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史海智贝:《中国古代重要科技发明创造》简介

按:拙文刊载于2017年第5期上海《科学》杂志,感谢该刊张毅颖编辑的支持。本人参与了《中国古代重要科技发明创造》其中5个条目的写作,某种程度上也算“王婆卖瓜”吧。不过,该书的确算比较通俗的介绍我国古代科技发明创造的一本概览性的书。之所以称为概览,因为大部分项目为2页的篇幅,无法具体展开。如果说遗憾的话,就是该书其实配套制作有一张便于参考、阅读的挂图,如果该挂图设计成折叠装,便于携带的话,同时作为赠品与图书一并销售的话,就很棒了。目前挂图似乎并不出售,流传范围很小。

20166月,由中国科学院自然科学史研究所(以下简称科学史所)编著的《中国古代重要科技发明创造》(以下简称《发明创造》)出版,该书分“科学发现与创造”、“技术发明”、“工程成就”三部分,列举了88项相关条目,在学界研究的基础上,概括了它们的内涵、产生(或创造)的时间以及对人类文明进程产生的影响。可以说,该书的出版,不但是中国科技史研究领域几十年的结晶,而且体现了新时期中国科技史研究和认知的新视野,基本解决了我国古代的科技发明创造到底有哪些的问题。该书依学术惯例在引用上均注有文献出处,行文表述通俗流畅,总体而言是近些年推出的一本不可多得的面向公众的中国科技史读物。

一、前人研究

在介绍该书遴选的88项条目之前,需要介绍下前人的研究或总结。最早对我国古代科技成就项目进行条目式列举的是英国的李约瑟(Joseph Needham1900-1995)。1954年,他在《中国科学技术史·第一卷总论》中按照英文字母从AZ列举了26项中国传到西方的机械和其他技术,它们有龙骨车、风扇车、提花机、缫丝机、独轮车等。不但如此,李约瑟还考证了中国和西方各自出现相应技术的时间,并列出了西方落后中国的“时差”。在李约瑟皇皇巨著《中国科学技术史》出版的同时,对中国古代科技有浓厚兴趣的美国作家坦普尔(Robert Temple1945-)基于李约瑟的研究成果,在1986年出版了《中国:发明与发现的国度》。该书按照农业、天文学和制图学、工程技术、家庭用品和工业技术等11个门类列举了100项成就。对比可知,李约瑟的26项集中在机械技术方面,而坦普尔拓展到了整个中国古代科技领域。1995年,科学史所金秋鹏研究员在中国古代科技成就中选取了100项成就,编就了一本书《一百项中华发明》。近年来,科学史所华觉明研究员在总结、提炼我国古代科技发明创造方面用力甚勤。2008年,他就提出了我国影响人类文明进步的24项原创性重大发明,其中包括粟作和稻作、蚕桑丝织、琢玉、木结构营造技艺等。在征询同行的意见后又作了扩充,2014年他列出了30项重大发明(按:今年华觉明研究员、清华大学冯立昇教授组织出版了《中国三十大发明》,大象出版社)。

正是在这样的背景下,科学史所认为有必要成立专门的“中国古代重要科技发明创造”研究组,与全国科技史同仁一道,重新梳理和考量我国古代的重大科技发明创造成就,列出一份新的名单。2015128日,科学史所在《光明日报》公布了85项中国古代重要科技发明创造,并在223日《光明日报》就公布后社会的反馈意见做了介绍说明。此后又对个别项目进行了调整,形成了最终成书出版的88项。

二、遴选标准

那么这88项重大科技发明创造的遴选标准是什么?研究组成立之际,关于项目的遴选标准已形成统一认识,并在随后的调整过程中一以贯之。这三条标准是:一,突出原创性;二,反映古代科技发展的先进水平;三,对世界文明有重要影响。

如果某项成就能同时满足这三个条件,那再好不过了,比如著名的四大发明。有的项目可能只包含了其中两条或一条,但在相关方面表现特别突出,也可入选。兹举三例解说。比如战国中期《墨经》记载的“小孔成像”,是世界上首次用光的直线传播原理正确解释此物理现象。不但具有原创性,而且反映了当时墨家学派在光学探索方面的杰出成就,因为直到公元10世纪,阿拉伯学者海什木(Ibn al-Haytham,约965-1040才做了更精准的描述。比如11初由苏颂、韩公廉等人设计、制造的水运仪象台,综合运用了齿轮传动、链传动、杠杆机构、棘轮机构、凸轮机构、滑动轴承等,是我国古代机械的集大成之作,原创性与技术水平均非常突出。再比如柑橘栽培,发源于我国而且传到西方。目前柑橘已经是世界第一大类水果,总产量超过世界水果总产量的四分之一。与柑橘栽培类似的还有茶树栽培等。
   在遴选过程中,研究组严格按照以文献记载与考古实物为基础出发点,做到不空洞,要言之有物;不妄言,要言之有据;不说教,要言之成理。对于暂时还未定论的说法,采取实事求是的态度。比如就十进位值制记数法的起源地的问题,采用了“它很可能最早出现于中国”这样的说法。比如指南车的传动机构,有人采用了具有自动离合装置的定轴轮系,有人采用了差动轮系。但一些技术史学者认为,这样复杂的齿轮机构在当时未必已经发明或者采用,因此这种复原只能算是为了实现目的的复原,而不是历史的复原。因此在指南车条目的行文中,对这些复原设计做了客观评论。除此之外,新近的考古成果不断丰富或者改写着我国古代的科技成就。比如成都老官山汉墓发现的四部提花机模型,2014年发表的考古发掘报告才提及,其提花方式过去文献从未记载,这样就完全改写了我国的纺织史。这次“提花机”条目利用了该考古成果,使公众了解到了最新的考古发现成果,增强了条目的时效性与权威性。


