秦文化专辑
王子今教授
中国人民大学国学院
摘要：秦能够迅速兴起，完成统一，有诸多因素。机械发明体现的技术层面的优势，也是因素之一。秦始皇陵结构设计所谓“机械之变”，交通生活中的“机械之利”，兵械制作之“强弩”“连弩”等，都表现出秦的技术优势。秦王陷害燕太子丹的“机发之桥”以及坑儒谷“伏机”传说，虽然应与历史真实存在距离，其情节却是符合秦人机械学知识以及机械制作经验的。秦人的机械发明，充实了中华文明的宝库，推促了技术史的进步。讨论相关现象，也有助于理解秦文化的某些特质。
东周至于秦代，秦人对社会文明进步之最突出的贡献，表现于农耕技术的总结，水利设施的营造，以及大规模的高效率的工程管理方式的创始。在交通建设方面的成就，也闪耀着夺目的历史光辉。[1]此外，秦人的机械发明，则从一个特殊的侧面充实了中华文明的宝库，推促了技术史的进步。相关历史现象的分析，还可以帮助我们认识和理解秦文化的某些特质。讨论秦史研究的重要课题，如秦何以能够强盛制敌，实现一统，或许也可以由机械技术方面的优越探索原因。
秦陵“机械之变”
秦始皇陵作为秦帝国建立之后最高执政集团最重视的工程，“为葬埋之侈”至于极端[2]，设计规划和施工都应体现出当时工程管理的最高水平。关于秦始皇陵的结构以及秦始皇入葬时的情形，《史记·秦始皇本纪》有这样的历史记录：
始皇初即位，穿治郦山，及并天下，天下徒送诣七十余万人，穿三泉，下铜而致椁，宫观百官奇器珍怪徙臧满之。令匠作机弩矢，有所穿近者辄射之。以水银为百川江河大海，机相灌输，上具天文，下具地理。以人鱼膏为烛，度不灭者久之。二世曰：“先帝后宫非有子者，出焉不宜。”皆令从死，死者甚众?。葬既已下，或言工匠为机，臧皆知之，臧重即泄。大事毕，已臧，闭中羡，下外羡门，尽闭工匠臧者，无复出者。
这段余字的记述中，连续3次出现“机”字，值得我们注意：
（1）令匠作机弩矢，有所穿近者辄射之。
（2）以水银为百川江河大海，机相灌输……
（3）或言工匠为机……
这里说到的“机”，从一个特殊的层面反映了秦始皇陵设计与施工的技术水准。
关于其中（1）所谓“机弩矢”，《水经注》卷一九《渭水下》写道：“令匠作机弩，有所穿近，辄射之。”这里所谓“机弩矢”或“机弩”，其具体形制迄今尚未可详知。有学者推想，秦始皇陵兵马俑坑出土的弩弓，都是性能良好的“劲弩”。如果把装上矢的弩机相互连接，通过机发装置使之能够在一定条件下丛射或是连发，就可以实现自行警戒的目的，并且能够以极大的杀伤力完成防卫任务。“这种‘机弩矢’，实际上就是‘暗弩’。因为秦始皇陵内藏有大量珍奇宝贝，为了防盗，就在墓门内、通道口等处安置上这种触发性的武器，一旦有盗者进入墓穴，就会碰上连接弩弓扳机的绊索，遭到猛烈的射击。”[3]这是一种采用机械方式以防止盗掘的设计。[4]科学史家注意到，在公元前3世纪以后的历史时期，“在中国曾经很好地应用杠杆平衡的知识于（几乎是大量生产的规模）制造弩机上。”[5]而秦始皇陵这种能够自动触发的“机弩矢”或“机弩”，应当体现了当时机械技术的顶峰。有学者称这种“触发性的武器”为“暗弩”，论者分析说：“这种机弩绝不至一、两件，必定是安放在便于‘穿近’的墓道、甬道等处，也即是史书上所谓的‘中羡门’、‘外羡门’。”[6]
而（2）“以水银为百川江河大海，机相灌输”，所说到的“水银”集中用于秦始皇陵地宫的情形，已经考古学者和地质学者用新的地球化学探矿方法——汞量测量技术测定地下汞含量的结论所证实。[7]秦人重视“水银”的生产和应用，亦由经营丹砂的女性工商业者巴寡妇清地位之特殊得以透露。[8]而我们在这里更为