大秦武器強大到逆天，製造誤差只有幾微米，它是怎樣做到的？

作者：爵至徹侯

商鞅變法後，秦國虎狼之師開始了他們東出崤函，蠶食鯨吞六國的征程，經歷近一百三十年的廝殺，天下諸侯盡併兼於秦。考察秦軍的戰績，武備情況是其中一個角度，恩格斯指出「暴力的勝利是以武器生產為基礎的，而武器生產本身又是以一般生產力為基礎的。」戰國晚期的秦軍武器如何，是否較之他們的敵人更有優勢呢？

秦朝「令人髮指」的標準化成就

自1974年秦始皇陵兵馬俑坑集中出土一批秦兵器以來，關於秦兵器的研究，都發現了秦國兵器的兩個方面的特點，一是標準化制式化，這體現了秦兵器製造工業在設計指導和管理思想上的先進性，二是青銅兵器的絕大佔有比例，較之普遍認識的戰國時代鐵器大發展大普及的歷史背景看，又反映出相對「落後」的一面。如果把秦兵器放在更廣闊的背景下進行分析，或可得出較為合理的解釋。獨步一時的「標準化」——秦兵器在標準化製造方面的成就有多高？

「標準化」之所以被視作秦兵器的先進性特徵，是因為它一般來說是近代工業時代到來後發展成熟起來的概念。現代的工藝標準化包含如下幾個方面，首先是在有意識地對重複性的對象，以統一、簡化、協調、最優化為原理，制定出標準，實現產品系列化，通用化，組合化和模塊化。

以秦兵馬俑坑出土的秦兵器為觀察對象，如數量最多的青銅箭鏃，4萬枚箭鏃中，只有7支與其它形制不同，在同型式的箭鏃中，隨機抽取172枚，同一鏃不同主面的相應尺寸誤差僅為幾微米，同一鏃和不同鏃的主面輪廓的不重疊誤差分別小於0.15和0.16mm。與箭鏃配合使用的發射器具弩機，從全部28套中抽取13套，發現各零件尺寸亦基本相同，特別是銷和銷孔的間隙配合有較高精度，零件互換不成問題。

箭鏃范

秦國取得高度成就的制度原因

那麼，在近代工業出現之前，秦人是如何實現了如此高水平的標準化兵器製造的呢？除了眾所周知的秦國「物勒工名，以考其誠」的嚴格法律管理規定的保障外，至少還有如下原因。

首先，從制度層面看，標準化是戰國時代國家行政管理制度運作的必然要求。戰國時代，隨著宗法組織的不斷瓦解，國家管理模式轉向為集權的官僚行政模式，這一模式在技術方面的一個特徵是以文書為載體，以實現國家對社會資源儘可能廣泛高效的控制和汲取為目的，因此在管理的方方面面，都必然要求儘可能地推行標準化以實現對管理對象的直觀量化，以提高效率。

在以農戰兩方面為戰國國家主要目的的要求下，首先是制定了統一的度量衡標準。並將其運用于田租徵收並擴大到社會生活的方方面面，為此，戰國國家製作了較為精確的度量衡標準器，並以制定相應法律保證其推行於全國，如上海博物館藏商鞅方升，銘文為「十六寸五分寸一為升」實測容積為202毫升，為考慮到在實際使用時，不同穀物有不同的堆密度，在秦簡中特別規定了黍粟、糲米、麥和水在同重量下的不同體積以便於換算。

同時在標準器管理上，也以法律形式規定地方官員必須定期校準所使用的度量衡器，如有誤差則予以相應懲罰。另外，度量衡標準一經制定既長期穩定，乃至我們在漢代的《九章算術》中依然可見「程粟一升」的容積與商鞅方升一致。長期穩定有效的度量衡標準管理，是實現各手工業門類生產標準化的基礎。

武器標準化與戰術效能

其次，在戰爭實踐中，優化武器性能以實現戰術上的最佳效能的需要。自商代以來，青銅兵器迅速普及，到春秋時代之前，因為國家規模較小，戰爭規模有限，各國作戰對象作戰環境的不同，青銅兵器的式樣表現為在歷時性上長期不變，而在共時性上不同地區樣式差異較大的特點。

例如地處中原的晉、周、衛、鄭，宋，他們的作戰區域就是黃河中下游平原地區，作戰形式是以車戰為核心，故而戈這種兵器較為發達，而地處南方山林水澤密布地區的楚，吳，越，則因地形限制，作戰形式多是分散近戰，故用於近距離格鬥的劍就比較發達。

隨著春秋時代大國漸漸兼并周邊諸小國，大國間的跨區域作戰增多，以及進入戰國時代以後列國爭霸中軍事與外交並舉的形態出現，特別是隨著編戶齊民進程的深化和擴大，徵兵範圍擴大到全體編戶民後，軍隊編成的多樣化，構成對武器性能的新要求，加快了在戰爭中武器更新換代的速度。

以戈為例，三晉的戈，從春秋後期開始，基本脫離了西周以來主流的圭援戈的形制，而代之以長鬍曲援戈，這種新樣式的戈，在南土諸國也出現了，只是胡長不同，代之以多個戈編組為戟的形式，這種改型有利於增加戈頭與柲之間的接觸面，增強穩定性，同時強化了戈在勾殺傷方面的性能，而又不損失戈鋒在刺方面的性能。

秦步兵

但秦在春秋晚期以來，困於關中，作戰對象較為單一，除偶爾與三晉的小規模衝突以外，主要作戰對象依然是涇渭上游的戎狄諸部，故春秋型秦戈一直保持西周圭援戈的形態直至商鞅變法。

