杜詩字君公，河內郡汲縣人。東漢光武帝建武七年(31)任南陽太守。史稱其“性節儉而政治清平，以誅暴立威，善于計略，省愛民役。造作水排，鑄為農器，用力少，見功多，百姓便之。又修治陂池，廣拓土田，郡內比室殷足。時人方于召信臣，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歷。記載雖十分簡略，但我們可以從中領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，故南陽有時也簡稱宛。戰國秦漢間，宛是冶鐵手工業的重要基地，也是“富冠海內”、“天下名都”(《鹽鐵論通有》)之一。戰國時宛屬楚，楚國的兵器一向以鋒利著稱，當時就流傳有“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，規陂池，連車騎，游諸侯，因通商賈之利……家致富數千金”(《史記貨殖列傳》)。西漢武帝時，實行鹽鐵官營。南陽即鐵官所在地。這時南陽的大冶鐵商孔僅，即被國家掌管財政的大農令鄭當時推薦擔任大農丞，管理鹽鐵事。南陽的漢代冶鐵遺址，現已發現十馀處，其中規模較大的是1954年在南陽北關瓦房莊西北發現的一處遺址，可能就是漢代鐵官所在地。據河南省文物研究所的《南陽北關瓦房莊漢代冶鐵遺址發掘報告》(《華夏考古》1991年第1期)說，該遺址面積達28000平方米，出土冶鐵材料和設備有鐵礦石、鐵塊、熔渣、燒土塊、泥范、耐火磚、耐火鼓風管、陶鼓風管、炒鋼爐、鍛爐、水池、窯址等。鐵器有鑄鐵、鍛鐵兩類：屬于農業生產工具的有鐵犁、鐵鏵、鐵鍤、鐵钁、鐵鋤等，此類器物最多：屬于手工業生產工具的有鐵范、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、鐵權等；屬于武器類的有鐵刀、鐵劍、鐵矛、鐵箭鏃等；幾乎應有盡有。杜詩正是在上述的歷史積淀和環境中，總結了冶鐵工人在冶鐵手工業生產勞動過程中積累的豐富經驗，進行了革新。成了歷史上第一個造作“水排”，并用以鑄為農器的人。

    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，也是皇親國戚、功臣貴族官僚等豪強地主勢力最集中的地區。據初步統計，光武帝一朝，共任命三公以上的高級官吏28人．南陽集團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，則不計其數。而南陽的劉氏尚不包括在內。所以當時就有人建議光武帝“當簡天下賢俊，不宜專用南陽人”(《后漢書郭伋傳》)。這些人中大多倚仗權勢，橫行鄉里，兼并土地，欺凌小民；同時還偷稅漏稅，把沉重的賦稅徭役負擔都轉嫁到貧民身上。對此，地方官不僅不敢過問，反而“優饒豪右，侵刻贏弱，百姓嗟怨，遮道號呼”(《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。當時，各郡都派遣官吏人京奏事，劉秀見陳留的一個小吏在奏牘上寫著“潁川、弘農可問，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？這個小吏不敢實話實說，就撒謊說是在洛陽長壽街上拾來的。劉秀問不出所以然，十分震怒。這時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，南陽帝鄉多近親，田宅逾制，不可為準。”(《后漢書劉隆傳》)劉秀立即對陳留吏嚴加審訊，其實情果如劉莊所言。據此一例，即可想見南陽一帶豪強勢力之大。杜詩在任期間，“政治清平，以誅暴立威”，主要就是指懲治豪強一事而言的。結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”。時人把他比作西漢時為民興利的南陽太守召信臣，為之語曰：“前有召父，后有杜母。”其政績除上述“誅暴立威”外，就是幫助百姓“修治陂池，廣拓土田，郡內比室殷足”；而他本人又率以節儉，兩袖清風，以至死后，“貧困無田宅，喪無所歸”。尤其是他“善于計略，省愛民役，造作水排，鑄為農器，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箱或一排鼓風管，是一種吹火器(李恒德《中國歷史上的鋼鐵冶金技術》，載《自然科學》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)，圖中就有一個鼓風大皮囊，其上排列著四根管子，可能就是鼓風管。這種皮囊當時叫“橐”，加上排列的鼓風管，所以叫“排橐”或“排囊”。“水排”就是利用水力推動一排風扇或風箱將風送人爐內，以提高爐火的燃燒度和溫度，把生鐵煉成熟鐵，進而由鑄鐵發展到鍛鐵，這樣就解決了冶鐵技術上的一個關鍵問題。同時又因為利用“水排”鼓風，來鑄造農器，自然要比過去用人力鼓風“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，三國時魏國人韓暨又對“水排”做了改進和推廣。韓暨字公至，南陽堵陽人，時任監冶謁者(掌管全國冶鑄的長官)。據《三國志魏書韓暨傳》記載：“舊時冶作馬排，(為排以吹炭)，每一熟石用馬百匹。更作人排，又費功力。暨乃因長流為水排，計其利益，三倍于前。在職七年，器用充實。”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．似乎東漢杜詩所發明的“水排”尚未在全國范圍內普及：但韓暨的“水排”肯定是在杜詩“水排”的基礎上改進而成的。因為韓暨就是南陽人，他對杜詩發明“水排”并在南陽推行和被傳頌的便民事跡。不可能無所聞見，應當有所繼承，決不會閉門造排。

    二是韓暨為“水排”前，用馬排時，“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”，即用水力轉動輪軸推動鼓風器。這樣就節省了大批畜力。

    三是韓暨“因長流為水排”，因長流即利用河水的急流來激動輪軸鼓風。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成本，而且也提高了工作效率，所以“計其利益，三倍于前”。

    對于杜詩發明和韓暨改進的“水排”。其結構內容和具體操作方法，因史書闕略，不得而詳。現存元朝人王禎所寫的《農書》卷19中，曾記述關于“水排”的構造及其使用方法，并附有“水排復原圖”(見圖二)。《農書》中所記述的“水排”，大概已經過長期不斷的改進，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，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)，官為鑄農器。欲免力役繁，排冶資水利。輪軸既旋轉，機榻互牽掣。深存橐筲功，呼吸惟一氣。遂致巽(風)離(火)用，立見風火熾。熟石既不勞，镕金亦何易。國工倍常資，農用知省費。誰無興利心，愿言述此制。”

    元代的“水排”雖不完全同于漢魏時的“水排”，但是用這種“水排”以鼓風冶鐵的基本原理，歷代應當是一致的。謹錄此作為研究東漢杜詩所造“水排”的參考。

    總之，杜詩所發明，并由韓暨改進的“水排”，解決了古代冶鐵生產技術發展中由鑄鐵到鍛鐵轉變的一個重大關鍵問題。可以說，他們的發明創造，在世界冶鑄技術史上譜寫了光輝的一頁；同時，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新的精神，也值得我們今人學習和發揚光大。【原標題：衛輝杜詩為什么發明水排？】