秦汉时期的手工业，在生产技术上，多继承前代的传统，而各有所发展。如土木建筑，水利的治理等等，都是这样的。同时也有新的开拓，造纸术的出现，就是一个很重要的项目。
第一节 建筑木结构的广泛使用
我国古代建筑技术最突出的特点是木结构的广泛应用，其主要成就是框架式结构和“斗拱”结构的高度发展。从具体结构来说，它们都用立柱、横梁组成骨架，全部重量由柱子承接，传到地面，墙体不承重而只起隔断的作用。这种建筑结构体系到汉代已趋于成熟，并已用拱作为柱、梁之间的过渡设施，同时起装饰作用。自两汉到清代的两千多年，我国建筑技术基本是朝着这个方向发展的。所谓“墙倒屋不塌”，是说明梁柱系统的木结构的优点，并且在室内空间的分隔、开辟门窗、墙的用料和施工等方面都具有灵活性。无论哪种木结构，构件主要用榫卯接合。这种榫卯结构，从1975年浙江河姆渡原始公社遗址的发掘看，自新石器晚期已经采用，有方形、圆形的榫，长方形、圆形的卯，有的构件上既有凸榫，又有卯眼。五里碑长沙战国墓葬中，棺椁方木榫卯有插榫、银锭、齿形三种形式，这些都说明这种建筑结构是我们先人独立创造的，有着自己独特的风格，至今仍广泛使用。
我国幅员辽阔，各个地区自然资源条件差别很大，各民族的习俗和生产发展也各有特点。因而，在建筑形式、用材和结构方面都表现出十分丰富多采的内容，如黄土高原多用夯土版筑、打坯砌墙或打土为窑，西南地区部分为亚热带气候，炎热而潮湿，用木、竹搭成“干阑”式结构。利用硅酸盐粘土材料烧制砖、瓦，是从战国起建筑材料的一大发展。在还原气氛下使砖瓦成为灰色，尤为我国独创。秦汉时期小条砖逐渐趋向模式化，还创造了榫卯砖、企口砖、楔形砖等。“秦砖汉瓦”，表明在秦汉时期，综合使用木材、砖瓦作为主要的建筑材料已相当成熟。此外，在建筑物中还采用了金属构件，例如秦代用“金杠”。木构建筑的这类铜构件，可以加固节点和装饰门窗。到了东汉，由于冶铁业的发展，能提供大量廉价、优质的钢工具，石构建筑如石室、石阙、画像石墓等大量涌现。以石阙为例，目前已发现汉代石阙二十余处。建安十四年（公元209年）建成的四川雅安高颐阙最为精美，其上仿木结构，做出直料的基座、层檐和斗拱。1953年发掘的沂南东汉画像石墓全由石块砌成，其中有一幅画面为两个院落组成的建筑物，并有角楼、石阙、华表，对研究汉代建筑布局很有价值。
西汉时已出现多层建筑，到东汉得到了迅速发展。在梁柱上再加梁柱的迭架技术的应用，表明了木构技术的重大发展，奠定了后世木构高层建筑技术的基础。
宫殿建筑和万里长城秦汉时期，宫殿建筑技术取得了巨大成就。虽然其主要形式仍是战国时期盛行的高台建筑，但规模更加庞大宏伟。所谓“高台建筑”，是一种夯土和木结构相结合的建筑形式，它把许多单体建筑聚合在一个阶梯形夯土台上。秦代建成的咸阳新宫、朝宫等都是在夯土台群上修建的庞大宫室殿屋群。公元前212年秦始皇兴建的朝宫，尤其华丽壮观，朝宫的前殿就是著名的阿房宫，《史记》中称它“上可坐万人，下可建五丈旗”。
在建筑技术上有着伟大成就的是举世闻名的万里长城。从战国时代起，燕、赵、魏、齐等国便各筑有长城以防备其他国家和游牧民族的侵扰。秦始皇统一六国后，用三十六万民工，花了十多年时间将列国长城连接起来，西起临洮，北达阴山，南至雁门关，东接燕长城直达辽东，工程十分浩大。以陕西韩城县现存魏长城为例，基部宽7米，顶宽4米，用黄土夯筑，烽火台每边宽7米，高9米。现存的秦长城有的用粘土夹杂碎石夯紧，夯窝小而密集，相当坚牢。汉代修筑长城的技术和规模又远胜前代。《居延汉简》称汉代长城是“五里一燧，十里一墩，卅里一堡，百里一城”。玉门关汉长城残高仍有4米多，自地面50厘米处起，每15厘米铺芦苇一层，夯土中加入小石子。烽火台每边宽17米，高达25米，有的用土坯砌筑，也夹有芦苇以增强抗压力，防止冲刷。长城表现了中华民族的磅礴气概和聪明才智，反映了当时测量、规划设计、建筑和工程管理的高超水平。
城市建筑和规划古代建筑规模的宏大和技术的进步，又表现于城市的建筑和规划。汉长安城周长达25公里，比当时的罗马城要大三倍，在世界城市建筑史上有重要地位。这座城设有十二座城门，门道下有砖券下水道。城内三分之二为皇室、贵族占有，其中，未央宫竟占全城面积近四分之一。有八条主要街道，可容十二辆马车并列驰行。又设有九个“市”。居民多在城的东北隅。全城划分有160个街坊，所谓“街衢相径”，在城市规划上已有很高水平，趋于定型。张衡《西京赋》说是“廓开九市，通阛带阓，旗亭五重，俯察百隧”，正是这一大城市的真实写照。汉初建长安城进行了多年，每次征发距长安城六百里以内的农民十四万人服役（为期一月），耗费了大量人力、物力。贵族宅第“柱壁雕镂，加以铜漆，窗牖皆有绮疏青琐”①。由于崇尚厚葬，在营造墓室方面，也是煞费经营，造成极大的糜费。而平民百姓则是穷困到“无立锥之地”，居住条件极为简陋。
①《后汉书·梁统传附梁冀传》。
第二节 水利
秦代的水利事业
秦代开通的水渠和运河，有秦渠、灵渠和江南运河。
公元前215年，秦将蒙恬领兵十万，驻守在现今的后套地区。为解决军粮，组织士兵在黄河沿岸开垦土地，修筑灌渠，此即秦渠。秦渠位于宁夏平原，从青铜峡边开凿上口和下口两个渠口，经金积，引黄河水向东北流，过灵武城北，全长75公里，有大小支渠222道，灌溉农田18万亩，至今仍在使用。公元前214年开凿的灵渠，沟通了湘桂交通。船只可以从湘江过灵渠到达桂江。灵渠全长35公里，主要工程有铧嘴、大小天平、北渠、南渠。当初灵渠的主要功能是航运，现在则主要用于灌溉。关于江南运河，据《越绝书·吴地传》记载：“秦始皇造道陵南，可通陵道，到由拳塞，同起马塘，湛以为陂，治陵水道到钱塘、越地，通浙江。”
