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中国古代四大发明新说及 中国古代科学技术重大成就的扩展研究——“中国古代四大发明”系列学习札记(6)

已有 1044 次阅读 2020-10-4 08:46 |个人分类:科学技术史|系统分类:科普集锦| 中国古代四大发明, 中国古代科技成就

中国古代四大发明系列学习札记(6

中国古代四大发明新说及

中国古代科学技术重大成就的扩展研究

丁兴富

2018-2019

 

 

 

导读摘要

 

       本《中国古代四大发明系列学习札记》(1-6)的主题是探讨中国古代四大发明以及更扩展的中国古代重大科学技术成就。我们在阅读中国四大文明的文字时,经常会遇到新四大发明的新辞。据我所知,人们通常在不同意义上使用新四大发明这个新辞:“中国古代四大发明新说”和“中国当代新四大发明”。本《系列学习札记(6)》率先探讨“中国古代四大发明新说及中国古代科学技术重大成就的扩展研究”,随后的《系列学习札记(7)》将重点研讨“中国当代新四大发明与中国现当代科学技术成就”。

       本“学习札记(6)”的注释与文献见:“中国古代四大发明”系列学习札记(6A中国古代四大发明新说及中国古代科学技术重大成就的扩展研究·注释与文献

 

       本文前半部引证中国科学史学者王渝生,江晓原和华觉明等对中国古代新四大发明的论述。随后,重点评述英国著名科学家兼科学史家李约瑟历经半个世纪主持的对“中国古代科学技术史”的系统而深入的长期研究,及其重大研究成果:李约瑟主编的巨著《中国科学技术史》。以及李约瑟的助手和学生坦普尔对中国古代科学技术发明创造的极尽推崇的《中国的创造精神中国的100个世界第一》。对于李约瑟主持的中国古代科学技术史研究及其成果,以及由此引申出的“李约瑟难题”,中国科技工作者和科技史学者通常是予以高度评价和推崇的,这从中国大陆和台湾两地政学两界高层多次组织庞大力量翻译出版李约瑟主编的《中国科学技术史》以及坦普尔的《中国的创造精神中国的100个世界第一》即可略见一斑。但是也有科技史学者对李约瑟难题提出了挑战,质疑是个伪问题。

 

       本文后半部引述了新华社发布的中国科学院2016年发表的《中国古代重大科技发明创造》(中科院,2016),以及我本人对该综合研究成果的初步评述(丁兴富,2019:以此表明这部分内容为我原创)。

 

l  中国科学院研究成果《中国古代重大科技发明创造》(中科院,2016)是中国学者在新世纪关于中国科技史研究的一项重要集成成果。

l  该成果代表大陆政学两界官方首次认定是西方学者率先提出中国古代三大发明和四大发明。

l  该成果以中国科学院自然科学史研究所的名义首次提出了中国古代科技发明创造的简单分类统计:“中国古代88项重要发明创造一览表”。

n  该成果将中国古代重大科技发明创造分为三大类88项。

u  “科学发现与创造”类30项:其中,数学分类11项;物理科学分类3项;天文历法分类6项地球科学分类3项;生物医学分类7项

u   “技术发明”类45项:其中,天文地理分类2项;农林牧分类12项;水利灌溉技术3项;工艺分类15项;交通运输6项;军事分类5项

u  “工程成就”类13项:其中,建筑分类9项;航运分类1项;其它分类3项

n  该成果发布了中国古代88项重要发明创造的年代推断及其分期,结果表明发生最早的发明创造是距今10000多年到5000年前的农业技术(水稻栽培,猪的驯化,粟的栽培,养蚕,大豆栽培)和工艺技术(含酒精饮料的酿造,髹漆,琢玉,缫丝);而较晚的项目发生在15世纪(紫禁城,郑和航海),16世纪(人痘接种术,《本草纲目》分类体系,十二等程律),和17世纪(系统的岩溶地貌考察)。

u  公元前8000多年-公元前2000年(即距今1-4千年)左右前后约6000年中共9项。其中,农业技术5项;工艺技术4项。

——该时期相当于中国新石器时代,母系氏族社会晚期,中国文化传说中的伏羲氏-神农氏-黄帝三皇时代,与中国考古发掘遗址中的裴李岗文化,磁山文化,仰韶文化,河姆渡文化,半坡文化,以及大汶口文化,红山文化,良渚文化,龙山文化等对应。

u  公元前2000年左右-公元前1046年(即距今4000-3000年)左右前后约1000年中共4项。其中,天文历法2项;农业技术2项。

——该时期相当于中国父系氏族社会时期,中国文化传说中的史前五帝(黄帝,顓頊,帝,帝尧,帝舜)和夏朝,以及最早有文字记载历史的殷商时代(中国文明史开端)。

u  公元前1046-公元前221年(即距今3065-2240年)左右前后约825年中共19项。其中,“科学发现与创造”类共8项;“技术发明”类共8项;“工程成就”类共3项。

