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草原上的科技革命
维多利亚时代的英国，号称“日不落帝国”。可是如果我们只注意到它那空前绝后的全球扩张，并不能完全理解这个时代的意义。只有把它和法国、俄国的全球扩张行为对照起来观察，才会发现重塑世界版图的真正力量是工业革命。
论军事战绩，成吉思汗当然是无与伦比的。不过历史上还有一个君主的战争轨迹与他十分相似，可以两相参照。此人名叫耶律大石，生于1087年，比成吉思汗大75岁。他是一个汉化了的契丹人，参加过辽朝的科举，并且考中了进士，授职翰林院编修。在金朝攻灭辽朝的过程中，他成为军事将领。但是因为无力回天，他便带着200铁骑向西而去。
耶律大石在西行途中，一路上收编、击败了许多游牧部落，队伍扩张至数万人，最后在今天新疆一带“重建”了辽朝，史称西辽。西辽建立之后，首先想到的当然是反攻金朝，可是屡战不利，只好转而向西扩张。没想到方向一变，这位败军之将从此时来运转，很快就征服了中亚大国花剌子模，威震中亚，势力直达咸海。他的后人还击败过统治着阿富汗和印度北部的古尔王朝。1129年，耶律大石被中亚诸国尊为古尔汗，意为“世界之汗”。
耶律大石的传奇一生可以如此总结：他令花剌子模臣服于西辽，而西辽只是辽朝的分支，辽朝又被金朝所灭。这就像一个战斗力从小到大的排序链条。数十年后，成吉思汗崛起。这位一代天骄首先就击败了金朝，随后征服西辽、灭花剌子模，似乎也都是顺理成章的事了。
事实上，比耶律大石再早600年，公元5世纪时，匈奴人也发动过类似的西征。他们被汉朝击败后，先迁徙到中亚，然后再进军欧洲，不仅劫掠了东、西罗马帝国边疆，还一度围攻东罗马帝国首都君士坦丁堡。“上帝之鞭”的绰号，最早就是罗马人称呼匈奴王阿提拉的。
如果把以上几个案例对照起来看，那么成吉思汗的伟业似乎就不能完全归功于他个人或者种族的某些品质。事实上，东北亚地区持续不断的科技创新，才是这些世界征服者的真正力量来源。目前考古学的主流观点认为，游牧民族的两大根本发明——马镫和复合弓，都是起源于东北亚的。
在波斯人撰写的《史集》中，作者惊讶于蒙古人对科技的重视。当时的蒙古人以残酷无情、大开杀戒闻名。但是在屠城之前，他们通常会把铁匠、木匠、工程师、医生等专业人才挑出来，收编留用。在此类人才中，他们最重视的是医生。据记载，成吉思汗西征时就有大量的汉医随军。
成吉思汗重视汉医，可能始自西夏之战。《元史》记载，蒙古人攻破西夏都城之后，士兵们都忙于抢劫金银，唯有契丹族谋士耶律楚材抢占了几部书籍和两车大黄。大黄是一种能清热解毒的中药材。后来蒙古军队中发生疫情，这两车大黄拯救了数万名士兵，令成吉思汗大为惊诧。
《元朝秘史》详细描写了成吉思汗在统一蒙古时期，有一次中箭受伤的处理过程。他先是让人用嘴帮他把伤口中的淤血吸出，再喝些冷水冲调的奶酪充饥，然后就是静养了。受伤以后，既不知包扎，也不懂用药，这种医疗水平无疑是非常落后的。当然，这可能也是因为高原上物种稀少，无药可采。
汉医、中药的引入，无疑大大缓解了蒙古军队的伤病减员。成吉思汗西征，历时5年，行程万里，几乎是马不停蹄，后勤隔绝，而兵锋始终锐利。如果没有超凡的随军治疗力量，那是绝对不可能的。
忽必烈对医学的重视与成吉思汗一脉相承。他建立元朝之后，下令网罗全国人才，除大儒、高僧之外，就是名医。而且他求医并不专为了自己治疗保健，同时还着眼于医疗事业的发展。元朝实行医生免差、减税政策，待遇从优。此外还开设了专门的医学13科考试。《伤寒论》《神农本草经》《圣济总录》等书都被编为教材，广为传播。元朝开设全国医科考试之后数十年，才想到还要开设选拔官员的科举考试。
