［历史上的丝路科技］ 速递急情说烽烟

陈巍，理学博士，现为中国科学院自然科学史研究所副研究员。主要研究科技知识在古代世界的传播并把世界连为一体的历程。喜爱“上穷碧落下黄泉”，品鉴各个文明在应对相似问题时展现出的智慧。

西周的亡国之君幽王“烽火戏诸侯”的故事广为人知，该故事始见于司马迁《史记》，提到周幽王时设有“烽燧”，如有外敌入侵则点燃烽火，周边诸侯闻讯即速来救援。这则故事随着近年来战国竹简等新史料的问世而遭到质疑，周幽王很可能并没有把军国大事当作儿戏，不过西汉的司马迁把这则故事收入《史记》，表明以烽燧传递信息的制度在当时早已深入人心。

驿道上接力飞驰的骏马传递信息最快可达每天五六百里，而烽烟传递信息则更快速、直观。另一方面，烽烟所能表达的信息量又很受限制，为保证其效率，必须严格限制其使用“频带”以减少干扰，因此它往往被规定用来传递国家最重大、最紧急的事项，即军事警戒。

“烽烟”“烽火”“狼烟”的接受者并未亲临战场，但警讯仍使人陷入危急氛围，这些词也就都成为战争的代称。从科技原理角度，古代的烽烟以光速远距离传递视觉信息，和旗语、信號灯等并列为光通信的滥觞，而烽燧体系又是中继联盟的古代形式。这一技术并不仅出现在古代中国，在其他文明中也存在。

中国的烽燧信号传递体系

中国烽燧制度的形成很可能与春秋战国时期国家疆域观念和战争形式的演化有关。战国时期各国相继筑起长城，烽燧是长城防御体系的重要组成部分。《史记》里说魏国、赵国都有烽火预警制度，《墨子》则更全面地提到“昼则举烽，夜则举火”，但这时的烽燧遗址却不多见。秦统一后，把战国长城进行整合，烽火系统也得到沿袭。根据考古发现，陕西榆林及甘肃固阳等地的秦长城防御体系中都包含烽火台等单体建筑，其间隔多在1 千米左右。

汉代的长城体系更为严密，传世和简牍文献中的烽燧信息也更丰富。特别是为防备北面匈奴入侵，汉朝在从今天甘肃到朝鲜半岛漫长边境上建设长城，在关隘之间，“五里一燧”。实际上可能更密集到每隔二三里即有一燧，在长城以外的前沿地带还设置塞外燧，每燧有士兵几人到百人不等。西汉前期汉朝与匈奴关系紧张，边境不同地方的军情可通过几条烽火传递路线分别抵达朝廷中枢。

匈奴是游牧民族，其骑兵进退自如、行踪飘忽，对汉朝预警体系的反应灵敏性和准确性都提出了很高要求。从出土汉简留存的日常记录，可以大致了解汉代烽燧信息传递的实际运作情况。士兵用来传递信号的工具主要包括以外形为标志的烽、表和可点燃的苣、积薪。烽是笼状的草编或外面盖布的木架子，表是旗帜，白天可根据敌情举起数目、尺寸不同的烽和表。苣用芦苇扎成，分大、中、小不同等级，主要在夜间根据敌情以不同数目、方式、持续时间点燃。积薪是长宽均可达2 米、高约1 米的大堆柴草，可产生猛烈的火光和浓烟，昼夜均可点燃。由于苣和积薪是易燃消耗品，烽燧要按安全规章保证其存量。

具体信号是根据敌人远近、数量、是否发动进攻等标准依序发送。从远远看到10 人以下敌人，或夜间只听到马声的仅举1 烽或点1 苣而不烧积薪，到最紧急的2 000 人以上敌人对堡垒发动进攻时，举3 烽或点3 苣同时烧3 积薪。不同等级信号有望召唤不同数量援军，一般援兵数量可达敌人数量的2 倍。为准确报告军情，守燧士兵须牢记和熟习信号规定，而且经常实行每隔几燧发信的措施。汉朝规定烽烟传递速度不得低于每汉时（90 分钟）100 汉里（约41.5 千米），即时速约28 千米，实际执行时一般传播更快。

经过交锋，匈奴人也逐渐掌握应对汉军预警体系的方法，如趁昼夜交替信号不及变动之际发动袭击、潜至烽燧附近施放假信号等，这又进一步刺激汉朝进一步完善相关制度和用具。可以说攻与防双方的较量是不断进化升级的。

