关于“四大发明”的争议和思考
来源:校务办 赵晓鑫发布时间:2014-04-21浏览次数:7332

关于“四大发明”的争议和思考

江晓原(上海交大教授)

四大发明的来历

  四大发明最早出现在培根的《新工具》一书里,里面只有三大发明:火药、指南针、印刷术,没有造纸。培根说这三项发明改变了世界历史,但他并没说这三项发明是谁做出来的。稍后马克思也是说三大发明,马克思说火药把骑士的城堡炸得粉碎,指南针造成了地理大发现,印刷术变成新教的工具,最后成为改变这个世界的杠杆。

  从三大发明变成四大发明,最初是来华的传教士艾约瑟(Joseph Edkins,18231905),他把造纸放了进去。最大的功劳则是李约瑟,他大力赞美和强调这四大发明是中国人做出的贡献。李约瑟博士长期研究中国科学史,四大发明通过李约瑟的定论后,进入了我们的教科书。

  关于四大发明的争议

  争议中听上去最有颠覆性一条是:今天全世界用的都是黄色炸药,而中国人所发明的火药是黑火药,这是完全不同的两个系列。

  虽然宋朝沈括在《梦溪笔谈》里记载了毕昇的活字印刷术,但是既无实物传世,也未能推广。责议四大发明的人就抓住这一点,说毕昇的活字即使是真的,也是不能商业化的,甚至怀疑它的真实性。

  20世纪70年代在中国陕西灞桥发现了一些”——有些人坚持认为那是纸,于是所谓灞桥纸变成一个争议的问题。最初的用意也许是要把我们造纸的年代往前提,但是实际上是自寻烦恼,现在有可能使得中国连原有的造纸术发明权也丢掉了。

  另一个争议的问题是指南针,这又和司南及水、旱罗盘联系在一起。提出争议的人质疑:中国古代到底是真的发明了指南针,还是只不过发现了地磁现象?另外关于水罗盘、旱罗盘的争议也相当多。有些人认为,旱罗盘是西方人发明的,水罗盘可能是中国人发明的。这一系列争议的源头是司南,而司南有一个致命弱点,即只有古代记载,却至今没有人能用天然磁石将它复制出来。

  我们应该承认,这些争议里有一部分是有道理的,但是许多争论都是情绪化的,要挺四大发明,可以挺到极端;要批四大发明,也可以批到极端。而我们现在要做的,则是心平气和地来考察这些争议。

  中国人的火药发明权难以动摇

  古代中国人发明的火药是用硫磺、硝石和木碳按照一定配比混合成的黑火药。这从唐代一些炼丹文献里就可以看到,最初它很可能是炼丹家无意中发现的。这里最重要的一个年份是公元1044年,这年北宋编纂了《武经总要》——类似当时北宋国家军队武器装备的标准教科书,书中出现了三个黑火药的配方。这表明至少到公元1044年,火药已经成为北宋军队的一项标准装备。

  企图动摇中国人在火药上的发明权有两条路径:一条是试图从西方古代文献中找到一些比北宋更早的火药记录,另一条是纠缠黑火药和黄色炸药的区别。

  第一条路径上,争夺黑火药发明权的大致有这样四个候选者:希腊火、海之火、印度和培根。

  这里我们先要区别燃烧剂和火药——燃烧剂在燃烧时需要外界供给氧气,而火药本质上是一种自供氧燃烧,即火药本身能够提供氧。在黑火药中,硝石就是用来提供氧的。上面四个候选者中的希腊火、海之火,确实有年代很早的记载,希腊人和拜占庭军队曾用它们焚烧敌舰,但它们都是燃烧剂,所以实际上没有资格与黑火药竞争。

  第三个竞争者是印度,但是比较权威的观点认为,印度直到13世纪还没有火药,最早在印度出现的火药实际上是元朝军队遗落在那里的。所以印度作为争夺黑火药发明权的候选者是比较弱的一个。

  最有趣的是13世纪的著名学者罗杰尔·培根(Roger Bacon,12141294)。一些西方人认为培根已经发明了黑火药,他们的依据是,据说在培根的著作里有一个用隐语写成的黑火药配方。西方有人把这个隐语通过调整字母顺序,甚至添加字母的方式,释读成了一个黑火药配方。但是这种释读方法本身就站不住脚,况且即便培根真有这样一个黑火药配方,也在《武经总要》之后两百多年,所以培根仍然不能争夺黑火药的发明权。

  既然可以确认黑火药是中国人发明的,那么我们再来解决黑火药和黄色炸药的问题。

  今天全世界用的炸药都属于黄色炸药系统。黄色炸药来源于公元1771年发明的苦味酸,最初是作为染料的,后面发现这种黄色染料有很强的爆炸性质,1885年法国第一次将它用于军事用途,装填在炮弹里作为炸药。

