鄭和時代的中國航海技術，空前高超

大家好，今天敏敏和大家聊一聊：鄭和時代的中國航海技術，空前高超！

自洪武末期以來，中國與海外諸國之間，幾乎沒有什麼來往了，建文時期，連續四年的“靖難之役”，使中國的統治者更無力顧及海外關係問題。打破中國與海外諸國的隔絕狀態，在靖難之役結束後，自然就提到議事日程上來。

朱棣剛登上皇帝寶座不久，就向安南、暹羅、爪哇、琉球、日本、西洋、蘇門答臘、呂宋等周邊的海外國家派出使節，頒以“即位詔”，宣佈明朝的對外政策，歡迎他們來華貿易。

在朱棣最早向海外派出的使臣中，鄭和是其中之一，除了告知明成祖即位，明朝政權更替，願與各國通好的資訊，鄭和還負有為日後大規模遠航預做準備的特殊使命。

明成祖朱棣是一位英明而富有遠見的君主，當他與建文帝爭奪皇位已勝券在握之時，已在籌劃新王朝的內政外交大計，其在外交方面的主導思想，就是大力發展與海外國家的睦鄰友好關係，使明王朝聲望遠播，為歷代所未有。

這時鄭和已隨明成祖朱棣來到南京，作為朱棣身邊為數不多的親隨，鄭和既然是朱棣心目中大規模下西洋之舉的領軍人物，朱棣在策劃大規模下西洋之際，總免不了在不上朝時，單獨召見鄭和，聽取他對此事的見解。這時的鄭和雖然在南京生活的時間並不太久，但以他的過人的聰穎，對古都南京包容開放的人文地理環境，卻有了越來越多的感悟。

南京地處“吳頭楚尾”和長江下游地區，從越王勾踐滅吳後在南京築“越城”算起，到明代在南京建都為止，已有1700多年的建城史，1100多年的建都史。在這段歷史的長河中，南京長期是南北文化、東西思想交流的中心。

南京的歷史又是一部飽經滄桑的發展歷史，每一次改朝換代，都是一種理想與信念衝撞，都蘊藏著一種創新創業、不懈追求的精神和情愫。

南京文化中的這種敢為天下先的首創精神，與他的父輩敢於冒險前往天方朝覲的膽略，積蘊了鄭和敢於肩負起下西洋重任的勇氣和力量。南京豐厚的歷史文化沉積，進一步培育了朱棣、鄭和等下西洋事業策劃者勇於開拓的民族精神，造就了他們在策劃下西洋之舉時的開闊視野、開放的思想和創新的勇氣。

為了能夠勝任下西洋的艱鉅使命，鄭和永樂元年（1403）開始，在出訪海外國家的同時，精心為即將來到的海上探險做好準備工作。

航海涉及開拓海洋空間的問題，為了有效地利用海洋空間，讓些從來不通中國，或難以來中國的海外國家，與中國建立友好關係，就需要透過開拓海洋空間，開通與這些國家之間的航路。

為此，必須首先開展對海洋的調查研究，掌握有關的海況資料，編繪有關的航海圖。在鄭和下西洋之前，鄭和等船隊領導成員，為將來的海上探險做準備，首先進行了海洋調查研究工作。

從永樂元年開始，到永樂三年奉命下西洋以前，鄭和、李愷、楊敏等人奉旨多次前往東西洋（今西太平洋和印度洋）各國，廣泛徵集各國所藏有的海圖和各種航海資料，並結合親身的航海實踐進行驗證，使鄭和等航海家對東西洋各地海島、山峽、山形水勢、水文氣象、東西洋水陸分佈的特點和環境條件等，有了具體明確的瞭解。

鄭和等航海家所進行的一系列的海洋調查工作，不僅校正了以往流傳下來的各種航海牽星圖樣和海圖，從中選取並據以繪製了“能識山形水勢，日夜無岐誤”的新的航海圖，而且積累了船航觀測和進行海洋調查的知識和經驗，獲得了為遠航重洋所必須的航海和海洋科學知識。

鄭和等航海家在海洋調查中，必須經過一些危險的海區，其中有艾儒略所說大明海45度以北的地方，因其處風雲變幻不常，時而驟起風暴，給航海造成極大的威脅：“從大西洋至大明測四十面以南，其風常有定候，至四十五度以北，風色便錯亂不常。其尤異者，在大明海東南一隅，常有異風變亂，凌雜倏悠忽更二十四向，海舶唯任風而飄。風水又各異道，如前為南風，水必北行，倏轉為北風，而水勢當未趨南。舟莫適從，因至摧破。”

