《光明日报》( 2023年12月02日 10版)

萨日娜 上海交通大学马克思主义学院科学史与科学文化研究院教授、博士生导师,主要从事数学史、丝路文明与中外科技交流、中外计量比较等方面研究,著有《东西方数学文明的碰撞与交融》,发表论文多篇。

演讲人收藏的清代同仁堂药铺使用过的戥子秤,秤盒内藏两杆秤。资料图片

演讲人收藏的部分戥子秤,其中最小者长度仅有6厘米。资料图片

江户戥子工匠守随氏(上组)和神善氏(下组)的作品。资料图片

文明交流互鉴是推动人类文明进步和世界和平发展的重要动力。科学技术是人类文明的重要组成部分。在中华古代文明发展历程中,中国传统科技不仅自身持续发展,也通过各种途径传播到周边国家和地区产生深远影响;同时古人也不断吸收外来科技知识,促进传统科技的创新发展,进而推动了亚洲乃至世界文明的发展。

英国皇家学会会员、著名科学史学家李约瑟(Joseph Needham)曾指出:“每当人们在中国的文献中查找一种具体的科技史料时,往往会发现它的焦点在宋代,不管在应用科学方面还是纯粹科学方面都是如此。”宋代发明的一些器物也曾流传海外,推动了周边国家和地区科技的发展,其中就有我们今天所要介绍的戥子秤。

戥子秤,北宋初年由刘承珪(949—1012)发明。作为精密计量器具,戥子秤个体虽小,却曾对古代国家治理和社会稳定发挥了重要作用,其使用时间跨越宋元明清直至新中国成立后,二十世纪九十年代才逐渐淡出历史舞台。

随着古代中日贸易往来和海上丝路的繁盛,戥子秤传入日本,最终转变为江户时代(1603—1868)至明治时期(1868—1911)日本精密度量衡的重要衡器——银秤。本讲座希望通过对比戥子秤和日本银秤的发展历程,观察中日传统计量文化之间的联系,进而分析古代中国传统科技文明对亚洲近邻国家和地区的深远影响。

中国古代度量衡的发展与戥子秤的创制

中国度量衡研究的相关记载散见于历代古籍、史料之“律书”“算书”中。《汉书·律历志》曾对其之前的古代度量衡制度进行总结:

“衡权者,衡,平也,权,重也。衡所以任权而均物平轻重也。其道如底,以见准之正,绳之直,左旋见规,右折见矩。其在天上,佐助旋机,斟酌建指,以齐七政,故曰玉衡。……权者,铢、两、斤、钧、石也;所以称物平施,知轻重者。本起于黄钟之重。一龠容千二百黍,重十二铢,两之为两,二十四铢为两。十六两为斤,三十斤为钧,四钧为石。”

关于中国传统权衡器具的设计,《尚书·虞书》曾提到“同律度量衡”,这是目前发现的最早文献记载,其中也透露了古人眼中的度量衡与律制的关系。《史记·律书》云:“王者制事立法,物度轨则,壹禀于六律,六律为万事根本焉。”即认为六律是度量衡之制的根本。《旧唐书·食货志》记载:“凡权衡度量之制:度,以北方秬黍中者一黍之广为分,十分为寸,十寸为尺,十尺为丈。量,以秬黍中者容一千二百为龠,二龠为合,十合为升,十升为斗,三升为大升,三斗为大斗,十大斗为斛。权衡,以秬黍中者百黍之重为铢,二十四铢为两,三两为大两,十六两为斤。”这里出现了大升、大两的计量方式。这种权衡器具设计的变化,直接导致了权衡制度计量标准的变革。

自汉至唐,重量单位命名有铢、两(24铢)、斤(16两)、钩(30斤)、石(4钩)等。唐制虽然曾把一两分作十分,称作钱,然而当时这个“分”的进位还未确定为钱的十分之一,所以其说以“六铢为一分,即二钱半也”(明方以智《通雅》)。

