技术依赖关系图

本附录是全书的”导航图”。陈砚的二十六年不是平行推进的，而是一棵有根、有干、有枝的技术树：有些技术是别人的根，缺了它，整片枝叶都长不出来；有些技术是孤岛，随时可做。读这篇附录，是为了在动手之前先看清”先做什么、后做什么、什么必须先做”。

全书正文 148 篇（序章 6 + 技术篇 142），附录 8 篇，合计 156 篇。本附录只画技术篇的依赖，不涉及序章与附录。

一、如何读这张图

  1. 箭头方向 = 依赖方向：A --> B 表示”做 B 之前须先做 A”，A 是 B 的前置。
  2. 三张分图对应三个阶段：活下来、站稳脚跟、扩张版图。三图首尾相接，前一阶段的产物是后一阶段的前提。
  3. 枢纽节点单独标出：被三条以上依赖箭头指向的技术，是全书的瓶颈。瓶颈崩了，下游全断。
  4. 推荐学习顺序在第四节给出，按拓扑排序，可直接照此推进。

本书各技术篇正文中并未以统一字段标注”前置依赖”，本图依据各篇”原料可行性”“升级路径”“参考”诸节交叉核对整理而成。凡存疑处已在第六节列出。

二、三阶段依赖图

第一阶段：活下来（落地 0–2 年，崇宁元年至二年）

这一阶段的技术门槛低、变现快、政治风险小，是穿越者第一桶金的来源。多数技术互不依赖，可并行推进。

flowchart LR
    ID[身份伪装指南] --> SOAP[肥皂]
    ID --> ALC[酒精蒸馏]
    ID --> ACCT[复式记账法]
    ID --> ARAB[阿拉伯数字]
    ARAB --> ACCT
    ASH[纯碱与草木灰] --> SOAP
    ASH --> ALC
    ASH --> PAPER[纸张改良]
    SOAP --> ALC
    ALC --> DISTH2O[蒸馏消毒水]
    WATER[水车与水排] --> MILL[磨面/打浆动力]
    FIRE[火药] --> MINING1[爆破与火药采矿]

说明： - 身份伪装是元前置——没有合法身份，一切作坊开张都无从谈起。 - 阿拉伯数字是会计与一切定量工作的基础，应在制皂、酿酒之前先落实。 - 纯碱与草木灰是肥皂、酒精、纸张三者的共同原料，应优先建立稳定的草木灰供应。 - 火药虽列第一阶段（README 阅读路径将其列入”活下来”必读），但其提纯链实际贯穿第二阶段，此处只标其最早的”黑火药粗制品”节点。

第二阶段：站稳脚跟（2–6 年，崇宁三年至大观二年）

化工基础与冶金是这一阶段的两大主干。玻璃、硫酸、钢铁、水车是四大枢纽，几乎所有第三阶段的高级技术都从它们分叉。

flowchart LR
    GLASS[玻璃] --> ACID[硫酸与硝酸]
    GLASS --> LENS[透镜/镜面/光学]
    GLASS --> VESSEL[耐酸耐热器皿]
    SULFUR[硫磺与芒硝提纯] --> ACID
    ACID --> NITER[硝石提纯]
    ACID --> ETCH[玻璃蚀刻]
    ACID --> MEDCHEM[医药合成]
    NITER --> FIRE2[火药提纯/颗粒化]
    FIRE2 --> GUNPOW[火器]
    STEEL1[灌钢法改良] --> CRUCIBLE[坩埚钢]
    STEEL1 --> STEEL2[炒钢法优化]
    STEEL1 --> SPRING[铁丝与弹簧]
    STEEL1 --> WEAPON[兵器锻造]
    STEEL2 --> GUNPOW
    CRUCIBLE --> GUNPOW
    WATER --> BLAST[水排鼓风]
    BLAST --> STEEL1
    BLAST --> IRONWORK[冶铁量产]
    ZINC[锌的冶炼] --> VOLT[伏打电池]
    COPPER[铜合金与黄铜] --> VOLT
    VOLT --> EMAG[磁学与电磁铁]
    EMAG --> TELE[电报]
    EMAG --> GEN[发电机雏形]
    VOLT --> PLATE[电镀]
    ARAB --> ALG[代数与方程]
    ALG --> GEO[几何与三角]
    GEO --> CALC[微积分思想]
    CALC --> PHYS[物理学各分支]
    ARAB --> LOG[对数表与算盘]

