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《文明的滴定》 邓一丁解读

《文明的滴定》| 邓一丁解读

你好,我是邓一丁,欢迎每天听本书。

今天的听书,我想先从书的作者和你说起。这本书的作者是一位英国的学者,但他在中国的名气很大。要是你对中国的历史,尤其是科技史感兴趣,那你很可能听过他。他的大名叫李约瑟,没错,就是提出了“李约瑟难题”的那个李约瑟。

“李约瑟难题”是中国科技史上非常热门的一个课题。自从这个课题在1950年代被正式提出以来,世界各国的学者都在尝试给出自己的解答,由此产生了大量的学术著作。荷兰有位科技史专家叫弗洛里斯·科恩,他对“李约瑟难题”有这么一句评价:“在20世纪的学术史上,鲜有一个朴素的问题能够引出如此壮观的成果。”科恩的说法基本上反映了“李约瑟难题”在全球历史学界的影响力。

一个有关中国的问题,在全世界受到了如此广泛的重视,那么,“李约瑟难题”说的到底是什么呢?按照李约瑟的原话,这个难题最精确的表述,应该写成下面这两个问题:

第一,为什么现代科学没有在中国文明中发展,而只在欧洲率先发展出来?

第二,为什么从公元前1世纪到公元15世纪,在把人类的自然知识应用于人的实际需要方面,中国文明要比西方文明有效得多?

为了方便理解,我们可以把这两个问题转化成一个形象的比喻:在操场上,中国和欧洲这两名选手正在进行一场科学技术的赛跑,中国在前3/4圈遥遥领先,但在最后1/4圈,居然被欧洲反超了。李约瑟想问的是:中国在前面一大段,为什么领先,在后面一小段,又为什么落后?

在今天这本书里,我们来听听李约瑟本人对这个难题的回应。这本书的标题是《文明的滴定》。滴定是一种化学实验方法。你可能还记得,在中学的化学课堂上,老师用滴管把一种试剂滴进装着另一种试剂的试管里,滴到某一个时刻,试管里的试剂突然变了颜色。这时候,我们知道两种试剂的体积,还知道其中一种试剂的浓度,那就可以根据化学反应的方程式,把另一种试剂的浓度算出来。这种精确测量试剂浓度的方法,就叫作滴定。在《文明的滴定》这本书里,“滴定”这个词是一个比喻,取的是化学实验里的“精确性”这层含义。文明的滴定,指的是精确地测定某种科技成就出现的时间。比如,李约瑟的研究团队确定,中国的第一座运河水闸出现在公元984年。有了这样精确的年代,在对不同文明进行比较的时候,才有清晰的标准。

你从“滴定”这个词上也可以看出李约瑟的“老本行”。没错,尽管李约瑟的名字最常出现在历史研究里,但他本人却是个生物化学家。李约瑟在剑桥大学从本科读到博士,毕业后留校任教,主攻方向是胚胎学和形态发生学。但从1937年,也就是他37岁那年开始,他的学术兴趣发生了一次转向。那一年,剑桥大学来了一位中国的留学生,名叫鲁桂珍。她和李约瑟结下了毕生的友谊。鲁桂珍教李约瑟中文,还给他介绍古代中国在科学技术上的成就。这让李约瑟很受震动,因为在当时的西方,人们提到中国,还是觉得它古老、落后,好像跟科学技术没什么关系。在鲁桂珍的影响下,李约瑟决心到中国去看一看。1943年,李约瑟作为英国皇家学会的院士被派到中国,主持一项促进东西方学界交流的工作。通过这项工作,他认识了很多顶尖的中国学者,比如气象学家竺可桢、历史学家傅斯年。他对中国科技史的了解也逐渐深入。1944年,李约瑟打定主意要写一本书,向西方介绍中国古代的科技成就,但是随着研究的深入,加入进来的合作者也越来越多,李约瑟的这项计划后来发展成了一项庞大的知识工程,包含7大卷书,27个分册。这套书的中文版叫作《中国科学技术史》,英文缩写是“SCC”。李约瑟已经去世,但他的合作者们还在继续编写SCC,直到今天都没有写完。

