【读+访谈】中科院自然科学史研究所副研究员史晓雷:“四大发明”的地位难以撼动

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  长江日报记者李煦

  近来,关于“四大发明”的讨论受到公众关注。9月上旬,中国科学院公众号“中科院之声”发表了文章《“四大发明”你了解多少?》,作者是中科院自然科学史研究所副研究员史晓雷。史文引用新的研究成果和新发现的材料,全面回应了关切。如何认识“四大发明”?中国古代四大发明为什么是伟大创造?读+为此专访了史晓雷。

  正本清源“四大发明”

  近年来围绕“四大发明”的质疑之声集中在4个方面:1、“四大发明”的说法是国人自己包装出来的,或者是通过与中国友好的李约瑟提出来的;2、“四大发明”中的首次把火药其实没有那么伟大,因为现代用于军事用的是黄色火药,中国人发明的是黑色火药;3、造纸和印刷不是中国人首创的;4、中国人其实没有发明指南针,邮票和教科书上的“司南”磁勺并不能靠天然磁力指向南方,上世纪50年代中苏交流时带去的“司南”礼品“有假”。

  史晓雷的文章回应了“4点质疑”,其中引用了他的同事已经做过考证和实证的研究,他特别提到,清华大学科学技术史暨古文献研究所研究员冯立昇教授在今年8月底撰文,就“四大发明”的提出做了系统梳理:

  “四大发明”之说是由西方的 “三大发明”演变而来的。意大利数学家卡丹(J. Candan,1501—1576)最早指出,三大发明磁罗盘、印刷术和火药是“整个古代没有能与之相匹敌的发明”。1620年,培根在《新工具》中说:印刷、火药和磁石“这三种发明已在世界范围内使事物的所有面貌和情况都改变了。”传教士艾约瑟在其1859年出版的《中国的宗教》一书中比较了中日两国的文明,指出“他们(日本)没有如印刷术、造纸、指南针和火药那样值得夸耀的非凡发明与发现。”

  稍后,记者出身的巴尔福在其1876年出版《远东漫游》一书中指出:“我们西方人还从来没有赞扬过中国人的发明天才。当我们回忆中国人享有发明火药、印刷术以及在人类文明还不到两千年的历史时,中国人就拥有了水手使用的罗盘,这听起来好像十分荒谬。”

  美国学者卡特在1925年出版的《中国印刷术的发明和它的西传》一书的序言中明确提出中国“四大发明”说:“四大发明(Four Great Inventions)在文艺复兴初期之欧洲的流播,对近代世界的形成起过重大作用。造纸和印刷术,为宗教改革铺平了道路,使教育普及成为可能。火药的使用,消除了封建制度,创立了国民军制。指南针导致发现美洲,从而使世界全局代替欧洲一隅成为历史的舞台。这四大发明以及其他的发明,大都源自于中国。”

  中国学者是通过卡特的著作,才了解了 “四大发明”说。向达先生在1930年的《中学生》杂志上发表了《中国四大发明考之一(中国印刷术的起源)》一文,引用了卡特的这一说法。1933年,陈登原所编纂的《陈氏高中本外国史》明确提及了 “四大发明”。

  复制“司南”已经成功

  史晓雷文章中还提到一个重要信息,中科院自然科学史研究所黄兴副研究员复原“磁石勺”成功。黄兴的文章刊发于2017年《自然科学史研究》。黄文记载说:

  在河北省张家口市龙烟铁矿区内找到了天然磁石,仿照古代工艺低速摩擦切割,制作了多枚磁石勺,只要用适当的力触动勺柄,勺体就会在地磁场力作用下转动,勺柄最终指向南方,偏差在正常范围之内。甚至在水磨石地面上、有些颗粒感的硬桌面上,也都可以准确指向。经过两年多监测,磁石勺的磁化强度始终稳定。