说明： - 玻璃 → 硫酸是全书最硬的一条链：硫酸的蒸馏、吸收、储存都仰赖耐酸器皿，玻璃复现前只能以铅和厚釉陶器过渡，产率与纯度大打折扣（见 01-材料化工/10-硫酸与硝酸.md 原料表）。 - 硫酸 → 硝石提纯 → 火药提纯 → 火器是军事主线：没有浓硫酸蒸馏不出浓硝酸，没有浓硝酸做不出硝化物，火器就只能停留在黑火药爆燃阶段。 - 水车 → 水排 → 灌钢法是动力—冶金链：标准化钢铁依赖稳定鼓风，稳定鼓风依赖水力，水力依赖水车改良。 - 锌 → 伏打电池 → 电磁铁 → 电报/发电机/电镀是电力链：炼锌是最大瓶颈（锌蒸气易逃逸、需密闭还原罐），炼不出锌就只能用铁铜电堆过渡，内阻大、极化重。 - 阿拉伯数字 → 代数 → 几何三角 → 微积分是数学主干，为弹道、力学、测量提供语言。

第三阶段：扩张版图（6–26 年，大观三年至靖康）

在前两阶段基础上按领域分叉。各领域之间通过枢纽节点相互勾连。

flowchart LR
    subgraph 印刷教育
        PAPER2[纸张改良] --> PRINT[印刷术改良]
        PRINT --> TEXT[教科书编写]
        TEXT --> SCHOOL[书院创办]
        SCHOOL --> EDU[分科教学体系]
    end
    subgraph 航海
        COMP[指南针改良] --> NAV[指南针与航海术]
        NAV --> STAR[星象导航]
        NAV --> CHART[海图绘制]
        SHIP[龙骨与船型] --> SAIL[帆具与索具]
        SHIP --> WATERTIGHT[水密隔舱]
    end
    subgraph 军事外交
        GUNPOW2[火器] --> DEFENSE[城防攻守]
        TELE2[电报] --> MILCOMM[军事通信]
        CRYPTO[密码学] --> MILCOMM
        LOG2[后勤与军需] --> DEFENSE
    end
    subgraph 医药
        DISTH2O2[蒸馏消毒水] --> ASEPSIS[外科基础与麻醉]
        ACID2[硫酸硝酸] --> MEDCHEM2[青霉素/阿司匹林]
        GLASS2[玻璃] --> LENS2[透镜/显微镜]
    end
    subgraph 土木水利
        BRICK[砖瓦烧制] --> ARCH[拱券与编木拱桥]
        LIME[石灰与糯米浆] --> WALL[城墙与防御工程]
        WATER2[水利航运] --> CANAL[运河疏浚]
    end
    STEEL3[标准化钢铁] --> SHIP
    STEEL3 --> DEFENSE
    STEAM[蒸汽机雏形] --> PUMP[矿井排水]
    STEAM --> MILL2[工业动力]
    CALC2[微积分] --> BALLISTIC[弹道学]
    GEO2[几何与测绘] --> MAP[地图绘制]
    STAT[统计学] --> CENSUS[人口普查]
    ACCT2[复式记账] --> BANK[信贷与利息体系]
    BANK --> INSUR[保险雏形]
    PRINT --> PAPERMONEY[交子与纸币改良]
    PRINT --> ANTIFORGE[货币防伪]

说明： - 第三阶段技术众多，上图只勾画主干，省略了大量叶节点（如养蜂、音律、绘画透视、个人武备等近似独立或弱依赖的技术）。 - 印刷术是教育与金融的公共前置：教科书、纸币防伪、地图、舆论皆依赖廉价印刷。 - 钢铁在第三阶段继续扮演枢纽：造船龙骨、城防器械、火器管材、蒸汽机锅炉都吃钢。 - 蒸汽机依赖钢铁（锅炉）、机械加工（汽缸镗孔）与水车（早期作动力或借鉴传动），是工业动力的第二台阶，但 26 年内只能做雏形。

