鄭和下西洋是中國古代規(guī)模最大、參與船只和海員數(shù)量最多、持續(xù)時間最為久遠的海上航行活動，從明永樂三年（1405）至宣德八年（1433），先后航行七次。鄭和下西洋在繼承中國唐宋時期的航海技術(shù)基礎(chǔ)上，還廣泛吸收、改造、引入源自印度洋、地中海以及阿拉伯等地區(qū)的先進航海技術(shù)，直接推動了中國航海技術(shù)的突破性發(fā)展與進步。

一、明代之前中外航海計程技術(shù)的發(fā)展

對古人而言，在海洋上計量距離是個很難解決的問題。船舶想要順利在海上航行，就必須要明確目標港口的方向、預計的航行時間和所需航程，這樣才能順利到達目的地。然而在古代，獲取這些數(shù)據(jù)遠比陸地行進更為困難。在陸地上，人們可以通過各種技術(shù)，相對精確地測量行進距離，并預估所需時間。但在波濤起伏的海洋上，船舶受風浪影響顯著，航行速度和方向都較不穩(wěn)定，再加上缺乏精密的計時工具，就導致人們無法用陸地上的技術(shù)去測量海上航行的距離。

因此，受限于技術(shù)條件的古人們在記錄海上航程時，就只能采用簡單的估算方法，即基于順風狀態(tài)下的航行時間來預測到達下一站點的時長。在明代以前，中國的航海者們廣泛采用航行一晝夜的時間或距離，作為海上航程的計量單位。例如，元朝學者陶宗儀在《南村輟耕錄》中詳細記錄了從杭州至元大都的陸路及水路距離，“陸路赴都三千九百二十四里，若水程則四千四百四十里”，其中陸地與內(nèi)河的航程數(shù)據(jù)均展現(xiàn)出了高度的精確性。然而，當提及從杭州至日本的海上距離時，記錄則顯得相對粗略，僅為“順風，海洋七日七夜可到日本國”。這種計程方式顯然不夠精確，與陸地行程的記載形成了鮮明的對比。

關(guān)于海船在一晝夜間所能行進的距離，歷代文獻中并沒有給出明確的統(tǒng)一標準。從東晉到明朝的文獻資料中，明顯能看到其中記載的數(shù)值存在顯著差異。

[東晉]《太清金液神丹經(jīng)》：一日一夕，帆行二千里。

[元]《島夷志略》：一日一夜行百里。

[元]《大元海運記》：（順風）一晝夜約行一千余里。

[明]《日本考》：順風一日約五百里。

在探討《太清金液神丹經(jīng)》中所提及的數(shù)據(jù)測量方法時，據(jù)書中記載，船員是通過投擲物品入海，并在船行過程中觀察該物品相對于船舶的位移變化。具體而言，船員注意到當船舶向前行進時，原先投入海中的物品在視線中呈現(xiàn)出向后移動的現(xiàn)象?；谶@種觀察，海船上的人員通過估算該物品相對于船的移動速度，并與陸地上千里馬的移動速度相比較，進而得出結(jié)論，即海船航行的速度約為每天一千里。

當?shù)眯兄?，試投物于水，俯仰一息之頃以過百步。推之而論，疾于逐鹿。其于走馬，馬有千里，以此知之，故由千里左右也。

很顯然，這種基于目測的方法不僅精確度不高，而且只能反映海船在某一特定時刻的速度?？紤]到海洋中風力的多變，以某一瞬間的航速來推測全程的航行時間，在計算總航程時就會出現(xiàn)顯著的誤差。但為了滿足實際需要，古人總是期望能夠盡可能精確地預估旅行時間。同時，由于山地和海洋的地形同樣起伏不定，難以實現(xiàn)精確測距，因此，古人們逐漸嘗試使用更短的時間單位來表示陸地和海洋上的距離。例如，古代巴比倫采取了一種名為“貝魯”（Beru）的計量單位，它代表著兩小時內(nèi)所能行進的路程。[1]而在波斯和阿拉伯，人們則是采用1小時的行程作為計量單位，波斯將其稱為“帕勒?！保╬arasang），而阿拉伯則稱之為“法爾薩赫”（farsakh）。[2]這些計量單位在古代中外交通地理文獻中頻繁出現(xiàn)，比如在9—10世紀的阿拉伯地理著作《道里邦國志》中，整本書都使用了“法爾薩赫”這一單位來記錄路程，其中包括從阿拉伯到中國的陸路與海路。