對這一類危險海區的海洋氣象、海洋水文以及海流變化的狀況，進行認真的觀察記錄，努力探尋其規律和特點，是鄭和等航海家在海洋調查研究中必須予以解決的重大任務。

尤其是船隊要應付過赤道，風向轉變，氣候無常，加上暗礁急流等複雜情況，這就更需要鄭和等在船航調查中掌握有關的海洋氣象、海洋水文等自然變化的規律和航海知識。

為此，鄭和等航海家在開展海洋調查中，除了要對當地水域的水文氣象情況日夜進行認真的觀察記錄，獲得較為完整的海況資料外，還要儘量多地參考民間航海家對有關海洋氣象和海洋水文的占驗之語，進行綜合研究。以儘可能地洞悉該海區海洋氣象和水勢變化的規律和特點，估計到各種有利或不利於航海的海況，預防風暴的襲擊，避開暗礁急流，以保障船隊的安全和順利通航。

在永樂元年至永樂二年的兩年左右時間裡，鄭和率領數百人，多次往越於東西洋各地，在順便訪問暹羅、日本等國的同時，主要為日後大規模的南海活動進行實驗性的航行，從事一系列的大洋調查，蒐集和驗證有關的航海資料，對大規模下西洋的可行性進行論證。

事情是明擺著的，當明成祖朱棣考慮新王朝如何發展與海外諸國的關係之際，從與海外各國“共享太平之福”的立場出發，必然會有大規模遠航的構思。

朱棣想要在海外做的事情，以及為此必須進行的大規模的遠航，都是前人沒有做過的，沒有歷史經驗可資借鑑，如果貿然去做，結果將會何呢？對於大規模遠航的計劃，朱棣考慮來考慮去，思路漸漸明晰：二三萬人的性命，一二百艘鉅艦，不計其數的錢帛，都要投向險惡莫測的茫茫大洋，如果沒有成功的把握，是斷不能付諸實施的。

鄭和遵照朱棣的旨意，圓滿地完成了大規模遠航海上探險的準備工作，向朱棣覆命時，呈獻繪製的航海圖，並以親身的航海經歷，陳述了自己對大規模下西洋之所以可行的見解，同時並不迴避將會遇到的困難、當前亟待解決的重要問題，以及尚需做的一些準備工作。

在聽取了鄭和的彙報之後，朱棣的心裡有底了，放心地把一支龐大的船隊交給他全權指揮，終於在永樂三年開始了歷史性的遠航。

鄭和下西洋，船隊規模空前，不僅船體大，數量多，而且持續時間長，走的路程遠。在茫茫的大海上航行，除要準備充足的淡水和食物外，還要有高超的航海技術，要學會辨別航向，並能及時保持聯絡。

因為若在白天航行，陸地上的各種標誌，可用以導航，但若在夜間航行，或在水天一色的大洋中航行，就只有靠觀測日月星辰來辨明方向，利用觀測天體的高度來測定船位，確定船舶在航行中的位置了，這就產生了天文航海技術。

那麼，他們是如何做到這一點的呢？我國人民很早就開始了航海活動，透過長期的航海實踐，至遲到西漢時期，有一定體系的天文航海技術已發展起來。航海中利用觀察星象來辨明方向，已成為普通的常識。西漢時的著作《淮南子》中說，乘船的人分辨不清東方或西方時，只要觀察北斗和北極星便可明白了。

在《漢書·藝文志》天文類中，記有天文航海方面的書籍有《海中星占驗》12卷、《海中星經雜事》22卷、《海中五星順逆》28卷、《海中二十八宿國分》28卷、《海中二十八宿臣分》28卷、《海中日月彗虹雜佔》18卷，共136卷之多。

由於這些書已亡佚，使我們無從詳究漢代天文航海技術的發展水平，但我國古代航海者既然能利用這種航海術完成遠航印度洋的航程，就說明這是一種具有相當科學水平的天文航海技術，能夠將天上的星座位置和海上航行的地理位置相對應，透過觀星來判認船舶的航行方向，並確定船舶所在的地理位置。

