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二、冰火真相
a.技术解密:
一、冰鳞效应:磁石与低温冶金的奥秘
1. 磁石粉引导铁晶垂直生长
宣府校场的寒霜棚内,温度计的水银柱凝固在-20℃刻度,空气仿佛冻结成冰。徐光启戴着羊皮手套,小心翼翼地将磁石研磨成的细粉撒入铁水。暗红色的铁水表面泛起奇异的波纹,在极寒与磁场的双重作用下,一场微观世界的奇迹正在悄然发生。
"快看!"工部年轻匠人李青突然指着坩埚惊呼。原本沸腾的铁水表面,逐渐浮现出细密的银白色纹路,如同冬日窗棂上的冰花。徐光启立即将样本取出,在特制的冰槽中急速冷却。当他用放大镜观察时,呼吸几乎停滞——铁晶体竟在磁石粉的作用下,沿着垂直轴方向整齐排列,形成了前所未见的片状纳米结构。
这个发现让徐光启想起严承影遗稿中的批注:"磁引寒铁,其晶如鳞。"此刻看来,绝非虚言。他取出实验记录册,颤抖着写下:"磁石粉(Fe_3O_4)在强磁场与低温环境下,可定向引导铁晶体生长。"为了验证这一现象,他立即安排对照组实验:在相同温度下,分别对掺入磁石粉与未掺入磁石粉的铁料进行锻造。
三日后,测试结果震撼了所有人。普通铁甲的铁晶体杂乱无章,而掺入磁石粉的样本,其铁晶体如同训练有素的士兵般垂直排列。徐光启通过硬度测试仪得到确切数据:在磁石粉的作用下,晶格能降低了15%,甲胄硬度相比普通铁甲提升了30%。更令人惊奇的是,这些片状纳米结构赋予甲胄独特的韧性,在承受冲击时能有效分散应力。
"这是因为洛伦兹力。"徐光启向围观的工匠解释道,"磁石产生的磁场,让铁原子在结晶过程中受到定向作用力,从而改变排列方式。"他摊开《崇祯历书》中关于磁力的章节,"就像天上的星辰遵循引力规律运行,微观世界的原子同样受磁力支配。"
然而,这个重大发现却让在场的晋商代表王云帆坐立不安。他深知,一旦这种技术推广,自己通过偷工减料谋取暴利的生意将彻底终结。"不过是奇技淫巧!"他强作镇定地反驳,"如此复杂的工艺,根本无法大规模应用!"
徐光启没有理会他的质疑,而是将目光投向远方的长城。寒风卷起雪粒,拍打在残破的城墙上。他知道,这项技术不仅是锻造工艺的革新,更是大明军备的希望。那些整齐排列的铁晶体,就像等待出征的士兵,随时准备为守护家国而战。而磁石粉引导铁晶生长的秘密,终将成为改变历史的关键力量。
2. 《淬鉴图》的隐秘批注
徐光启的指尖抚过《淬鉴图》泛黄的绢布,烛火在严承影的蝇头小楷上跳跃。当目光扫过"磁石非为引铁,实为导寒"的朱砂批注时,他忽然屏住了呼吸。案头摆放着冰淬甲的实验样本,表面细密的冰鳞在月光下泛着微光,与批注中的文字形成奇妙呼应。
三日前,他用自制的导热仪测量冰淬甲的导热系数,数值停在1.2W/(m·K),仅是普通铁甲50W/(m·K)的二十分之一。而此刻,批注旁绘制的磁石分布示意图豁然开朗——那些看似随意嵌入铁料的磁石粉,实则构成了精密的导热调控网络。
"原来如此!"徐光启猛地起身,袍角扫落桌上的放大镜。他想起实验中一个被忽视的细节:当冰淬甲暴露在-20℃环境时,表面凝结的冰鳞竟始终保持透明均匀,折射率精准匹配冰的1.33。这意味着,磁石不仅改变了铁的晶体结构,更通过调控热传导,让甲胄与环境低温达成了微妙平衡。
为验证猜想,他连夜安排新的实验。将两块甲片置于相同的寒霜棚内,普通铁甲表面迅速结满厚重的霜层,导热仪数值急剧攀升;而冰淬甲上的冰鳞却如同活物般有序生长,始终维持着1.2W/(m·K)的稳定导热系数。更惊人的是,当用火把靠近甲片,冰鳞竟能将热量快速导向磁石纹路,避免铁料局部过热。
"磁石导寒,冰鳞锁温。"徐光启在记录册上疾书,字迹因激动而略显潦草。他终于明白严承影为何会在批注旁画下无数火焰与寒冰交织的符号——这种超越时代的设计,不仅能提升甲胄硬度,更解决了铁器在极寒中变脆的致命缺陷。