此外，還有一種名為“扎姆”（zam）的計量單位，它代表著3小時的航程。扎姆很有可能是印度水手所慣用的計量單位，這一推斷源于古代印度的一種典型計時方式，即將一天均分為8個時辰，每一時辰包括3個小時。一些前往印度求法的唐代僧人曾經(jīng)在著作中提及此種計量方式，例如《大唐西域記》與《南海寄歸內(nèi)法傳》等文獻中均有所記錄。這類計量單位在印度洋地區(qū)早已被廣泛應用，例如9—10世紀的阿拉伯文獻《中國印度見聞錄》中，就可以看到這一單位的使用情況：

巴士拉距尸羅夫水路一百二十法爾薩赫……尸羅夫到馬斯喀特大約有二百法爾薩赫。[3]

10世紀阿拉伯文獻《印度珍異記》記載：

有一名海員對我言道，他曾經(jīng)乘一艘印度洋帆船（Sanbuk）從室利佛逝前往中國。他說：“我們總共航行了五十多扎姆?！盵4]

與這些代表著1小時、2小時、3小時的距離單位相比，中國早期并未采用以短時間段來表示固定路程的計量單位。雖然人們有時也會用“一盞茶的時間”“一炷香的時間”或“一刻鐘”等形容行走時長，但這些并未與具體的距離形成固定關(guān)系，更沒有形成通用的計量單位。直至元明時期，中國的航海者在記錄航行距離時，仍舊依賴于晝夜的計量方式。

二、以“更”為計量單位的短時段計程法

鄭和下西洋之后，中國的航海計程技術(shù)向印度洋上的計程習慣方式靠攏，首次出現(xiàn)了名為“更”的計量單位。此單位特指順風狀態(tài)下，海船在2.4小時之內(nèi)的航程，即一晝夜航程的十分之一。

中國先秦時期曾經(jīng)采用過一種十時制，即將晝夜各分成5個計時單位，隨不同季節(jié)的晝夜時長而改變。秦漢之后，這種十時制逐漸退出日間計時系統(tǒng)，但“更”在夜間計時的實踐中卻得以保留，即“半夜三更”一類習慣表達。然而需要強調(diào)的是，在鄭和下西洋之前，中國并沒有以“更”為單位來計量航程的實踐。但在鄭和下西洋之后，這一計量單位在航海領(lǐng)域得到了廣泛應用，從24小時的粗略估算轉(zhuǎn)變?yōu)?.4小時的劃分，實際使得中國計量航海的精確度整體提升了一個數(shù)量級。

“更”這一計量單位，實為鄭和下西洋的最大成果之一，尤其適用于中國周邊海域島礁眾多的地理特征。在采用天作為計量單位的情況下，如果在1天內(nèi)經(jīng)過10個海島，便難以準確描述這些島嶼的具體位置關(guān)系。例如，無法描述第一個島嶼與第二個島嶼之間的距離，或者從第三個島嶼前往第四個島嶼的時間和具體路徑。若無法進行相對精確的量化描述，則很難在文獻中記錄這些島嶼及其相關(guān)信息，進而導致它們的名稱無法被留存。然而，自從引入“更”這一計量單位以來，此種情況得到了改變，使人們能夠更準確地為各島嶼進行定位。例如，在《西南沙更路簿》中，便詳細記錄了南沙各島嶼之間的具體航行路線：

自三角去雙門用癸字二更，自雙門去斷節(jié)用乙卯二更，自斷節(jié)去牛車英用乙字二更……[5]

這種短時段計量單位的廣泛采用，使眾多處于密集分布狀態(tài)中的島嶼信息得以記錄，極大地推動了明清時期中國海洋國土的開發(fā)與海島命名。除了西沙、南沙群島之外，在通往琉球的東方海路上，也存在一系列島嶼，這些島嶼之間的距離多在十更之內(nèi)，因此，明清史籍中也對這條航路上的釣魚島等島嶼做了明確的記載。

應如何界定一更的長度呢？在明清時期的航海指南中，描述較為模糊。例如，《順風相送·行船更數(shù)法》中記載：“凡行船先看風汛急慢，流水順逆?？擅髌浞?，則將片柴從船頭丟下與人齊到船尾，可準更數(shù)。每一更二點半約有一站，每站者計六十里。”[6]這種投木測速的方法似乎缺失了一些信息，但在古代世界各地航海者交流頻繁的背景下，各區(qū)域之間都可能出現(xiàn)類似方法的記錄，可以通過其他域外文獻加以相互印證。例如在1850年，一位英國東印度公司的軍官在印度東南部的科羅曼德爾海岸，便觀察到當?shù)厮植捎玫囊环N傳統(tǒng)測速計程方式：