當時，中國船隊已能運離陸岸長時間遠航，順利地往返於東南亞、南亞沿海國家之間，這就必須運用天文航海技術來導航，才有可能成行。

這種將天上的星座位置和海上的位置相對應，進行天文定位的航海術，又經過長期的航海實踐，尤其是自唐代開闢了貫通亞非兩洲的遠洋航線以來，又經過長期的洲際航海實踐，我國的天文航海技術已由觀星定向發展到以測量星體距水天線的高度來測定船位。

至此到宋代，我國的天文航海技術已開始由天文定向發展到天文定位，當時之所以能實現天文航海技術的這一重大突破，與唐代在大地測量技術上取得的成就，和宋代將指南針應用於航海是分不開的。

據宋朱或《萍洲可談》記載：“舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。”利用指南針導航，可以不受天氣陰霾的影響，較之利用天文航海術導航具有很大的優越性。但僅用指南針導航，也有很大的侷限性，就是它只能指示方向，而不能確定船舶所在的地理位置。

所以，即使在指南針應用於航海之後，在天氣晴朗時，航海者在遠洋航海中，主要還是運用天文航海技術來確定方位。

鄭和船隊在太平洋和印度洋上縱橫馳騁近30年，不僅開闢了數條橫渡印度洋直達非洲的新航路，而且在各個海域和內海，又分別開闢了許多條新航線。

在這個過程中，鄭和船隊在繼承了宋元以來天文航海技術發展的成果的基礎上，又進一步吸收了阿拉伯天文航海技術（牽星術的一些優秀成果，發展起了船隊自成體系的在當時居世界領先水平的天文航海技術。

鄭和在第一次下西洋之前，曾率李愷、楊敏等於“永樂元年奉旨往西洋等國開詔，累次校正針路、牽星圖樣、海嶼、水勢、山勢，圖務要選取能諳針深淺更籌、能觀牽星山嶼、控打水色淺深之人在船”。

由此可見，為了保證日後大規模的下西洋活動能順利進行，鄭本和等航海家先期進行了一些小規模的航海活動，“累次”透過自己親身的航海實踐，校正牽星圖樣，以校正和熟悉航路。同時從酉洋諸國招募能熟練掌握阿拉伯牽星術的航海技術人員。

根據《鄭和航海圖》記載，鄭和在下西洋過程中，主要是使用海道針經（2448方位指南針導航）並結合過洋牽星術（天文導航）來辨別航向的。在當時，這是最先進的航海導航技術。

他們白天用指南針導航，夜間則用觀看星斗和水羅盤定向的方法保持航向。

由於對船上儲存淡水、船的穩定性、抗沉性等問題都做了合理的解決，所以鄭和的船隊才能在“洪濤接天，巨浪如山”的險惡條件下，“雲帆高張，晝夜星馳”，很少發生意外事故。

白天，他們以約定好的方式懸掛和揮舞各色旗帶，組成相應的旗語。夜晚，則以懸掛燈籠反映航行的情況，遇到能見度差的霧天或下雨天，則配以銅鑼、喇叭和螺號，以用於通訊聯絡。

中國很早就知道透過觀測日月星辰的位置來測定船舶方位和航行位置。當時，鄭和船隊已經知道把航海天文定位與導航羅盤的應用結合起來，從而提高了測定船位和航向的精確度，人們將這種方法稱為“牽星術”。

用“牽星板”觀測定位的方法，透過測定天的高度，來判斷船舶的位置、方向，確定航線。該項技術，代表了那個時代天文導航的最高水平。

在廣闊的海面上，除了茫茫碧水，就是日月辰星，所以鄭和透過觀測天體的高度，即天體視線與水平線的夾角，來確定航船的位置，俗稱“天體定位法”。儘管天體的位置也會改變，但在某一時期內，對某一固定點而言，天體的位置是不會改變的。

牽星板是一種用正方形木板做成，用來測量天體高度的儀器，一套十二塊，從小到大，分別叫作一指、二指直到十二指。這裡的“指”相當於現在所說的角度，也就是天體的高度。“指”可以再分為“角”，一指等於四角。

觀測時，選用適當的牽星板，觀測者一手持板，一手牽繩置於眼前，順繩望去，使板的下緣與海平線對齊，上緣與所測之星對齊，眼到板的距離大約是55釐米。此時，用的是幾指板，就是所測天體的高度。

