中國的索橋技術是如何傳到西方的？
毋容置疑，西方的索橋概念來源於中國。但怎麽傳過去的呢？網絡上廣為流傳的一段話如下：“1665年，徐霞客有篇題為《鐵索橋記》的遊記，曾被傳教士Martini翻譯到西方，該書詳細記載了1629年貴州境內一座跨度約為122m的鐵索橋。1667年，法國傳教士Kircher從中國回去後，著有《中國奇跡覽勝》，書中記有建於公元65年的雲南蘭津鐵索橋。該書曾譯成多種文字並多次再版。據科技史學家研究，隻是在上述書出版之後，索橋才傳到西方。”
這一段話，謬誤之處較多，有必要論證澄清，以正視聽。
第一，徐霞客沒有題為《鐵索橋記》的遊記。在《徐霞客遊記·黔遊日記》中，記載了他遊曆貴州盤江鐵索橋的經曆。這橋在關嶺、晴隆二縣交界處跨越北盤江，采用傳統製式，建成於1631年；至於跨度大小，按徐霞客的記載，“東西兩岩相距不十五丈”（不足45m，這裏的“岩”，應該指的是人工砌築到河中的石台，見圖1、2）。20世紀30年代，修建黔滇公路時對鐵索橋進行加固，使之能通行汽車，見圖1。二戰期間，因戰爭破壞，這橋先後兩次改建為鏈式鋼桁梁懸索橋（借用原石台），跨度48m。可見，說跨度達到122m，不實。
圖1 盤江鐵橋（張佐周攝於1934）
如今，下遊馬馬崖水庫蓄水，為保護文物，隻得再做一座懸索橋，將原橋整體提升，形成獨特的“橋中橋”，見圖2。
圖2 盤江鐵橋（2014年完成整體提升保護項目後）
第二，Martino Martini（馬提諾·馬爾蒂尼），中文名衛匡國，天主教耶穌會意大利籍傳教士，歐洲早期著名漢學家、地理學家、曆史學家和神學家。1643年第一次到中國，1657再次到中國，1661年因霍亂病逝於杭州並葬於當地。他著有多本書，但沒有翻譯過徐霞客的遊記，更不能在死後的“1665年”出書。他的最有影響力的書，可能要數《中國新圖誌》（Novus Atlas Sinensis）。這書1655年初版用拉丁文、荷蘭文、法文等語言出版，是一部較完整描述當時中國地理的著述。其中，有一段文字（這裏參考李約瑟的《中國科學技術史》第四卷第三分冊）說：在畢節西部山穀中的一條河流上，架有一座鐵索橋。看地圖可知，關嶺和晴隆在畢節南部，距畢節大約400公裏，這就很難下結論說Martini提及的橋就是盤江鐵橋了。
第三，Athanasius Kircher（阿塔納修斯·基歇爾，1602～1680）是一位17世紀的德國耶穌會成員和博學家。請注意：他不是法國人，也不是傳教士，而且從來沒有來過中國！他的主要工作涉獵比較宗教學、地質學和醫學，也研究數學、物理學、天文學、生物學、語言、文字學和曆史學等。生前他被視為歐洲最著名的學者，有人稱他是“第一位世界知名的學者”，也有人（笛卡兒）稱他是“七分騙子，三分學者”。與中國橋梁相關的信息，記錄在1667年他編寫出版的ChinaMonumentis……Illustrata（翻譯為“中國奇跡覽勝”或“中國紀念物圖說”）一書中。這書的信息資源，來自於身在遠東的耶穌會傳教士（包括衛匡國）傳回的報告。看Charles D. Van Tuyl 在1986年翻譯的英文版，可知在這書的第五部分，用文字（沒有繪圖）介紹了4座中國的橋梁，其中就包括雲南的一座鐵索橋，並轉述說該橋建於漢代（公元65年）雲雲，這大概就是指在“懸索橋的前世今生（上）——亞東橋話”中提及的雲南景東蘭津橋。
第四，在“亞東橋話5：斜拉橋探源”中，可看到浮士德·威朗茲歐在他1595年出版的著作《新式機器》中的懸索橋插圖。這書的出版時間遠早於1655年的《中國新圖誌》和1667年的《中國奇跡覽勝》。於是，“隻是在上述書出版之後，索橋才傳到西方”這句話就有點站不住腳了。
中國的索橋技術是如何傳到西方的？合理的推論是：從新航路（15～16世紀之交）開辟以來的百餘年時間內，東西方之間通過傳教士、旅行者和商人等帶動的宗教、文化、商業交流，使歐洲逐步了解到古代中國的索橋技術。對此，李約瑟說得合情合理，照錄譯文如下：“人們覺得有這樣的結論，就是在整個事情的發展過程中，一定有一係列的影響是從中國的鐵索橋流傳到文藝複興時期和近期的歐洲工程師們那裏，雖然我們還不可能闡明發展的全部過程。”