香港文化博物馆藏东汉陶作坊(明器),其中“水碓”(水轮和横轴阙失)意义重大。该作坊内还有风扇车、磨等,是东汉农事劳作“流水线”的见证。详见该书“水碓”条目或拙文《汉代水碓的考古学证据》(《农业考古》2015年第1期)


徐州汉画像石艺术馆藏东汉车马出行图画像石

(编号068,表现了汉代先进的胸带式系驾法,本人拍摄)

《天工开物》中的龙骨车

三、意义与功能

那么这本书的出版,其意义何在?又能实现哪些功能,或者说它能用来干什么呢?

这本书的出版,有三方面的意义。首先它提供了有关我国古代重大科技发明创造的一个权威读本。其次它是中国科技史界学术成果普及化的一次重要尝试。最后它反映了中国科技史界研究范式的转向。

为什么说它是一个权威读本呢?前文已述,在此之前有好几个有关我国古代重大科技发明创造的版本,遴选范围、视角和阐释各不相同,在某种程度上给公众造成了的混乱。这次,由科学史所牵头,组织国内外中国科技史研究专家严格推选、评审并编纂条目,从成立研究组到正式出版,前后近3年,充分听取了来自不同方面的声音,因此88项条目的认可度很高,具有较高的权威性。

科研成果的普及是一个普遍难题,对科技史研究也是如此。从1957年科学史所成立算起,到现在整整60年了,我国几代科技史研究学者积累了大量研究成果,尽管也出现过比较优秀的科技史通俗读物,但无论从数量还是质量上看,与中国科技史研究的队伍相比,通俗读物明显偏少,高质量的通俗读物更少。众所周知,科学史所曾牵头组织专家完成了20多卷本的《中国科学技术史》(科学出版社)。这套书可以和李约瑟的巨著相媲美,可惜至今仍未出现面向公众或青少年的通俗读物,令人遗憾。这次《发明创造》的出版,算是研究型读物向通俗读物的一个过渡,因为兼顾学术的严谨性,部分文字仍有史料堆砌的痕迹,部分文字仍沿用了学术用语,未能转换为更晓畅的口语表达。值得欣慰的是,在出版该书的同时,另配套出版了一张彩色挂图,算是88项条目的直观呈现。

科技知识的传播是科技史研究的重要方面。前文提到,在三项评选标准中,其中一项涉及对人类文明的影响。没有传播,就无法谈影响;不知道传播的路径、互动过程以及在不同地域的接受等情况,科技知识的共享、普及、再利用等就是一句空话。近代科技革命有力地推动了全球化进程,大家有目共睹,其传播路径往往有迹可循。但古代的某项发明,比如西方的螺旋机构、我国的风扇车,它们是否影响了以及是如何影响人类文明进程,又有谁能说清楚?所有这些,都有赖于对科技发明创造传播史的研究。当然,这些研究首先需根植于以往的研究,即先搞清楚某地域何时发明或者出现了什么,然后再从社会与境的视角理解为什么产生了这种发明创造,待这种拼图做得足够大时,自然就会产生知识传播的问题,为何此地先有、他处后出现,为何这种文化欣然接受,另一种文化始终拒斥等等。所有这些,要求新时期的科技史学者不再局限于纯粹的史料挖掘,而要旁及一地区、一国家,甚至全球科技知识的创造、互动和传播过程,即要用人类文明史的视野审视科技史的相关研究成果。因此说,《发明创造》的出版,也是我国科技史研究范式转换的一个缩影。

意义已陈,功能自现。《发明创造》为普通公众提供了一个了解、认识我国古代重大科技发明创造的窗口,一册在手,囊括所有。同时,以我国古代科技发明创造为科普创作主题的单位或个人以之为蓝本,可以做大量的二阶开发,产生相关衍生读物。比如在此基础上进行扩展、改编,作为青少年的课外科普读物,为提升公众的科学素质增瓦添砖。

总之,《发明创造》的出版,对撰写条目的专家而言,是科技史研究成果转化为普及读物的一次尝试;对读者而言,是一览我国古代科技文明精髓及其影响的旅程,不啻一道丰盛的精神大餐。


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