——该时期相当于中国历史上从周灭商(公元前1046年)到秦统一中国(公元前221年)的周朝(西周,东周,春秋,战国)时期。

u  公元前221-公元618年(即距今2240-1400年)左右前后约840年中共26项。其中,“科学发现与创造”类共8项;“技术发明”类共13项;“工程成就”类共5项。

——该时期相当于中国历史上从秦统一中国(公元前221年)经汉(西汉,东汉),三国魏晋南北朝,及至唐灭隋统一中国的时期。

u  公元618-公元1368年(即距今1400-650年)左右前后约750年中共24项。其中,“科学发现与创造”类共9项;“技术发明”类共12项;“工程成就”类共3项。

——该时期相当于中国历史上的唐,五代十国,宋(北宋,南宋),元朝时期。

u  公元1368-公元1840年(即距今650-180年)左右前后约470年中共6项。其中,“科学发现与创造”类共3项;“技术发明”类共1项;“工程成就”类共2项。

——该时期相当于中国历史上的明朝开启及1840年鸦片战争前的清朝时期。

l  该成果直率地提出了中国古代科学技术史上的两大谜题:

n  盛唐时期的科技成就确实与盛世的强大国力和国际交流不匹配。这是为什么?

n  明清时期的科技成就确实乏善可陈(而同期西方世界科学技术突飞猛进)。这确实是中国科学技术史与世界科学技术史研究中最大的“难题”或最“迷人之迷”!?

 

本文的结语认为值得进行系统深入的中国与世界科学技术史综合比较研究:如果有时间和精力对以上中国古代科学技术发现发明及其成就和影响进行综合分析研究,至少对坦普尔的100项世界第一的中国发明创造和中国科学院自然科学史研究所的88项重大科技发现发明成就研究成果(其中众多项目已经有了较明确的内容和年代的考证与核定)进行整合研究,再补充参照其它论述,可以在前人工作的基础上更系统深入地探讨中国和世界科学技术史中的种种重大且有意义的课题,以及与此密切相关的东西方文明史及其相互作用的比较研究。

 

 

中国学者论述中国古代四大发明新说

 

       读过我的《中国古代四大发明系列学习札记》前几篇(丁兴富,2016-7a,b,c,d,e,f,g,h,i, j)【1】的读者知道,人们通常将造纸,印刷术,火药和指南针作为整个古代科技的四大发明。而最早提出中国古代四大发明(确切的说是三大发明)的是西方欧洲的意大利人卡丹(1550),英国人培根(1620)和德国人马克思(1863)(丁兴富,2016-7i, j)。事实上,培根和马克思都仅提及“印刷术,火药和指南针”三大发明,并没有指明是中国古代的发明。而卡丹才正是第一位(在1550年)明确指明磁罗盘、印刷术火药”是中国对世界有重大影响的三大发明”。到了现当代,中国本土的学者和作者开始倡导各种各样的中国古代四大发明新说,成为当前中国古代科技史研究中的一个热门话题。本学习札记(6试图简单说明那些有较大影响的中国古代四大发明新说,并稍作讨论。其中部分在本《系列》学习札记(3宣传中国古代发明,激发爱国主义理想(丁兴富,2016-7e, f中已经引述过。

 

王渝生提出中国古代新四大发明新新四大发明2003

中国科学技术史专业的领衔学者之一王渝生早在2003年就提出:

四大发明并不能完全代表中国古代科技的最高水平,中医中药、赤道坐标系统、十进位值制、雕版印刷这新四大发明至少应该和四大发明平起平坐。

其实生活中许多常见的东西都来源于中国的古代发明,并列举了中国古代的趣味版四大发明。

一、记里鼓车---Taxi(计程出租车——引者)老祖宗

二、人痘接种---免疫学源头

三、被中香炉---万向支架首创

四、秋石---性激素先例

现在提新四大发明新新四大发明,并非哗众取宠,而是为了让年轻一代在更全面了解过去的基础上继往开来。

转引自:人民网新闻报道(2006)余秋雨质疑四大发明,天文历法应排首位

 

余秋雨提出天文历法中医中药应列中国古代科技发明之首(2006

       “人民网”20061214日发布了一篇取名余秋雨质疑四大发明,天文历法应排首位的新闻报道,介绍了余秋雨在一档凤凰电视节目中称天文历法应是中国古代第一发明。

       中国作为一个具有悠久农耕文化的民族,天文历法理应是第一发明;而中医中药对于中国这个人口最多的民族而言,重要性也非同一般,应排在第二位,中国的四大发明应首先考虑这两项。

传统意义上的四大发明之所以令西方了解并高度评价,关键在于李约瑟等西方汉学家的大力推介,而实际上四大发明对于现代生活的贡献与国外不少发明创造还有一定距离。

人民网新闻报道(2006)余秋雨质疑四大发明,天文历法应排首位

 

江晓原关于四大发明的争议和思考(2011

江晓原在关于四大发明的争议和思考2011)一文中分析了中国对于四大发明的率先发明权在世界上遇到的挑战,认为这个由培根、马克思等西方人首先提出的中国古代四大发明(或三大发明),仍然是相当稳固的,且确实可以认为是中国人的骄傲。随后,江晓原进一步提出重新思考四大发明的课题并作出了自己思考后的创意。