當?shù)睾T通過事前實踐，知道自己行進的速度，或者說他知道自己在不同的速度下，一個小時分別能走多少英里。他將一塊木片從船頭投向船外的水中，保持與木片向后流的同樣速度走向船尾，然后他記下自己行走的速度，這就等于海船前進的速度。[7]

這種測速方法雖然看似很樸素，但與《太清金液神丹經(jīng)》中記載的目測舊法相比較，卻呈現(xiàn)出顯著的進步與優(yōu)化。據(jù)現(xiàn)有文獻資料分析，直至15世紀末，全世界的航海技術(shù)發(fā)展水平相對接近，尚未有重大突破。譬如，當時歐洲航海家哥倫布的艦隊，也采用了類似的估算方法進行測速。然而，由于其船體結(jié)構(gòu)中存在建筑物阻礙，水手無法用奔跑的方法測速，僅能依賴觀察海中浮游生物的移動進行估測，該方法在精確度上甚至不及流木測速法。

為何在鄭和下西洋之后，中國航海技術(shù)的精確度得到了顯著提升？這與下西洋船隊所承擔的任務緊密相關(guān)，因為他們需要保證航行安全。琉球航海文獻《指南廣義》中提到鄭和船隊“納貢累累”，船上滿載域外貢品及奇珍異獸。為了順利完成航行，穿越島礁密布的中國海域，讓載滿貢品的船隊平安回朝，必須提高航行技術(shù)的精確度。值得一提的是，鄭和的船隊中還包括了“番火長”，即雇傭了外國領(lǐng)航員，與來自浙江、福建、廣東的中國領(lǐng)航員共同工作。計量單位“更”的普及便源于這種中外航海者的協(xié)同合作，他們在借鑒印度洋上普遍使用的短時段計程法的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國傳統(tǒng)的計時單位，共同確立了以流木測速法為基礎(chǔ)，以“更”為計量單位的航海計程技術(shù)。這一技術(shù)的確立，為中國航海技術(shù)的飛躍式進步奠定了基礎(chǔ)。

三、天文導航與測深技術(shù)的發(fā)展

鄭和下西洋之后，還有一種航海技術(shù)出現(xiàn)在中國航海指南中，就是“過洋牽星術(shù)”。該技術(shù)的計量單位為“指”與“角”，其技術(shù)原理直接源于手指的寬度。古人早期的計量單位常與臂、手、足等身體部位直接相關(guān)，體現(xiàn)了技術(shù)來源于生產(chǎn)實踐和生活的特征。作為一種天文導航技術(shù)，“過洋牽星術(shù)”基于同一緯度下北極星出地高度相同的原理，通過觀測北極星的高度，實現(xiàn)等緯度航行。舉例來說，如果在某一海岸的兩個不同港口分別觀測到北極星距離海平面三指和四指的高度，當航海歸來并臨近海岸時，再次航行至北極星出地三指或四指的位置，即可返回到相應的港口。

這種測星高的方法既可直接用手指進行度量，也可借助方形木片等工具進行。在中國，也存在類似的傳統(tǒng)技術(shù)，其計量工具是手掌或直尺，相應的計量單位也分別為“掌”或者尺、寸、分。如1976—1981年間的南海社會調(diào)查顯示，《針路簿》手抄本中有“定子午高低法”，稱“呂宋子午高五寸六分，表尾子午高七寸二分，語嶼門子午高一尺七寸”。此處說的“子午”就是北極星。

雖然中國航海者在南海海域時，可以使用習慣的尺、寸、分等計量單位來計量星高，但當鄭和船隊航行至印度洋時，基于文化差異，船員們必須選擇入鄉(xiāng)隨俗，采用當?shù)亓晳T的以指、角為單位的測量星高標準，以便與印度洋上的航海者交流，從而保持順利溝通。在阿拉伯地區(qū)，水手們使用方木片與繩子構(gòu)成的簡易工具測量星高，或者直接使用幾片木板來直接估算。由于阿拉伯人經(jīng)常穿行在沙漠中，同樣面臨著無法辨認方向的問題，所以經(jīng)常借助星辰定位，這種生活習慣促使他們廣泛采用并發(fā)展了牽星術(shù)。生活在9—10世紀的阿拉伯天文數(shù)學家阿爾·巴塔尼，其所設(shè)計的測量儀器和制作的三角函數(shù)表，為此技術(shù)提供了科學支持。但在當時的條件下，普通的水手們并不需要知道所處的地理緯度，只要通過手指或是簡易工具的估算，就能測量北極星高以實現(xiàn)導航，這也符合當時水手們普遍有限的數(shù)學水平。