汉代的水利事业汉代，水利事业蓬勃发展，水利工程布及全国。有名的水利工程如山河堰是汉水支流褒水上的著名引水灌溉工程，传说是楚汉相争时，由萧何、曹参主持修建的。六辅渠是兒宽于元鼎六年（公元前111年）主持兴修的，以郑国渠北面的冶峪、清峪、浊峪等几条小河为水源，灌溉地势较高而郑国渠又无法自流灌溉的农田①。白渠是太始二年（公元前95年）修建的，因为是赵中大夫白公建议修筑的，故因人取名。它“穿渠引泾水，首起谷口，尾入栎阳，注渭，中袤二百里，溉田四千五百余顷”②。成国渠大约汉武帝时修筑，从今眉县引渭水，东北流，穿过漆水河，至今兴平县境入蒙茏渠，灌溉今眉县、扶风、武功、兴平一带的农田。龙首渠大约是汉武帝元朔至元狩年间（公元前128—前117年）修建的。它引洛水灌溉临晋平原，当渠道通过商颜山时，采用井渠施工法，开创了隧洞竖井施工的先河。在施工中，由于挖掘出恐龙化石，故取名龙首渠。六门筦，又称六门陂，是汉元帝时南阳太守召信臣于建昭五年（公元前34年）主持修建的。它位于穰县（今河南邓县）之西，壅遏湍水，设三水门引水灌溉。元始五年（公元5年），又扩建三石门，合为六门，故称六门筦。鸿隙陂是汉成帝以前修的，位于淮水和汝水之间，是具有相当规模的蓄水灌溉工程。鉴湖，又称镜湖，是东汉永和五年（公元140年）由会稽太守马臻主持修筑的。它是在各分散的湖泊下缘修一道长围堤，形成一个蓄水湖泊。“堤塘周回三百一十里，都溉田九千余顷。”“水高田丈余，田又高海丈余。若水少则泄湖灌田，如水多则闭湖泄田中水入海，浙以无凶年。”①黄河的治理①《中国水利史稿》（上册）第125、126页，水利电力出版社1979年版。②《汉书·沟洫志》。
治理黄河，是汉代的重大水利工程。西汉初年，黄河尚比较安定，只在汉文帝前元十二年（公元前168年）“河决酸枣，东溃金堤”②。决口后曾派许多民工前往堵口，从而揭开了汉代治黄的序幕。汉武帝时，黄河决口频繁出现，曾造成连续二十三年的泛滥灾害，给人民带来了极大的痛苦。汉武帝元封二年（公元前109年）派汲仁、郭昌主持堵塞决口工程。在几万民工的奋斗下，终于堵住了决口，这就是瓠子堵口。汉成帝建始四年（公元前29年），黄河又在馆陶和东郡金堤一带决口，淹没土地十五万顷，成帝派王延世主持堵口工程。王延世采用竹笼装石“两船夹载而下之”的施工方法，很快将决口堵住。可是只过了两年，黄河又在平原决口，这以后的近百年内，黄河泛滥不止，封建统治者不积极治河，致使人民灾难深重。直到东汉永平十二年（公元69年），才派王景主持治理黄河。王景动员组织了数十万人修筑黄河大堤，花费以百亿计。一年后，工程完成，使改道后的黄河河床得到固定，摆脱了原来高出地面的地上河床，使洪水灾害相应缓解。王景在治理黄河的同时，又整修了汴渠，“十里立一水门，令更相洄注”①，从而发展了水门技术。
汉代的水利史专著汉代出现了水利史专著——《史记·河渠书》和《汉书·沟洫志》。《河渠书》的体例是司马迁首创的，它系统论述古代治水史实以及当代的防洪、航运和农田水利建设的主要成就。同时，也指出少数水利工程效益短暂，得不偿失，要人们从中吸取教训。比如山西引汾溉汾阴，引河溉汾阴蒲板的工程，仅利用几年，就因河流摆动位移，使工程失效。褒斜航道工程，修成后，因坡度大，水流急，不能通航。龙首渠花了十余年修筑，可是使用时间很短，造成惊人的浪费。这种从正、反两方面来写水利史的方法是很有价值的。《汉书·沟洫志》是《史记·河渠书》的续篇，“沟洫”二字，规模太小，不如“河渠”取义恰当。将《沟洫志》与《河渠书》对照，不难发现，《志》前面约三分之一的内容，基本上全部抄录自《书》，但有的地方作了简省，有的略有增加，有的只是个别字作了改动。自元鼎六年（公元前111年）起，为《志》的新内容：引泾增修六辅渠和白渠的由来与过程；齐人延年关于引河入内蒙古大沙漠然后东流入海的大胆设想及建议；黄河决口改道的历史及治理方策的多次论争；王莽当权时，王横在议论治河的言谈中，曾引《周谱》记载“定王五年（公元前602年）河徙”。这是黄河改道最早的记载①。这些记载不仅有历史意义，而且对后代的治水工作有实际意义。②《史记·河渠书》。
①《后汉书·循吏·王景传》。
①王成组：《中国地理学史》第37页，商务印书馆1982年版。
第三节 纺织
秦汉时期纺织技术的发展
秦汉时期，纺织技术较前代更为发展，各种纺织品的质量和数量都有很大提高。
汉时纺织品的花色品种十分丰富。以丝织为例，在缯或帛的总称下，有纨、绮、缣、绨、、缦、綮、素、练、绫、绢、縠、缟、■、■，以及锦、绣、纱、罗、缎等数十种。这说明当时织造技术达到了纯熟的境地。特别值得重视的是汉代出现了彩锦，这是一种经线起花的彩色提花织物，不仅花纹生动，而且锦上织绣文字。在长沙马王堆一号汉墓出土的丝织品中，还发现了几种起毛锦，说明汉代就创造了起绒织物，并成为我国传统的织锦工艺之一。汉代的布以麻、葛为代表。麻布的质量很好，有些甚至可以和丝、罗、绮相仿。此外，汉代还把毛织成或赶成毡褥，铺在地上，这是地毯的肇端。长沙马王堆汉墓出土的大量纺织品，反映了当时纺织技术的高水平。经鉴定，马王堆出土丝织品的丝的质量很好，丝缕均匀，丝面光洁，单丝的投影宽度和截面积同现代的家蚕丝极为相近，表明养蚕方法和缫、练蚕丝的工艺已相当进步。“薄如蝉翼”的素纱织物，最能反映缫丝技术的先进水平。如长沙马王堆一号汉墓出土的素纱禅衣，长160厘米，两袖通长190厘米，领口、袖头都有绢缘，而总重量只有48克，纱的细韧是可想而知的。这样的丝，如在缫丝工艺、设备、操作各方面没有一定水平，是根本生产不出来的。染色工艺在秦汉时已很发达，有一染、再染，加深加固颜色的技术。长沙马王堆汉墓出土的彩色套印花纱及多次套染的织物，据分析共有36种色象，其中浸染的颜色品种有29种，涂染的有7种，以绛紫、烟、墨绿、蓝黑和朱红等色染得最为深透均匀。在染料上，无论是植物性染料、动物性染料还是矿物性染料的运用，都取得了很高的成就。经过练染加工的织物，颜色绚丽，光彩动人。
