，曾协助父亲夏后少康攻灭东夷人夷羿（后羿）、寒浞势力，中兴夏朝。少康带领儿子杼，攻打东夷；夏军首攻东夷人就遭到了顽强的抵抗，由于东夷人擅长射箭，箭术十分厉害，杼的军队被善于射箭的东夷人用弓箭抵挡，遭受损失，无法前进；退回国都后，他发明用兽皮制作甲，兵士穿上后，不畏弓箭，能格挡敌人的刀砍箭射，战斗力大大增强，东夷人的弓箭优势不复存在，身穿铠甲的夏人终于灭了东夷。

铠甲起源于原始社会时以藤、木、皮革等原料制造的简陋的护体装具。商与周时期，人们已将原始的整片皮甲改制成可以部分活动的皮甲，即按照护体部位的不同，将皮革裁制成大小不同、形状各异的皮革片，并把两层或多层的皮革片合在一起，表面涂漆，制成牢固、美观、耐用的甲片，然后在片上穿孔，用绳编联成甲。皮甲在车战中与盾相配合，可以有效地防御青铜兵器的攻击。在使用皮甲的同时，也开始在甲上使用一些青铜铸件，但并不普遍。

战国后期，锋利的钢铁兵器逐渐用于实战，促使防护装具发生变革，铁铠开始出现。目前发现的最早的铁铠甲片，于河北省易县燕下都遗址出土，但直到汉朝，铁铠才逐渐取代了皮甲。西汉时期的铁铠经过由粗至精的发展过程，从用较大的长条形的甲片（又称“甲札”）编的札甲，逐渐发展为用较小的甲片编的鱼鳞甲；由仅保护胸、背的形式，发展到加有保护肩臂的“披膊”及保护腰胯的“垂缘”。随着钢铁加工技术的提高，铠甲的精坚程度日益提高，类型也日益繁多，其防护身躯的部位逐渐增多，功能日益完备。到三国时已出现了一些新型铠甲。在曹植的《先帝赐臣铠表》中，列有黑光铠、明光铠、两当铠、环锁铠和马铠五种。南北朝时期，随着重甲骑兵的发展，适于骑兵装备的两当铠极为盛行。北魏以后，明光铠日益盛行，逐渐成为铠甲中最重要的类型，直到隋朝和唐朝仍是如此。至北宋初年，铠甲发展得更加完善，形成一定的制式。直到火器的出现，有效抗御冷兵器的古代铠甲才开始逐渐衰落。

3．胄

胄是古代将士防护头部的装具，又称兜黎、头黎、盔等，常与护体的铠甲配套使用，统称为甲胄。在新石器时代，胄比较粗糙，多用藤条或兽皮缝制。青铜器时代，人们开始使用青铜铸造的胄。商代的青铜胄，不仅坚固，而且胄面铸有虎纹、牛纹或其他图案，胄顶还铸有装缨的铜管，雄健大气。战国时开始使用铁胄。河北省易县燕下都出土的战国晚期的铁胄，由89片铁甲编缀而成，由于外形像鍪（锅），所以开始称为“兜鍪”。至秦汉以后，普遍装备铁兜鍪。据说，13世纪大蒙古国首领铁木真率领骑兵西征时，剽悍的蒙古骑兵身披铁甲，头戴一种样式奇特的铁盔，面部有一个硕大的船锚形护鼻器，手持明刀快斧，骑着高头大马，样貌狰狞可怖。入侵印度时，人们以为魔怪降世。唐朝以后，兜鍪后部护颈的部分（“顿项”）常用轻软牢固的环锁铠制成，到了宋朝则以铜质的网状顿项取代。胄的使用时间比盾和铠甲要长，即使直到近代出现枪炮以后，仍然有防护头部的装具，只是形制和材料发生了根本的变化，以钢盔取而代之。

4．马甲

在古代的防护装具中，不仅有防护将士的装具，也有防护战马的装具——“马甲”和“马铠”。中国在汉代已有了皮马甲，主要是当胸，到三国时期才有全副马甲的记载。南北朝时期保护战马的装备日趋完备，出现了比较齐全的“马具装”。马具装一般由保护马头的“面帘”，保护马颈的“鸡颈”，保护马胸的“当胸”，保护躯干的“马身甲”，保护马臀的“搭后”以及竖在尾上的“寄生”六部分组成，使战马除耳、目、口、鼻及四肢、马尾外露，其余部位都受铠甲的保护。马甲与马铠的制作技术及其发展线索与铠甲相似。

人类社会进入冷兵器战争时代之后，金属兵器在战争中的广泛应用，极大地改变了战争面貌，促使战争形态发生了变化。战争的主要打击力量，由原来单纯的体力甚至肢体冲撞，转变为体力与金属武器的合力。战争的目的也发生了变化，由消灭敌方国家的全体成员，转变为消灭敌方的军事力量。为了更好地进行战争，军队里还出现了专门研究战法和谋略的谋士，并进而发展出专门的战术和谋略。

冷兵器战争时代的到来，使得战争具有了鲜明的特征：首先，体现在战争能量的释放上，即体能的释放上。人的体质越强，力量越大，技术越娴熟，所掌握的兵器越锋利，其发挥的能量就越大。其次，职业化军队正式得以建立和发展，军队的数量随着金属兵器的出现，迅速扩展，甚至从原先的几万人扩展到几十万乃至上百万人。最后，作战理论、作战样式发生了突变。在这个时期，人类社会第一次进入了军事理论鼎盛发展时期，我国的《孙子兵法》、古罗马的《兵法简述》等都是在这一时期出现的军事理论代表著作，而作战方式主要是行阵式作战。