李约瑟的这套书能够回答“李约瑟难题”吗?答案是,能,也不能。《中国科学技术史》是对中国古代科技成果的综述,它反映了中国科技史的完整面貌,但没有对“李约瑟难题”作出正面的回应。李约瑟真正尝试回答他提出的问题,是通过他在1944到1966年间发表的8篇论文。这8篇论文结集成书,就是我今天要为你解读的这本《文明的滴定》。

接下来,我就分两个部分来为你解读这本书。在第一部分,我们先来看看中国古代有哪些领先于西方的科技成就,了解一下“李约瑟难题”提出的背景。在这一部分,我会从书里挑一些不常被人们注意到,但很重要的例子来和你分享。在第二部分,我们再来听听李约瑟对“李约瑟难题”的回应,看看中国古代的科学技术为何长期领先于西方世界?现代意义的科学又为何首先诞生在西方,而不是中国?

好,接下来,我们进入第一部分。

李约瑟和他的研究团队梳理了大量的历史资料,他们发现,大致从公元前1世纪开始,中国在科学技术上的成就总体上是领先于西方的。这在20世纪上半叶的西方人看来,是个很有颠覆性的结论。那么,李约瑟这么说,有什么依据呢?中国古代有哪些领先于西方的科技成就呢?

提到中国古代的科技成就,我们最熟悉的就是造纸术、指南针、火药、印刷术这四大发明了。对了,其实最早提出“四大发明”这个概念的人,就是李约瑟。关于四大发明对人类文明的贡献,我们已经了解得不少了。不过,除了四大发明,中国古代的科技成就还有很多。今天我就从《文明的滴定》这本书里找些以前不常被注意到的例子来和你聊一聊。

你可能常常在历史题材的影视作品里,尤其是清宫戏里看到这样的情节:来自西方的使者给中国的皇帝献上礼物,其中有一件新奇的玩意儿深得皇帝欢心,这是一台机械钟,做工精美,结构繁复,到整点的时候,还会鸣奏音乐,从表盘后面推出一个舞台来,上面的小人儿随着音乐翩翩起舞。在北京的故宫博物院里,还有一个专门的钟表馆,里面展览的就是清朝皇室收藏的各种机械钟。

我们通常都有个印象,觉得机械钟是西方人的发明,里面精细的机械结构,反映的是近代西方在工业上的成就。但是李约瑟的研究团队发现,中国人早在唐朝就造出了机械钟,这是世界上最早的机械钟,比欧洲早了600年。唐朝有位高僧,法号一行。他不仅在佛法上有很深的造诣,而且对天文学和数学也很有研究。唐玄宗很赏识他的才华,委派他修订新的历法。修订历法需要测量天体运行的周期,一行禅师找来一位心灵手巧的助手,叫梁令瓒,两个人一起研发了一系列天文测量仪器,其中就有一台精巧的机械钟。在这台机械钟里,一行禅师首次采用了擒纵机构,“擒拿”的“擒”,“放纵”的“纵”。在一擒一纵之间,擒纵机构可以让齿轮每次转动的时间间隔保持一致,这就进一步让整个钟表的运转和天体运行的周期保持同步。擒纵机构是后世一切机械钟表里的核心装置,大到钟楼里的钟摆,小到机械表里的陀飞轮,都离不开擒纵机构的调节。研究唐朝的历史,有部重要的史书叫《唐会要》,里面对一行禅师的机械钟有段记载,说这台钟是用水车驱动的,上面刻着日月星辰的方位,一天、一月、一年的走时都很准确。而且,钟上还装着两个木头人,时间每过一刻,其中一个木头人会击鼓,每过一个时辰,另一个木头人会敲钟。你听这个描述,是不是和后来西洋人送来的机械钟有些相似?