汉代织物上的花纹图案，内容多为祥禽瑞兽、吉祥图形和几何图案，组织复杂，花纹奇丽。在织造技术上，主要有彩绘和印花两种形式。彩绘和印花，从长沙马王堆汉墓中出土很多，归纳起来约为两种：一是彩色套印，一是印花敷彩。“两者的共同点是，线条细而均匀，极少有间断现象，用色厚而立体感强，没有渗化污渍之病，花地清晰，全幅印刷。这可见当时配料之精，印制技术之高，都达到了十分惊人的程度。”①纺织机械的发展秦汉时期，纺织机械主要有纺车、布机、提花机等。汉代的纺车是由一个大绳轮和一根插置纱锭的铤子组成，绳轮和铤子分装在木架的两端，以绳带传动。纺车既可加捻，又能合绞，和纺坠相比能大大提高制纱的速度和质量。秦汉时期的布机，由滕经轴、怀滚、马头、综片、蹑等主要部件和一个适于操作的机台组成。由于采用了机台和蹑，操作者有了一个比较好的工作条件，可用脚踏提综，腾出手来更快地投梭引纬和打纬，从而提高了织布的速度和质量。提花机是比一般布机更复杂的织机。据汉代王逸《机妇赋》记载，汉代的提花机已经基本上具备了中国传统提花机的各种主要部件，从性能方面看，已经能织造任何复杂变化的纹样。秦汉时期的纺织机械，在当时世界上处于遥遥领先的地位。李约瑟博士认为，西方的提花机是从中国传去的，使用时间比中国晚四个世纪。
第四节 采矿
汉代矿业的特点
秦汉两代具体记载采矿技术的文献非常缺乏。除了一些零星记载外，没有专著。从文献和考古材料来看，汉代采矿业有三个明显的特点：第一是开采的矿藏种类增多。据《汉书·地理志》记载，当时开采的主要矿藏有铁、铜、金、银、锡、铅、丹砂、盐、玉、石油、天然气、雄黄、雌黄等十余种，其中尤以盐、铁、铜的开采规模最大，获利最多。“盐铁之利，二十倍于古。”“吴以诸侯即山铸钱，富埒天子。邓通，大夫也，以铸钱财过王者。”①公元前一世纪时，每年十万余人去“攻山取铜铁”，所凿矿井深达“数百丈”。②汉武帝时，全国设铁官49处，盐、铁官所在地一般即是重要的钢铁生产基地。从《汉书·地理志》及《续汉书·郡国志》的统计对比中得知，铁官所在地的41％是铁的产地。当时比较有名的54个采矿点分布在31个郡国。第二是开采的矿石种类有所增加。以铜为例，汉以前开采的铜矿石主要是孔雀石〔Cu2（CO3）（OH）2〕、自然铜（Cu）、赤铜矿（Cu2O）和蓝铜矿〔Cu3（CO3）2（OH）2〕。汉代又增加了硫化铜（CuFeS2）。山西运城洞沟东汉铜矿遗址就是开采硫化铜的古矿井③。第三，矿井中运输矿石的工具有显著进步，出现了和现在手工煤窑用的四轮小斗车类似的车子。河北承德汉代矿冶遗址出土了这种车子的铁车轮。
汉代采矿技术关于汉代的采矿技术，由于文献缺乏，我们只能据现存汉代古矿井了解。比如河南巩县铁生沟，有汉代采铁矿的矿区，内有方形和圆形两种竖井。类似的竖井在徐州利国驿汉代冶铁遗址采矿区也有发现。铁生沟矿井是沿矿脉平行掘进的，井下有道，有的巷道为斜坡形，可能与矿脉走向有关。沿巷道下掘，便进入矿床。从竖井和斜巷的位置看，当时已对不同的矿床采取了不同的采掘方法①。
河北承德专区汉代铜矿遗址，矿井约有一百多米深，中部采矿场上，遗留有坑木，整齐地堆成四方形，有两米多高，已经朽坏。有的坑木被压断，坑道里尚有未运走的矿石。矿石从坑道顶端（即掌子面）开采下来后，先运到采矿场，然后从矿井中运出去。发掘出来的采矿工具有铁锤、锤形器、钎子、铁锄、铁车轮等。由于矿井顺着矿脉开凿，因此矿井的形状不是直上直下，而是弯曲的。在有斜坡的地方，矿石靠人背，在平坦的坑道里，则用斗车拉②。
1930年，山东滕县宏道院出土的一块汉代画像石刻，描绘出采矿的劳动①《汉书·食货志》。
②《汉书·贡禹传》。
③安志敏等：《山西运城洞沟的东汉铜矿和题记》，《考古》1962年10期。①河南省文化局文物工作队：《巩县铁生沟》，文物出版社1962年版。②罗平：《河北承德专区汉代矿冶遗址的调查》，《考古通讯》1957年1期。场面。在开采场里，有的用镐挖，有的用钎凿，还有三人合作的场面：一人扶钎，两人用锤打。矿石挖出后，从竖井中提升出去③。这个画像石刻与古矿井遗址反映的情况相符。
③见《文物》1959年1期。
第五节 冶金
秦汉冶铁业的发展
秦所采取的政治经济措施，促进了冶铁业的发展，有利于钢铁技术的进步。始皇陵侧出土的秦代大型铁铧长达三百毫米，重十余斤。近年来河北围场县等地也先后出土秦代铁权。从战国时已用“铁杖”，“铁殳”作兵器看，《史记·张良传》记载夯土使用重一百二十斤的大铁椎，当非虚传。
汉代冶铁业较秦有更大发展。西汉中期，武帝刘彻和桑弘羊等实行盐铁官营，全国设立了四十九处铁官，人力物力相对集中，推广先进技术。西汉三大手工业中，冶铁业占着主导地位。《汉书·贡禹传》说：当时“攻山取铜铁，一岁功十万人以上”。实际上包括民间开采以及《盐铁论》所说“家人合会”这类小规模经营方式在内，参与冶炼铜铁的人数远不止此。西汉末年和新莽时期以盗铸论罪的数以十万计，就是证明。在广大群众实践的基础上，汉代出现了规模宏大的冶铁作坊。以河南为例，解放以来，经过普查、发掘和据文献所载，可以确定有冶铁遗址的所在已有十八处，所占面积达数万平方米至十余万平方米。其中，如巩县铁生沟、南阳瓦房庄、郑州古荥镇均经大规模科学发掘。巩县铁生沟发现大量经破碎拣选的矿石和木炭、铁渣，炼炉遗址十八座和藏铁坑、大铁块多件。南阳瓦房庄在三千平方米的发掘区域内，找到三个铸造区和一个炼钢锻造区，发现多个熔炉遗址，“人排”遗迹，大量铁范、泥范和各类铁器、耐火砖等。郑州古荥镇1965年、1975年两次发掘，发现两座大型炼铁高炉遗址，大积铁多块，其中最重者达二十多吨，烘窑十余座和大量泥范、铁器、铁渣、鼓风管、矿石等。温县西招贤村冶铁遗址在一座烘范窑内出土三百多套完整的叠铸泥范。这些重大发现为研究汉代冶铁生产和冶铁技术提供了十分重要的资料。