然而,这个发现却让他后背发凉。工部存档的《淬鉴图》中,关于磁石导寒的章节被尽数删除,只留下残缺的锻造步骤。徐光启握紧拳头,指节因用力而发白。晋商与贪官污吏不仅要扼杀冰淬法,更妄图抹去整个技术体系的科学内核。
窗外,宣府的夜空阴云密布,寒风拍打着窗棂。徐光启将《淬鉴图》小心收好,目光落在严承影最后的批注上:"此术若成,铁甲可御冰火。"他知道,这些隐秘的批注不仅是技术的密钥,更是革新者用生命守护的真理。而那些被刻意掩盖的科学真相,终将在历史的熔炉中,淬炼出照亮未来的光芒。
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二、晋商镍钢的致命缺陷
1. 砷杂质导致的低温脆化
宣府校场的寒霜棚内,徐光启手持陶制熏炉,炉中雄黄粉末正腾起淡紫色烟雾。他将日本矿渣锻造的镍钢锁子甲悬挂其中,屏息观察着金属表面的细微变化。这是他自创的"雄黄熏显法"——利用砷化物与雄黄的化学反应,将隐藏在金属深处的杂质显形。
"大人,时间到了!"李青小心翼翼地撤去熏炉。徐光启举起放大镜凑近甲片,瞳孔骤然收缩:原本光滑的金属表面浮现出蛛网状的暗纹,在冷光下泛着诡异的灰绿色。"果然有砷!"他的声音带着压抑的愤怒,"含量至少0.3%。"
为验证推论,他立即安排低温冲击实验。当测试样本被置于-20℃的冰窖中,徐光启握着特制的冲击锤,手臂肌肉紧绷。随着"砰"的一声巨响,锁子甲竟如瓷器般碎裂,断口处呈现出特有的"冰糖状"结晶——这正是砷导致低温脆化的典型特征。
"记录数据,"他将断口样本递给助手,"冲击韧性下降了70%。"翻开《天工开物》冶金篇,徐光启在空白处疾书:"砷与镍生成Ni_3As_2脆性相,低温下晶格畸变加剧,金属变脆如琉璃。"他想起战场上那些因甲胄碎裂而丧命的士兵,心中涌起一阵绞痛。
更令人心惊的是,这种脆化现象具有极强的隐蔽性。常温下,含砷的镍钢看似坚固,甚至比普通铁料更具光泽。但在边塞的极寒环境中,那些微小的Ni_3As_2晶体就会如同潜伏的杀手,将金属韧性彻底摧毁。徐光启取出晋商提供的锁子甲账本,发现标注"日本矿渣镍钢"的记录旁,都有工部官员的朱批印章。
"好一个瞒天过海。"他冷笑一声,将账本重重摔在案上。所谓的"优质甲胄",不过是奸商利用砷杂质降低成本的阴谋。那些战死的将士,不是输给了敌人的刀剑,而是死在了自己人的贪腐与欺骗中。
夜幕降临,徐光启在烛光下绘制砷脆化的微观示意图。图中,Ni_3As_2晶体如同锋利的楔子,插入原本完整的金属晶格。他在图旁写下警示:"此毒甚于刀剑,唯科学可破之。"窗外寒风呼啸,吹得油灯火苗摇曳不定,但他眼中的光芒却愈发坚定——一定要让这个致命的真相大白于天下。
2. 冷锻工艺的偷工减料
宣府校场的砧声早已停歇,徐光启却在临时搭建的工坊内彻夜未眠。案头摊开的日升昌账本上,"千锻工艺,坚不可摧"的朱批墨迹犹在,而他手中的镍钢锁子甲残片,正无声诉说着截然相反的真相。
"李青,把金相样本拿来。"徐光启接过特制的放大镜,将样本置于烛光下。当光线穿透金属薄片,他的脸色瞬间阴沉——本该均匀致密的晶格中,赫然出现明暗交替的带状组织。这种缺陷,正是锻打次数严重不足的铁证。"百锻,果然只有百锻。"他喃喃自语,指尖划过账本上"千锻"的记录,纸张几乎被愤怒的力道戳破。
为验证推断,徐光启启动自制的材料试验机。随着液压装置缓缓加压,未充分锻打的镍钢发出令人牙酸的吱呀声。当指针停在490MPa时,金属突然断裂,飞溅的碎片在冰面上划出刺耳的声响。"标准要求690MPa,"他将数据狠狠写进记录册,"晋商竟敢用十分之一的工艺,换取十倍的暴利!"