三、关键依赖链（文字详解）

链一：玻璃 → 硫酸 → 硝石提纯 → 火药提纯 → 火器

这是全书最重的一条军事化工链。

  • 玻璃（01-材料化工/01-玻璃.md）复现于大观元年（1107），此前陈砚以铅和厚釉陶器充当耐酸器皿，硫酸产率低、纯度差。玻璃一出，蒸馏硝酸改用玻璃冷凝管，纯度跃升。
  • 硫酸与硝酸（01-材料化工/10-硫酸与硝酸.md）的瓶颈不在原理（矾油法宋人本已煅绿矾，只是没收那股烟），而在耐酸容器与接口密封。陈砚前七次失败皆因陶甑穿孔或漏气。
  • 硝石提纯（06-冶金兵器/05-硝石提纯.md）须用浓硫酸蒸馏得硝酸，反过来硝酸又用于硝化反应——硫酸与硝酸互为上下游，是化工树的”咬尾”结构。
  • 火器（06-冶金兵器/04-火器.md）的瓶颈不在火药（宋人已有），而在耐压管材。铸铁脆易炸膛，须以锻铁包箍或改青铜铸铳，这又把依赖拉回钢铁链。

链二：阿拉伯数字 → 代数 → 微积分 → 物理学各分支

数学是其他一切定量技术的语言基础。

  • 阿拉伯数字与位值制（13-数学哲学/01-阿拉伯数字与位值制.md）应在落地第一年落实，它是复式记账、成本核算、弹道计算、人口统计的共同前提。
  • 代数与方程（13-数学哲学/02-代数与方程.md）把算术从”算数”提升到”求未知数”，是力学、化学配比、金融利息的工具。
  • 几何与三角（13-数学哲学/03-几何与三角.md）是测绘、航海、建筑力学、光学的基础。
  • 微积分思想（13-数学哲学/04-微积分思想.md）是力学、弹道、流体的语言。北宋条件下只能做到”思想”与极限直觉，不可能建立严格分析，但足以支撑工程估算。

数学链的特殊性在于它不消耗原料、不爆炸、不触罪，可在任何阶段并行推进，是穿越者最该”先垫底”的隐形基础设施。

链三：水车 → 水排 → 灌钢法 → 标准化钢铁 → 火器/弹簧/齿轮/蒸汽机

动力—冶金—机械是工业的三段式。

  • 水车与水排（02-机械动力/01-水车与水排.md）把水力效率从三成提到七成，是冶铁鼓风、磨面、打浆、拉丝的共用动力。
  • 灌钢法改良（06-冶金兵器/01-灌钢法改良.md）的核心不是发明（北宋已有），而是把”看火候”变成”看标准”——配比量化、温度量化、检验量化。没有标准化钢铁，下游的齿轮、弹簧、轴承、火器管、甲胄全是空谈。
  • 坩埚钢（06-冶金兵器/02-坩埚钢.md）与炒钢法优化（06-冶金兵器/03-炒钢法优化.md）是灌钢法的两条升级支线，前者求纯净、后者求量产。
  • 标准化钢铁向下分叉到铁丝与弹簧（机械与电力共用）、兵器锻造、火器管材、蒸汽机锅炉与汽缸。

链四：锌 → 伏打电池 → 电磁铁 → 电报/发电机/电镀

电力链的最大瓶颈是炼锌。

  • 锌的冶炼（06-冶金兵器/06-锌的冶炼.md）难度极高：锌沸点 907℃，低于冶炼温度，锌蒸气一产生就逃逸，须以密闭还原罐冷凝收集。陈砚前六窑皆败，第七窑才得巴掌大几片（见 12-电力电子/01-伏打电池.md 开篇）。炼不出锌就只能用铁铜电堆过渡，内阻大、极化重，电报有效距离缩至数里。
  • 伏打电池（12-电力电子/01-伏打电池.md）是电力篇的根，没有它，电磁铁、电报、电镀、发电机全是空中楼阁。
  • 电磁铁（12-电力电子/03-磁学演示与电磁铁.md）是电报收报机与发电机的共同核心部件。
  • 电报（12-电力电子/02-电报.md）依赖电磁铁 + 铜丝（拉丝工艺）+ 绝缘漆（生漆桐油）+ 中继继电器，是战略价值最高的单项技术。
  • 电镀（12-电力电子/04-电镀.md）依赖电池与电解液（硫酸），是化工与电力的交叉点。