具体到戥子秤的渊源,可以追溯到北宋初年。宋代在重量单位上沿用了钱这个名称,但在当时,重量的最小单位用到钱位,已经无法满足实际的需要。公元976年,宋太宗赵光义即位后发现计量方面存在严重问题——太府寺旧藏砝码重量从一钱到十斤不等,没有统一的标准,与此同时,从地方征收上来的金银、绢帛等则以毫、厘来计量,两者无法兼容,导致账目混乱不清,由此贪赃枉法、冤假错案迭起。有鉴于此,他下诏详定秤法,司监内藏库崇仪使刘承珪(后改名刘承规)受命执行。刘承珪,字大方,楚州山阳(今江苏淮安)人,宋初宦官,历经太祖、太宗、真宗三朝,曾参与封查府库,平定土民动乱;负责规划修建城垒、玉清理应宫等,又修改茶法,制定权衡法,编修《太宗实录》和国史《册府元龟》,掌管内藏达三十年,以做事缜密严谨著称。然而,刘承珪在制定秤法过程中遭遇了各种阻力。

公元997年,宋真宗赵恒即位,随即再次下令统一度量衡,刘承珪得以重组人马,进行大规模的度量衡改制。《宋书·律历志》记载:“曰权衡之用,所以平物一民、知轻重也。权有五,曰铢、两、斤、钧、石,前史言之详也。建隆元年八月,诏有司按前代旧式作新权衡,以颁天下,禁私营造。及平荆湖,即颁量、衡于其境。淳化三年三月三日,诏曰:‘书云:协时、月,正日,同律、度、量、衡。所以建国经而立民极也。国家万邦咸乂,九赋是均,愿出纳于有司,系权衡之定式。如闻秬黍之制,或差毫厘,锤钩为奸,害及黎庶。宜令详定秤法,著为通规。’……寻究本末,别制法物,至景德中,承珪重加参定,而权衡之制,益为精备。其法盖取汉志子谷秬黍为则。”

从上述记载来看,当时“锤钩为奸,害及黎庶”,度量衡混乱,上至朝廷百官下至黎民百姓均受其害。此时“承珪重加参定,而权衡之制,益为精备”。二度受命的刘承珪,对宫内传承下来的旧式权衡作了仔细调查,发现症结所在。他指出:“太府寺旧铜式,自一钱至十斤,凡五十一,轻重无准。外府岁受黄金必自毫厘计之,式自钱始,则伤于重。”(《宋史》)即太府寺所保存的砝码从一钱到十斤,约有五十一种,以“钱”为最小单位,相较于外府每年收上来的必须以毫厘计算的黄金等物品来说,“钱”这个计量标准过大,导致称重时差错较大,产生各种漏洞。

针对这一症结,刘承珪提出要“别制法物”,另外制定出适用于金银等贵重物品的新式杆秤。为了提高度量衡的改制效果,刘承珪研究了宋以前历代权衡法和各种衡器,结合《汉志》记录,重新校准权衡基准,终于在公元1004至1007年间,发明并制造了两种戥子秤,作为国家级的标准衡器,从杆秤的设计上体现了权衡的新法。

据记载,刘承珪的这两种戥子秤,一种是“一钱半秤”,分度值为一厘,以钱、分、厘、毫为单位,采用十进制系统,其杆长1.2尺、杆重1钱、锤重6分、盘重5分、初毫起量0.5钱、初毫分量1厘、初毫末量1.5钱;另一种是“一两秤”,分度值为一累,以两、铢、累、黍为单位,属于非十进制系统,其杆长1.4尺、杆重1.5钱、锤重6钱、盘重4钱、初毫分量5钱、初毫末量24铢……两种戥子秤可以相互校量,确保了称量的准确性。小的那杆秤,初毫分量(分度值、测量精度)为一厘,相当于今天的31.25毫克,当时具有如此的称量精度,在世界衡器发展史上也是罕见的。“因度尺而求牦”“自积黍而取累”是统一重量计量单位制,确定单位量值的法制计量管理和计量科学实践活动的表现形式,是制造国家级标准器的核心。