炼铁技术在炼铁技术方面，以古荥冶铁遗址为例，一号高炉炉缸呈椭圆形，面积达8.5平方米，炉高约5—6米，炉容达到50立方米左右，估计日产量有半吨到一吨，在当时技术条件下，这是相当可观的，也是世界上绝无仅有的。椭圆形炉型反映了冶铁工匠增大炼炉产量的重大努力和对鼓风与炉径相互制约关系的深入认识。在古代鼓风器风量、风压较小的情况下，这是扩大炉容，多加鼓风器，使风能达到炉缸中心的一个途径。炉基南面的坑中重达二十余吨的大积铁，证明高炉曾多次修筑、使用。对积铁、铁块和铁渣的分析和计算，证实汉代已有意识在炉料中加入石灰石作熔剂，以降低炼渣的熔点，改善渣的流动性和炉况。
汉代的生铁一般是高碳低硅的白口铁。由于炉温增高和熔铸技术的改进，从西汉前期起，就出现质量比白口铁为优的灰口铸铁，如河北满城刘胜墓所出车■就是用灰口铸铁造的。南阳瓦房庄出土的西汉东汉铁釜、浇口各一件则是高磷灰口铸铁。磷份增高，使铁水流动性改善，适用于薄壁大型容器的铸造，即使在现代也还有这样使用的。汉代出现这种新的铸铁材料，应是冶铁工匠有意地加入高磷铁矿或富磷熔剂的结果。特别重要的是，在巩县铁生沟和南阳瓦房庄出土的铁器组织中还发现了质量十分优良的球状石墨（铁生沟铁铲和瓦房庄铁），与现行球墨铸铁国家标准中的一类A级球状石墨相当。球墨铸铁是1947年才在英国研制成功的一种高强度铸铁材料，目前在工业生产中应用广泛。在其研究过程中曾受到韧性铸铁中偶而出现的球状石墨的启发。而我国早在西汉后期已出现了球墨铸铁，可说是冶铸史上的一个奇迹。
制钢技术汉代工农业生产和军事活动的需要，使各种制钢技术得到蓬勃发展。西汉前期刘胜墓所出钢剑，经检验是由块炼铁渗碳反复锻打而成的，由于锻打次数增多，钢的质量比战国燕下都钢剑有明显提高。到了东汉时期，又出现了以炒钢为原料的经“三十炼”的金马书刀和钢刀。《汉金文录》著录的永元错金书刀，铭文为“永元十六年（公元104年）广汉郡工官..卅炼史成长荆守丞主”。1974年山东苍山县出土的东汉钢刀，铭文有“永初六年（公元112年）五月丙午造卅炼大刀吉祥”，为接近共析成份（碳含量千分之八）的高碳钢锻成。稍后一些时期，在东汉中平年间（公元184—189年）又出现具有“百炼清刚”铭文的百炼钢刀。
另一卓越的制钢工艺——铸铁脱碳成钢，则是从高度成熟的铸铁柔化术衍变而来。通过长期反复的实践，汉代冶铁工匠对于生铁的机械性能随着碳份的高低而变化这一点已有深入的认识。在实践上，他们能够把碳含量达4％左右或更高的铸铁，经过脱碳使内层也消除白口铁的组织，通体都成为高碳钢。这样，就创造了一种在固态下通过高温脱碳处理，把生铁变成钢的先进工艺。郑州东史马出土的东汉铁剪和南阳东汉铁戟等，就是这样制成的。由于生铁在浇注过程中，非金属和金属夹杂物可上浮撇去，金属组织较为纯净。因此，铸铁脱碳后所得到的钢，和现代碳素滚珠轴承钢的质量相近。这种制钢工艺从目前资料看，是我国所独有，很有独创精神。
西汉时期钢铁技术最重大的成就是炒钢（或炒铁）的发明。它是在地面上挖出缶状炉缸，内层涂以耐火泥，上置顶盖，做成炒钢炉。冶炼时，将生铁料烧成熔融或半熔融状态，鼓风吹炼并加搅拌，使成为熟铁，或在有控制地脱碳的条件下成为低中碳钢以至高碳钢。流传至今的传统炼钢工艺仍沿用了这种方法。因为它以生铁为原料，价廉易得，生产率高，因此和其它制钢方法相比，有极大的优越性。它的出现和逐步推广改变了整个冶铁生产的面貌，是钢铁发展史上有划时代意义的大事情。炒钢技术及热锻制钢，大大促进了百炼钢的发展，使之进入成熟阶段。巩县铁生沟和南阳瓦房庄都出土有炒钢炉，说明炒钢技术可能在西汉中期或稍迟时已经发明。东汉时期铁器种类增多，锻铁器比铸铁器有明显增加，铜兵器全被铁兵器取代，社会生产力也较西汉有提高，这和炒钢的发明和推广是分不开的。
制钢术的进步，需要更多的生铁作原料，从而促进炼铁技术的发展。巩县铁生沟似已试用煤来冶铁。用煤作燃料是冶铁技术提高的重要因素。在鼓风技术方面，东汉时期以水力为动力，创制了“水排”鼓风装置，在钢铁史和机械史上都有重大的意义。从南阳地区诸冶铁遗址的实地调查看，有些炼炉即建在河边，很可能采用水力鼓风。南阳自战国以来即以冶铁著称，南阳大冶孔仅曾任西汉大司农和大农丞领盐铁事等要职，境内又有丰富的水利资源，“水排”在这里产生是很自然的。
铸造技术在铸造技术方面，汉代使用铁范和韧性铸铁更加广泛，技术上高度成熟。如南阳瓦房庄出土经检验的铁农具就有八件是韧性铸铁的，并且大都是质量较好的黑心韧性铸铁。它们铸作精细，退火完全，有的和现代韧性铸铁已无原则区别。温县烘范窑出土的叠铸范是战国齐刀币叠铸技术的进一步发展。其中共有十六类铸件，三十六种规格，如各种车马器和权等，最多的一次可铸得八十四件铸件，工艺设计和制作都十分精巧。为了易于清理、打磨，内浇口薄仅2毫米，采用预热铸型浇注。这一技术在解放后多年内仍被一些工厂用以大批量地铸造纺织机、缝纫机的零件。
汉代《淮南万毕术》说：“曾青得铁则化为铜。”“曾青”指天然硫酸铜。它与铁作用得金属铜。这就是胆铜法，它开创了水法冶金的新途径。关于铜镜铸造方面，长期使人们感兴趣而又众说纷纭的是透光镜的铸作。河南省博物馆所藏西汉铜镜一面，经过测试，证实有“透光”效应①。近年来经用现代科学方法研究与试制，已经弄清楚它的作用机理，主要是由于镜体很薄，又在背面铸出花纹，冷却时造成铸造应力，再加磨制，而使镜面具有微小的曲度，这样在光的照射下，就可将镜背花纹、文字反映出来。汉代一些少数民族如居住在滇池周围地区的滇族具有发达的青铜文化。
石寨山、李家山等处先后出土的大批青铜器和铜柄铁剑等，造型、铸作都很精美。其中，如贮贝器盖的细小部件，应是用失蜡法铸成的。大量青铜农具（如斧、等）的出土，证实这里也和商周时中原地区一样，曾使用青铜农具进行耕作。汉代式样的“滇王之印”和铜洗，又说明汉代在云南设郡后，这一地区和中原的联系有所加强，加速了经济、文化发展。此外，如广西岭溪县等地出土的五铢钱、铜鼓等，也是各民族间文化交流，共同发展的实物例证。
①赵新来：《介绍一面西汉透光镜》，《河南文博通讯》1979年3期。
第六节 机械
农业机械
