杜詩字君公，河內(nèi)郡汲縣人。東漢光武帝建武七年(31)任南陽太守。史稱其“性節(jié)儉而政治清平，以誅暴立威，善于計(jì)略，省愛民役。造作水排，鑄為農(nóng)器，用力少，見功多，百姓便之。又修治陂池，廣拓土田，郡內(nèi)比室殷足。時(shí)人方于召信臣，故南陽為之語曰：‘前有召父，后有杜母。’……視事七年，政化大行。”建武十四年(38)病卒于任上，“貧困無田宅，喪無所歸。詔使治喪郡邸，賻絹千匹”。

    以上就是杜詩的生平簡(jiǎn)歷。記載雖十分簡(jiǎn)略，但我們可以從中領(lǐng)悟到一些歷史問題和道理。

    其一，杜詩為什么能造作“水排”？這要先從他任職太守的南陽郡說起。漢代南陽郡的首府為宛城，故南陽有時(shí)也簡(jiǎn)稱宛。戰(zhàn)國秦漢間，宛是冶鐵手工業(yè)的重要基地，也是“富冠海內(nèi)”、“天下名都”(《鹽鐵論通有》)之一。戰(zhàn)國時(shí)宛屬楚，楚國的兵器一向以鋒利著稱，當(dāng)時(shí)就流傳有“宛巨鐵鈍(大鐵矛)，慘如蜂蠆”(《荀子議兵》)的說法。宛孔氏就是著名的大冶鐵商，他在南陽“大鼓鑄，規(guī)陂池，連車騎，游諸侯，因通商賈之利……家致富數(shù)千金”(《史記貨殖列傳》)。西漢武帝時(shí)，實(shí)行鹽鐵官營。南陽即鐵官所在地。這時(shí)南陽的大冶鐵商孔僅，即被國家掌管財(cái)政的大農(nóng)令鄭當(dāng)時(shí)推薦擔(dān)任大農(nóng)丞，管理鹽鐵事。南陽的漢代冶鐵遺址，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)十馀處，其中規(guī)模較大的是1954年在南陽北關(guān)瓦房莊西北發(fā)現(xiàn)的一處遺址，可能就是漢代鐵官所在地。據(jù)河南省文物研究所的《南陽北關(guān)瓦房莊漢代冶鐵遺址發(fā)掘報(bào)告》(《華夏考古》1991年第1期)說，該遺址面積達(dá)28000平方米，出土冶鐵材料和設(shè)備有鐵礦石、鐵塊、熔渣、燒土塊、泥范、耐火磚、耐火鼓風(fēng)管、陶鼓風(fēng)管、炒鋼爐、鍛爐、水池、窯址等。鐵器有鑄鐵、鍛鐵兩類：屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具的有鐵犁、鐵鏵、鐵鍤、鐵钁、鐵鋤等，此類器物最多：屬于手工業(yè)生產(chǎn)工具的有鐵范、鐵砧、鐵錘、鐵斧、鐵鑿等；屬于生活用具的有鐵鼎、鐵釜、鐵燈、鐵熨斗、鐵權(quán)等；屬于武器類的有鐵刀、鐵劍、鐵矛、鐵箭鏃等；幾乎應(yīng)有盡有。杜詩正是在上述的歷史積淀和環(huán)境中，總結(jié)了冶鐵工人在冶鐵手工業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)過程中積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了革新。成了歷史上第一個(gè)造作“水排”，并用以鑄為農(nóng)器的人。