自宋代诞生之后,戥子秤在文献中多有记载。《四库全书》所录清胡煦撰《周易函书约注》中有“曾闻蒙古入市不挟星戥,但视其物价所值,酌其金银多寡,用以相易”,此处的“戥”即戥子秤。《御制数理精蕴》下编卷37中记载的一些数学问题也涉及使用戥子秤后的换算技法。戥子秤发明之后很快流入民间,成为专门用于称量贵重金银、人参、灵芝等高档药材以及进口香料等物的精密衡器。

中国传统药物计量与戥子秤的应用

中药的计量单位,古代有重量(铢、两、分、钱等)、度量(尺、寸、毫、厘等)及容量(升、合等)等多种计量方法,用来量取不同的药物。此外还有可与上述计量方法换算的“刀圭”“比”“撮”“权”等较粗略的计量方法。由于古今度量衡制度的变迁,后世多以重量作为称固体药物的方法。明清以降,中药计量普遍采用16进位制,如1斤等于16两。

而在古代的药物计量用具中,最重要的一种衡器,就是刘承珪发明的戥子秤。直到二十世纪九十年代,戥子秤都是中医药铺中不可或缺的存在。在广东、香港等地区,戥子秤也被称为“司马秤”,客家谚语有云:“司马秤,司马砣,好老公,好老婆”,由此可见司马秤作为衡器在人们心目中的珍贵。

作为一种制作精细的小型杆秤,戥子秤在中药计量中能够得到广泛应用,主要是因为其具备三个特点:

其一是尺寸小巧。在古代,与称量蔬菜等日常杂货的中型杆秤以及称量盐包等大型货物的大型杆秤不同,戥子秤的秤杆长度较短,通常约为10厘米~30厘米,微型的甚至只有5厘米~6厘米长,适合称量体积较小又精密贵重的物品,而且便于商人外出进货时随身携带。

其二是选材考究。戥子秤的秤盘和秤砣一般由黄铜或白铜等材质制成,秤杆选材则更加多样,有乌木、紫檀木、兽骨、银、青铜等,而以象牙材质为上品。目前在一些博物馆收藏有明代早期的戥子秤(如故宫博物院、修正博物馆等),其秤杆为象牙制,全长约30厘米,铜盘直径约5厘米～7厘米,外盒为高端红木或紫檀木。某种程度上,选材考究也代表了古人对精确计量的郑重态度。

其三是工艺精细。秤盒往往刻有精美图案,形状多是琵琶、如意等,装有锁扣固定,以免戥子秤滑出掉落。有些盒内还用丝绒等作为铺衬,外盒上配有挂绳或者皮袋,设计和制作工艺十分精巧,不仅确保了精确的计量,还具备较高的观赏价值,是我国古代工匠精神的一种体现。

古人对戥子秤的认识也很有特色。以十六两为一斤的戥子秤上,钉有十六颗秤星,古人认为这十六颗星源自先秦名贾陶朱公范蠡,在民间传说中,范蠡先是发明了杆秤,之后又选取天上的南斗六星、北斗七星在秤杆上做标记,秤杆上的一颗星代表天上的一颗星,以十三两为一斤,后来又增加了福、禄、寿三颗星,改为十六两一斤,其意为告诫后代生意人做生意要讲究诚信、公平,在称量货物过程中,切莫缺斤短两、投机取巧,否则就有警示接踵而至:少一两为“损德”、少二两为“伤禄”、少三两则“折福”。

戥子秤发明后,虽历经朝代更迭及度量衡制标准的各种变化,但仍旧凭其精准性,沿用长达1000多年。我国目前所存古代戥子秤,多为明清时期的产物,大都工艺精美、衡量准确。可以说,历代制造戥子秤的工匠们,不约而同秉承着同一种意识,那就是在保证戥子秤的实用性前提下,十分关注各个部件的精度,并不断提高外观装饰的精美度。