历史的惨痛记忆在徐光启脑海中翻涌。萨尔浒之战的战报显示,装备晋商锁子甲的明军,甲胄破损率超过90%。原本该抵御刀枪的锁子甲,在女真骑兵的冲击下如同朽木。他想起战报中描述的惨烈场景:士兵们的锁链断裂成锯齿,将皮肉割得支离破碎,而那些致命的缺陷,此刻正清晰地呈现在金相显微镜下。
更令人发指的是偷工减料的系统性。徐光启对照多份账本发现,晋商通过篡改锻打计数装置、伪造监工签字,将百锻的残次品包装成千锻精品。每一道工序的缩减,都意味着更多白花花的银子流入私囊,也意味着更多将士将付出生命代价。
"大人,晋商代表求见。"门外传来侍卫的通报。徐光启将断裂的镍钢与金相图收好,冷笑一声:"来得正好。"当王云帆带着随从踏入工坊,迎接他们的是材料试验机上醒目的490MPa数据,以及铺满桌面的残破锁子甲——每一件都刻着晋商的商号印记。
暮色渐浓,徐光启望着校场外的烽火台,寒风卷起他的衣袍。那些被偷工减料的冷锻工艺,那些被利益腐蚀的军工体系,终将成为悬在大明头顶的达摩克利斯之剑。而他手中掌握的证据,或许能成为刺破黑暗的第一缕曙光。
三、技术背后的历史博弈
1. 军工标准之争
宣府校场的寒霜棚外,北风裹挟着砂砾拍打着毛毡墙。徐光启攥着厚厚的实验报告,指节因用力而发白——那些记录着冰淬甲卓越性能的数据,即将在工部与兵部的联合审查中接受"裁决"。
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"徐大人,冰鳞工艺虽好,"工部尚书陈永年慢条斯理地翻着账册,"但磁石粉价格是普通铁料的五倍,朝廷哪来这般银钱?"他身旁的晋商代表王云帆适时递上一份报价单,"卑职商号的日本矿渣镍钢,价廉物美,完全可替代......"
徐光启猛地展开冰淬甲的测试图谱:"诸位请看,冰淬甲的导热系数仅为普通铁甲的二十分之一,低温硬度提升30%!这些性能岂是廉价铁料可比?"他的声音在棚内回荡,惊得悬挂的温度计轻轻晃动。然而回应他的,却是陈永年的冷笑:"战场上刀剑无眼,要那些花架子作甚?"