首先,依据中国科技馆新馆陈列的中国古代四大发明是丝绸、青铜、陶瓷、造纸印刷这一事实,提出了江晓原的中国古代四大发明新说

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:一、要让这些发明的科技含量更高;二、让它的范围变大。这也许主要是着眼于防止别人来争夺我们的发明权。

江晓原(2011)关于四大发明的争议和思考

紧接着,江晓原进一步提出了他个人关于中国古代新四大发明的两种新说方案。

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(伟大的发明要有一定的技术含量,其实司南这样的东西只是天然磁石,科技含量就有点低了)。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:丝绸、中医药、雕版印刷、十进制计数。

丝绸之所以入选,是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: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”AB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,在游戏过程中我们也可以进一步讨论当选伟大发明的标准。

江晓原(2011)关于四大发明的争议和思考

 

华觉明发表中国原创重大发明30项远超四大发明2014

华觉明在《科学新闻》上发表的中国不仅仅有四大发明——中国24大发明评述2008)一文。2014年,华觉明在中华文化促进会的研讨会中国人发明了什么?期间,在改写上文的基础上发表了中国原创重大发明30项远超四大发明

1、粟作,2、稻作,3、蚕桑丝织,4、汉字, 5、十进位值制记数法和筹算,6、青铜冶铸术,7、以生铁为本的钢铁冶炼技术,8、运河开凿,9、犁耧,10、水轮,11、髹饰,12、造纸术,13、中医诊疗术,14、瓷器,15、中式木结构营造技术,16、中式烹调术 17、系驾法,18、印刷术,19、茶的栽培和制备,20、火药, 21、水密舱,22、豆腐,23、深井钻探技术,24、指南针, 25、精耕细作的生态农艺,26、珠算,27、曲蘖发酵,28、火箭,29、人痘接种,30、杂交水稻。

华觉明(2014)中国原创重大发明30项远超四大发明

 

 

李约瑟的《中国科学技术史》及

坦普尔的《中国的100个世界第一》

 

李约瑟及其领衔编撰的《中国科学技术史》研究及其广泛且深远的影响

李约瑟及其领衔编撰的《中国科学技术史》对中国古代科技发展及其世界贡献的认定和赞扬(J. Needham, 1954-2004),对中国科学技术史研究产生了广泛且深远的影响。

       李约瑟指出:中国古代的技术发明和西传岂止仅仅是三大发明四大发明!他在《中国科学技术史》(英文原版Needham, 1954-2004),中译本台湾版李约瑟著陈立夫主译(1977)《中国之科学与文明》,中国大陆版李约瑟著卢嘉锡主编(1997-)《中国科学技术史》)【2】中列举了26项:

a)龙骨车,(b)石碾并用水力驱动,(c)水力冶炼鼓风机,(d)旋转风扇和扬谷机,(e)活塞风箱,(f)提花机,(g)缫丝机,(h)独轮手推车,(i)帆车,(j)磨车,(k)胸带和颈圈挽具,(l)弩,(m)风筝,(n)竹蜻蜓和走马灯,(o)钻井术,(p)铸铁,(q卡丹挂环,(r)拱桥,(s)铁索吊桥,(t)运河闸门,(u)船舶和航运,(v)船尾舵,(w)火药和相关技术,(x)运河闸门,(y)纸和印刷书(雕版和活字),(z)瓷器。

26个字母用完了,我该停下来了。但是还有很多例子,甚至重要的例子,如有必要,也列得出来。

转引自王渝生(2012传统文化与中国科技发展

 

坦普尔著作The Genius of China1986及其中译本《中国的100个世界第一》

       坦普尔著作The Genius of China(直译:中国的天才)(1986)及其中译本《中国——发明和发现的国度》(坦普尔,1995),《中国的创造精神中国的100个世界第一》(坦普尔,2013)的出版及其影响【3

       坦普尔在《中国的天才》一书的前言《西方欠中国的债》写道:历史上一个不为人知的最大的秘密,就是我们生活于其中的现代世界,乃是中国文明和西方文明结合的产物,现代世界以之为基础的发明和发现,可能多半来自中国。但是这个事实却不为世人所知,对此,中国人和西方人同样地无知。从十七世纪西方传教士来华之后,中国人被西方的技术所震惊,犯了对自己成就的健忘症。

    现代世界赖以建立的种种基本发明和发现,可能有一半以上来源于中国……如果没有从中国引进尾舵、罗盘、多重桅杆等改进航海及导航技术,欧洲绝不会有导致地理大发现的航行,也就不可能建立那些殖民帝国。如果没有从中国引进马橙,使骑手能安然地坐在马背,欧洲就不会有骑士时代。如果没有从中国引进枪炮和火药,也就不可能用子弹击穿骑士的盔甲, 从而结束骑士时代。如果没有从中国引进造纸术和印刷术,欧洲可能要更长期地停留在手抄书本的状况,书面文献不可能如此广泛流传。

转引自张允熠(2017)“中学”是怎么“西渐”的?

https://kknews.cc/culture/r9b35mv.html

 