这里以我收藏的几件戥子秤为例:戥子秤的秤盘或圆形或椭圆形,秤锤的样式则有钱币状、圆饼状、椭圆饼状以及长方体状。秤盒的外观不仅雕刻精美,且寓意丰富,有琵琶形、葫芦形等,琵琶寓意吉祥、和平、纯真友谊、大福临门、一生无忧、雅名远播等,葫芦则谐音“福禄”,寓意“幸福与爵禄”永相随。从这些藏品中,不难看出戥子秤身上的历史烙印。在经历了漫长岁月的洗礼后,戥子秤的部件多已年迈,其金属有斑驳锈迹,其提绳脆弱、秤盒纹饰淡化,但它仍旧向后世传递着中华优秀传统文化的意蕴。

1959年,国务院要求计量单位一律改10两为1斤,但允许药铺仍使用按照16进位制设置的戥子秤,直至1987年。1994年9月,随着《关于在公众贸易中限制使用杆秤的通知》文件的出台,戥子秤作为一类杆秤,其作为衡器的使命正式完结,退出历史舞台,成为收藏和研究的对象。

作为具有千年历史的精密衡器,戥子秤在中国度量衡史上的作用无法磨灭,同时,其作为古代商业诚信计量的典型代表,蕴含的文化精神也影响着后世。

戥子秤的传日与精密衡器“银秤”的推广

“汉方医”是日本传统医学的代称,与中医有很深的渊源。南北朝末期,中医经朝鲜半岛传入日本。唐代,日本开始全面学习中国文化,本草及中医药学也被日本全盘吸收,并在后世发展成为具有日本特色的“汉方医”。

根据一些文献的记载,日本仁德天皇时(313—399),中国传统医学知识经朝鲜半岛传入日本;公元562年,吴人知聪携《明堂图》及各种医书164卷到日本,将中医知识直接传入日本;公元608年,日本天皇专门派遣药师来中国学医。

隋唐以后,经海上丝路和唐船贸易,往返于中日之间的遣隋使、遣唐使,以及商人和医生,络绎不绝地将古代中国先进的文化和科技知识、匠作器物传入日本。公元701年,日本文武天皇颁布“大宝令”,其中出现了医药计量相关的法令和制度。平安时代,藤原佐世编著的《日本国见在书目录》(891年)中出现了诸多中医相关古籍。由此可知,七至九世纪,日本医学大量吸收了中国医学的经验和管理制度;十至十六世纪,逐渐形成了具有日本特色的汉方医学体系。

汉方医学中所必需的药物计量知识和相关仪器,也随着来自中国的传统医学和药物的演变而不断变化。中国传统计量知识传入日本,历史相对更久远。据《古事纪》记载,公元300年前后,中国传统计量知识传入日本。公元六世纪,中国传统天文、历算传入日本,由吴地又有早期的度量衡知识传入日本,包括“权”和一些长度名称。日本八世纪的古典文献《新撰姓氏录》中就有详细记载。七至十五世纪,汉方医的药物计量基本受中国的影响,其中也出现了一些适合日本本土的变化,不乏一定的创新性。

古代海上丝路在宋元时期非常繁盛,日本作为其时海上丝路东海线的一端,深受东西文明影响。当时有大量汉文科技典籍经过海上丝路传入日本,为当地传统科技发展奠定基础,对其学术体系的建构也起到了非常重要的作用。

十六世纪以后,日本传统计量或医学,成为独立的学术体系。尤其是江户时期,由于商品经济的发展,日本社会产生了巨大变化,东西文明交汇,也体现在计量和医学的发展中。江户时期,德川幕府实施“锁国”政策,但对海外,唐船贸易仍旧是其获取最新信息的主要途径。

在历史上,经唐船贸易流入日本的戥子秤,很快出现在日本江户大街小巷的贵重典当铺和药铺中,用于日本汉方医药的称量。随后当地出现了专门制作戥子秤的工匠。一些江户时期刊行的技术类和数学类书籍中,绘制了不少描述十六至十九世纪日本老百姓日常生活的图片。通过查阅文献我们发现了一部分制作和使用戥子秤的绘图。十六世纪出现的著作《七十一番职人歌合》(约公元1500年)中描绘了一个卖香的人和一个卖药的人。卖药的男子用杆秤称药,日文写着“卖药,有药有供,有人参、甘草”等。其图中使用的杆秤很小,推测就是戥子秤。这说明至少在公元1500年之前戥子秤已传入日本,并转型为适用于日本本土的衡器。