农业机械方面，牛耕的推广是社会生产力发展中的一件大事。汉武帝时推广大型铁农具，牛耕得到进一步普及。所谓“耦耕”，当是两牛抬扛合引一犁的耕作方式。汉代畜力犁已采用犁壁，从山西平陆等地汉墓出土的犁耕图看，犁由犁辕、犁梢、犁底、犁铧、犁壁组成，并可用犁箭调节耕地深浅，已基本定型。长江中、下游，在西汉时期农业生产还比较落后，如《史记》所说：“饭羹鱼，或火耕而水耨。”东汉以后，南方逐步推广水利与牛耕，并普及东北、西北和西南的部分地区。
由赵过倡制的三脚耧，是武帝时期推广应用的先进播种机械。它有三条耧脚，下套三个小铧，用来开沟；每两脚间为一田垄；由闸板调节耧斗开口，以控制种子流量；耧后拖挂一木棒，木棒下端为方木框，横放垄上，一次可完成开沟、下种、覆盖等工序。这可以说是最早的畜力播种机。《盐铁论》说：“铁器，民之大用也。”又说：“器便于不便，其功相计而倍也。”这正是汉代对使用农业机械和先进农具的正确认识。
扬水机械和风扇车在扬水机械方面，除使用桔槔和辘轳外，到东汉毕岚已发展为翻车。《后汉书·宦者·张让传》记载：中平三年（公元186年）“又使掖庭令毕岚铸铜人四，..又作翻车、渴乌，施于桥西，用洒南北郊路，以省百姓洒道之费。”翻车主要是应用链传动的原理，将低处的水提升到高处，可用于灌溉和排水等。它在当时是世界上最先进的扬水机械。
西汉时，我国已经使用了轮扇。《西京杂记》记载：“长安巧工丁缓..作七轮扇，连七轮，大皆径丈，相连续。一人运之，满堂寒颤。”1973年河南济源县西汉晚期墓葬中出土了陶风扇车明器。这说明至迟在西汉晚期，已经发明了谷物脱粒后，清理籽粒，分出糠粃的风力机具。它把轮扇连续扇风以及籽粒重则沉、粃轻则飏的经验巧妙地结合起来，应用于一个机械之中，确是一种新颖的创造。在辽阳三道壕东汉晚期古墓的壁画上还有另一种玩具风车。
水碓用脚踏碓来舂米，发明很早。东汉时桓谭《新论》载有水碓，已利用水力驱动水碓。南阳地区又用水力来驱动鼓风器，称为“水排”，更是机械史和冶金史上的重大发明。欧洲十六世纪用水力鼓风，对当时的钢铁生产曾起了很大作用。中国“水排”的使用比欧洲早一千七、八百年。由于它“用力少，见功多”，逐步得到推广，直到近代，在东南、西南等地区仍有使用于炼铁的。水排是根据水碓凸轮传动的原理，使水碓通过曲柄摇杆、绳、绳轮和鼓风器联接而创制的，是中国最早的具有动力机、传动机构和工作机的机器。据《后汉书·杜诗传》记载，南阳太守杜诗注意冶铁生产，兴修水利，“造作水排”，对这一鼓风机械的推广应用，起了促进作用。
候风地动仪汉代在机械方面的另一杰出成就，是张衡发明的著名的候风地动仪。中国古代对地震这一自然灾变早有认识，有世界上最丰富的地震记录，从而产生了创制地震仪的科学构想。张衡生于东汉章帝建初三年（公元78年），《后汉书·五行志》载，从公元92年起，连年发生地震，出现地裂、山崩等灾变。正是在这种地震频仍和战国以来机械学发展的基础上，经过刻苦的钻研、摸索，张衡在阳嘉元年（公元132年）制成了世界上第一台地震仪（候风地动仪），比欧洲同类仪器早一千七百年。据《后汉书·张衡传》，候风地动仪是用精铜铸造，形似酒樽，直径约1.94米，高约2.72米的大型仪器。器内正中立有“都柱”，周围有八条滑道（“八道”），装有八组杠杆。樽体周围按东、南、西、北、东北、东南、西北、西南八个方向排列铸有八个龙头，分别对应“八道”。龙头口含铜丸，下蹲八个张口向上的铜制蟾蜍。它的原理和现代倒立式震摆相同。当地震震中较远时，由于体波（在地球内部传播的地震波）传播速度较快，首先被仪器接收，因惯性作用，都柱倾倒，通过杠杆作用，龙口张开，铜丸落入蟾蜍口中，发出响声，即可报知地震。文献记载及现代实验表明，这种装置能测得一、二级的无感地震。地动仪和张衡所制浑仪、浑象都设在洛阳灵台。有一次陇西发生地震，地动仪的西方龙口落下铜丸，从而作出正确的记录。过了几天，人们才从驿马邮传知道陇西地震的确讯。这证实了地动仪的准确性和可靠性，是符合科学原理的。它的结构和形象，由王振铎先生复原，现陈列在中国历史博物馆内。此外，张衡还发明了水运仪象（“作浑天仪，以漏水转之于室内”），这是我国第一台用水力作动力的天文仪器，又是最早的机械计时器。
《西京杂记》记载：“汉朝舆驾祠甘泉汾阴，备千乘万骑。太什执辔，大将军陪乘，名为大驾。司南车，驾四，中道。..记道车，驾四，中道。”沈约所著《宋书》与《宋史》都说张衡制作过司南车，或称指南车。记道车又叫记里鼓车。它利用车轮的转动自动表示出车行的里数，和现代汽车上的里程表的作用相同。
机械中转动原理的应用秦汉时期，机械中应用了凸轮传动、链传动、曲柄摇杆传动等原理，这是这一时期机械技术的重要成果。根据考古发掘所得的实物和文献记载，至迟在西汉就发明了齿轮，并且不久就应用了齿轮系①。1975年山西省永济县出土了两个铜齿轮，相互啮合较好。据同时出土的遗物推断，这两个齿轮至迟是西汉的遗物①。记里鼓车必是通过齿轮系传动实现准确可靠的记程，张衡的水运仪象和指南车也必是采用了齿轮系②。可见，汉代已对齿轮传动比有定量的认识，这是机械学的重大进步。秦汉时期掌握的几种基本的、重要的机械传动原理，为后世机械技术的发展打下了基础。
①刘仙洲：《中国机械工程发明史》第一编，第93页，科学出版社1962年版。①陆敬严、田淑荣：《中国古代齿轮新探》，同济大学科技情报站印。
②刘仙洲：《中国机械工程发明史》第一编，第93页，科学出版社1962年版。《西京杂记》记载，西汉巧工丁谖作“被中香炉”，在任何位置均保持水平不致倾倒，其持平装置和现代陀螺仪的万向支架相似，反映出汉代机械学所达到的高度水平。
机械与冶金技术的发展发明与应用机械，要求有相应的制造技术。金属零部件的采用对机械制造又提出了更高的要求。冶金技术的发展使金属切削加工技术进入了一个新的阶段。近年在河北满城一号汉墓中出土的五铢钱，其外圆上有车削或锉削的痕迹，刀花均匀，切削振动波纹清晰，椭圆度很小。同墓出土的器物中，还有铁锉、铁凿、三棱型青铜钻、青铜弩机和青铜箭头等。其中，青铜弩机的结构相当复杂，但加工精度和表面光洁度很高，青铜箭头经过了抛光。以上表明当时的金属加工已达到了一定的水平。秦始皇陵出土的铜车马不仅反映了当时高超的冶铸技术，也展示了各种机械联接方式，如镶铸、铸焊、对焊、钎焊、过盈联接、销联接、铆接以及精确的孔加工技术和装配技术。王莽时中国已有先进的测量工具，其结构和功能基本上与现代卡尺相同①。