当夜,兵部库房的烛火一直亮到寅时。徐光启的实验数据被逐页投入火盆,火苗舔舐着写满精确数值的纸张,将冰淬法的科学依据化为灰烬。唯有藏在沈墨袖中的《淬鉴图》残页,在月光下泛着隐秘的光泽——那是严承影用生命守护的技术火种。
"大人,我们该怎么办?"李青望着化作焦黑的实验记录,声音哽咽。徐光启却将目光投向校场远处的长城,那里正有一队运送镍钢的马车驶入——车辕上印着晋商的商号,车厢里装的却是含砷的劣质铁料。"他们销毁得了数据,却销不毁真相。"他握紧腰间的磁石挂件,"只要《淬鉴图》还在,冰淬法就有重见天日的一天。"
三日后,工部正式颁布新的军工标准:停用成本高昂的冰鳞工艺,全面采用晋商提供的镍钢。消息传来时,徐光启正在修复受损的浑天仪。铜制的星轨在他手中缓缓转动,他忽然想起严承影在遗稿中的批注:"科学之路,本就是在黑暗中凿光。"
深夜,沈墨乔装成商贩,将《淬鉴图》真本缝入棉被夹层。寒风卷起他的斗笠,他回望京城方向,那里的权贵们正举杯庆祝"节省"下的军费。而他怀中的图卷,却承载着大明军备革新的最后希望——当那些偷工减料的镍钢甲胄在战场上破碎时,或许人们会想起,曾有一群人试图用科学铸就真正的钢铁长城。
2. 现代启示
四百年后的NASA约翰逊航天中心,工程师艾米丽正专注地盯着显微镜下的材料样本。当看到纳米级层状结构在低温环境中呈现出独特的光学特性时,她突然想起古籍中记载的"冰鳞效应"。十七世纪徐光启在宣府校场的发现,竟与现代航天材料的设计理念不谋而合——利用定向晶体生长实现高效隔热,这种智慧跨越时空,成为制造低温防护层的关键技术。
"你看,"艾米丽指着分析报告对同事说,"这些垂直排列的晶体结构,完美验证了磁石引导铁晶生长的理论。我们现在采用的磁场辅助烧结技术,本质上就是对冰鳞效应的现代化应用。"她的电脑屏幕上,航天器外壳在超低温环境下的模拟测试数据不断跳动,防护层的导热系数稳定维持在极低水平,成功守护着内部精密仪器。
与此同时,在千里之外的核电站钢材检测实验室,技术员张伟将检测结果输入系统。当看到砷含量显示为0.0005\%时,他长舒一口气:"合格。"想起历史资料中记载的砷脆化惨案,他不禁心生敬畏——十七世纪晋商以次充好导致的甲胄脆化,与现代核电事故中的材料失效本质相同。如今严苛的核电钢材标准要求As<0.001\%,正是用无数教训换来的安全底线。
"当年徐光启用雄黄熏显法检测砷杂质,"张伟在工作日志中写道,"这种原始却有效的检测思路,启发了我们研发光谱分析技术。古人的智慧,永远是科学探索的灵感源泉。"他的手机突然弹出新闻推送,某国因钢材砷含量超标导致桥梁坍塌,这则消息再次印证了严控杂质的重要性。
在高校的历史与科技交叉课堂上,教授将明代军工改革的故事娓娓道来。当讲到冰淬甲的磁石共振现象时,学生们纷纷举起手机拍摄PPT。"同学们,"教授推了推眼镜,"这些看似玄幻的记载,实则蕴含着超前的科学思维。严承影的《淬鉴图》、徐光启的实验记录,都在告诉我们:技术的进步从来不是孤立的,而是历史经验与现代创新的接力。"
暮色降临,航天中心的实验仍在继续,核电站的钢材检测从未停歇,高校的课堂讨论声此起彼伏。四百年前在大明寒霜棚内诞生的科学探索精神,如同永不熄灭的火种,在现代科技的土壤中绽放出新的光芒。它提醒着每一位科研工作者:尊重历史、敬畏科学、严守标准,才是推动人类文明进步的永恒动力。
b.政治风暴:
一、张居正的军工改革与《清丈条例》修订
甲胄性能纳入考成法的政治意图