1698年刊出的一本日本数学著作《算法指南大全》,插图中描绘了钱庄、米行,以及生丝买卖的场景,其中出现了戥子秤。1700年,日本数学家西川祐信在其著作《绘本士农工商》中描绘了一家药店的日常,图中有手持戥子秤的药商,旁边的台子上放着药袋和陶罐,门口的板子上写着“地黄丸”,药店门口还悬挂着写有“药种”的旗子,右侧有“薬屋”(药铺)的板子,左侧有写着日文“あうみ”的帘子。“あうみ”是今天仍以出售汉方药知名的“近江”医药公司的前身。

1797年的《职人尽发句合》中有一幅图,描画了一名制作戥子秤的工匠抽烟袋的景象,其身旁放着正在制作的戥子秤,工匠悠然自得的神情,似乎说明他的生意还不错。

江户时代以后的日本文献中,戥子秤逐渐被写作“银秤”,意指其为称量金银器物的衡器。由于江户时代商业发达,药铺生意兴隆,药商和医生手里逐渐出现了制作精美且流传至今的银秤。日本内藤药物纪念博物馆(在岐阜县各务原市)藏有非常多的汉方医药器物,其收藏的银秤主要来源于江户时期制作银秤的两大工匠世家,即“守随”家族和“神善”家族。其中一杆银秤,上刻“守随”二字,其杆长有23厘米,铜盘直径6厘米,外盒长26.8厘米,还有“天下一”印字,寓意其工艺精美,制作一流;另外一杆银秤,由另一家族工匠神善四郎制作,其旁的说明文记载可秤15匁、50匁、160匁(匁是日本独特的古代衡量单位,1匁=3.759克),其杆长31.5厘米,铜盘直径8厘米,外盒长度为35厘米。

日本银秤的形状和用途跟戥子秤完全一致,但它以10进制设置,这是和中国戥子秤最大的不同之处。江户时代之后,日本的度量衡制度走上独立之路,在受中国计量文化影响下开创了适合本国体制的新模式,将16进制改为10进制就是一个明显的特征。

十七世纪的西方大航海打破了东亚海域固有的贸易格局后,东亚海域贸易的新时期随之开启。彼时的东亚海洋贸易被纳入逐步形成的世界贸易体系中,并成为其中的重要组成部分。戥子秤作为精密的计量仪器,不仅被日本也被欧洲西班牙、葡萄牙、荷兰等国广泛认同,成为精密计量的世界标准。

中日传统药物计量标准的差异

纵观历史,度量衡标准变化多端。古今分量的差别,虽有后人做过考证,但结论并不一致。而这种差异,在古代药物计量方面尤其明显,历代医药家的用药和处方,有些随当时的度量衡变迁而变化,有些却沿袭旧制而不变。

1981年,我国考古界发掘出汉代“光和大司农铜权”(简称“光和铜权”),被认为是推算汉代度量衡标准的权威衡器,其年代与著名医生张仲景(约150—215)的生卒年相仿,为研究其医书中的药物计量提供了依据。“光和铜权”为12斤权,重量2996克,每斤约合250克,汉代的斤和两的进位是16进制,16两等于1斤,所以1两等于15.625克。为了换算方便,汉代的1两相当于15克。现代对中药计量采用公制,即1公斤等于1000克,1两(16进制)相当于30克,1钱等于0.1两,所以1钱相当于3克。关于古代医家用药剂量问题,据《古今图书集成》记载:唐时权量是大小并用,太史、太医则仍沿用汉代古制。又据《唐六典》论述,晋唐之间的秤,其量制虽是汉秤的三分之一,但晋唐书中的用药量仍与汉代相同。