除了机械钟,中国古代还有一项不常被注意到的重要发明,现在通常叫作“卡丹环”。卡丹环,这一听就是个外国的物件啊?没错,“卡丹环”这种叫法来自16世纪意大利的数学家吉罗拉莫·卡丹。有人认为他是第一个设计出卡丹环的人,至少是西方人吧,不过这种说法存在争议,我们也不必深究。什么是卡丹环呢?卡丹环是一种机械结构,由一组环环相套的圆环组成。它有个特性,只要在最中心的圆环上挂上一件重物,那么无论遭到怎样的震荡,都只有外层的圆环会发生转动,中心的圆环和上面挂的重物始终保持不动。

卡丹环的结构说起来并不复杂,但它的这种独特的稳定性其实有非常广泛的应用。现代的汽车、飞机、轮船,都离不开卡丹环。飞机和轮船的导航要用到罗盘,但航程中的颠簸会影响罗盘的精确性,这就要用到陀螺仪来维持罗盘的稳定,而陀螺仪的基本结构就是卡丹环。在汽车里,发动机产生的动能要传递到轮子上,这中间的传动系统也是卡丹环的变体。

这么看来,卡丹环还真是一个关键的技术节点。没有它,现代的航运系统也就无从谈起了。那么,卡丹环最早是怎么被发明出来的呢?李约瑟的研究团队在中国的古书上找到了证据,他们认为,中国人发明卡丹环的时间,最晚也要追溯到公元2世纪,比吉罗拉莫·卡丹的时代早了一千多年。那是在东汉年间,长安城里有位巧手的工匠名叫丁缓。他发明了一种香炉,叫作“被中香炉”,“被子”的“被”。顾名思义,这种香炉能放进被子里暖床。但问题是,香炉里可是点着火的,一旦打翻了,炭火把被子点着了,那可就危险了。但丁缓发明的香炉恰恰没有这个问题。史书上说这种香炉“设机环转,运四周而炉体常平”。意思是,这种香炉上有一组可以转动的同心圆环,无论怎么搬动,居于圆心的炭炉,始终是平稳的,不会翻过来。我在文稿里放了一张图,你一看就明白了。其实,这种保持香炉平稳的设计就是卡丹环。按照古书上的记载,这种香炉的发明还能追溯到更早的时代,丁缓只是重新发现了这项技术。从丁缓以后,关于被中香炉这类东西的记载时不时地出现在各种中国的古书里,里面装的东西有时候是香料,有时候是炭火,有时候是灯油。李约瑟推测,这种结构大约在公元8世纪传入了西方,直到公元16世纪,才被附会成吉罗拉莫·卡丹的发明。

除了机械钟和卡丹环,李约瑟的研究团队还找到了许多古代中国的先进科技成果,有的领先于西方,有的和西方基本同步。比如,儒家的十三经里有一部叫《尔雅》。《尔雅》是一部词典。从科学的角度来看,李约瑟发现《尔雅》里和植物有关的词条分类极其精密,甚至显示出植物学的严谨性,这也体现了中国古人对自然知识的了解。而差不多在同一时期,古希腊的学者也对植物和矿物进行了比较系统的研究。再比如,我们通常认为,望远镜是荷兰的一位眼镜制造商在1608年发明的。但是李约瑟发现,差不多在同一时期,中国苏州有一位名叫薄钰的工匠也独立地制成了望远镜。薄钰是个专门制造武器装备的工匠,他用水晶磨制镜片,组装成望远镜,当时叫“千里镜”,可以观察到远处敌军的动向。在数学上,中国和西方各有所长。古希腊的数学家欧几里得为西方奠定了几何学的基础。相比之下,中国在代数方面更有优势。在宋朝和元朝,中国人解方程的技术是世界领先的。除此之外,李约瑟还列举了许多率先出现在中国的重要发明,比如,铸铁技术、定量制图技术、弓形拱桥、运河水闸、船的尾舵。李约瑟相信,他所掌握的大量证据足以证明,古代中国在长达十六个世纪的时间里,在科学技术方面总体上领先于西方。

可是,大致从15世纪开始,中国在科技上的成就逐渐被西方追平,并且反超了。近代以来,西方经过了科学革命和工业革命的洗礼,在军事、航运、医疗各方面技术上全面领先于中国。鉴于这样的事实,李约瑟提出了他那个著名的问题:究竟是哪些因素导致了中国科技在前期的领先和后期的落后呢?接下来,我们来听听李约瑟对这个问题的分析。