万历六年的深秋,紫禁城的银杏叶铺满丹陛,张居正立在内阁值房的窗前,望着西北方向的天际线。萨尔浒之战的惨状仍历历在目——三万明军身着劣质甲胄,在女真的箭雨下如割倒的麦秆般成片倒下。他握紧手中的《清丈条例》修订稿,狼毫笔在"军备考成"一栏重重落下,墨迹晕染开,宛如未干的血迹。
"张阁老,将甲胄制造纳入考成法,恐遭非议。"工部尚书擦着额头的冷汗,袖中还藏着晋商送来的银票。张居正突然转身,目光如炬:"知道萨尔浒的箭伤为何格外致命?建州竹箭动能50J,而你们验收的1.2mm锁子甲,连20J冲击都挡不住!"他猛地将检测报告摔在案上,纸张边缘的破损处,还粘着前线将士的血痂。
这场看似针对军工标准的改革,实则是张居正精心设计的政治棋局。考成法本是他整顿吏治的杀手锏,如今将"甲胄厚度≥2.5mm冰淬工艺达标率"等具体指标嵌入其中,等于用官员的乌纱帽为军备质量上了一道"铁锁"。他深知,晋商与工部的利益勾结盘根错节,唯有将技术标准转化为政治考核,才能撕开贪腐黑幕。
当新规颁布的消息传出,日升昌票号的密信在京城官员间飞速传递。晋商代表王云帆带着厚礼求见,却被张居正拒之门外:"回去告诉你们东家,若是甲胄质量不达标,日升昌的算盘珠子,迟早要被我一颗颗掰下来!"与此同时,徐光启带着工部匠人在宣府校场日夜测试,用三棱镜、磁石和硝石池,将冰淬甲的科学原理一一验证。
随着考成法的推行,地方官场的风向悄然改变。山东巡抚亲自督造甲胄,在给朝廷的奏折里附上详细的锻造日志;宣府总兵将冰淬甲的样品送往京城,箭头撞击甲面迸出的火星,在奏章上烫出焦痕。更关键的是,这场改革斩断了利益输送的链条——半年内,五名工部郎中因甲胄考核不达标被革职,日升昌的非法账簿在抄家时被查获,账本里的"甲胄采购"条目,竟与萨尔浒阵亡将士的名单惊人吻合。
然而张居正比谁都清楚,这不过是开始。他在给戚继光的密信中写道:"军备之腐,根在吏治;考成之法,不过剜肉疗伤。"当寒风再次掠过长城,冰淬甲的寒光在月光下流转,这些凝结着科学智慧的甲胄,不仅是抵御外敌的屏障,更是张居正向腐朽官僚体系发起的挑战——用精密的技术标准,丈量大明王朝的生死存亡。
2. 守旧派的激烈反弹
文华殿内,檀香混着焦灼的气息弥漫在空气中。户部尚书王国光的象牙笏板重重击在丹陛上,惊得梁间雀鸟扑棱棱乱飞:"陛下!张居正将甲胄工艺纳入考成法,分明是本末倒置!农桑赋税才是国之根本,甲胄制造岂能用考成法强令推行?"他身后,工部官员们随声附和,蟒袍下藏着日升昌票号的银票,在掌心捂出层层汗渍。
晋商代表王云帆早有准备,膝行上前时涕泪横流:"冰淬之法需开采磁石、烧制硝石,又要搭建寒霜棚,劳民伤财!民间已怨声载道,称朝廷为了奇技淫巧不顾百姓死活......"这番说辞半真半假,实则是日升昌暗中操控磁石价格,再将成本暴涨的黑锅扣在改革派头上。徐光启握紧藏在袖中的《淬鉴图》,看着对方颠倒黑白,指甲深深掐进掌心。
守旧派的攻势环环相扣。他们搬出《大明会典》中"军器制造依祖制"的条文,指责张居正"擅自更张,违背祖训";又买通御史台,弹劾其"揽权过甚,意图不轨"。更有甚者,在市井散布谣言,称冰淬甲会招致天谴——这些谣言配合钦天监官员的"星象异常"奏报,成功在朝堂引发恐慌。"天象示警,必是革新触怒上天!"老臣们集体跪在宫门前,白发在寒风中凌乱如麻。
面对围攻,张居正却出奇冷静。他命人在午门外当众演示甲胄测试:建州竹箭穿透1.2mm锁子甲的瞬间,鲜血染红草靶;而2.5mm冰淬甲却将箭矢稳稳弹开,金属撞击声清脆如磬。"这就是诸位口中的'奇技淫巧'?"张居正冷笑,将带血的箭簇掷向王云帆,"三万将士的性命,竟比不过你们的蝇头小利!"