100项发明分为11大类。这是坦普尔根据李约瑟所著《中国的科学与文明》总结出来的中国世界第一,领先于世界各国,有的领先3200年,最短的也要领先50年。

 

《中国的创造精神中国的100个世界第一》 目录                                                                  97

农业                                                                                                                                             6

l  行耕与耘锄:领先世界2200年。

l  重型带犁板铁犁:领先世界2200年。

l  胸式马带:领先世界2000年,可追溯到公元前4世纪的楚国。

l  扇车:领先世界1800年。

l  耧车:领先世界1800年。

天文舆地                                                                                                                                            4

l  太阳黑子:领先世界2000年。

l  定量舆图:领先世界1300年。

l  太阳风:领先世界1400年。

l  麦卡托投影法:领先世界600年。

工程                                                                                                                                             11

l  驻波 :领先世界1700年。

l  铸铁:领先世界1900年。

l  水力鼓风机:领先世界1900年。

l  铸铁炼钢:领先世界2000年。

l  深钻开采天然气:领先世界1900年。

l  传动带:领先世界1400年。

l  悬索桥:领先世界1800年。

l  蒸汽机的核心技术:领先世界1200年。

l  西门子炼钢法:领先世界1300年。

l  单孔敞肩坦弧石拱桥:领先世界500年。

l  传动链:领先世界800年。

工艺                                                                                                                                             19

l  漆器:世界上最早的塑胶:领先世界3200年。

l  醴酒:从商朝至今领先世界的小米酒。

l  石油天然气燃料 :领先世界2300年。

l  :领先世界1400年。

l  独轮车

l  跑马灯

l  马镫

l  瓷器

l  除虫

l  油纸伞

l  火柴

l  白兰地

l  机械时钟

l  雕版印刷

l  纸牌

l  纸币

l  长明灯

医疗卫生                                                                                                                                            4

l  血液循环

l  内分泌学

l  糖尿病诊断

l  免疫学,指人痘接种术

数学                                                                                                                                             10

l  勾股定理

l  十进位制

l  零位

l  负数

l  开高次方和解高次方程。中国南宋数学家秦九韶1247年表述的一种求解一元高次多项式方程的数值解的算法-正负开方术,领先英国霍纳(1819年)五百余年。

l  十进位分数

l  几何学的代数化

l  多位圆周率祖冲之圆周率 3.1415926 < π < 3.1415927,精确到小数点后第7位,领先世界一千多年;直到一千多年后才由15世纪的阿拉伯数学家阿尔·卡西17位有效数字打破此记录。

l  贾宪三角形

磁学                                                                                                                                             11

l  罗盘

l  仪表盘仪表指针

l  地磁偏角

l  剩磁磁感应

l  生物地球勘探

l  雪花六角形结构

l  地震仪

l  地质学

l  夜光漆

交通运输                                                                                                                                            13

l  风筝

l  载人风筝

l  最早的盘山渠道灵渠

l  降落伞

l  孔明灯

l  小型热气球

l  船舵

l  桅杆风帆

l  水密隔舱

l  桨轮船

l  陆地行舟

l  斗门水闸

声学与音乐                                                                                                                                1

l  十二平均律

兵器                                                                                                                                            18

l  化学战毒气烟雾弹催泪弹                                                                                   3

l                                                                                                                                1

l  火药                                                                                                                              1

l  火焰喷射器                                                                                                                   1

l  烟火焰火炸弹手榴弹地雷水雷                                                                      6

l  火箭多级火箭                                                                                                            2

l  火枪大炮臼炮来福枪                                                                                           4

坦普尔《中国的创造精神中国的100个世界第一》2013

转引自“维基百科:中国的100个世界第一”

 

王渝生对李约瑟和坦普尔著述的肯定(2012

王渝生在传统文化与中国科技发展2012)一文全面肯定了李约瑟和坦普尔在他们的著作中对中国古代科技发现与发明的伟大成就的研究成果。首先,王渝生引证了李约瑟在他终其一生接近完成的《中国科学技术史》中列举的26项中国古代重大的技术发明及其西传。随后,他明确认定了李约瑟的助手和学生坦普尔出版的《中国——发现和发明的国度》(1995年中译本)(中国在2003年出版了该书新的中译本,取名《中国的创造精神中国的100个世界第一》)中列出的中国古代100项发明创造及其对全世界的重大贡献。王渝生说:同中国古代辉煌的科技成就相比,中世纪的欧洲真是乏善可陈,并再次强调中国古代科技成就对西方近代科学和工业革命的发展产生的巨大推动作用。

 

 

中国科学院发布中国古代88项重要发明创造清单(2016

 

新华社发布中科院“中国古代重大科技发明创造”研究成果

2016715日,北京新华社(王莹)发表“中科院‘中国古代重大科技发明创造’研究成果对外公布”的电讯:

除了造纸术、印刷术、指南针、火药这“四大发明”外,我国古代还有哪些重要发明创造?近日出版的《中国古代重要科技发明创造》一书为公众们解答了这一问题。书中分门别类共计88项发明创造成果,展示了我国古代丰富、先进的科技水平。