链五：纸张 → 印刷 → 教科书/纸币防伪/舆论

知识与金融的公共基建。

  • 纸张改良（01-材料化工/04-纸张改良.md）提供薄、密、不洇墨、可两面印的承印物，是压印机的理想用纸。
  • 印刷术改良（14-教育与知识传播/03-印刷术改良.md）以木活字 + 螺旋压印机降低印书成本至雕版三成。
  • 印刷向下分叉到教科书（教育）、交子与纸币改良及货币防伪（金融）、地图绘制（测绘）、舆论（政治）。
  • “纸—墨—印”三位一体是陈砚书坊的护城河，任何一项单看可仿，三者协同优化则非数年之功不可破。

四、关键瓶颈节点（枢纽技术）

下列技术被三条以上下游依赖，是全书的”命门”。任何一个卡住，下游整片断流。

枢纽节点 篇目位置 被依赖的下游（节选） 卡壳后果
玻璃 01-材料化工/01 硫酸硝酸、青霉素培养观察、透镜/显微镜、耐酸器皿 化工与医药双双降级
硫酸与硝酸 01-材料化工/10 硝石提纯、硝化炸药、电镀、医药合成、玻璃蚀刻 军工与深化工无法起步
阿拉伯数字 13-数学哲学/01 复式记账、代数、几何、微积分、统计、弹道 一切定量工作事倍功半
灌钢法/标准化钢铁 06-冶金兵器/01 火器管、弹簧、齿轮、轴承、兵器、蒸汽机锅炉 机械与军工无米下锅
水车与水排 02-机械动力/01 冶铁鼓风、磨面、打浆、拉丝、机械动力 动力不足，量产受限
锌的冶炼 06-冶金兵器/06 伏打电池、黄铜 电力链断根
伏打电池 12-电力电子/01 电磁铁、电报、发电机、电镀 电力技术树全断
印刷术改良 14-教育与知识传播/03 教科书、纸币防伪、地图、舆论 知识与金融基建缺位
火药 01-材料化工/05 火器、爆破采矿、城防 军事主线崩塌
纯碱与草木灰 01-材料化工/09 肥皂、玻璃、纸张、火药 多条化工支线受阻

注：纯碱虽未在 README 阅读路径中被显式列为前置，但玻璃（钠钙玻璃需纯碱）、肥皂（皂化需碱）、纸张（施胶）均依赖它，实际是隐藏枢纽。

五、推荐学习顺序（拓扑排序）

以下顺序按”前置先于下游、瓶颈优先攻克”的原则排定。同层技术可并行。仅列主干约 40 项，叶节点（如养蜂、音律、绘画透视、个人武备等弱依赖或独立技术）可按兴趣随时插入。

第 0 层（落地即做，无前置） 1. 身份伪装指南 → 2. 阿拉伯数字与位值制 → 3. 纯碱与草木灰 → 4. 水车与水排

第 1 层（第一桶金，0–1 年） 5. 肥皂 → 6. 酒精蒸馏 → 7. 复式记账法 → 8. 纸张改良 → 9. 蒸馏消毒水

第 2 层（化工与冶金奠基，1–3 年） 10. 硫磺与芒硝提纯 → 11. 玻璃 → 12. 硫酸与硝酸 → 13. 灌钢法改良 → 14. 水排鼓风（水车升级） → 15. 砖瓦烧制 / 石灰与糯米浆

第 3 层（军事与机械，3–6 年） 16. 硝石提纯 → 17. 火药（颗粒化） → 18. 坩埚钢 / 炒钢法优化 → 19. 铁丝与弹簧 → 20. 齿轮与传动 → 21. 火器 → 22. 兵器锻造

