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火藥的應(yīng)用是人類戰(zhàn)爭史上翻天覆地的大事。

是火藥武器的出現(xiàn)，徹底改變了冷兵器時(shí)代的作戰(zhàn)模式，催生了全新的軍事理論，并最終打破了歐洲的騎士階層，推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)入了資本主義時(shí)代。

最早發(fā)現(xiàn)火藥的，目前史學(xué)界公認(rèn)是中國人。但由于種種原因，大規(guī)模將火藥武器應(yīng)用于戰(zhàn)場并不斷改進(jìn)的，卻是中世紀(jì)的歐洲。通常認(rèn)為歐洲人的火藥是由阿拉伯人在十三世紀(jì)左右從中國傳過去的。1261年，英國的羅杰姆·培根（不是那個(gè)大家熟悉的弗朗西斯·培根）就提出了“最佳火藥配方”。到了十四世紀(jì)，歐洲各國的火藥武器——主要是火槍和火炮——已經(jīng)開始大規(guī)模普及了。早在1313年，比利時(shí)的根特就有大規(guī)模出口火炮的記載。1340年，以比利時(shí)為代表的所謂“低地歐洲”發(fā)明了高爐冶鐵的技術(shù)，從此這里成為歐洲的鋼鐵生產(chǎn)中心，至今這一帶依然以出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材出名。也因?yàn)檫@里的優(yōu)質(zhì)鋼鐵產(chǎn)量高，因此到了十四世紀(jì)末成為歐洲的武器生產(chǎn)中心?；鹋?、火槍的產(chǎn)量呈現(xiàn)幾何數(shù)量級(jí)的增長。

火藥武器產(chǎn)量的提高，必然要求火藥的產(chǎn)量有相應(yīng)的提高。我們今天知道，火藥的三大組成部分：木炭、硝石和硫磺。其中硝石的主要成分是硝酸鉀。從1261年開始，歐洲人很長一段時(shí)間內(nèi)使用的火藥配方都是培根的配方：硝石比例41%，硫磺和木炭比例各占29.5%。隨著生產(chǎn)和戰(zhàn)爭的實(shí)踐，歐洲人發(fā)現(xiàn)，提高硝石也就是硝酸鉀的比例，可以有效增強(qiáng)火藥的威力。到了十四世紀(jì)末，德意志地區(qū)開始使用的火藥配方，是硝酸鉀占66.7%，硫磺22.2%，木炭11.1%。

硫磺是自然界常見的礦產(chǎn)，木炭則可以燒制木頭輕易得到，但硝酸鉀在當(dāng)時(shí)的歐洲并沒有太多的天然儲(chǔ)藏。古代中國人之所以能最早發(fā)現(xiàn)火藥，原因之一就是由于中國是世界上不多的石礦是產(chǎn)地之一——古代中國的漢中地區(qū)就出產(chǎn)大量的硝礦石。順便說一句，中國古人很早就發(fā)現(xiàn)，硝石溶于水中會(huì)吸收大量的熱量，使水結(jié)冰。大約在唐朝，中國人就開始用這種方法在夏天制作冰塊用于防暑降溫。

歐洲并不出產(chǎn)硝石礦，但是，戰(zhàn)爭的需求讓軍火商們拼命開動(dòng)腦筋，很快，他們發(fā)明了“硝田制硝法”——這是人類火藥武器發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。那么，什么是硝田制硝法呢？

使用過旱廁的朋友應(yīng)該有記憶，在廁所的陰暗角落的表面，常常會(huì)出現(xiàn)一片一片的白色粉末狀晶體，這就是硝。把這種粉末刮下來，稍微提煉一下，加上木炭和硫磺就成為了火藥。不要覺得惡心，歐洲人的老祖宗們最早就是用這種方法制作火藥的。實(shí)際上，一直到解放前，中國部分農(nóng)村地區(qū)制作鞭炮，火藥中的硝也是用這種“刮墻皮”的方法獲得的。

這種“刮墻皮”的原理，來自哺乳動(dòng)物的“集硝效應(yīng)”。簡單地說，就是包括人在內(nèi)的各種哺乳動(dòng)物，都是通過尿液將體內(nèi)多余的硝酸鉀排泄掉的。廁所中糞便的發(fā)酵會(huì)提高土壤的溫度，而土壤在保持一定溫度時(shí)，會(huì)滋生和繁殖出一種硝化細(xì)菌。尿液和土壤中的硝化細(xì)菌發(fā)生作用，就可以在土壤表面析出硝酸鉀晶體。廁所中的硝就是這么形成的。