众所周知,早在文艺复兴时期,意大利数学家卡丹(Jerome Cardan)就高度赞誉了中国人发明的指南针、印刷术和火药。后来,培根(Francis Bacon)、伏尔泰(François-Marie Arouet)和马克思等思想家进一步指出这三项发明对世界历史进程的重要影响。到19世纪下半叶,来华传教士艾约瑟(Joseph Edkins)将造纸术与印刷术、指南针、火药并列为中国的卓越发明。此后,“四大发明”成为中华文明一种标志。

但毋庸置疑,我国古代的重要发明创造远不止于此。中国人还有哪些重要科技发明创造?多年来,学界与公众一直想得到更全面的了解。带着这样的思索和追寻,中国科学院自然科学史研究所发挥学科优势,于2013年8月成立“中国古代重要科技发明创造”研究组,先后组织百余名专家进行严谨考证与比较研究。历时3年多时间,最终推选出古代科学发现与创造、技术发明、工程成就共88项。在此基础上,研究组编写了《中国古代重要科技发明创造》一书及配套挂图以反映这一最新成果,新书于6月正式出版。

  在新书发布会上,与会专家学者一致认为这次研究成果的出版更加全面地总结了中华民族辉煌的传统科技文化,反映了中华文明在人类历史上的伟大贡献,使先贤的智慧成为激励当代国人创新的精神动力。同时,这一成果的出炉也引发了更多的思考,如为什么盛唐时期的科技成就相对不那么突出;元末开始我国的科技发展为什么逐渐缓慢等。这些新问题又将引导科学家们展开进一步的探索和研究。

新华网北京(2016(王莹)

 

中国古代88项重要发明创造一览表

序号

中国古代重要发明创造88

   科学发现与创造(30项)

 

1

干支

商代有干支纪日,汉代以后有干支纪年

2

阴阳合历

商代后期

3

圭表

不晚于春秋

4

十进位值制与算筹记数法

不晚于春秋

5

小孔成像

公元前4世纪

6

杂种优势利用

不晚于东周

7

盈不足术

不晚于战国

8

二十四节气

起源于战国,成熟于西汉初期

9

经脉学说

不晚于公元前3世纪末

10

四诊法

不晚于公元前3世纪末

11

马王堆地图

不晚于公元前2世纪

12

勾股容圆

不晚于西汉

13

线性方程组及解法

不晚于西汉

14

本草学

东汉初期

15

天象记录

汉代已较为系统

16

方剂学

汉代

17

制图六体

不晚于公元3世纪

18

律管管口校正

公元3世纪

19

敦煌星图

公元8世纪初

20

潮汐表

始见于公元8世纪后半叶

21

中国珠算

宋代

22

增乘开方法

不晚于11世纪初

23

垛积术

不晚于11世纪末

24

天元术

不晚于13世纪初

25

一次同余方程组解法

不晚于1247

26

法医学体系

1247

27

四元术

不晚于1303

28

十二等程律

1584

29

《本草纲目》分类体系

1578

30

系统的岩溶地貌考察

1613—1639

技术发明(43项)

年代

31

水稻栽培

距今不少于10000

32

猪的驯化

距今约8500

33

含酒精饮料的酿造

距今约8000

34

髹漆

距今约8000

35

粟的栽培

距今不晚于7500-8000

36

琢玉

距今70008000

37

养蚕

距今5000多年

38

缫丝

距今5000多年

39

大豆栽培

距今约40005000 

40

块范法

3800多年前

41

竹子栽培

3000多年前

42

茶树栽培

周代

43

柑橘栽培

不晚于东周

44

以生铁为本的钢铁冶炼技术

春秋早期至汉代

45

分行栽培(垄作法)

不晚于春秋时期

46

青铜弩机

不晚于战国时期

47

叠铸法

战国时期

48

多熟种植

战国时期

49

针灸

不晚于公元前3世纪末

50

造纸术

不晚于公元前2世纪

51

胸带式系驾法

西汉时期

52

温室栽培

不晚于公元前1世纪

53

提花机

不晚于公元前1世纪

54

指南车

西汉时期

55

水碓

不晚于西汉末期

56

新莽铜卡尺

公元9

57

扇车

不晚于公元1世纪

58

地动仪

公元132

59

翻车(龙骨车)

公元2世纪

60

水排

公元1世纪

61

瓷器

成熟于东汉时期

62

马镫

不晚于4世纪初

63

雕版印刷术

公元7世纪

64

转轴舵

不晚于公元8世纪(应该在晋代以前——DXF)

65

水密舱壁

不晚于唐代(应该是在晋代——DXF)

66

火药

约公元9世纪

67

罗盘(指南针)

不晚于公元10世纪

68

顿钻(井盐深钻汲制技艺)

不晚于公元11世纪

69

活字印刷术

公元11世纪中叶

70

水运仪象台

建成于1092

71

双作用活塞式风箱

不晚于宋代

72

大风车

不晚于12世纪

73

火箭

不晚于12世纪

74

火铳(管形火器)