①（英）李约瑟：《中国科学技术史》（英文版）第四卷第二分册，第61页。
第七节 交通运输
陆路交通
秦汉时期，陆路和水路交通都得到了较大发展。
驰道和栈道的修建，是秦汉时期规模宏大的筑路工程。秦始皇统一中国后，下令筑驰道，以咸阳为中心修了多条大道。如从咸阳到今包头西面修筑的驰道，宽达22米，有的路可高出道旁1—1.5米，用红砂岩石填筑，山口凿出宽达50米的通道，工程技术水平很高，规模很大。
栈道的修筑始自战国，秦汉时有了进一步的发展。栈道盘旋于高山峡谷之间，因地制宜采用不同的工程技术措施，或凿山为道，或修桥渡水，或依山傍崖构筑用木柱支撑于危岩深壑之上的木构道路，表现了在筑路工程中适应十分复杂的地形条件的出色的技术能力。西汉前期已有四条通四川的栈道。东汉时在三门峡黄河北岸开凿栈道，于花岗岩悬崖上，向壁凿出凹字形空间，路面宽1—2米，工程非常艰险，至今犹存和平年间的题记。
陆路交通的主要工具是各种车辆。汉代车型名目繁多，如《汉书·舆服志》所载辂车、安车等。车辆设计因不同的用途而异，大多为两轮车，还有结构简便、灵活适用的独轮车和稳定性强、载重量大的四轮车。辽宁辽阳西汉遗址出土有铁车輨（车轴承）、车■（铁圈）等物，说明汉代已在车轴上加铁圈，使与铁轴承相配，其间加上油脂润滑，以增强车轮的牢固性，减少与轴承的摩擦力。
水路交通和造船业与陆路交通相并行的是水路交通的发展及造船业的兴盛。秦代开凿的灵渠，沟通了长江和珠江两大水系。它的总体布局和具体设计都是很科学的，在我国和世界航运史上都占有重要的地位。
汉代已有比较完整的水军体制，发展了用途不同、类型多样的舰船。东汉刘熙在《释名》中记载有艨艟、舰、船、艇等船型，分别用于作战、航行。此外还有“高十余丈”的“楼船”。
汉代船舶技术的进步还表现在橹、舵和布帆等的发明和应用。橹是比桨效率高的推进工具，俗语有“一橹三桨”之说。船尾舵的出现大概在两汉之交，它使人们能够轻便灵活地掌握特定的航向。刘熙《释名》说：“随风张幔帆。帆，汎也，使舟疾汎汎然也。”这说明至迟到东汉已使用布帆，它是利用风力解决船舶动力问题的重大发明。橹、舵、帆的使用，标志着汉代造船、航海技术已较成熟。有人认为，1974年在广州发掘的秦汉遗址，是一所造船工场，并据船台规模推算，已能造宽达七、八米的大船。但也有人认为这处遗址是一水上建筑。因此，这个问题还有待进一步研究。
由于造船、航海技术的成熟，海上交通已很发达。史书记载，汉武帝时，海路交通已可达今朝鲜、日本、印度尼西亚、苏门答腊、缅甸、印度、斯里兰卡、马来半岛等。在朝鲜、日本和印度尼西亚都曾有汉代文物出土，是当时经济文化交流的见证。东汉桓帝时，大秦王派遣使者航海来到中国，又开辟了中国和大秦之间的海上通路。这在本卷别处都已有所论述。
第八节 造纸术
造纸术是中国古代科学技术的四大发明之一，是中国对于世界文明的伟大贡献。关于造纸技术的起源，它的发明者究竟是谁，目前学术界尚有争论。长期以来，人们根据《后汉书·宦者·蔡伦传》的记载，一直认为纸是东汉蔡伦于永元十七年（公元105年）发明的。但近年在甘肃金关、陕西扶风、甘肃天水放马滩等地的考古发掘中，先后发现了西汉古麻纸，从而说明我国至迟在西汉就已经发明了造纸术。这在本编第三章中已有较多的论述。
蔡伦虽不是纸的最初发明者，但他是造纸技术史上杰出的革新家。蔡伦字敬仲，桂阳（今湖南耒阳）人，是汉和帝时的宦官。永元十七年（公元105年）他把用树皮、麻头、破布和旧鱼网制成的纸，献给汉和帝。这种纸非常受人欢迎，并很快在全国得到推广，“故天下咸称蔡侯纸”。在造纸工艺方面，除漂洗、碎切、浸沤、舂捣、打浆外，还可能采用了用石灰碱液进行烹煮的化学处理方法，以使植物纤维更易分解。蔡伦的伟大功绩在于他“造意用树肤、麻头、敝布、鱼网为纸”，在造纸原料上和方法上都有革命性的改进，使得纸的大量生产成为可能，为纸的推广和普及开辟了广阔的道路。蔡伦之后，东汉末建安年间，东莱（今山东黄县东南）人左伯，字子邑，“擅名汉末，又甚能作纸”。南齐萧子良在答王僧虔的信中说：“左伯之纸，妍妙辉光。”据说左伯的造纸法到唐代还在沿用，但具体制法已不可考。
第九节 陶瓷
陶塑技术
秦都咸阳宫殿遗址出土的大量空心砖、板瓦和瓦当，以及秦始皇陵陶俑坑出土的大批兵马俑，反映了秦代制陶技术的高超水平，在出土的大批兵马俑中，最高的将军俑身高达1.96米，陶马体型大小与真马相似，高约1.70米。俑是泥质灰陶，相当坚硬结实，烧成温度在900度左右，气孔率26％，吸水率15％，这说明俑是在还原气氛中烧成的。
汉初的陶塑艺术，明显继承了秦代的艺术风格。型体虽比秦代小，但仍然比较高大，注意细节的刻划，形象生动逼真，威严庄重。题材方面，除了军阵场面外，还有宫廷侍女、乐舞、杂技、宴饮等。西汉后期，陶塑所反映的则是地主阶级追求财富，追求生活享乐的内容。到了东汉，陶塑题材更加广泛，有说书俑、农夫俑、舞蹈俑、乐俑、动物俑等。
画像砖和瓦当建筑用陶方面，汉代的画像空心砖比秦代更发展，砖面上拍印的画面，题材更广泛，内容更丰富，形象更生动，使得画像空心砖不单是建筑材料，而进一步成为富有艺术价值的陶质工艺品。这种画像砖，还为今天的历史研究，特别是中国古代科学技术史的研究提供了真实资料。如河南郑州新通桥汉墓画像砖。画像内容包括阙门建筑、各种人物、乐舞、车马、狩猎、驯兽、击刺、禽兽、神话故事等四十五种①，其中许多内容跟科学技术有较密切的关系。