光通過刮墻皮得到的硝顯然滿足不了歐洲市場日益增長的對火藥的需求。盡管當(dāng)時(shí)的軍火商還搞不清其中的原理，也不理解什么叫做硝化細(xì)菌，但通過樸素的觀察，他們也觀察到了這一現(xiàn)象，并開動(dòng)腦筋，將這一現(xiàn)象應(yīng)用于提高硝的產(chǎn)量。這就是著名的“硝田制硝法”。

硝田制硝法的具體操作是這樣的：首先找一塊空地，清理出石頭等雜質(zhì)，然后挖一系列的坑洞或者干脆使用地窖，再往里面倒入水和石灰——這種做法是為了保持土壤的溫度，促進(jìn)土壤中的硝化細(xì)菌的產(chǎn)生。這樣，土壤在經(jīng)過一段時(shí)間的“保溫”后，就成為了硝田。

有了硝田，軍火商們把收集起來的人和牲畜的尿液倒進(jìn)去，經(jīng)過十個(gè)月左右時(shí)間的作用，坑洞里的土壤就會(huì)富含大量的硝。挖出這種富含硝的硝土，摻進(jìn)草木灰——草木灰的作用是清除雜質(zhì)，通常要按照硝土：草木灰3：1的比例混合——后浸入水中。硝酸鉀可以溶于水，草木灰和土壤雜志則可通過過濾去除。這樣就可以得到富含硝酸鉀的硝水。之后只要熬煮硝水，就可以得到優(yōu)質(zhì)的硝。這種制硝法聽上去有些惡心，但卻能夠得到純度更高的硝酸鉀，而且產(chǎn)量可以認(rèn)為控制，因此一經(jīng)問世，很快遍在整個(gè)歐洲推廣開來。

“硝田制硝法”出現(xiàn)具體時(shí)間很難考證，現(xiàn)存的記錄顯示其最早出現(xiàn)于14世紀(jì)的法國。隨后，到了15世紀(jì)中期，硝田制硝法蔚然大觀，成為歐洲最重要的硝酸鉀來源。硝田制硝法的出現(xiàn)不僅使得人類獲得硝酸鉀不再依賴于硝礦石，更大大提高了硝酸鉀的純凈度，從而增強(qiáng)了火藥的威力，并極大提高了火藥的產(chǎn)量。1375年，百年戰(zhàn)爭期間的圣索弗萊維孔特圍城戰(zhàn)，攻城方只使用了大約200磅火藥。在同年的英國，鐵的價(jià)格為每磅2便士，優(yōu)質(zhì)鐵的最高價(jià)格則為5便士一磅左右，而火藥的價(jià)格則為每磅60便士。1415年阿金庫爾戰(zhàn)役，英國人也使用了火炮，但即便英國人自己的記載也也顯示，大炮除了讓戰(zhàn)場硝煙彌漫，“幾乎看不到對手”之外幾乎并無大的作用。然而，到了1448年，勃艮第公爵一口氣送給正在羅德島抵抗奧斯曼土耳其的醫(yī)院騎士團(tuán)3600磅火藥，而此時(shí)的奧斯曼土耳其，已經(jīng)出現(xiàn)了能夠精準(zhǔn)射擊敵方軍官的土耳其火槍手，他們的火槍可以輕易打穿歐洲騎士的重型鎧甲。這些戰(zhàn)場上的新事物，都是火藥大規(guī)模普及的結(jié)果。

除了硝田制硝法之外，當(dāng)時(shí)的歐洲也從東方進(jìn)口部分硝石。意大利的威尼斯在15世紀(jì)左右的一項(xiàng)重要的進(jìn)出口貿(mào)易就是硝石的進(jìn)出口。隨著硝石貿(mào)易的發(fā)展，威尼斯的商人們發(fā)現(xiàn)，與將硝石轉(zhuǎn)賣給其他國家的軍火商相比，作為硝石集散的港口，由威尼斯人自己制造火炮再賣給歐洲其他國家會(huì)獲得更多的利潤。著名的威尼斯兵工廠由此而生。這是人類的第一座工廠，也是在工業(yè)革命前最大規(guī)模的工廠。也是憑借著強(qiáng)大的軍工能力，威尼斯一度稱霸地中海。