如果把這樣測出的資料換算成緯度，與現代測得的緯度大體相符，僅誤差四五海里。在600年前，就能測量得如此準確，是很不容易的，從中可以看出我國天文定位技術是何等的先進。

為了更好地利用氣候條件，鄭和船隊通常選在盛行東北季風的冬天出航，而選擇盛行西南季風的夏季返航，因此，船隊總是在大致相同的時間到達相同的地點。

如此一來，也為他們在某些比較固定的時間來觀測天體提供了便利。當時，鄭和選用的觀測天體有北極星、北斗星、華蓋星、燈籠骨星、織女星等幾個較明亮的星體，觀測時間選在日出前和日落後12分鐘內進行，因為這兩段時間，既可見到星體，又能見到清晰的水平線，是觀測天體的最佳時段。

根據航船所在的天體高度與目的港該天體的高度之間的差，即可估算出航船與目的港之間的距離，然後結合航海圖中所標明的航向，就可順利到達目的港。在《鄭和航海圖》中，就有幾十處地方標出了星高指數。

這些星高指數，是我國明代航海家長期航海經驗的科學總結，也是我國明代天文定位先進水平的一個有力的見證確定了航船所在位置，如何判斷航向呢？

主要是應用指南針。指南針是用來指示方向的有力工具，但存在一定誤差，可與其他方法結合使用。其中，最常用的就是透過觀測天體來確定航向，叫作天文導航。所謂“天文導航”，就是透過觀測太陽和其他天體在空中的方位來判斷航向。

比如，根據太陽昇起、下落的方位來判斷東西南北，如果晚上，可以觀測某些星座的出沒方位來辨別方向。因此，如果把天文導航和指南針結合起來，就可準確無誤地辨別航向了。

為了使每條航船都能正確運用天文導航定位技術，鄭和還特意繪製了四幅“過洋牽星圖”，具體說明某些航線如何利用天文來導航。

其中，第一幅為“龍涎嶼往錫蘭山過洋牽星圖”，第二幅為“古裡國往忽魯謨斯過洋牽星圖”，第三幅為“忽魯謨斯回古裡國過洋牽星圖”，第四幅為“錫蘭山回蘇門答臘過洋牽星圖”。在這四幅圖中，所牽之星共十顆，分別是北辰星（即北極星）、華蓋星、北斗頭雙星、燈籠骨星、南門雙星、織女星、西北布司星、西南布司星、西邊七星、西南水平星。

在航行中，還有一個重要的資料需要測定，那就是航速。當時，鄭和計算航速的方法是測定更數。古時，人們將一天分為十更，每更相當於24小時。在海上航行時，在標準的順風情況下，從船頭拋下一塊木柴，然後以固定的速度由船頭走到船尾，如果木柴恰好也到船尾，稱作一更。

在此種情況下，船的航速為一更60裡。如果木柴超出或未到船尾，說明航船應當增速或減速。按照這種測量方法，將船隊行進的更數與航海圖上出發地與目的地之間所需的更數相比，即可算出所需要的天數。

為了應對海上各種天氣變化，鄭和經常命陰陽官注意觀測，並隨時報知示警。此外，還透過自制工具，來測定海底的深度和地質情況，以確定拋錨地點，並根據海水顏色、海洋生物分佈情況，來判斷航線有無暗礁等危險。

歷經多年航海實踐，鄭和命人繪製了《鄭和航海圖》，呈字形長卷，記載了530多個地名，其中外域300個，東非海岸有16個，並標岀了相關的城市、島嶼、航海標誌、灘、礁、山脈和航路等。

後被茅元儀收錄在《武備志》中，改為書本式，自右而左，有圖20頁，共40幅，最後附“過洋牽星圖”二幅。它是世界上現存最早的航海圖集，與同時期西方的波特蘭海圖相比，其製圖範圍廣，內容豐富，雖然數學精度較低，但實用性較強。

從某種意義上說，鄭和下西洋折射了中國先進的航海技術，向世人展現了中國人民的偉大智慧，代表了15世紀初天文航海技術的世界先進水平。

鄭和下西洋正是結合利用了原始但科學的航海技術，才能率領著龐大的船隊順利到達了南洋、西亞及東非的30多個國家和地區，完成了世界航海史上的偉大壯舉。

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