  这样一来,问题就很清楚了:当年马克思说火药把骑士的城堡炸得粉碎,显然不是说1885年之后的事情,骑士的城堡被火药炸得粉碎,起码在17世纪就已经发生了。那是被什么炸碎的呢?当然是被中国人发明的黑火药炸碎的。

  至于黑火药向西方的传播,恩格斯的论断比较可信。恩格斯对军事史有兴趣,他总结出火药西传路径:从中国到印度,再从印度到阿拉伯,然后从阿拉伯到欧洲。在这个过程中,欧洲骑士的城堡被黑火药炸得粉碎。因此中国人发明的黑火药确实改变了世界历史。

  造纸问题

  本来我们都知道东汉的宦官蔡伦发明了一种造纸的方法,其方法简单经济,这一直是被作为定论的。许多西方学者也赞成这一定论。在这个定论里,包含了对纸的传统定义。

  为何提出灞桥纸是自寻烦恼呢?因为将这些近似烂棉絮的、最大只有巴掌大小而且没有书写证据的东西称为纸,实际上就降低了纸的技术标准,放宽了对纸的定义。此举带来的后果,则是中国在造纸上的发明优先权反而有可能丧失!

  为什么呢?如果允许放宽对纸的定义,那如何对待埃及的纸莎草纸?纸莎草纸在公元前3000年就有了,而且今天在世界各大博物馆里藏了很多纸莎草纸的作品,上面有颜色鲜艳的图画和文字。如果执意要把灞桥发现的絮状物说成纸,那古埃及那些有大量图画文字在上面的、用植物纤维做成的纸莎草纸,能说它不是纸吗?如果承认埃及的纸莎草纸也是纸,那中国的造纸发明优先权就丧失了——纸莎草纸比蔡伦造纸早了3000年。

  司南和指南针

  中国关于指南针的历史文献记载都是相当晚的,但一讲司南,我们就把它的历史大大提前了。

  司南的标准图案(一个天然磁石做的汤匙)在小学课本里就有,但是迄今并未发现任何古代的司南实物,这个图案实际上是王振铎在20世纪40年代假想出来的。该图案后来上了1953年的纪念邮票,于是成为定论:中国人在战国时代发明了司南。

  当年王振铎报告说他已经用天然磁石复制成功司南,但是这具司南从来没人见过,至今下落不明。现在博物馆中陈列的司南,通常都是合金制造的,并用电磁线圈对它充过磁,这样才能够指南。这样的陈列品不能称为复制。

  怎么才能宣称复制成功一件古代的器物?这要同时满足两条基本原则:第一是实现历史文献中所记载的功能;第二是不能使用当时不存在的技术。应用到司南问题上,司南必须用天然磁石制成,而且要能够指南。不能使用别的材料,更不能使用电磁线圈充磁之类的现代技术手段。

  涉及司南的最早文献是《韩非子·有度》,但从上下文来看,其中所说的司南并不是指一个器具,而是类似于我们说的规矩法度这样的意思。已经有人写论文详细分析了中国古代大量文献中出现的司南字样,其中有很大的比例并不是指能够指南的器具。

  要证实先秦时代就有司南,只有两条路径:一、发现一个古代司南实物,而且这个实物是天然磁石的,并且能够指南。二、用天然磁石复制出一个真正能够指南的司南。既然目前还没有这样的实物和复制品,那么司南迄今仍然只是一个猜测。

  为什么有很多人肯定司南这个猜测呢?因为司南和指南针的发明有很大关系。有人认为中国人只不过发现了地磁现象,这和发明指南针还有距离;而如果我们战国时代就发明了司南,那就能保障我们在指南针上的发明权。

  雕版印刷和活字印刷

  培根和马克思说的三大发明里面有印刷术,印刷术包括了雕版印刷和活字印刷。

  通常我们认为现藏大英博物馆的公元868年王玠印造《金刚经》是雕版印刷的最早的实物。宋代沈括《梦溪笔谈》里记载了毕昇用泥烧成活字,能够用来印刷。但这只是一个记载,既没有泥活字的实物传下来,也没有用这个泥活字印刷的东西传下来。

  争夺中国人的印刷术发明权最厉害的是韩国。1966年在韩国一个庙里面发现了一卷《陀罗尼经咒》,这是一份汉字的雕版印刷品。它的年代比刚才我们说的王玠印造《金刚经》的公元868年要早。

