主题：从中国海洋科技与探索看中华民族的进取精神

海洋是沟通世界各个大陆和遥远地区之间最为经济实惠的通道。自古以来，中国人便通过海洋与世界上诸多国家和地区建立起联系。中国古代劳动人民凭借自身的进取精神，将中华文明远播海外，推动着人类文明的前进。今天，中国正走在由海洋大国向海洋强国迈进的大路上，无论是深海探测，还是极地科考，都已走在了世界的前列。而这些古今辉煌有很多都被镌刻在了贵金属纪念币上，从中我们能真切地感受到中华民族昂扬澎湃的进取精神。

舟楫之利：人类航海史中的进取中国

在人类文明起源之初，水源是人们选择聚居地的重要因素之一。人们既需要以水来灌溉农田，又要防止雨水季节河流泛滥冲毁苦心经营的家园，因此，考古学界判断文明发展程度的标准之一便是水利工程的修建能力。以新石器时代的良渚文明为例，其被称为“古国”的原因，正是考古工作者在遗址中发现了大型水利工程的痕迹。

除了将水用于农业生产之外，这一时期的先民也在积极尝试渡过那一条条宽窄不一的河，于是他们成功发明出了独木舟。在中国南方的诸多新石器时代遗址之中，都有独木舟或其局部结构出土。良渚文化茅山遗址曾于2009年出土了一条长达7.35米、宽约0.5米的独木舟，经过试验，如此尺寸的独木舟，载货能力可达约300千克。此外，考古工作者还在良渚文化卞家山遗址中发现了由青冈木制成的木桨。类似的文物在浙江余姚的河姆渡遗址中也有出土，说明这一时期的先民不仅可以顺流行舟，也具备了一定的控制行舟方向的能力。

真正对控制船只方向产生直接影响的发明是船舵。从经验和出土文物上都能看出，舵是由桨演变而来的。在中国国家博物馆“古代中国”基本陈列的第四单元秦汉时期部分中，展示了一件出土于广州地区的陶船，经测定，该陶船为东汉时期的文物，距今约2000年。尽管只是一件随葬明器，且体量较小，但它却有目前所见最早的船舵形象。

舵是中国古代造船技术的重要发明，在世界船舶史上具有重要意义。1996年，中国人民银行发行的中国古代科技发明发现（第5组）1/2盎司金币上，便重点展示了这一发明。

如果把人类航海史比作九年义务教育，那实现了内河航行的人类显然还未达到小学毕业的水平。与内河航行不同，海上航行的难度和风险陡增，但勇敢智慧的中国先民还是率先向波涛汹涌的大洋迈出了脚步。在这期间，他们克服了两个巨大的困难——导航与海船建造。

中国先民的航海导航主要依靠指南针和牵星术。早在战国末期，古人已发现磁石能够指示南北。北宋时期，磁性指南工具进一步发展：以人工磁体代替天然磁石，制成水浮式指南鱼，以及缕悬法、水浮法、指甲法、碗唇法指南。缕悬法指南针是以独根蚕丝用蜡黏接在磁针中部，将之悬挂于木架上，架下放置标有方位的圆盘，磁针垂于方位盘中心上方，静止时，因地磁作用，磁针的两端分指南北。水浮法指南针是将几段灯草横穿在带磁性的钢针上，放在盛水的瓷碗中，磁针受灯草的浮力带动漂浮于水面，指向南北。而指甲法和碗唇法则是利用指甲或碗唇为磁针提供一个支点以供其旋转。这些指南仪器的原型，我们可以通过沈括所作的《梦溪笔谈》了解一二。但前述指南方式在航海应用中均有天然弊病，比如无法适应海上颠簸的环、指针易掉落等。后来人们根据水浮法的原理发明了水罗盘，用于在航海中指示方向。中国人使用指南针导航不久，这一伟大发明就被阿拉伯人应用在海船上，继而传播到欧洲，直接推动了欧洲航海技术的发展。

除需辨别方向外，航行于茫茫大海上的船队还需要辨别自身所处方位，解决这一问题的关键技术便是牵星术。牵星术的基本原理是以牵星板作为测量工具，通过测量星辰与海平面的夹角，计算得出当前船只所处的纬度。牵星板是一组大小不等的正方形乌木板，使用时选择适当大小的牵星板，左手持板，伸直胳膊，使其下缘与海平面对齐，同时上缘与所观测星体相接。右上图为郑和由锡兰山回苏门答腊时所记之图，图中是当时郑和船队所测量的多组星星的牵星记录。该星图也曾出现于2005年发行的郑和下西洋600周年1盎司银币背面图案中。

由此，指南针与牵星术的结合，令中国古代船队得以在没有海面参照物的情况下较为精准地执行规划航线。在当时中国勇敢的航海家心中，“星辰”与“大海”或许是密不可分的。

中国造船术在唐代实现了突破性的发展。至宋元时，大型海船的建造技术已十分成熟，水密隔舱技术率先得到广泛应用，领先西方400多年。在中国国家博物馆、国家海洋博物馆、泉州海外交通史博物馆等展览中，都有相关模型或复原物。除造船技术取得进步之外，随着时间的推移，中国古代海船的体量也越做越大，至郑和下西洋之时，15世纪的中国已能建造2000料的巨大宝船（据复原测试，该宝船的排水量约为1170吨）。凭借先进的造船技术和导航技术，郑和七下西洋，足迹遍及亚非30多个国家和地区，将中华文明成果远播世界。这些成果或被当地人直接采用，或激发他们进行相关研究并得出自己的发明，有力地推动了世界文明的发展进程。