史料显示，蒙古人到南方后非常容易生病。这一方面是因为各地病源不同，蒙古人没有相应的抵抗力；另一方面是因为从人口密度较低的草原转入人口密度较高的城市，人际传染病成了一大问题。《马可·波罗游记》提到，所有经办忽必烈饮食的人都必须用面巾遮住口鼻，这说明那时蒙古人虽然还不知道什么是细菌和病毒，但是已经懂得采取措施，防止传染。
成吉思汗西征花剌子模时，该国的防御力量集中在东、南两个方向。因为该国北部是著名的“红沙漠”，历来无人能够穿越，所以不需要布防。不料成吉思汗让他的儿子正面迎击花剌子模大军，自己带领大军主力历时数月穿越了“红沙漠”，迂回到花剌子模军队的后方。完成了这个漂亮的战略包围之后，蒙古人西征的胜局事实上就已经奠定了。
在总结这一战役时，人们通常只是注意到蒙古军队的风餐露宿，吃苦耐劳。不过在戈壁沙漠长途行军，最大的危险并非饥寒，而是迷路。沙漠与大海一样，面积广阔且景物单调，人们通常只能依赖夜观星象来判断方位。当然，大部队也许会找到向导来带路，但是由于蒙古骑兵随时需要分散穿插，所以辨识星象可以说是每一个蒙古骑兵的必备技能。
利用星座定位，并不算什么高深的科技。但是由于西征的行程极远，总共跨越5个时区，所以中亚的午夜星空要比蒙古的午夜星空偏东，所有星座的位置都会有所不同，这就给定位带来了很大的困难。如果要克服这个困难，就必须掌握时差的概念，至少得理解脚下的大地是一个球面。
蒙古人的天文学是怎么解释这件事的，我们无法考证。不过有一个叫丘处机的汉族道士，在成吉思汗西征时前去投奔。他从山东一路跑到中亚，《长春真人西游记》中记载了西行途中的一次日食。他每到一地，都向人们问起此事。他发现，在今天新疆一带的人们提起那次日食，都说时间是正午，看到的是日全食；而在今天哈萨克斯坦一带，日食发生的时间是上午，而且只是日偏食。对此反差，他不仅不以为怪，还正确地指出，日全食和日偏食是由于月亮遮挡太阳的角度不同造成的。我们可以设想，有丘处机这样的人才在身边，成吉思汗肯定不难获知当时最先进的天文知识。
成吉思汗的孙子们建立了四大汗国。其中忽必烈统治中国，旭烈兀则征服了波斯，他们之间的科技交流非常频繁。先是忽必烈派出了几名中国天文学家前往波斯，协助建立了著名的马拉盖天文台。其中最著名的学者在波斯史籍中称为Fao moun dji，按拼写方式推测，很有可能是一位汉族人，可惜他的中文名字已不可考。然后波斯方面又派出了天文学家扎马鲁丁到中国，帮助建立了回回司天台。
东西方天文学知识的大交流产生了一系列科学成果，郭守敬主持的“四海测验”就是其中之一。这项工程覆盖27个观测点，北至西伯利亚，南至中沙群岛。在此基础上编制的《授时历》达到了与300多年后哥白尼相同的精度。
除了天文，蒙古人同样热衷于地理勘察。元朝举行了中国历史上首次黄河溯源活动，其本意是想找到一条通往西藏的水路，但是没有成功。此外元朝还修编了《全国地理志》和《天下大地图》，前面提到的扎马鲁丁也参与了这两项工作。此人很清楚地球的形状，回回司天台中就有他制作的地球仪。那么《天下大地图》是否也运用了球形世界观？由于此图已失传，我们不得而知，但是有扎马鲁丁的参与，亚洲各国的面积比例会真实得多。这本来可能是一个改变中国人世界观的机会。他还最早地把《几何原本》带到中国，可惜很快就失传了，直到300多年后才由徐光启再次引进。
都说蒙古人弓马娴熟，那他们打起猎来，是不是就靠策马奔腾、百步穿杨？不是的。蒙古人的传统狩猎方式，叫作围猎。他们用兽皮等材料制成几千米长的围栏，狩猎时先用这种围栏把水草丰茂之地圈起来，然后再从各个方向缩小包围圈。圈中的动物意识不到已被包围，不断地向圈中央聚集。最后等到围栏收无可收之际，便是蒙古人收获猎物之时。