    其二，杜詩為什么要造作“水排”？有什么作用？杜詩任職太守的南陽郡，是東漢光武帝劉秀的家鄉(xiāng)，也是皇親國戚、功臣貴族官僚等豪強(qiáng)地主勢(shì)力最集中的地區(qū)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，光武帝一朝，共任命三公以上的高級(jí)官吏28人．南陽集團(tuán)中功臣外戚任三公以上官職的就有11人，超過了三分之一。至于任卿將守相者，則不計(jì)其數(shù)。而南陽的劉氏尚不包括在內(nèi)。所以當(dāng)時(shí)就有人建議光武帝“當(dāng)簡(jiǎn)天下賢俊，不宜專用南陽人”(《后漢書郭伋傳》)。這些人中大多倚仗權(quán)勢(shì)，橫行鄉(xiāng)里，兼并土地，欺凌小民；同時(shí)還偷稅漏稅，把沉重的賦稅徭役負(fù)擔(dān)都轉(zhuǎn)嫁到貧民身上。對(duì)此，地方官不僅不敢過問，反而“優(yōu)饒豪右，侵刻贏弱，百姓嗟怨，遮道號(hào)呼”(《后漢書劉隆傳》)。劉秀為了增加國家賦收入和服役人口，曾下令“度田”，即清查土地和人口。當(dāng)時(shí)，各郡都派遣官吏人京奏事，劉秀見陳留的一個(gè)小吏在奏牘上寫著“潁川、弘農(nóng)可問，河南、南陽不可問”一行小字，不明其意，就追問此牘從何而來？是什么意思？這個(gè)小吏不敢實(shí)話實(shí)說，就撒謊說是在洛陽長(zhǎng)壽街上拾來的。劉秀問不出所以然，十分震怒。這時(shí)站在他身后十二歲的小兒子劉莊(后來的漢明帝)聽到他們的對(duì)話就插話說：“河南(此處指洛陽，河南首府，東漢國都)帝城多近臣，南陽帝鄉(xiāng)多近親，田宅逾制，不可為準(zhǔn)。”(《后漢書劉隆傳》)劉秀立即對(duì)陳留吏嚴(yán)加審訊，其實(shí)情果如劉莊所言。據(jù)此一例，即可想見南陽一帶豪強(qiáng)勢(shì)力之大。杜詩在任期間，“政治清平，以誅暴立威”，主要就是指懲治豪強(qiáng)一事而言的。結(jié)果自然是得罪了他們，受到他們的排斥，以致杜詩“不安久居大郡”，上書光武帝“求欲降避功臣”，“帝惜其能，遂不許之”(《后漢書杜詩傳》)。

    杜詩在南陽“視事七年，政化大行”。時(shí)人把他比作西漢時(shí)為民興利的南陽太守召信臣，為之語曰：“前有召父，后有杜母。”其政績(jī)除上述“誅暴立威”外，就是幫助百姓“修治陂池，廣拓土田，郡內(nèi)比室殷足”；而他本人又率以節(jié)儉，兩袖清風(fēng)，以至死后，“貧困無田宅，喪無所歸”。尤其是他“善于計(jì)略，省愛民役，造作水排，鑄為農(nóng)器，用力少，見功多，百姓便之”。

    什么是“水排”？顧名思義，所謂“排”大概就是每座冶鐵爐都有一排風(fēng)箱或一排鼓風(fēng)管，是一種吹火器(李恒德《中國歷史上的鋼鐵冶金技術(shù)》，載《自然科學(xué)》1951年第1卷第7期)。山東滕縣宏道院的漢畫像石上有一幅冶鐵圖(見圖一)，圖中就有一個(gè)鼓風(fēng)大皮囊，其上排列著四根管子，可能就是鼓風(fēng)管。這種皮囊當(dāng)時(shí)叫“橐”，加上排列的鼓風(fēng)管，所以叫“排橐”或“排囊”。“水排”就是利用水力推動(dòng)一排風(fēng)扇或風(fēng)箱將風(fēng)送人爐內(nèi)，以提高爐火的燃燒度和溫度，把生鐵煉成熟鐵，進(jìn)而由鑄鐵發(fā)展到鍛鐵，這樣就解決了冶鐵技術(shù)上的一個(gè)關(guān)鍵問題。同時(shí)又因?yàn)槔��?ldquo;水排”鼓風(fēng)，來鑄造農(nóng)器，自然要比過去用人力鼓風(fēng)“用力少，見功多”，從而也減省了民役，所以“百姓便之”。