我们首先来了解一下李约瑟分析问题的角度。李约瑟是个生物化学家,但他的学术视野并不局限于自然科学领域。在有关人类文明发展的问题上,李约瑟受到马克思主义很深的影响。在他看来,一个国家在科学技术上的进步与落后,主要取决于经济基础和政治制度。所以,李约瑟回答“李约瑟难题”的方法,就是对中国和西方这两个文明进行通盘的比较分析,看看它们在生产方式、经济形态、社会组织、官僚系统、语言和思想这些方面存在哪些差异,这些差异又对科学技术的发展产生了怎样的影响。

那么,李约瑟得出了哪些结论呢?他首先对当时西方流行的一些说法提出了反驳。当时有不少西方人相信,现代科学之所以没有首先诞生在中国,是因为中国的文言文不适合进行科学的表达。这样说的理由是,文言文太简练了,用文言文来描述一件东西,往往会丢失大量的细节,而科研工作用到的文本,最重要的就是细节。这种说法听起来也有一定的道理,翻开中国的古书,尤其是官方的史书,书里对器物的描写确实通常很简略,很抽象。单凭书里的寥寥数语,要想复原出古代的器物,确实很考验工匠的想象力。但是李约瑟认为,古书上的记载不详,只能说明一件事,这就是士大夫阶层对器物的了解和兴趣都比较有限,但这并不妨碍发明家和工匠进行有效的沟通。李约瑟这么说有几点证据,首先,在长期的研究中,李约瑟的团队从中国的古书里找到了大量用来描述科学技术的术语,这说明中国古代的发明家和工匠已经形成了一套比较完善并且通用的语言系统。另外,李约瑟也找到了细节足够丰富的古书,通过书里的文字,他们成功地复原出了中国古代的复杂机械。基于这些理由,李约瑟认为,文言文并没有阻碍中国古代科技的发展。

当时在西方,还有另一种流行的说法,认为中国的科技发展走向迟缓,是人口过剩导致的。因为人口过剩,劳动力变得很便宜,人们就没有动力去发展科技来降低劳动力的成本。这种说法在逻辑上是成立的,但事实是怎样的呢?李约瑟考察了中国和西方的历史,他发现,无论在人口多么过剩的时代,中国都始终有替人省力的发明涌现出来。比如,中国人早在公元前4世纪就发明了有效的挽具,“挽回”的“挽”。挽具是用来开发畜力,节省人力的。到了公元5世纪,中国的挽具又经过了一次改良,变得更加高效。另外,早在公元1世纪,中国人就用上了水力推动的磨坊,到公元3世纪,就有了简单的独轮车,这些技术上的进步在中国普及的时间大多比西方更早。在西方历史上倒确实有不少因为劳动力过剩而阻碍技术进步的例子,比如,在地中海上,长期使用着一种用大量奴隶来划桨的战船;罗马的皇帝也曾经下令,禁止用机械来搬运神庙的柱子,因为这会让做苦工的人失业。综合这些情况,李约瑟认为,劳动力过剩阻碍科技发展,这样的逻辑似乎更适用于西方,而不是中国。

那么,除了语言和劳动力,其他的因素对中国科技的发展有过怎样的影响呢?李约瑟做了一套综合的分析。他首先注意到一个现象,中国古代的科学家和工匠,通常都拥有一个“官方”的身份。比如,中国古代的天文学家,通常都是朝廷里的公职人员,史书上记载的那些留下了发明创造的工匠,也大都服务于皇家或者军队的工厂。你可能听过一个词,叫“尚方宝剑”。这是皇家专用的佩剑,要是赐给了带兵打仗的武将,就相当于授予他先斩后奏的权力。“尚方宝剑”里的“尚方”这两个字,指的就是皇家专属的工厂。