值得注意的是，隨著考古工作獲得的實物資料的增多，我們發現秦的物質文化形態在商鞅變法發生的戰國中期發生了整體的斷裂式劇變，上自貴族使用的銅禮器，下至平民使用的日用陶器，幾乎一瞬間改變了面貌，武器當然也是如此，春秋型秦兵器突然就被淘汰了，兵器形制迅速三晉化。

還是以戈為例，從大良造鞅之造戟開始，到惠文王，昭襄王時代的諸多「上郡守」戈，秦戈形制沿著三晉戈的發展路徑不斷改良更新換代，這既反映了商鞅變法的徹底性，即中央到地方的政令貫徹統一，又反映了隨著秦作戰對象範圍的擴大，武器更新換代的及時。

秦兵器演變

另一方面，秦軍事思想在戰爭實踐中，要求武器標準化以實現戰術目標的實現，戰國時代，兵民合一的體制要求所有適齡男性編戶民可以在戰時立即轉農為兵，為實現這一目的，在平時就會定期組織軍事訓練，這種訓練以法律規範自什伍至屯，校，操，將各自隊伍的指揮和戰鬥崗位，重組織協同而輕單兵搏擊，所以武器越是制式化標準化，對預定戰術效果的達成就越有保證。

《六韜》說，萬人之軍「戎車四百八十四乘，強弩六千，戟盾二千，矛盾二千，修治攻具，砥礪兵器巧手三百人。」這個配置中，步兵強弩佔了絕大多數，而持戟矛這類長兵器的步兵，則除了配屬戰車外圍以外，組成嚴整方陣。

以秦兵馬俑所展現的陣型為例，規模最大的一號坑，前端三排輕裝弩射步兵，兩翼又各有弩射步兵，其後為長兵方陣與車兵相間，各單元間皆見軍吏俑，可以大概推知當時的作戰方式為，以主力為正，前排弩兵先輪替遠射，而後長兵器方陣向敵正面壓迫，又以戰車作為骨幹進行衝擊，同時以配置在秦俑一號坑側翼的二號坑，作為「奇兵」，以輕裝弩射兵作為犄角配合遠距離殺傷前進中的敵陣側翼，繼之以集中編組的機動兵種：輕車、騎兵從敵兵側翼發動衝擊。

一號坑陣型圖

在這樣一套戰術中，對於弩兵、戟矛步兵的戰術要求一定是弩的殺傷範圍穩定，方能在準確接敵距離發動攻擊，戟矛步兵一定要排比長兵整齊劃一，步調一致，方能實現對敵陣的正面有效壓迫，故而對這些兵器的長短，重量，必須要求一致。

特別是對於弩兵而言，它的特點是精準，但上弦慢，為揚長避短，鏃是否標準，關係到精準的達成，同時，為了滿足最優殺傷效果，秦軍配置了至少三種不同的弓弩用於不同縱深梯次的弓弩兵，如前排往往是輕型臂張弩，中排又有需雙人配合上弦的，射程達前者兩三倍的蹶張弩，而後又有精度不如弩，但射速高於弩的弓兵用於密集射殺抵近敵兵。

這種配置催生了秦弓弩兵器的不同標準規格，據現在發現的秦鏃規格來看，大概分為四種規格系列，經測量，不同規格之間的尺寸差等，初步運用了標準化生產中的等比數列概念，接近於現代標準化生產中的R10優先數系。

秦弩兵

青銅兵器比鐵制兵器更易實現標準化

最後，戰國時代的青銅兵器和鐵兵器的不同生產工藝，造成了若要實現大規模標準化生產，必選青銅的結果。

人工冶鐵在春秋時代發生以來，鐵器作為當時先進生產力的標誌登上歷史舞台，到了戰國時代，冶鐵技術進一步成熟，鐵器製造規模進一步擴大，特別是我國先秦時代別具特色的滲碳制鋼術的發明應用，使得這一新材料很快投入軍事領域，戰國時代對鋼鐵武器性能的優越已經有了比較清楚的認識，如《荀子·議兵》：「宛鉅鐵釶，慘如蜂蠆」、《史記·范雎蔡澤列傳》中，秦昭王說「吾聞楚之鐵劍利」。

然而，新生的鋼鐵武器雖然性能優越，但是在生產工藝上卻與技術成熟的青銅鑄造工藝不同，若要發揮鋼鐵兵器既韌且強的特性，非要經過鍛打成鋼才可以，而鐵的延展性，決定了在鍛打多把武器的時候，很難保證不同件之間的尺寸形態一致，或為了求得規格的一致，需要多次手工修正，因而需要耗費更多時間和更多人力，特別是對於箭鏃這種消耗量大，但單體體積小的兵器而言，鍛打難度更高。

青銅的生產工藝為模範鑄造，只需一件標準器制模，然後翻制多個范型，即可一次批量澆鑄出多個一致的鑄件，再經過簡單的銷磨修整，即可達到同批產品誤差極小的要求。特別是，觀察戰國到秦代的青銅兵器的刃部，可見細密規整平行的磨痕，說明這些青銅兵器在修磨階段，應該是使用了簡單機械砂輪的打磨開刃工藝，從這個角度看，顯然青銅兵器較之當時的鐵兵器更滿足標準化生產中的簡化原則。

基於戰術運用的需求，以及秦強調社會生產生活方方面面納入程式化行政管理的要求，兵器生產以銅為先就成了必然選擇。在大規模步兵集團作戰為主流戰陣方式的戰國中後期戰爭中，武器裝備整體上的標準化自然比單一武器的高性能更優先，秦先進的標準化武器製造管理，與採用性能相對落後的青銅，實是這一邏輯下的兩面。

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