    其三，杜詩造作“水排”的歷史影響。就在杜詩造作“水排”以后約二百年，三國時(shí)魏國人韓暨又對(duì)“水排”做了改進(jìn)和推廣。韓暨字公至，南陽堵陽人，時(shí)任監(jiān)冶謁者(掌管全國冶鑄的長(zhǎng)官)。據(jù)《三國志魏書韓暨傳》記載：“舊時(shí)冶作馬排，(為排以吹炭)，每一熟石用馬百匹。更作人排，又費(fèi)功力。暨乃因長(zhǎng)流為水排，計(jì)其利益，三倍于前。在職七年，器用充實(shí)。”這條記載主要說明以下三件事：

    一是韓暨為“水排”之前，冶煉礦石用的是人排或馬排．似乎東漢杜詩所發(fā)明的“水排”尚未在全國范圍內(nèi)普及：但韓暨的“水排”肯定是在杜詩“水排”的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的。因?yàn)轫n暨就是南陽人，他對(duì)杜詩發(fā)明“水排”并在南陽推行和被傳頌的便民事跡。不可能無所聞見，應(yīng)當(dāng)有所繼承，決不會(huì)閉門造排。

    二是韓暨為“水排”前，用馬排時(shí)，“每一熟石”即熔化一批礦石，要“用馬百匹”。韓暨把馬排改成“水排”，即用水力轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸推動(dòng)鼓風(fēng)器。這樣就節(jié)省了大批畜力。

    三是韓暨“因長(zhǎng)流為水排”，因長(zhǎng)流即利用河水的急流來激動(dòng)輪軸鼓風(fēng)。正如《后漢書杜詩傳》李賢注所說：“冶鑄者為排以吹炭，今激水以鼓之也。”這樣就不僅大大降低了冶鐵生產(chǎn)成本，而且也提高了工作效率，所以“計(jì)其利益，三倍于前”。

    對(duì)于杜詩發(fā)明和韓暨改進(jìn)的“水排”。其結(jié)構(gòu)內(nèi)容和具體操作方法，因史書闕略，不得而詳。現(xiàn)存元朝人王禎所寫的《農(nóng)書》卷19中，曾記述關(guān)于“水排”的構(gòu)造及其使用方法，并附有“水排復(fù)原圖”(見圖二)。《農(nóng)書》中所記述的“水排”，大概已經(jīng)過長(zhǎng)期不斷的改進(jìn)，不可能是杜詩、韓暨所造作“水排”的原始樣式。正如王禎自己在書中所說：“去古已遠(yuǎn)，失其制度，今特多方搜訪，列為圖譜。”并有詩云：“嘗聞古循吏(即杜詩)，官為鑄農(nóng)器。欲免力役繁，排冶資水利。輪軸既旋轉(zhuǎn)，機(jī)榻互牽掣。深存橐筲功，呼吸惟一氣。遂致巽(風(fēng))離(火)用，立見風(fēng)火熾。熟石既不勞，镕金亦何易。國工倍常資，農(nóng)用知省費(fèi)。誰無興利心，愿言述此制。”

    元代的“水排”雖不完全同于漢魏時(shí)的“水排”，但是用這種“水排”以鼓風(fēng)冶鐵的基本原理，歷代應(yīng)當(dāng)是一致的。謹(jǐn)錄此作為研究東漢杜詩所造“水排”的參考。

    總之，杜詩所發(fā)明，并由韓暨改進(jìn)的“水排”，解決了古代冶鐵生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展中由鑄鐵到鍛鐵轉(zhuǎn)變的一個(gè)重大關(guān)鍵問題。可以說，他們的發(fā)明創(chuàng)造，在世界冶鑄技術(shù)史上譜寫了光輝的一頁；同時(shí)，他們的這種為官一任、造福一方的行為以及為愛民便民利民而努力創(chuàng)新的精神，也值得我們今人學(xué)習(xí)和發(fā)揚(yáng)光大。【原標(biāo)題：衛(wèi)輝杜詩為什么發(fā)明水排？】