科学家和工匠拥有官方身份,这是很好理解的。因为古代中国的执政者需要掌握自然知识的人才来辅助他们管理国家。朝廷需要尽早了解全国各地发生自然灾害的情况,需要根据天文现象调整政策的方向,还需要兴修水利,修筑城池。官方推动的工程规模通常很大,这就让科学家和工匠有了用武之地,也渐渐地聚集到了执政者的身边。在这样的环境里成长起来的工匠,一般都有不错的技术水平。李约瑟注意到,中国的工匠自古以来就在国际上很受欢迎。早在公元2世纪,在安息和大宛这些西域古国里,就有来自中国的冶金匠人和钻井工人。在公元8世纪,中亚名城撒马尔罕也有中国的工匠从事纺织和造纸的工作。直到17世纪,俄国派来中国的外交使节还请清朝的皇帝派出工人,帮俄国人修建桥梁。从这些历史事实来看,在官方力量的加持下,中国古代的技术人才从来都不缺市场。李约瑟据此判断,中国古代强大的官僚系统,曾经在相当长的时间里,为科学技术的发展提供了助力。

可是,写到这儿,李约瑟的思路突然转了个急弯。他发现,如果从社会文化的角度来分析,官僚系统的强大塑造了官本位的文化,而这种文化最终间接地抑制了科技的发展。这件事是怎么发生的呢?李约瑟是这么分析的:首先,我们都知道中国古代的商人社会地位很低。士、农、工、商,商人排在“四民”之末。虽然经商可以致富,但商人的财富很难得到官方的保护。中国古代的政府经常会通过严厉的税收政策打压商人阶层。财富受到威胁,这还不是商人面对的最大困境。更麻烦的是,“学而优则仕”几乎是古代中国人实现社会流动的唯一途径。最优秀的人才都在努力挤进官僚系统,分流到商人群体里的就非常有限了。在这种社会文化的引导下,即便是那些成功的商人,也会把读书当官视为后世子孙最理想的出路。这样一来,商人就没办法建立起对自己这个群体的归属感和自尊心,用李约瑟的话来讲,中国古代的商人阶层很难形成自己的“精神目标”。

你不要小看精神目标这件事,商人阶层没有精神目标,就没法凝聚成真正意义上的资产阶级。而根据西方的经验,资产阶级在历史上的一个重要的贡献就是通过商业的发展倒逼科技的进步。很多西方的历史学家都把科学革命归因于商业的繁荣。李约瑟相信,资产阶级的成熟是现代科学诞生的一个重要的准备条件。然而,中国古代的官僚系统过于稳定,实力过于强大。在这块巨石的重压之下,商人阶层没能形成自己的精神目标,也就没能为科技的发展作出应有的贡献。

好,到这里,李约瑟对“李约瑟难题”的回应,我就为你梳理得差不多了。我们来简单地做个总结:

在《文明的滴定》这本书里,李约瑟列举了古代中国在科学技术上领先于西方的一系列成就。随后,他尝试对自己提出的那组著名的问题作出回应。“李约瑟难题”问的是:在从公元前1世纪到公元15世纪这段漫长的时间里,中国的科学技术为什么领先于西方,后来又为什么落后。为了回答这组问题,李约瑟对比了中国和西方这两个文明在政治、经济各方面的差异。他认为,古代中国强大的官僚系统,在相当长的时间里,为科学技术的发展提供了助力,这是中国科技一度领先的原因。但很遗憾,强大的官僚系统锁定了“学而优则仕”的社会流动模式,导致商人阶层无法形成自己的精神目标,无法团结成有自尊心的资产阶级,最终,商业力量没能成为科技发展的助推器。这是现代科学没能率先在中国生长出来的最主要的原因。

有意思的是,在作出这样的一番解释后,李约瑟并没有认定西方的道路就是绝对正确的。在他看来,资本主义远不是人类社会的最终形态,未来的世界一定要有某种程度的社会约束力,这才能促进包括科技在内的一切文明成果的发展。他认为,在这方面,中国深厚的历史经验值得关注,值得借鉴。除此之外,李约瑟也呼吁当时的西方人,尊重其他民族对人类文明的贡献。在他看来,现代科学虽然率先诞生在西方,但绝不会因此被西方垄断。科学不受种族、肤色、信仰、地域的限制,而是属于全人类的福祉。

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划重点

  1. 文明的滴定,指的是精确地测定某种科技成就出现的时间。

  2. 现代科学虽然率先诞生在西方,但绝不会因此被西方垄断。科学不受种族、肤色、信仰、地域的限制,而是属于全人类的福祉。