根据欧洲人的记载，蒙古远征东欧时，对梁赞公国采用了一种奇特的战术。梁赞公国位于伏尔加河边，城墙厚实高大，所以蒙古人没有选择强攻，而是就地砍伐森林，在城市之外又造了一层木质围栏。这道围栏建得比城墙更高，而且密不透风。城墙上的欧洲士兵无法往外射箭，甚至看不到外界的情况，但是蒙古人的发石机却可以把石块和燃烧着的焦油不断地投掷进来。封闭的环境让城里的士兵产成了巨大的心理压力，恐慌令守军弃城而逃，蒙古人则先让出一条路，转而再从背后掩杀。战场上很快就尸积如山，血流成河。
这些欧洲士兵至死也不会知道，这正是蒙古人围猎的进化版本。当然它也不是简单的放大版，传统的蒙古围栏是用兽皮围成的，而这里用的是木材，工程量增加了何止千百倍。如果再考虑到它是在战争环境下迅速实施的，说它是一项工程奇迹恐怕也不为过。由于蒙古人没有做木工的传统，所以有人猜测，这些木材工程是由随军的汉人木匠完成的。蒙古史料也指出，蒙古人的军事装备中包括斧、锛、锯、凿4种典型的汉族木工工具。
在进攻南宋重镇襄阳时，蒙古军队又故技重演。这一次，他们的围栏已经进化成了一道土木长城，总长度超过100千米，内嵌了大小40多座堡垒，有些地方甚至还修成双层的。这次史籍中有明确记载，超过10万名汉族工程兵参与了这项工程。
由此可知，蒙古军队绝非“只识弯弓射大雕”。事实上，成吉思汗统一蒙古之后，首次对外用兵就使用了工程手段。当时他们掘开了黄河堤坝，想要水淹西夏城市。不过可能是经验不足，那一次弄巧成拙，反而淹没了自己的营地。
蒙古人的工程技术是从哪里来的？除直接使用汉族工程兵外，他们显然也能从其他民族中学到不少。在蒙古崛起之前，已经有契丹、女真两族先后在中国北方建立政权，辽、金两代的建筑水平很高。现存赤峰市的辽代石房，由7块巨大的石板组成，最大的一块约有32吨，可与金字塔的基石相比。庆州的辽代白塔，内部立有一根长达15米、重逾30吨的大铁柱。这些例子都可以证明，经过上百年的城市生活，游牧民族已经掌握了非常高超的工程技术。
蒙古人吸收和改进技术的能力超乎想象。他们最早使用的发石机是从金朝学来的，可以把几公斤的石块发射到150米开外。1219年成吉思汗西征之后，伊斯兰国家的工程师对它做了改进，使射程增加到350米以上。之后，蒙古人就带着这种改良版本的发石机打遍了欧洲的城堡。1258年围攻巴格达时，蒙古人已经能把整棵棕榈树的树干当成“炮弹”发射出去。1273年围攻襄阳时，最新版本的发石机已经能够将重达半吨的石块轰击到数百米之外。具有讽刺意味的是，东土人士已经不认得它了。南宋把这种原产于中原，进化于西域的巨炮称为“回回炮”。
对欧洲人来说，蒙古人入侵让他们第一次见到了火药。不过当时的火药还不能做成热兵器，主要用于制造一种可以发出呼啸声的火箭，或者是烟幕弹，从而达到惊吓对方士兵和马匹的效果。先后有数万名欧洲重装骑士死于火药制造的混乱，所以才会有“蒙古人骑着会喷火的巨龙”的传说。
就像辽、金两朝的建立加速了汉族工程技术的扩散一样，蒙古帝国的崛起也使汉族的几项核心技术扩散到了全世界。后来历史学家总结的中国四大发明，除火药外，还包括造纸术、印刷术和指南针。虽然它们最早的某一次西传时间未必发生在元代，可是就像《几何原本》引入中国而又失传一样，零星、偶然的交流并不一定能够真正完成知识的扩散，只有像蒙古四大汗国那样的密切关系，才会产生全面、系统性的技术交流。所以我们有理由猜测，东方相对于西方积累上千年的技术优势，正是被蒙古人抹平的。