鄭和下西洋之后的中國航海指南中，還有大量信息涉及測深鉛錘及其計量單位“托”的使用。這是一種用來測量水深的工具，即在秤砣型的鉛錘下方打出淺坑，內(nèi)填動物油脂，用長繩系住鉛錘下沉海底，這樣不僅能測量水深，還能借此機會粘起海底泥沙，為判斷水下地形提供了依據(jù)。考古資料顯示，此類工具在公元前的地中海周邊地區(qū)已經(jīng)廣泛應用，其所使用的計量單位為“尋”（fathom），亦名“托”，其長度等同于兩手平伸的距離。測深鉛錘最晚在宋代已傳入中國，相較之下，中國傳統(tǒng)的測深工具——以竹子制作的水竿，以丈、尺作為計量單位，雖能探測水底泥沙厚度，但受限于其長度，在深水區(qū)的使用便利程度不及長繩連接的鉛錘。

四、中國航海文獻精確度的提升

經(jīng)過鄭和下西洋船隊中航海者們的整理，中國航海文獻逐漸形成了一種相對固定的格式，并在明清時期的航海指南中得到了廣泛應用。其中，定向、測深、計程、天文導航4種關(guān)鍵計量單位全面趨于統(tǒng)一，且精確度顯著提升。此前，各地航海指南的書寫方式存在一定差異，比如在保留了元代至明初北方航路信息的《海道經(jīng)》中這樣記錄：

好風兩日一夜見白水。望南挑西一字行駛，好風一日，點竿累戳二丈，漸漸減作一丈五尺。水下有亂泥，約一二尺深，便是長灘。漸漸挑西，收洪。如水竿戳著硬沙，不是長沙地面，即便復回，望大東行使。

而鄭和船隊第六次下西洋后編繪的《自寶船廠開船從龍江關(guān)出水直抵外國諸番圖》（簡稱《鄭和航海圖》）中記載：

茶山在東北邊過，用巽己針，四更，船見大小七山，打水六七托。

在華蓋星五指內(nèi)去，到北辰星四指，坐斗上山勢，坐癸丑針，六十五更，船收葛兒得風，哈甫兒雨。

經(jīng)過對比可以觀察到，定向單位從原先的東西南北四方位變?yōu)橛商旄傻刂О素越M成的專業(yè)術(shù)語，測深的單位也由丈、尺與托共存，而計程則由一晝夜的航程調(diào)整為了更為精確的“更”，同時還增加了新的牽星術(shù)的數(shù)據(jù)。就這幾項技術(shù)而言，用于測定航向的羅盤技術(shù)在中國宋代便已得到了廣泛應用，測量航程的計更法源自印度洋地區(qū)，測水深所用的鉛錘來自地中海地區(qū)，而星高導航技術(shù)則具有阿拉伯和印度地區(qū)的背景。值得一提的是，測深所用的鉛錘技術(shù)最遲在北宋時期傳入中國，而計更法以及過洋牽星術(shù)，則是由鄭和下西洋的船隊直接吸收、改造并引入中國。

由此可見，鄭和下西洋實際上促成了中國航海技術(shù)的重大飛躍。

五、鄭和航海技術(shù)的廣泛傳播

明朝中期之后，有一種傳聞稱鄭和的航海記錄損毀，致使后人難以再次下西洋。從該傳說的演變歷程來看，這實則是一種謬誤累積的現(xiàn)象，其轉(zhuǎn)變過程可概分為三個階段：

傳言的起始階段，可以歸納為“劉大夏曾經(jīng)暫時將征交趾的檔案藏匿起來”。這一說法來源于正德年間劉大夏去世之時，相關(guān)信息可見于《明武宗實錄》以及劉大夏神道碑。這兩種都是高度可信的史料，可見劉大夏藏匿的只是征交趾的檔案，與鄭和航海完全不相關(guān)。

傳言的第二階段，可總結(jié)為“劉大夏藏匿了下西洋的水程”，這一說法在嘉靖中期，即劉大夏去世的二十年后開始流傳。明代萬表的《郊外農(nóng)談》中提到，“命一中貴至兵部查三保至西洋時水程……如是者三日，水程終莫能得”。此時，劉大夏開始在傳聞中與下西洋的檔案產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。然而，《殊域周咨錄》的作者嚴從簡就曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)這段記載與交趾檔案一事存在諸多相似之處，因此在書中提出了疑問。