西方早期懸索橋
歐洲最早的鐵索橋，是1741年在英格蘭建成的溫奇（Winch）人行橋，見圖3。如同古代中國的鐵索橋，這橋也用尺寸不大的鐵環製成鐵鏈；除橋麵拉索外，橋下也設錨索，以策穩定。橋的跨度21.34m，橋寬0.61m，跨越蒂斯（Tees）河。1830年，再建該橋（小鐵環改為長眼杆）並沿用至今。
圖3 英格蘭溫奇橋（1741-1830，繪畫作品）
1801年，從蘇格蘭移民到美國賓夕法尼亞州的詹姆斯·芬利（James Finley，其主業是地方的助理法官），建造了一座熟鐵鏈式懸索橋（Jacob's Creek Bridge），1825年損毀。這橋跨長21m，兩根主纜由眼杆組成並錨於地麵。這橋被美國人視為第一座現代懸索橋，理由是：有塔有錨碇，橋麵通過吊索與主纜相連，橋麵呈水平狀以利通車。1908年，芬利采用同樣的構造方式，建造了斯古吉爾河瀑布橋（Bridge at Falls of Schuylkill），見圖4示意，並為這種橋式申請了專利（可惜毀於1836年的一場火災，不存）。
圖4 斯古吉爾河瀑布橋（1808-1816）
這橋全長93m，橋寬5.5m；主纜和吊索均由長2.44～3.66m的眼杆組成；采用木製A形塔架，木桁架梁；橋分兩跨，每跨約47m。從使用情況看，這橋（包括芬利所建的其他若幹座橋）並不算成功；1916年，一群牛過橋，加上橋上有積雪，橋就垮了。盡管如此，芬利的橋式滿足了交通便利的要求，得到了橋梁工程界的重視，廣為傳播並爭相效仿。
在18世紀下半葉，歐洲（尤其是英國）建造了一些鐵製環鏈（尺寸較小的鐵環相連）懸索橋；自19世紀起，歐洲和美國開始改環鏈為銷鏈（尺寸較大的眼杆，用銷子相連）。環鏈的跨度做不大，構造處理不方便，隻能用於人行橋；銷鏈有所改進，但應力集中和疲勞開裂等問題突出，眼杆連接處的磨耗會導致變形增大。另外，不論是環鏈還是銷鏈，架設都很不方便。在鋼絲問世之前，采用鐵絲（盡管強度不高）來代替銷鏈，就是大勢所趨。
法國人大概是第一個想到用鐵絲來製索的。1824年，馬可·賽坎和吉約姆-亨利·迪富爾在瑞士日內瓦建造了聖安東尼人行橋（Passerelle deSaint-Antoine），見圖5。這橋三塔兩跨，橋長80餘米，塔間距42m，梁長分別為33m和23m；有6根主索，每索由90根鐵絲組成，每絲直徑1.9mm。
圖5 聖安東尼人行橋（1824-？，繪畫作品）
在英國，仍是在發展鏈式懸索橋。1820年，建成Union橋，跨度達到137m。1826年，英國連接威爾士內陸和安格爾西島的梅奈海峽（Menai Straits）懸索橋問世，見圖6。這座橋由著名的土木工程師托馬斯·特爾福德（Thomas Telford）設計（他是英國皇家學會會員，英國土木工程師學會的創建者和第一任主席），是英國一級文物建築，在世界橋梁史上也占據著相當重要的位置。照英國李約瑟有點托大的說法，“此後吊橋就不足為奇了”。
圖6 梅奈海峽橋（1826- ，現狀）
這橋是一座公路橋，采用熟鐵和石料製作；全長417m，主跨176m（為當時世界最大跨）。建成時，大纜由16根銷鏈組成，4根一組，每根包含935根眼杆，見圖7。因沒有加勁桁架，很快就發現在風荷載作用下橋的穩定性不足（同時代英國不少的鏈式懸索橋大都因此破壞），於是在1840年進行加固。1893年，把全部木梁改換成鋼桁梁；1938年，在不封閉交通的情況下，把熟鐵銷鏈改成鋼銷鏈；1999年，該橋封閉一個月，重做橋麵並整修。
圖7 梅奈海峽橋（1938年之前）
看著歐洲懸索橋的進步，美國人急於迎頭趕上。1830年，一位來自賓夕法尼亞的20歲有誌青年小查爾斯·埃利特（Charles Ellet Jr.）自費到巴黎學習了兩年的懸索橋，1832年返回美國。參加一次橋梁設計競賽（他提供的是懸索橋方案）失敗後，不灰心，繼續努力，終於在1842年，在賓夕法尼亞州費城建成美國第一座永久性的“法式”（指用鐵絲做主纜）懸索橋——費爾蒙特（Fairmount）橋，跨越斯古吉爾河（Schuylkill），見圖8。