四川发现的东汉砖室墓中的画像砖，并不是用作建筑材料，而是作为装饰品。这种画像砖的画面题材非常广泛，概括起来大致有五类：第一类是生产场面，包括播种、收割、舂米、酿造、盐井、探矿、桑园等。第二类是建筑画像砖，主要是庭院建筑及室内陈设和阙观建筑两项。第三类是社会风俗场面，包括市集、宴乐、游戏、舞蹈、杂技以及官宦士绅的家庭生活等。第四类是车骑出行的场面，反映了封建统治阶级骄奢的生活。第五类是神话故事②。
汉代瓦当的特点是文字瓦当占大多数。按文字内容可分为四类：①宫殿类；②官署类；③祠墓类；④吉语类。除文字瓦当外，还有带纹饰图案的瓦当，画面仪态生动。尤其以王莽时期的青龙、白虎、朱雀、玄武四神瓦当为代表作，画面气势磅礴，姿态雄伟。
铅釉陶的发明汉代制陶工艺的一个重大成就是低温铅釉陶的发明。它的应用和推广，为以后各种不同色调低温釉的出现奠定了基础。铅釉陶大约在汉宣帝以后才有较快发展。到东汉，已在甘肃、山西、河北、山东、湖南、江西等地流行。①郑州市博物馆：《郑州新通桥汉代画像空心砖墓》，《文物》1972年10期。②冯汉骥：《四川的画像砖墓及画像砖》，《文物》1961年11期。
它的主要着色剂是铜和铁，在氧化气氛中烧成。铜使釉呈现翠绿色，铁使釉呈黄褐和棕红色，釉层清澈透明，表面光滑平整。但是汉墓中发现的铅釉陶全是明器，无实用器物。这可能跟它的低温烧成，不宜实用有关。从化学成份上看，这种釉药主要含氧化铅（约65％）和氧化硅（约30％）及少量的金属氧化物着色剂，是一种低熔点（约700℃）的硅酸铅玻璃物质。它的主要原料同古代炼丹家使用的丹药原料十分相似，说明铅釉的发明和发展与古代的炼丹术有一定的内在联系。
原始瓷秦代的原始青瓷，是1977年在陕西临潼秦始皇陵内城与外城之间的秦代房基中发现的。它与战国早、中期的原始瓷存在很大的差别，例如，胎、釉原料不同，器物成型方法不同，品种和装饰也不同。从西汉到东汉早、中期的三百年间，原始瓷得到了迅速发展，并且在东汉中、晚期发展为瓷器，其烧制技术已基本成熟，从而开创了我国陶瓷生产的新阶段①。据中国科学院上海硅酸盐研究所对浙江上虞小仙坛东汉瓷窑遗址出土青瓷片的分析，制瓷原料采用窑附近的瓷土矿，烧成温度已达1310±200℃，釉料中含氧化钙15％以上，着色剂氧化亚铁（FeO）的含量为1.26％，三氧化二铁（Fe2O3）的含量为0.58％，其还原比值为2.17，表明是在还原气氛中烧成的。釉呈较为纯正的青色，没有流釉现象。瓷胎的显微结构与近代瓷基本相同，说明东汉时我国已经比较成功地掌握了复杂的青瓷烧成技术。东汉瓷器的主要品种是青釉瓷和黑釉瓷，主要产地在今浙江的上虞、慈溪、宁波和永嘉一带。新出现的瓷器，无论在造型技术和装饰风格等方面，还不可避免地存在许多与原始瓷相似之处，尚未形成自己特有的艺术风格。
①中国硅酸盐学会编：《中国陶瓷史》第122页，文物出版社1982年版。
第十节 玻璃
近年考古发掘表明，我国早在西周时就自创了与西方古代玻璃组成迥异的铅玻璃。战国时玻璃制作技术已达到较高的水平。湖北随县曾侯乙墓出土的大批精美玻璃珠串即为实物证据。作为文字旁证，公元前四世纪的《庄子·让王》及公元前二世纪的《淮南子·览冥训》中，多次提到：“隋侯之珠”。对于这种玻璃珠的制法，东汉王充《论衡·率性篇》云：“隋侯以药作珠，精耀如真。”
秦汉时期的玻璃制作技术大概掌握在炼丹家手里，主要是伪充真玉，或供服食之用。东汉王充在《论衡》中说：“道人消炼五石，作五色之玉，比之真玉，光不殊别，兼鱼蚌之珠。”自汉代起，又不断有质量较高的外国玻璃输入。《汉书·西域传》载：“罽宾国（今克什米尔）出虎魄、壁流离。”与此同时，西方的玻璃技艺也传入中国。
第十一节 漆器
漆器在我国有悠久的历史。据史书记载，在尧舜禹时代，就已经使用加进红或黑色颜料的色漆髹饰食器或祭器。到秦汉时期，漆器手工业的规模和范围更加扩大，髹漆工艺有了进一步的发展。《史记·货殖列传》载，商人在“通邑大都”，可以经销“木器髹者千枚”，“漆千斗”，足见当时漆器业的发达。《史记·滑稽列传》中有关于制漆用“阴室”的记载。漆汁在阴湿条件下聚合成膜后容易干涸，而阴室的建立正是为此创造条件。本世纪以来，各地出土的漆器，种类繁多，质量优良，长沙马王堆汉墓出土的大批精美漆器，便是漆器工艺提高的明证。名贵的漆器，其价格远过铜器，《盐铁论》说：“一文杯得铜杯十”。
汉代漆器的制作有相当细致的分工。从出土汉代漆器的铭文看，当时髹漆技术的工序有：素工（作内胎）、髹工和上工（上油漆）、黄涂工（在铜制附饰品上鎏金）、画工（描绘油彩纹饰）、■工（雕刻铭文等）、清工（最后修整）等。此外还有供工（负责供料）、造工（管全面的工师）以及护工卒史、长、丞、掾、令史、佐、啬夫等监造工官，组织十分严密。各工序顺次相接，分工合作，使漆器生产工艺日臻完善，盛极一时。
漆不仅用于漆器，他如船只、建筑物等，也常用漆来保护并增加美观。
由于漆的广泛应用，漆树种植面积很大，种植者亦极富有，《史记·货殖列传》载，“陈、夏千亩漆”，其人与“千户侯等”。
第十二节 酿造
秦汉时期的制曲技术有明显提高。汉代扬雄的《方言》里，已经出现了许多种曲的名称。东汉许慎在《说文解字》里说：■、■、■，“饼曲也”。饼曲至今仍是通用的酒曲，而秦汉时就已开始制造。秦汉时期酿酒工艺有一个重大革新，即酿酒单独用曲，初步形成了我国酿酒的独特体系。《汉书·食货志》载：“一酿用粗米二斛，曲一斛，得成酒六斛六斗。”这不仅是最早记录酿酒单独用曲的配方，而且是关于酿酒原料与成品比例的最早记载。秦汉时期的酿醋、作酱工艺也有较大发展。《齐民要术》引汉人所著《食经》说：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽，炊。暴极燥，以酒醅灌之。任性多少，以此为率。”据此可知，我国以酒酿醋的方法至迟应起源于汉代。《齐民要术》还引汉代《食经》中的“作麦酱法”云：“小麦一石，渍一宿，炊。卧之，令生黄衣。以水一石六斗，盐三升，煮作卤。澄取八斗，著瓮中，炊小麦投之，搅令调匀。覆着日中，十日可食。”此外还有作肉酱法、作鱼酱法等等。