  但是韩国人回避了一个非常致命的问题——这卷《陀罗尼经咒》是从哪里来的?由于在当时,日本和朝鲜半岛诸国都非常流行从中国进口佛经、书籍之类的东西,这些东西被当作珍贵的文化礼物。因此很多西方研究雕版印刷的专家都认为,这个《陀罗尼经咒》是在中国印刷了以后,送到朝鲜去的。因为当时这个庙落成的时候会需要这样的礼物,这个《陀罗尼经咒》就是从大唐搞来的。

  这个《陀罗尼经咒》上面有几个汉字,是武则天时代所用的特殊汉字。因此现代大部分中国学者和那些研究雕版印刷的西方学者认为,这卷《陀罗尼经咒》是在中国印刷了以后送到朝鲜去的。所以它的发现仍然不能动摇中国的雕版印刷发明权,相反还提早了中国雕版印刷术的实物年代。

  但是下面一件事情韩国人确实得分了。2001年6月,联合国教科文组织认定,在韩国清州发现的《白云和尚抄录佛祖直指心体要节》(印刷于公元1377年)为世界最古老的金属活字印刷品。当然这并未动摇中国在印刷术上的发明权,但是韩国得到了金属活字上的优先权。因为朝鲜人确实非常热衷于铸造金属活字,他们用金属活字印了大量的书,所以在金属活字上可能他们是有优先权的。

  重新思考四大发明

  我们刚才看到了,中国人四大发明的发明权,虽然遇到一点点挑战,但基本上还是稳固的,对这四个伟大发明,我们仍然可以认为是中国人的骄傲。

  但是在北京的中国科技馆新馆,现在陈列的四大发明不再是我们教科书上的那四个了,而是变成了丝绸、青铜、陶瓷、造纸印刷。为什么变成这四个了呢?主要原因可能是这些发明的科技含量更高。

  比如丝绸,就很复杂,涉及到养蚕、种桑、纺织、印染等等,将这一大批工艺技术都归在丝绸名下,当然范围就广了,科技含量就高了。青铜也是一样,涉及一系列冶金工艺,非常复杂。陶瓷在烧制的过程中,里面有很多化学和艺术方面的学问,也足够复杂。而将造纸和印刷合并,既把灞桥纸这类争议放到了一边,再加上笼统的印刷,它既可以是活字印刷,也可以是雕版印刷,这样也能够确保中国的发明优先权。所以这新四大发明不太容易被别人争夺。

  其实我们也可以考虑更多的新四大发明。如果我们考虑这样三个原则:一、对中国的文明,或者对中国人的生活,有过广泛影响的;二、尽量保证中国人的发明优先权;三、也应该有足够的科学技术含量。那么我们就可以有一系列新四大发明,以前我曾提出过两组:

  先看新四大发明A组:丝绸、中医药、雕版印刷、十进制计数。

  丝绸之所以入选,因为这是古代中国人非常具有特征性的东西。

  中医中药现在一直遭到一些人的打压,有的人甚至说中医是伪科学。实际上我们必须看到,几千年来,中华民族的健康就是靠中医中药来呵护的,应该承认中医对中国的贡献是非常大的。况且它直到今天仍然有活力,这比司南之类早已没用的东西强多了。

  考虑到韩国人在金属活字印刷上已经占先,我们不如只提雕版印刷,这样可以确保中国的发明优先权。

  十进制计数从数学上说意义是非常重大的,而中国人从一开始就采用这个计数法。

  再看新四大发明B组:陶瓷、珠算、纸币、阴阳合历。

  陶瓷入选的理由类似A组中的丝绸。

  虽然今天有了计算机,珠算基本上没有什么优越性了。但在计算机普及之前,珠算是非常有商业潜力的。

  中国人在宋代就发明了纸币(交子),这说明中国人很有商业头脑,而且纸币的发明权在西方也没有什么争议。实际上这是中国人一个非常可以骄傲的发明,但是以前我们一直很少去讲。这可能和我们的某些观念有关,我们老是觉得钱这个东西是不好的,好像中国人发明了世界上最早的纸币并不光彩似的。

  阴阳合历(农历)一直到今天还在我们的生活中使用。我们中国的农历和西方的历法完全不一样,现在用的公历是一种阳历,完全不考虑月相。中国古代的农历是一种阴阳合历,这在世界上是非常少见的。其他民族的历法,大部分要么用阴历,要么用阳历——要么根据月相,不考虑太阳运动;要么只考虑太阳运动,不考虑月相。中国古代的阴阳合历将这两者都兼顾起来,而且又能做到相当高的精度。

  当然这新四大发明A组B组,我认为既不必写进教科书,也不必要求博物馆如法陈列。这只是一个知识游戏,我们可以通过评选新四大发明来加深对中国传统文化和科技成就的认识。

  (选自《光明网历史争鸣》,原文较长,有删节)