不晚于公元13世纪

75

人痘接种术

不晚于公元16世纪

工程成就(13项)

年代

76

曾侯乙编钟

战国早期

77

都江堰

公元前256—251

78

长城

始建于战国后期,秦代形成万里长城

79

灵渠

公元前221214年之间

80

秦陵铜车马

秦代

81

安济桥(敞肩式石拱桥)

建成于公元606年

82

大运河

隋代大运河于公元7世纪初贯通;京杭大运河于1293年贯通

83

布达拉宫

始建于公元7世纪,重修于17世纪中叶

84

苏州园林

四大名园之沧浪亭始建于公元910年前后

85

沧州铁狮

公元953

86

应县木塔

1056

87

紫禁城

建成于1420

88

郑和航海

1405—1433

 

 

对新华社发布中科院研究成果《中国古代重大科技发明创造》(2016)的评述

(丁兴富,2019:这部分内容为我原创)

 

中国古代重大科技发明创造》(中科院,2016)是中国学者关于中国科技史研究的一项新世纪重要集成成果

上述“新华社电讯”表明,《中国古代重大科技发明创造》(中科院,1916)是一篇值得研读的重要研究成果。该书是中国科学院自然科学史研究所发挥学科优势,于20138月成立“中国古代重要科技发明创造”研究组,先后组织百余名专家进行严谨考证与比较研究,历时3年多时间于20166月正式出版的新世纪研究成果。我没有阅读到该书,网上也搜索不到该书文本,但我依据新华社报道自信该书必定综合且提升了中国科学技术史的最新研究的成果,其中包括中国科学院自然科学史研究所以前已经发表过的研究成果(包括几位前任所长、科学史家如仓孝和,王渝生,华觉明等)的论述,以及现当代西方科学史家李约瑟和坦普尔等人的有关中国科技史的论著。由读者个人独自研读李约瑟的《中国科学技术史》巨著旷日时久且难度太大,而其他各处不同时期发表的论述文字更是汗牛充栋且难以鉴别。

 

中国古代重大科技发明创造》认定是西方学者率先提出中国古代三大发明和四大发明

关于中国古代的三大发明或四大发明,以及更全面的中国“古代科学发现与创造、技术发明、工程成就”,“新华社电讯”提及的“众所周知”的较早论述者也都是西方学者,与本“系列学习札记5”—“从培根、马克思论世界三大发明到李约瑟论中国古代科技长期领先世界”(丁兴富,2016-7i, j)探讨所得出的结论基本相符,但没有提到李约瑟的《中国科学技术史》巨著以及坦普尔的著作,想必在论著中定有重点关注。我特别注意到上文提及伏尔泰较早指出三大发明起源中国及其对世界的贡献。我查阅了网上有关伏尔泰对中国古代科技成就的信息资料,得到以下结果:伏尔泰确实是较早指出三大发明是中国古代的科技成就及对世界的贡献,但他同时惋惜这些悠久的科技发明没有在中国结出近代新的科学成果并进而产生刺激社会发展的动力,他还尝试探讨造成中国科技停滞不前的原因。【4

伏尔泰认为,中国的金币和银币是“亚洲人工艺历史悠久的另一个证据。对中国的印刷技术,他给予了明确的肯定。很多西方人认为,印刷术是德国人古登堡发明的。伏尔泰指出:“我们知道,这种印刷术是在木版上刻字,就像古登堡15世纪在美因茨首先利用的方法。在中国,在木版上刻方块字的工艺更为完善。”他认为,中国的科学技术虽然有着悠久的历史,但却没有结出近代新的科学成果。如中国在上古时期就会使用大钟,早于西方几百年,但中国却未产生“优秀的物理学家”;中国发明了火药,但却只把它用来制造烟火,用于节日,没有产生出极大刺激社会发展的热兵器系列;中国人就发明了罗盘,但这对他们来说,只是纯粹的玩物。相比之下,西方的科学技术虽然起步晚,但却迅速使一切臻于完善。是什么原因造成中国科技的停滞不前?伏尔泰认为原因有二:一是中国人对祖先传下来的东西有一种不可思议的崇敬心,认为一切古老的东西都尽善尽美;另一原因是中国人的语言性质。

伏尔泰(1996)《风俗论》,转引自佚名(2009)“伏尔泰笔下的中国”

 