圖8 費爾蒙特橋（1842-1870）
這座橋的前身是麥考爾渡口木廊橋（見“電影中的橋（下）--亞東橋話”），後身是一座雙層橋麵的鐵桁架梁橋（跨度110m），再後來（1965年）改為一座主跨33.4m的三跨連續鋼梁橋。埃利特建造的懸索橋跨度109m，矢跨比約1/12；共設10股索，5股一組，索徑約7.6cm；全橋共用2816根鐵絲，每根鐵絲都在亞麻籽油中煮過以防氧化，索外加防護並纏絲，構造如圖9示意。
圖9 早期鐵絲索構造示意
這橋建成後，埃利特再接再厲，1847年，在西弗吉尼亞州威林（Wheeling）懸索橋的邀標中，戰勝了約翰·羅布林（承建舉世聞名的布魯克林橋的那位）。這橋的構造類同費爾蒙特橋（12股索，6股一組，每組500根鐵絲），但跨度卻一下子躍升到308m，1849年建成時成為世界第一大跨橋。沒有想到的是，1854年5月，一場風暴把橋給吹垮了，埃利特隻得再建。兩個月後先臨時搶通，1860年改建（把每側的6股索改為2股，並外纏熟鐵絲）。1874年，華盛頓·羅布林（約翰·羅布林的兒子）給這橋增加了加勁斜索。1954年，改建了橋麵構造。這就是168年後的今天我們看到的橋的樣子，見圖10。1968年，這橋被評為美國土木工程裏程碑建築，1975年被列為國家曆史名勝。
圖10 威林橋（1874-至今）
1848年，埃利特還承擔了尼亞加拉瀑布懸索橋（NiagaraFalls Suspension Bridge，1855～1897年）的初步設計（後由約翰·羅布林再次設計）。隨後，埃利特轉向水運和洪水治理，1862年被任命為軍事工程師，不再做橋了。
同一時期，約翰·羅布林也在懸索橋領域高歌猛進。在嚐試了兩座小跨度懸索橋後，1854年，他建成了尼亞加拉瀑布懸索橋（這是世界上首座鐵路懸索橋，上層通行火車，下層過行人和馬車，跨度251m，後改建為一拱橋）。1866年，在俄亥俄州辛辛那提建成以他名字命名的一座懸索橋（采用鋼材），把跨度增加到322m。1883年，建成了舉世聞名的布魯克林大橋，跨度躍升空前的486m，由此拉開了現代大跨度懸索橋建設的帷幕。
有關布魯克林大橋的曆史資料，十分豐富。在BBC出品的“世界七大工業奇跡”（7Wonders of the Industrial World）中，采用影視的方式再現了這橋的建設過程，有興趣的讀者不妨一覽。
自布魯克林大橋建成以來，大跨度現代懸索橋進入了快速發展期。將近50年後，在20 世紀30年代，跨度突破千米（美國喬治華盛頓橋）；在40年代解決了風致振動問題後，又過了約50年，在20世紀末使跨度接近2000m（日本明石海峽大橋）。
同一曆史時期中國懸索橋的發展狀況
近代中國沒有跟上第一次工業革命的步伐，國運衰敗，內外交困，經濟落後，技術低下。在現代懸索橋建設方麵，到20世紀30年代才開始起步。1938年，在當時既缺經驗，又缺鋼材的條件下，周鳳九先生（周光召先生的父親）在湖南主持修建了川湘公路能灘橋。這是一座跨度僅80m、采用廢舊鋼鐵建成的我國第一座鏈式懸索橋，可通行15噸單車。這橋雖已在1970年停用，但作為省級文物保存至今，見圖12。
圖12 湖南能灘橋（1938-1970）
中華人民共和國成立後的四十年內，懸索橋建設仍無明顯起色。值得一提的是1969年建成的重慶朝陽大橋（為雙鏈式懸索橋，跨度168m）和1984年建成的西藏達孜橋（跨度達500m，但隻能一次通行4輛20噸單車；後采用斜拉索加固，2014年徹底封閉）。直到20世紀90年代，懸索橋建設才真正迎來快速發展期。在1995年建成汕頭海灣大橋（主跨452m，預應力混凝土加勁梁）、1996年建成西陵長江大橋（主跨900m，鋼箱加勁梁）、1997年建成虎門大橋（主跨888m，鋼箱加勁梁）後，短短20年內，我國懸索橋建設異軍突起，發展迅猛，成就非凡，令世人矚目。2019開通的武漢楊泗港大橋，跨度已達1700m。跨度千米級的三塔懸索橋（泰州長江公路大橋、安徽馬鞍山長江大橋、武漢鸚鵡洲長江大橋等）和用於時速300km/h高鐵交通的懸索橋（主跨1036m的五峰山長江大橋等），成為當代懸索橋建設中的技術創新亮點。