第十三节 制盐
煮盐是秦汉时期重要的手工业之一。汉武帝时实行盐铁专卖制度。著名的《盐铁论》反映了盐在当时国家经济中所占的重要地位。《史记·货殖列传》记载：“山东食海盐，山西食盐卤。”盐卤即池盐。《盐铁论》则说汉代海盐场规模大的有千余人之多。井盐多集中于四川境内。常璩《华阳国志·蜀志》载：“周灭后，秦孝文王以李冰为蜀守。冰能知天文地理，..又识齐水脉，穿广都（今四川双流县境）盐井、诸陂池，蜀于是盛有养生之饶焉。”近年成都附近汉墓出土的汉画像砖中，发现几幅描写当时盐井的开采情况图，从中可以看到盐井取卤用的起重设施，汲卤滑轮，以及火井煮盐活动等，这表明汉代井盐生产已经具有较高水平和相当大的生产规模。
第十四节 石油天然气
中国是世界上最早开发利用石油资源的国家之一。早在秦汉时期，就已出现有关石油天然气的文献记载。《汉书·地理志》称：“高奴有洧水，（肥）可■”①。高奴即今陕西延长一带，这里后来成为我国最早的一处油田。洧水是今延河的一条支流。这里的石油，埋藏较浅，地表经过长期的侵蚀，石油渐渐露出，并在河水携带下，漂浮水面，从而被人们发现。当时人们已知道石油的可燃性，并按其状称之为“肥”。此后又发现甘肃酒泉的石油。《后汉书·郡国志》“酒泉郡”“延寿”刘昭注引《博物记》说，那里的石油“如煮肉洎，羕羕永永，如不凝膏，然之极明，不可食，..谓之石漆”。
石油天然气埋藏在地下，它的开发利用，与凿井技术的发展是密不可分的。我国是世界上最早掌握凿井技术的国家，早在六、七千年前的河姆渡氏族时期，已有人工开凿的井。随着劳动生产力的提高，劳动经验的长期积累，人们凿井技术也向前发展，特别是铁器的广泛使用，为凿井技术开辟了新的道路。春秋时期我国开凿的井，深度有的已超过800英尺①。战国后期（公元前255—前251年），在李冰的带领下，四川广大地区开始穿盐井、诸陂池②，为地质凿井和石油天然气的开发利用提供了必要的条件。最早开始地质凿井的巴蜀地区，恰好是石油天然气的富集区。人们起初并不是为了开凿油气井，而是在挖凿盐井的过程中，偶然发现石油天然气。有人甚至认为天然气井就是盐井③，这与世界其他地区石油天然气的初次开发有着共同特点。
如果说秦汉时对石油的开发，仅限于油苗发现阶段，那么，大量史料表明，当时人们对天然气这种新能源的认识和开发利用已达到较高水平。最初的天然气井被人们形象地称为“火井”。四川临邛县的天然气井是我国记载较早的天然气井之一④。《华阳国志·蜀志》提到：“孝宣帝地节三年（公元前67年）..时又穿临邛、蒲江盐井二十所。”这说明西汉宣帝时临邓已广开盐井，在这基础上发现临邛“有火井，夜时光映上昭。民欲其火，先以家火投之。顷许，如雷声，火焰出，通跃数十里。”又据刘敬叔《异苑》卷四载：“蜀郡临邛县有火井。汉室之隆，则炎赫弥炽，暨桓、灵之际，火势渐微。”可知临邛天然气井最晚应始于宣帝之后，“汉室之隆”的时期，也就是通常所说“光武中兴”这一阶段，即公元25—54年。人们很快根据天然气的可燃性，把它用于照明，“以竹筒盛其光，可拽行终日不灭也”①。因为天然气燃烧所发出的热量大，温度高，比干柴、木炭等燃料的性能优越，所以人们把它用于煮盐生产。天然气井是开凿盐井的副产品，同时也促进盐业生产的发展。四川成都西门外出土的汉代画像砖提供了当时人们利用天然气煮盐的情景。五口大锅，并排置于灶上，在灶门处排列着三、四根管线，直通锅底，这些并排的管子，输送天然气，供盐锅下燃烧用以煮盐②。另外，邛崃①见王先谦《汉书补注》。
①（美）维斯里·欧文：《石油发现者的历程》（英文版）。
②《华阳国志·蜀志》。
④见《后汉书·郡国志》“蜀郡”“临邛”刘昭注引《博物记》及《蜀都赋》注。①《华阳国志·蜀志》。
②见（英）李约瑟著《中国科学技术史》（英文版）第四卷第二分册图396的说明文字。县花牌坊出土的另一块画像砖也表明，汉代我国劳动人民已开始利用天然气煮盐③。用天然气煮盐，蒸发快，收效大。据《后汉书·郡国志》“蜀郡”“临邛”刘昭注引《蜀都赋》注云：“取井火还煮井水，一斛水得四五斗盐，家火煮之不过二三斗盐耳。”此外，《华阳国志》、《四川总志》等书也有同样的记载④。这些资料表明，中国人不仅创建人类历史上第一批天然气井，而且最早利用天然气从事盐业生产。中国是世界上最先征服天然气的国家，并以此为能源，为世界科技史和能源开发史谱写出光辉灿烂的篇章。
天然气井是钻凿水井和盐井过程中发现的。它的燃烧现象，曾使科技不发达的古代先民为之迷惑。《汉书·郊祀志》记载，汉宣帝神爵元年（公元前61年）“祠天封苑火于鸿门”。同书《地理志》中亦有“西河鸿门县有天封苑火井祠，火从地中出”的记载。另外，应劭在《地理风俗记》中亦提及訚阴县火井庙①。上面所提到的鸿门、訚阴即今陕西省神木县一带，属于鄂尔多斯盆地的东北边缘，这一带出现天然气苗是极可能的。古代先民最初接触到天然气时，认为地下冒火是神的表现，所以建庙立祠，以示恭敬。像这样对天然气井的崇拜，并非仅见于中国。《马可·波罗游记》中同样记载中亚地区的拜火教徒对巴库天然气井顶礼膜拜的场面。天然气燃烧，有时极为恐怖，火焰高达数十米，面对面目狰狞的熊熊烈火，我国先民并没有单纯地、一味地敬奉它，而是利用它的特性为人类造福，使人们生产生活得以改观。天然气井以其神奇的出现，壮观的燃烧和广泛的应用，为文人骚客提供歌咏的极好题材。《蜀都赋》中盛赞天然气井，把它与铜梁、金堂、龙湫相媲美，当作蜀地名胜，其后人们对天然气的歌咏更是接续不绝。
③中国自然科学史研究所主编：《中国古代科技成就》，第308页，中国青年出版社1978年版。④《华阳国志·蜀志》记载：“取井火煮之，一斛水得五斗盐，家火煮之，得无几也。”《四川总志》记载：“井有水火，取井火煮水，一斛得盐五斗，家火煮之则盐少。”
①《地理风俗记》：“訚阴县西五十里，有鸿门亭天封火井庙，火从地中出。”