“中国古代88项重要发明创造一览表”的简单分类统计

上述《中国古代重大科技发明创造》(中科院,1916)将中国古代重大科技发明创造分为三大类88项,可以简单统计如下。

n  “科学发现与创造”类30

u  数学分类11项:十进位值制与算筹记数法,盈不足术,勾股容圆,线性方程组及解法,制图六体,中国珠算,增乘开方法,垛积术,天元术,一次同余方程组解法,四元术。

u  物理科学分类3项:小孔成像,律管管口校正,十二等程律

u  天文历法分类6项:干支,阴阳合历,圭表,二十四节气,天象记录,敦煌星图。

u  地球科学分类3项:马王堆地图,潮汐表,系统的岩溶地貌考察。

u  生物医学分类7项:杂种优势利用,经脉学说四诊法本草学方剂学,法医学体系,《本草纲目》分类体系。

n   “技术发明”类45项

u  天文地理分类2项:地动仪,水运仪象台。

u  农林牧分类12项:水稻栽培猪的驯化,粟的栽培,养蚕,大豆栽培,块范法,竹子栽培,茶树栽培,柑橘栽培,分行栽培(垄作法),多熟种植,温室栽培,

u  水利灌溉技术3项:水碓,翻车(龙骨车),水排。

u  工艺分类15:含酒精饮料的酿造,髹漆,琢玉缫丝,以生铁为本的钢铁冶炼技术,叠铸法,造纸术,提花机,新莽铜卡尺,瓷器雕版印刷术,顿钻(井盐深钻汲制技艺),活字印刷术,双作用活塞式风箱,大风车。

u  交通运输6项:胸带式系驾法,指南车,扇车转轴舵,水密舱壁,火箭

u  生物医学2项:针灸人痘接种术

u  军事分类5项:青铜弩机,马镫,火药罗盘(指南针)火铳(管形火器)

n  “工程成就”类13项

u  建筑分类9项:都江堰,长城,灵渠,安济桥(敞肩式石拱桥),大运河,布达拉宫,苏州园林,应县木塔,紫禁城。

u  航运分类1项:郑和航海。

u  其它分类3项:曾侯乙编钟,秦陵铜车马,沧州铁狮。

从上述列表可以看到中国古代科学技术成就中的强项和弱项,以及若干有争议的领域。

 

“中国古代88项重要发明创造一览表”的年代推断及其分期结果

上述《中国古代重大科技发明创造》(中科院,1916)的一大亮点是将中国古代重大科技发明创造的大致年代推断认定。依据上述“中国古代88项重要发明创造一览表”中的年代数据可以做出以下粗略评述。

l  中国古代重大科技发明创造》(中科院,1916)研究项目及其成就列表中发生最早的发明创造是距今10000多年到5000年前的农业技术(水稻栽培,猪的驯化,粟的栽培,养蚕,大豆栽培)和工艺技术(含酒精饮料的酿造,髹漆,琢玉,缫丝);而较晚的项目在15世纪(紫禁城,郑和航海),16世纪(人痘接种术,《本草纲目》分类体系,十二等程律),和17世纪(系统的岩溶地貌考察)。

l  中国古代重大科技发明创造》(中科院,1916)认定的88个项目的年代分期大致如下:

n  公元前8000多年-公元前2000年(即距今1-4千年)左右前后约6000年中共9项。

u  农业技术5项。(31,32,35,37,39

u  工艺技术4项。(33,34,36,38

——该时期相当于中国新石器时代,母系氏族社会晚期,中国文化传说中的伏羲氏-神农氏-黄帝三皇时代,与中国考古发掘遗址中的裴李岗文化,磁山文化,仰韶文化,河姆渡文化,半坡文化,以及大汶口文化,红山文化,良渚文化,龙山文化等对应。

n  公元前2000年左右-公元前1046年(即距今4000-3000年)左右前后约1000年中共4项。

u  天文历法2项。(1,2

u  农业技术2项。(40,41

——该时期相当于中国父系氏族社会时期,中国文化传说中的史前五帝(黄帝,顓頊,帝,帝尧,帝舜)和夏朝,以及最早有文字记载历史的殷商时代(中国文明史开端)。

n  公元前1046-公元前221年(即距今3065-2240年)左右前后约825年中共19项。

u  “科学发现与创造”类共8项:数学2项(4,7),天文历法2项(3,8),物理科学1项(5),生物医学3项(6,9,10)。

u  “技术发明”类共8项:农业技术4项(42,43,45,48),工业技术2项(44,47),生物医学技术1项(49),军事技术1项(46)。

u  “工程成就”类共3项:建筑2项(77,78),其它1项(76)。

——该时期相当于中国历史上从周灭商(公元前1046年)到秦统一中国(公元前221年)的周朝(西周,东周,春秋,战国)时期。

n  公元前221-公元618年(即距今2240-1400年)左右前后约840年中共26项。

u  “科学发现与创造”类共8项:数学3项(12,13,17),天文历法1项(15),地球科学1项(11),物理科学1项(18),生物医学2项(14,16)。

u  “技术发明”类共13项:农业技术1项(52),水利技术3项(55,59,60),工业技术4项(50,53,56,61),交通运输技术3项(51,54,57),天文地理1项(58),军事技术1项(62)。

u  “工程成就”类共5项:建筑4项(79,81,82,83),其它1项(80)。

——该时期相当于中国历史上从秦统一中国(公元前221年)经汉(西汉,东汉),三国魏晋南北朝,及至唐灭隋统一中国的时期。

n  公元618-公元1368年(即距今1400-650年)左右前后约750年中共24项。

u  “科学发现与创造”类共9项:数学6项(21,22,23,24,25,27),天文历法1项(19),地球科学1项(20),生物医学1项(26)。

u  “技术发明”类共12项:工艺技术5项(63,68,69,71,72),交通运输技术4项(64,65,67,73),天文地理1项(70),军事技术2项(66, 74)。

u  “工程成就”类共3项:建筑2项(84,86),其它1项(85)。

——该时期相当于中国历史上的唐,五代十国,宋(北宋,南宋),元朝时期。

n  公元1368-公元1840年(即距今650-180年)左右前后约470年中共6项。

u  “科学发现与创造”类共3项:地球科学1项(30),物理科学1项(28),生物医学1项(29)。

u  “技术发明”类共1项:生物医学1项(75)。

u  “工程成就”类共2项:建筑1项(87),航海1项(88)。

——该时期相当于中国历史上的明朝开启至1840年鸦片战争前的清朝时期。

 