第 4 层（电力与信息，6–12 年） 23. 锌的冶炼 → 24. 铜合金与黄铜 → 25. 伏打电池 → 26. 磁学与电磁铁 → 27. 电报 → 28. 电镀 → 29. 密码学 → 30. 指南针改良

第 5 层（知识、金融、航海，8–15 年） 31. 印刷术改良 → 32. 教科书编写 → 33. 书院创办 → 34. 交子与纸币改良 → 35. 货币防伪 → 36. 龙骨与船型 → 37. 指南针与航海术 → 38. 星象导航 → 39. 海图绘制

第 6 层（深化工、医药、战略布局，12–26 年） 40. 青霉素粗制品 → 41. 外科基础与麻醉 → 42. 蒸汽机雏形 → 43. 发电机雏形 → 44. 城防攻守 → 45. 军事通信 → 46. 后勤与军需 → 47. 统计学与人口普查 → 48. 微积分思想（可更早并行）

说明： - 数学链（1, 28, 48 等）不消耗原料，应在落地之初就开讲，与其他技术并行，不必等。 - 火药虽在 README 列入第一阶段必读，但其提纯与颗粒化实际依赖硫酸与硝石提纯，应放在第 3 层；第一阶段只做粗制黑火药。 - 蒸汽机依赖钢铁（锅炉）、机械加工（汽缸）与水车（传动经验），26 年内只能做雏形，优先级低于电报与火器。

六、核实说明与存疑点

已核实：本图的依赖关系依据下列篇目的”原料可行性”“升级路径”“参考”诸节交叉核对： - 01-材料化工/10-硫酸与硝酸.md：明确标注玻璃为理想耐酸容器，无玻璃时以铅/厚釉陶器替代；硝酸须先有浓硫酸。 - 06-冶金兵器/04-火器.md：明确依赖颗粒火药与耐压管材（铸铁/锻铁/青铜）。 - 12-电力电子/01-伏打电池.md：明确依赖锌的冶炼与铜料。 - 12-电力电子/02-电报.md：明确依赖伏打电池、电磁铁、铜丝（拉丝）、绝缘漆、瓷绝缘子。 - 14-教育与知识传播/03-印刷术改良.md：明确依赖纸张改良与油墨，并指向冶金（铅活字）与机械（螺旋压印）。 - 13-数学哲学/01-阿拉伯数字与位值制.md：自述为”一切数学、会计、工程计算的基础设施”。 - 02-机械动力/01-水车与水排.md：自述为”工业动力的地基”，指向冶铁鼓风。 - 06-冶金兵器/01-灌钢法改良.md：自述为”冶金组的基石”，下游为齿轮、弹簧、轴承、火器管、甲胄。

存疑点： 1. 纯碱与草木灰的位置：README 阅读路径未将其列入”活下来”必读，但玻璃、肥皂、纸张均依赖碱，本图将其提到第 0–1 层。是否合理待全书统稿时复核。 2. 对数表与算盘的前置：数学哲学篇有微积分，测量信息篇有对数表，二者孰先孰后、是否互相依赖，本图暂按”阿拉伯数字 → 对数表”处理，未细考。 3. 水泥与沥青的依赖：二者在材料化工篇中位置靠前，但本图未将其纳入主干（因下游依赖较少，主要用于建筑营造）。若建筑篇内部有强依赖，需补。 4. 蒸汽机雏形的实际前置：篇目正文未读，本图据常识推断依赖钢铁、机械加工、水车传动经验，可能有遗漏。 5. 青霉素粗制品的前置：难度最高，依赖玻璃（培养观察）、蒸馏消毒水、无菌操作，可能还依赖硫酸（提纯），本图只标主干，细节待医药篇统稿时补。 6. 各篇正文未以统一字段（如”前置依赖：”）显式标注，本图为依据正文叙述反推整理，难免有主观判断。建议后续各篇补统一前置字段，再据以修订本图。

下一附录：北宋原料产地地图——按图索骥，找齐每一味料。