向海图强：乘风破浪的当代中国

中国是海洋大国，海域面积辽阔。向海洋进军，加快建设海洋强国，是实现中华民族伟大复兴的战略任务。从近海科考到深入极地，从浅水探测到触底海沟，从能源探测到实现开采，从近岸防御到远海防卫，中国的海洋事业从新中国成立初期的极端落后到依海而兴，再到向海图强，中国正加快由海洋大国向海洋强国转变。

2023年11月，中国人民银行发布了中国极地科学考察金银纪念币设计图稿的征集公告。在纪念币即将发行之际，我们不妨回顾一下中国极地科考的筚路蓝缕。

1985年2月20日，中国在南极洲的第一中国在南极洲的第一个常年性科学考察站——南极长城站个常年性科学考察站——南极长城站——在南极洲南设得兰群岛的乔治王岛西部的菲尔德斯半岛上建成，自此，中国拥有了首个南极科学考察“根据地”。中国建设的第二个南极科考站是中山站，相比长城站而言，中山站的进步十分突出。该站实现了从南极洲外围岛屿向南极洲大陆的跃进，建设纬度从南极圈以外挺进到了南极圈以内，建筑规模也翻了一番，达到约8000平方米。此后，中国先后于2009年、2014年在南极建成了昆仑站和泰山站。其中昆仑站的建设位置在南极内陆冰盖的最高点——冰穹A地区，海拔高度4087，空气极为稀薄，冬季极端最低温度为-83.1℃，被称为不可接近之极”。极端的环境虽然给科研人员常驻带来了巨大的挑战，但这里也是研究冰川学、天文学、地球物理学、大气科学等学科的天然实验室。目前，中国第五座南极科考站秦岭站已于2024年2月7日正式开站，成为新时代我国建立的第一个常年科考站，将填补中国在南极罗斯海区域的考察空白。

南极洲被大洋包围，高纬度海面大面积的冰层是人类前往南极洲进行科学考察的巨大阻碍，因此，具备破冰能力的科考船成为极地科考不可或缺的装备。我国开展首次南极科学考察所使用的船只是大名鼎鼎的“向阳红 10”号，它最初的设计功能是远洋科考船，并非专用的极地科考船。因此，尽管其有着较强的远洋航行自持力，但在极地科考、极地破冰领域中，依然显得有些力不从心。1998年，“向阳红10”号改建成了“远望4”号航天测量船，这次改建是为著名的“921”工程服务的。“921”是中国载人航天工程的代号，因该工程于 1992年9月21日立项而得名。可以说，这艘船是一艘真正与“星辰”和“大海”都建立起紧密联系的巨轮。

1993年，中国自乌克兰进口了一艘满载排水量超过2万吨的破冰船，能连续突破1.2米厚的冰层。这艘船诞生于赫尔松造船厂，经过约一年的改装后，该船在破冰的基础上完善了科考功能，并于1994年10月首次执行南极科考和物资补给运输任务。我国第一艘真正意义上自主建造的极地考察船是“雪龙2”号，这艘船于2019年投入使用，是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船，能够在1.5米厚冰环境中连续破冰航行，填补了中国在极地科考重大装备领域的空白，同时也成为我国极地科考所依赖的中坚力量。

在积极开展极地科考的同时，我国的科研工作者在深海探测领域持续发力。世界海洋平均水深3800米，近90%面积的水深超过1000米，近30%面积的水深超过3000米。深海拥有丰富的油气、矿产、生物、化学及空间等资源，是地球上唯一未被人类充分开发利用的广阔区域，有着无限的开发潜力。中国建设海洋强国必然要走向深海。改革开放到20世纪末期间，我国的深海探测方向主要是海洋多金属结核考察，多金属结核的主要成分是锰，此外还含有铁、镍、钴、铜等几十种元素。据分析，世界洋底多金属结核资源为3万亿吨，堪称金属资源宝库。进入新世纪以来，我国的深海探测实现了快速发展，无人深潜器和载人深潜器先后取得技术突破，下潜深度也不断刷新着纪录：2020年11月10日8时12分，我国自主研发的“奋斗者”号载人深潜器在马里亚纳海沟成功坐底，深度为10909米，这标志着我国载人深潜器已具备抵达全球99.9%以上大洋底部的能力。

相比中国今天动辄排水量过万吨的造船技术而言，前文所述的水密隔舱技术显得有些原始了。相比今天我们有着完整自主知识产权的北斗卫星导航系统而言，郑和所用的司南和牵星术误差过大。但宋元海船与今天的巨轮所代表的进取精神却同根同源，中国人对星辰大海的强烈向往也是千年来未曾改变的。很幸运，在探索太空和海洋的过程中，中国人取得的标志性成就在中国人民银行发行的贵金属纪念币上多有铭刻，这正是笔者钟爱贵金属纪念币的原因——它凝聚着历史，也摹画着未来。当这些贵金属纪念币集中展示时，我们会发现，中华民族进取之脚步从未停歇。

此文刊登于《中国金币文化》第93期（2024年第1辑）