但守旧派的反扑从未停歇。他们以"扰民"为由煽动地方豪强抵制新规,迫使州县官员消极怠工;又在朝堂上挑起"祖制与革新"的论战,将技术问题上升到礼法之争。张居正病重时,王国光等人更是变本加厉,在御前哭诉考成法"破坏朝纲"。病榻上的张居正听闻这些消息,只能望着墙上的《皇舆全览图》,在咳血中叹息。
万历十年,张居正溘然长逝。改革派失去主心骨,守旧派立即卷土重来。考成法中的军工条款首当其冲被废除,工部连夜恢复"旧制"。日升昌票号的劣质甲胄再次畅通无阻地流入军械库,那些曾被销毁的偷工减料账簿,又重新堂而皇之地摆在晋商的账房里。徐光启捧着退回的《淬鉴图》,在扉页写下"革新之难,难于上青天",墨迹很快被泪水晕染。
历史的悲剧悄然应验。万历后期,边军装备质量急剧崩坏,面对后金的攻势节节败退。当萨尔浒的败报传入京城,朝堂上再无人记得那场关于甲胄工艺的激烈辩论,也无人在意张居正推行考成法时的良苦用心。唯有宣府校场的寒霜棚遗址,在荒草中静静诉说着:保守与贪腐的合流,终将让一个王朝付出惨痛的代价。
二、工部的反扑与《永乐大典》造假案
1. 伪造“磁石淬火致妖”案例
工部文渊阁内,烛火在古籍间投下诡谲的阴影。主事周德懋将抄录的《永乐大典·工典》残页浸入特殊药水中,待墨迹晕染出陈旧痕迹后,小心翼翼地插入典籍之间。泛黄的宣纸上,一段关于“磁石淬火致妖”的记载赫然在目:“嘉靖二十三年,匠人以磁石淬甲,竟致甲兵自鸣,夜现青光,此乃天谴之兆......”
三日后,这份伪造的史料被呈至御前。内阁首辅看着记载,眉头微皱:“徐卿家,你如何解释?”徐光启展开手中的放大镜,目光扫过文字边缘:“陛下,此乃伪造。嘉靖年间尚未使用松烟墨,而此页墨迹经检测,碳同位素^{14}C含量与万历年间的制墨工艺吻合。”他举起另一份同期史料对比,“且据《工部实录》,嘉靖朝并无大规模磁石淬火记录。”
朝堂顿时哗然。周德懋却强作镇定:“徐大人莫要狡辩!民间早有传言,您的冰淬甲在寒夜会发出异响,这不是妖术又是什么?”台下晋商代表王云帆适时附和,袖中藏着给言官的银票。原来,为阻止冰淬技术推广,他们精心策划了这场阴谋——利用世人对谶纬之说的敬畏,将科学实验污蔑为妖邪作祟。
徐光启早有准备。他命人抬出密封的实验箱,箱内冰淬甲与普通甲胄在低温环境下同时接受测试。当磁石靠近冰淬甲引发低频共振时,徐光启解释道:“此非自鸣,而是磁石与甲胄的物理共鸣,频率约20Hz,常人难以察觉。”他转向周德懋,“若按伪造记载,嘉靖年间的匠人连基础声学原理都不懂,又如何完成磁石淬火?”
但谣言的传播远超想象。市井间开始流传“冰淬甲会摄人魂魄”的传闻,甚至有人声称在宣府校场看到甲胄悬浮。徐光启深知,这是利益集团的垂死挣扎。他暗中安排弟子带着检测工具,走访各地工坊,收集松烟墨的生产记录,终于锁定了伪造墨迹的来源——正是工部直属的制墨作坊。
真相大白之日,周德懋在狱中供出幕后主使。王云帆的密室里,尚未销毁的伪造史料底稿上,松烟墨的气息还未散尽。然而,这场闹剧带来的影响难以消除,即便证明了伪造,仍有人对冰淬技术心存疑虑。徐光启在《农政全书》中写下:“伪书易辨,心魔难除。科学之光,终会刺破迷雾。”
多年后,当考古学家用碳十四检测技术验证古籍真伪时,这段伪造史料成为明代科技斗争的铁证。它不仅揭示了保守势力对革新的恐惧,更展现了科学探索者在谣言与阴谋中坚守真理的勇气——那些试图用迷信掩盖真相的人不会想到,他们留下的技术漏洞,终将成为暴露自身的关键证据。
2. 沈墨的墨迹年代鉴定
东厂诏狱的密室里,沈墨将放大镜对准《永乐大典·工典》残页,烛火在镜片上折射出幽蓝的光晕。他用镊子夹起极细的纸纤维,在特制的显微镜下观察——嘉靖年间宣纸特有的青檀纤维间,墨迹渗透深度仅5μm,与真品应有的10-15μm相去甚远。"果然是伪造。"他冷笑一声,将样本放入铅盒,准备进行下一步检测。