中国古代重大科技发明创造》直率提出中国古代科学技术史上的两大谜题

中国古代重大科技发明创造》(中科院,1916)没有违避而是直率地提出了中国古代科学技术史上的两大谜题:

为什么盛唐时期的科技成就相对不那么突出;元末开始我国的科技发展为什么逐渐缓慢。

新华网北京(2016(王莹)

       我通过研读本研究成果以及上网搜索对上述两大谜题略作以下讨论。

 

盛唐时期的科技成就确实与盛世的强大国力和国际交流不匹配

盛唐,是后世对唐王朝的赞颂之词。史学上盛唐指从唐高宗时代开始到安史之乱爆发前,大致相当于公元650年到755年

据《新唐书》记载:“观夫开元之治也,则横制六合,骏奔百蛮;及天宝之乱也,天子不能守两都,诸侯不能安九牧。” 

安史之乱前的中国物产丰盈,国泰民安,边疆稳固,物华天宝,一派盛世景象。那是唐朝相对最美好的时光,藩镇割据还未形成。此时的中国大致国泰民安,有治世景象。盛唐是唐代最强盛的时期,中国完全有能力震慑四方。

百度百科:盛唐

       查询上述《中国古代重大科技发明创造》(中科院,1916)“目录”表,盛唐时期仅有“19,敦煌星图”(8世纪初),“63,雕版印刷术”(7世纪),“64,转轴舵”(不晚于8世纪),“65,水密舱壁”(不晚于唐代)共4项。据我上网查询,“65,水密舱壁”(应该在晋代),故而排列在前的“64,转轴舵”(应该早于晋代),都不是盛唐时期的发明创造。

据故文献记载,晋代的卢循发明并建造了八槽舰及其水密舱壁。水密舱壁是中国古代造船工艺上的一项重大发明,也是造船技术的一大突破。水密舱壁的出现,才产生了水密隔舱,使船舶在破损时具有足够浮力和稳性。水密舱壁将船体内部空间分割成多个舱室,并具有提高船体强度,控制火灾蔓延,增强船舶抗沉性等作用。

百度百科:水密舱壁

席龙飞(2013《中国造船通史》第5章第3节“晋代的卢循发明了水密舱壁”

       于是,盛唐时期的重大科学技术发明创造只有“19,敦煌星图”和“63,雕版印刷术”两项。

敦煌星图现藏于伦敦大英博物馆,是敦煌经卷中发现的一幅古星图。为世界现存古星图中星数较多而又较古老的一幅。是世界上最早的星图。约绘制于唐中宗时期(公元705-710年)

百度百科:“敦煌星图

雕版印刷术发明于唐朝,并在唐朝中后期开始普遍使用。宋代虽然发明了活字印刷术,但是普遍使用的仍然是雕版印刷术。

百度百科:“雕版印刷术

 

明清时期的科技成就确实乏善可陈(而同期西方世界科学技术突飞猛进)

中国历史从1640年明朝开启及至1840年鸦片战争前的清朝时期。1840年鸦片战争被普遍认为是中国古代史的终点和近代史的起点。特别值得关注的是其中自17世纪(1613—1639)的“系统的岩溶地貌考察后直到19世纪1840年鸦片战争前的200年间几乎没有任何入选的中国古代重大“科学发现与创造、技术发明、工程成就”。事实上,自元末明初(1368年)起至1840年清代的鸦片战争期间近500年间,中国科学技术的发展已经变得相当缓慢,成果黯然。而恰恰是这同一时期(从14世纪后期到16世纪的世界近代史前期和从17世纪到19世纪的世界近代史后期),正是西方世界从古代文明向现代文明和近现代科学技术突飞猛进加速发展进步的时期。这确实是中国科学技术史与世界科学技术史研究中最大的“难题”或最“迷人之迷”!?

 

 

结语:

值得进行系统深入的中国与世界科学技术史综合比较研究

 

如果有时间和精力对以上中国古代科学技术发现发明及其成就和影响进行综合分析研究,至少对坦普尔的100项世界第一的中国发明创造和中国科学院自然科学史研究所的88项重大科技发现发明成就研究成果(其中众多项目已经有了较明确的内容和年代的考证与核定)进行整合研究,再补充参照其它论述,可以在前人工作的基础上更系统深入地探讨中国和世界科学技术史中的种种重大且有意义的课题,以及与此密切相关的东西方文明史及其相互作用的比较研究。

 




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