傳言的第三階段，演變?yōu)椤皠⒋笙臒龤Я讼挛餮髾n案”的說法，這一觀點出現(xiàn)在萬歷后期，即劉大夏去世的一百年之后。這一說法的來源為顧起元的猜測。鄭和的隨員費信曾著《星槎勝覽》，主要描述了西洋各地的特產(chǎn)和風土人情。顧起元閱讀后，認為書中內(nèi)容尚顯不足，應當有更多關(guān)于航行中奇妙歷險的記載，從而提出了下西洋檔案被毀的推測。

當時不知所至夷俗與土產(chǎn)諸物何似，舊傳冊在兵部職方。成化中，中旨咨訪下西洋故事，劉忠宣公大夏為郎中，取而焚之。[8]

這一推測并無事實依據(jù)。顧起元生活的時代距離鄭和下西洋已有兩百年之久，人們的寫作習慣也發(fā)生了顯著變化?！缎情秳儆[》與宋代的《諸蕃志》、元代的《島夷志略》等文獻具有相似性，它們均為中國傳統(tǒng)風土志在海外的延續(xù)。在顧起元所處的晚明時期，文藝創(chuàng)作繁盛程度遠超永樂、宣德年間，以鄭和下西洋為題材的《三寶太監(jiān)西洋記》甚至被寫成了神魔小說。因此，不宜以明朝后期的文藝創(chuàng)作傾向去評判明朝早期的記錄，因為這些后人所關(guān)注的細節(jié)故事，很可能根本就不在當年人們考慮書寫的范圍之內(nèi)。

至于傳說中提到的鄭和檔案——“水程”，其實質(zhì)為一種記載行程的簡潔書寫方式。例如，略早于鄭和下西洋時期的《大元海運記·漕運水程》中，就有這樣的記錄：

再得東南風，一日夜可至成山。一日夜至劉島。又一日夜至芝罘島。再一日夜至沙門島。守得東南便風，可放萊州大洋，三日三夜方到界河口。

幾乎與鄭和下西洋同時的永樂四年（1406）《奉使安南水程日記》記載：

初十日午，至市橋堡。十一日早，行于呂都督營宿。十四日早，至大營白議事畢。十八日，復回，暮宿于野。十九日，至市橋堡宿。

可見當時的水程記錄僅限于路程，甚至未呈現(xiàn)方向信息，也少見其他事件細節(jié)的記錄，所以無法作為航行指導，只能作為一種檔案式的簡單記錄形式存在。事實上，鄭和下西洋的航行中也有此類記錄，并且流傳至今。明朝學者祝允明在其著作《前聞記》中記載：

宣德五年閏十二月六日龍灣開船，十日到徐山打圍。二十日，出附子門，二十一日到劉家港。六年二月十六日到長樂港……二十七日到舊港。七月一日開船，行七日。八日到滿剌加。八月八日開船，行十日。十八日到蘇門答剌……

這則名為《下西洋·里程》的記載，其實就是鄭和第七次下西洋的水程記錄。由此可知，傳說中的鄭和航海檔案并未遭焚毀，而是流傳至今，仍為世人所閱讀使用。當鄭和船隊帶回的計更方法廣泛傳播后，明清時期的地理、游記等文獻中逐漸出現(xiàn)了包含方向信息的、更為精確的水程記錄。例如明代慎懋賞所著《四夷廣記·寧波至日本路程》記載：

由烏沙門開洋，七日即到日本。若由陳錢山，用艮寅針，海程四十八更船至日本。

清代郁永河《采硫日記》記載：

廈門至臺灣水程十一更半，自大旦七更至澎湖，自澎湖四更半至鹿耳門。

由此可見，鄭和船隊返航后，浙江、福建、廣東沿海各地水手回到家鄉(xiāng)，將船隊采用的計更方法及實測數(shù)據(jù)廣泛傳播，使得這一時期的航海技術(shù)與海洋文獻呈現(xiàn)出嶄新的形態(tài)。這無疑是航海羅盤普及后，中國航海技術(shù)史上又一次里程碑式的突破。鄭和下西洋船隊統(tǒng)一了海洋上的度量衡，為中國航海業(yè)制定了一套可操作的的行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標準，大幅提升了航海技術(shù)的安全性。其價值之大，難以用數(shù)字衡量。這些技術(shù)遺產(chǎn)不僅推動了海防事業(yè)的發(fā)展，還促進了與海洋相關(guān)的生產(chǎn)力增長。它們?yōu)槊髑鍟r期的海島開發(fā)與海洋國土命名提供了重要支撐，同時也彰顯了鄭和下西洋在傳統(tǒng)視角之外的深遠意義。

（作者簡介：陳曉珊，中國科學院自然科學史研究所研究員，中國科學院大學教授，主要研究方向為歷史地理、科技史、海外交通史。）

欄目編輯：王魁詩

參考文獻

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