另有文献记载:唐秤有大小两制,小秤与汉秤相同,只限用于“合汤药”等。《晋书·律历志》指出其原因是“医方人命之急,而称两不与古同,为害特重”。关于医方用药量的进制法,宋代《证类本草》中曾引《名医别录》写道:“古秤唯有铢两,而无分名,今则以十黍为一铢,六铢为一分,四分成一两,十六两为一斤。”又据文献记载:唐代将一枚铜钱之重作为衡的单位,称为一钱,代替了以铢为单位的旧制。明代《本草纲目》则指出:“古之一升,即今之二合半也。量之所起为圭,四圭为撮,十撮为勺,十勺为合,十合为升,十升为斗,五斗为斛,二斛为石。”

在不同的历史时期,朝廷颁布了不同度量衡制度,但医药计量由于关系到百姓生命,相对比较谨慎,一般情况下仍允许使用旧制。如在唐孙思邈《千金要方》和王焘《外台秘要》中,药物计量仍然使用着张仲景时期的汉制。根据学者考察,宋朝以前的中医药书基本使用汉制,所以“光和铜权”为后人研究宋以前的药物计量提供了重要的参考依据。张仲景的医书在唐代就传入日本,在日本最古的歌集《万叶集》中记载“在世良医,无不除愈也”。狭义的“汉方”即为张仲景的医学,可见其在日本的影响深远。了解汉制,也有利于日本考究汉方药的计量。

至宋朝,这种情况发生了明显的变化。其重要原因之一,是宋代中药熬制发生了改革,进而影响了中药的服用方法,最终影响到了中药的计量。宋代开始用“煮散”,把药物作成粗散,煮过后连药渣一起喝下去。这使病人使用的药量减少,进而导致宋以后的药物计量出现了大的改变。宋代大多数医药典籍中使用了当时的度量衡制度。就衡重而言,宋代用了斤、两、钱、分、厘、毫等单位。从宋代到清代,度量衡没有发生太大的变化,因此宋以后的医学书基本沿用了宋制。

值得注意的是,在中日传统医学发展和交流的历程中,中日药物计量的标准也发生了很大变化。一些学者认为,同样的药,日本医学典籍所载用药量比中国原典中要少很多。对于这种情况的成因,江户学者贝原益轩(1630—1714)在其《养生训》中给出了解释。他认为中国人比日本人健壮,肠胃功能更好;日本药材原料多数从中国和荷兰舶载输入,所以价格昂贵,药物计量相对减少;日本医生用药比较慎重,他们认为药量少其副作用也小。

十七至二十世纪日本的度量衡相关著作和医学典籍中记录了不少探讨中日传统科技相关性和中国传统科技仪器(度量衡、医学、天文)对日本影响方面的内容,这为后人研究中国传统科技的影响力和传播力提供了丰富的学术依据。

1759年的《医者谈义》中记载:在宋元以及明朝的方书中,古代的3两等于现在的1两,古代的1升等于现在的1合……(日本的)八十目等于明朝的半斤,明朝的一斤等于百六十目。这是“广秤”,也是“大秤”。半斤为半秤,也是小秤。书中还对明代和江户时期的药物计量进行了换算。

江户时期的解剖学家山胁东门(1735—1782)也在书中详述了医药计量问题。他的观点是:中国药用剂量有时候可能达到同剂量日本药的10倍以上,其原因推测是中国人吃肉比较多,体格更加健壮。此外,他还记录了日本学者如何参阅传日的中国医学经典,以及如何换算为日本人熟悉的计量单位等问题。

结语

中国宋代发明的精密计量器具戥子秤,随着中日之间的贸易往来,传播到日本,成为其传统的衡器——银秤。而日本传统计量器物受中国影响之后,又经过一系列的革新,最终走上独立发展的道路。

在历史上,不同国家、不同时代的计量发展会受到当时的社会、人文和经济的影响,但从计量文化视角观之,虽有诸多差异,可在本质上大家是相通的——都有追求标准化、精确化的客观需要。回望历史,交流、会通是科学文化的基本内涵之一,中国戥子秤的发明及其在日本的传播,可以说是这方面的一个典型案例。