随着时代变迁，烽燧制度也在发生演变。到后世，烽的含义逐渐变为高耸可燃的火把，而火器的出现使明朝烽火台的信号进一步增加了鸣炮。名将戚继光曾编出通俗易背诵的《传烽歌》，经过操练，全镇约800 多千米防线不到半天即可全面得到警报并作好战斗准备。由此可见烽烟信号传递的有效性。

域外的烽烟信号传递方法

在中国以外，利用烟、火等视觉标志传递信息的方法在其他古代文明中也广泛存在，特别是美洲、澳洲等地原住民中的发现告诉我们这是一种能在不同地方独立起源的技艺。

在哥伦布到来之前，北美洲分布着数以百计的印第安部落，其中不少部落都利用烟雾传递信息。考古工作能够揭示1200—1400 年间位于今天美国西南部的道路和烽燧遗迹。而原居住于今天美国东南部的印第安人的烟雾信号早在1539 年就得到记载。这些烟雾信号可用于狩猎和对入侵者的戒备。印第安人懂得把草加到火中以得到更多烟雾的方法，并常通过暂时覆盖住柴草的方式把烟雾隔成几段传达不同信息。

在今天美国西南部的北美大平原地区，燃放烟火传递信息的行为在印第安人中更加常见。印第安人钻木取火后，在上面播撒一点沥青或树脂粉末，就能制造出黑烟，然后在火堆上添加草叶，又冒出白烟。随着添加物的更替，不同颜色的烟雾交替出现，就能够出现类似于电报码一样的信号。为抵抗入侵的殖民者，印第安部落使用许多共通的符号报告敌情缓急，这些信号能够迅速传播到几百千米以外的地方。殖民者几天后通过信使得到的情报能够验证这些信号的准确性。除共通信号外，印第安人往往还有一些秘密编码，只有预期接受信息的人才能解读其准确含义。

类似现象也可以在澳洲原住民那里看到，通过添加干草、鲜草、芦苇等，人们可以制造出白色、黑色或蓝色烟雾，烟雾形状则包括柱状、团状和圈状。有时不熟练的操作，以及不同部落间各异的符号体系都有可能带来误解。有时好莱坞电影等近代传媒会夸大原始烟雾信号的信息传递能力，让人误以为能传递一些复杂的词或整个句子，但实际上烟雾信号的传播能力仍是很有限的。

古希腊人的信号编码

在地中海一带，古希腊人也在间隔30 千米的山顶上建造塔楼，用来传递具有特定意义的烽烟信息，这对于侦测军队在海上的行动具有重要意义，如生活在公元前6 世纪末—5 世纪前期的悲剧作家埃斯库罗斯的作品里，人们就通过观察灯塔信号得知特洛伊城陷落的消息。而在伯罗奔尼撒战争期间，雅典舰队的规模和动向情报也通过夜间的烽火信号得到传递。

古希腊人并没有满足于用烽烟传输简单的信息，他们从两方面对烽烟通信进行了改进。

其中一条途径是把烽火与漏壶结合起来。这先后为公元前4 世纪的战术家埃涅阿斯和公元前3 世纪的波利比乌斯所记载。该信息传递体系由位于不同地点的发出和接收点组成，两点各有一个规格相同的漏壶，漏壶上不同水位分段对应于各种信息。起初两个地点的漏壶均装满水，发信点首先给出预定信号，接收点看到后双方同步打开漏壶开关。待壶内水排到对应于所传信息所在段落时，发信点给出信号示意接收点停止排水，这样信息即可得到传递。

公元前2 世纪居住在亚历山大里亚的希腊工程师们又从另一路径作出改进。他们设计了一张5×5 的表格，每个格中填1 个希腊字母，这样每个字母就能用2 个数字的组合表示。在传递信息时，使用2 组火把各表示纵横方向的1 个数字，火把的组合即可传递字母。例如右边1 组点燃4 支火把，左边1 组点燃1 支火把，这样就得到希腊字母Δ（德尔塔）。

古希腊的烽烟信号系统后来又为拜占庭人继承，中世纪欧洲也常使用烽烟传递信息。直到今天，信号灯等设备仍常在无法使用无线电通讯时备用。1880年贝尔发明的光电话则标志着现代光通信的开端。