  黄兴拜访了上世纪40年代复制“磁石勺”的王振铎家,见到了王留下的3枚磁石勺,并作了测试。其中2枚磁性较为显著,指向效果良好,但表面有明显坑洼,品相不佳;为铣床所制的一枚加工精致,表面光滑,但磁性不佳,不具有指向性能。

  黄兴文章还提及“1952年访苏礼品事件”。当年郭沫若率中科院代表团访问苏联科学院,欲将磁石勺等作为礼品,委托钱临照重新制作未果,只好用磁化钨钢代替(也有说法是将天然磁石充磁后制成) 。黄兴分析认为,王振铎的磁石勺在当时曾经常展示,其可行性有目共睹,必是首选;但品相不佳,不宜作为国礼。钱临照短时间内未能找到好磁石,权且以钨钢或其他方法代之,系折中之举。从常理看,若磁石勺不可行,郭沫若和钱临照就不会以该方案为礼物,否则必授人以柄,贻笑大方。钱临照作为《中国大百科全书·物理学卷》( 1987年第一版)物理学史分支学科主编,也不会在“指南针”条目保留此说。日久天长,信息散失,此事容易被片面解读。

  【访谈】科技史研究必然面对荣誉感与自豪感的问题

  首次把火药用于军事的是中国而不是外国

  读+:四大发明争议的焦点之一是火药,很多人喜欢引用鲁迅的话:“外国用火药制造子弹御敌,中国却用它来做爆竹敬神”,你怎么看?

  史晓雷:这是鲁迅在《电的利弊》一文中的话,可惜此说不确。黑火药是中国人发明的,没有任何疑问;首次把火药用于军事御敌,也是我们的发明,也没有疑问。宋仁宗天圣元年(1023年),京城汴京已有专门生产火药的“火药作(坊)”,“火药”一词从此诞生。1044年,《武经总要》首次记载了三个军用火药配方。1259年,宋军使用了可发弹丸的突火枪,这是一种管形射击火器,火药兼有燃烧和发射的功能。13世纪末,元朝军队使用了金属管形火器——火铳。到了15世纪下半叶,随着欧洲火器技术的突飞猛进,我国才落后了。

  现在的争议在于黑火药和黄火药的历史作用。在现代火药(即黄火药)发明之前,黑火药是世界上唯一的火药和炸药。黄火药发端于19世纪。直到1885年才由一位法国化学家用于填装炮弹,称为黄色炸药,后来发展的TNT以及二战后的高性能混合炸药等,均是黄色炸药的发展。

  (如果追索西方关于四大发明的记载,比如培根的《新工具》一书里说火药、指南针、印刷术改变了世界历史,该书1620年出版;马克思在《机器、自然力和科学的应用》说火药、指南针、印刷术是预兆资产阶级社会到来的三大发明,火药把骑士阶层炸得粉碎,此书写于1863年。也就是说,这些说法都在黄火药发明之前,显然,培根和马克思说的火药,都是中国人发明的黑火药——读+注)

  读+:其他三大发明的争议也是因为类似的误解吗?

  史晓雷:对,这涉及到讨论之前的定义问题。比如,造纸和印刷。首先要确定“纸”的定义。古埃及的“莎草纸”出现得很早,可以追溯到5000年前,但它的确不是专业意义上的“纸”,是把莎草的内茎切割成细长条,然后将长条捶打、浸泡,取出后纵横交错状铺为两层,最后挤压水分、粘连在一起,干燥后抛光处理即成为“莎草纸”。这种“纸”可看作是一种人工编制(还谈不上织)物,连分散的莎草纤维都没获取。传统意义上的手工纸是指:植物纤维原料经机械、化学加工后得到纯的分散的植物纤维,与水配成浆液,使其流经多孔模具帘面,滤去水后,纤维在帘面形成湿的薄层,干燥后获得具有一定强度的由纤维素靠氢键缔合而交结成的纤维薄片,具有书写、印刷和包装等用途。迄今已经在甘肃、新疆、陕西、四川、广东等地出土了西汉时的纸。特别是在甘肃敦煌悬泉置遗址出土460片纸,西汉时的古纸占了多数。通过现代检测技术的分析,对这些纸张的加工工艺(即造纸术)已经有了比较充分的了解。