中世紀(jì)的威尼斯兵工廠

今日的威尼斯兵工廠遺址

硝田制硝法需要大量的人類尿液作為原料，也使得尿液很快成為了軍火市場的搶手貨。當(dāng)時(shí)，歐洲由于衛(wèi)生條件很差，女性患尿路感染的比例非常高，而妓院的妓女則由于眾所周知的原因，是尿路感染患者的重災(zāi)區(qū)。尿路感染患者的尿液中硝酸鉀比例會(huì)高于常人，因此，在當(dāng)時(shí)歐洲的軍火市場上，女性的尿液，特別是妓女的尿液，是非常搶手的緊俏商品。當(dāng)時(shí)妓院老板的一項(xiàng)重要收入，就是向軍火商出售尿液。湯姆·哈迪主演的電視劇《禁忌》的中也提到了這一細(xì)節(jié)。不過，劇中的那位化學(xué)專家是通過直接熬制尿液獲得硝酸鉀的。

湯姆·哈迪主演的電視連續(xù)劇《禁忌》

1640年英國資產(chǎn)階級(jí)革命爆發(fā)后，占據(jù)諾丁漢的查理一世國王部隊(duì)，由于被革命者切斷了硝石供應(yīng)渠道，保皇黨部隊(duì)為了維持其火藥生產(chǎn)，不得不其治下城市的居民，特別是女性，捐獻(xiàn)尿液支援部隊(duì)。當(dāng)時(shí)若干查理一世控制的城市中，教會(huì)將向信徒收取的十一稅改為了“尿稅”，不收錢只收尿。一些教堂則干脆在大長椅下放置一排尿壺，鼓勵(lì)女性在聚會(huì)時(shí)直接“方便”以供部隊(duì)之需。這一荒唐的情節(jié)在英國兒童節(jié)目《糟糕歷史》（horrible history）中曾經(jīng)有所體現(xiàn)。

不僅如此，為了盡可能多地?cái)U(kuò)大硝石供應(yīng)，查理一世還專門設(shè)立的官員，管理居民家中的廁所和馬廄，從廁所、馬廄中起出糞便熬制硝石。查理一世還專門規(guī)定，禁止居民在家庭的廁所和馬廄的地面鋪設(shè)木板或石板，以免影響國王部隊(duì)“取屎”。當(dāng)然，這種騷操作無法阻止國王部隊(duì)的潰敗，更沒有挽救斯圖亞特王朝的命運(yùn)。查理一世于1649年被處死，斯圖亞特王朝結(jié)束。

此外，隨著火藥威力的提高，特別是可移動(dòng)火炮的出現(xiàn)，歐洲戰(zhàn)爭模式產(chǎn)生了天翻地覆的變化。古老的城堡無法抵抗火炮的威力，由此催生了對防御工事的改進(jìn)。歐洲開始出現(xiàn)了著名的“棱堡”。這種堡壘既可以堅(jiān)固到抵御敵方炮火，又能充分發(fā)揮城墻的防御火炮的威力。由此催生對軍事建筑專家的需求。棱堡的建造需要幾何學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)、土木工程學(xué)……等多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，對棱堡的需求使得歐洲貴族們開始尊重起來自各地的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、幾何學(xué)家……文藝復(fù)興三杰中的米開朗基羅最早就是一個(gè)出色的軍事工事建筑專家，佛羅倫薩城的工事就是他主持建造的；而達(dá)·芬奇最初的工作，則是軍事碉堡的檢驗(yàn)員。從這個(gè)意義上說，文藝復(fù)興的號(hào)角，最早從火藥的普及開始吹響的。

在地理大發(fā)現(xiàn)之后，西方殖民者將棱堡的技術(shù)推廣到了全球各地，其中就包括東南亞。當(dāng)時(shí)在東南亞，有許多廣東僑民曾參與為當(dāng)?shù)匚靼嘌乐趁裾咝拗獗?，并將這一技術(shù)帶回了中國。當(dāng)時(shí)中國正值明朝末期，在熊廷弼、袁崇煥等人的主持下，為了對抗新興的努爾哈赤集團(tuán)，明政府在修筑寧遠(yuǎn)等要塞時(shí)，借鑒了西班牙的棱堡技術(shù)。比如寧遠(yuǎn)城，在方城的四角都設(shè)有一個(gè)凸出部安放火炮，這樣不同方向形成了對角線火力，因此在對抗努爾哈赤的攻擊中取得了著名的“寧遠(yuǎn)大捷”。 袁崇煥的“憑堅(jiān)城，用大炮”的作戰(zhàn)思想中，“堅(jiān)城”指的就是學(xué)習(xí)西方的棱堡技術(shù)。