  现在有足够确凿的证据表明:在东汉蔡伦之前的西汉时,我国已经发明了纸或掌握了造纸术。到了东汉,蔡伦改进了造纸术,其贡献首先是组织生产了大批优质麻纸献于朝廷,利用官方力量加以推广;其次,蔡伦倡导生产了楮皮纸,突破了以木本韧皮纤维造纸的技术,扩充了造纸原料,推动了造纸术的发展。

  同样,印刷术要分清楚雕版印刷和活字印刷。雕版印刷术和活字印刷术虽都发源于我国,但命运并不相同。在我国古代,雕版印刷术占了主流,其发明的时间,学界经过争论已经收敛、聚焦到了唐代,这点应该没什么疑问。活字印刷术在宋代出现,在中国传统印刷技术中始终未占主流;铜活字在朝鲜半岛得到发扬光大,欧洲古登堡的铅活字改变了世界。

  读+:你的文章已经澄清了四大发明的基本事实,关于其是否领先、是否属于创新的问题,应该说,答案也就呼之欲出了。

  史晓雷:若就四大发明本身,学术界并无大的分歧,相关的研究进展主要是以论文和学术著作方式公开呈现的,相关讨论也主要在学术层面,加上本身国内科学技术史的圈子(学术共同体)比较小,所以即便有大的争论,也是在圈子内,社会影响不大。

  之所以引发社会较大争议,我觉得主要有两方面原因。首先,就是科技史界就四大发明相关科普做得不够。本来学界清楚的地方或已经取得进展的方面,公众并不知情,因此还在旧知识、旧观念的圈子打转转,造成了一些无意义的讨论。比如“纸”的定义问题、天然磁石勺“司南”问题等。另一个原因是,围绕四大发明,公众谈论的话题可以很多,引发的相关思考也多。

  四大之外还有谁入选

  读+:科技史研究如何面对荣誉感、自豪感等问题?你曾在国外访学,国内外同行在科技史研究方面做得怎样?

  史晓雷:科技史研究必然面对荣誉感与自豪感的问题,这是研究本身的性质决定的。新中国成立初的科技史研究总体而言是一种整理我国古代科技遗产的行为。

  学界对早期科技史研究有意见的主要是两类,一类是轻易拔高我国古代的科技成就,包括英国李约瑟《中国科学技术史》的部分内容,就有这种倾向,我国学者也存在。不过对这种现象要具体分析,当时的客观历史条件就是对西方科技史界的情况还难以了解,在中西比较方面难免失误。另一类是牵强附会。比如一位学者根据《易经》中的一句话“泽中有火”便判断这是对石油燃烧现象的记载。这就有些过分了,到了1980年代,物理学史专家戈革直言不讳地提出了批评。

  现在,形势和条件均发生了巨大变化,但是荣誉感、自豪感这类问题并不过时,因为任何一个民族均会对本民族为全世界作出的科技贡献感到骄傲和自豪,这是人性的本能。只不过现在会更理性、更客观,其最主要的原因是,现在更容易就某项过去的科技成就做出比较客观的历史评价。

  科学社会学的奠基人默顿曾说过,“在一个由众多民族国家组成的世界上,每一个国家都有它自己的民族优越感,新发现不仅增加了发现者个人的荣誉,也增加了一个民族的荣誉。至少从17世纪起,英国人、法国人、德国人、荷兰人以及意大利人都极力为他们的国家争夺优先权;稍晚些时候,美国人和俄国人也加入了他们的行列,以便澄清他们所具有的首创权。”外国科学史上这样的例子太多了,比如法国的勒维耶和英国的亚当斯就有发现海王星的优先权之争,英国的法拉第和美国的亨利有发现电磁感应现象的优先权之争。西方说拉瓦锡首先发现了质量守恒定律,苏联马上搬出了罗蒙诺索夫;西方说马可尼发明了无线电报,苏联马上搬出了波波夫。现在国外类似的情况也还存在,比如近年英国曼彻斯特大学一位教授组织编纂的《1001项发明》就遭到广泛质疑,许多史料不靠谱。

  总之,这是科学界的正常现象,如果罔顾事实,一意为了民族自豪感和荣誉去争夺优先权,就走上了歧途。

  读+:如果让你来挑选一些中国古代科技成果加入“四大发明”行列,你会选哪些?

  史晓雷:近些年来科技史界总结我国古代重大科技发明创造遗产,做了一些普及工作。由中科院自然科学史研究所组织编纂的《中国古代重要科技发明创造》(2016年出版)以及科学史所华觉明研究员、清华大学冯立昇教授组织编纂的《中国三十大发明》(2017年出版)。前者梳理了88项,后者是30项;它们遴选的标准也不相同,后者包括了一些侧重文化方面的发明项目,比如汉字和中式烹调术。上海交通大学科学史与科学文化研究院江晓原教授曾提出新的四大发明之说,它们是:丝绸、中医药、雕版印刷、十进位计数(这是江晓原教授提出的“四大发明A组”,他提出的“B组”则是陶瓷、珠算、纸币、阴阳合历——读+注)。

  我自己的看法是,目前四大发明的地位难以撼动,就影响后世文明进程而言,的确是经得起历史检验的。因此我提不出什么替代方案,如果说增加2项的话,我觉得水稻栽培与丝织技艺两项可以加入。我考量的两个标准,一个是发明年代早,一个是对后世的影响大。

  读+:在知识爆炸、新科技成就不断涌现的当下,科技史研究可以有什么作为?

  史晓雷:科技史研究,本质上是一种历史研究,就是尽可能依据所能获得的各种资料追溯、探究、还原科学技术发展史上的各种大小事件的真实面貌。面对科学技术在当今社会发挥着越来越重要的作用,国内科技史研究应该把目光投入到现当代科技史研究中,至少要投入较多的关注。这对我国长期以来以古代科技史为重心的研究范式是一个挑战。

  我国科学技术史研究的建制化,发端于1957年中国科学院自然科学史研究室(研究所前身)的成立。早期的研究,主要是中国古代科技史,特别是数学史和天文学史。中国近代、现代、当代科技史研究相对比较薄弱,特别是现当代部分。这一阶段的研究的确也有现实困难,档案资料的获取、口述资料的开展等等有难度;有的部分涉及到在世的当事人,会有顾虑。中国现当代科技史的研究与中国古代科技史主要基于文献史料的研究方法有许多不同;西方科技史研究基础更薄弱,对研究者的素质要求更高,挑战更大,这是另一个问题了。

  读+:在知识爆炸、新科技成就不断涌现的当下,科技史研究可以有什么作为?

  史晓雷:科技史研究,本质上是一种历史研究,就是尽可能依据所能获得的各种资料追溯、探究、还原科学技术发展史上的各种大小事件的真实面貌。面对科学技术在当今社会发挥着越来越重要的作用,国内科技史研究应该把目光投入到现当代科技史研究中,至少要投入较多的关注。这对我国长期以来以古代科技史为重心的研究范式是一个挑战。

  我国科学技术史研究的建制化,发端于1957年中国科学院自然科学史研究室(研究所前身)的成立。早期的研究,主要是中国古代科技史,特别是数学史和天文学史。中国近代、现代、当代科技史研究相对比较薄弱,特别是现当代部分。这一阶段的研究的确也有现实困难,档案资料的获取、口述资料的开展等等有难度;有的部分涉及到在世的当事人,会有顾虑。中国现当代科技史的研究与中国古代科技史主要基于文献史料的研究方法有许多不同;西方科技史研究基础更薄弱,对研究者的素质要求更高,挑战更大,这是另一个问题了。

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