二、古代技术靠什么理论支撑？

（一）从《庄子》记载的两个故事说起

2015年夏天，台湾“中央”研究院历史语言研究所李建民研究员造访北京中医药大学基础医学院（见他的文章“中国医学史的核心问题”）。他是带着长久以来的一个疑惑而去的：为何中医教育过程必须阅读古典？当时，他把这个问题就教该校某教授，对方反问：“谁说中医一定要念古典？读这本教科书已经够了。”然后递过印会河的《中医基础理论》来。但当他把相同问题请教另一位教授时，回答说经典教育当然是中医的根本；现代人所编的教材质量越来越差、不值一读。接着，这位教授送给他几篇近年“救救中医吧”的论战文章。

李建民说：“这些论战的内容相当具有震撼力。报导中引用大陆代表性的老中医、研究者，对中医的现况、教育方式做极为激烈的攻击。这些文章如‘一百年后，还会有中医吗？’、‘病入膏肓的中医，病根在哪里？’、‘中医还有药可医吗？’等。从这些标题来看，不难想见中医的危机感；相对过去中医来自政治力的压制，这一波批评来自中医内部本身。而论战最后提出自救的政策之一竟是：‘强化中医经典的地位和作用’。”

李建民回忆想起他在东京大学客座期间，曾经与一位日本汉方医生的交往。该医生以为，现代中医早已“西医化”了。一回，他们谈到研读中医古典与临床看病的关系，对方笑而不答，用笔写下“我是斫轮老手”。这是《庄子外篇˙天道十三》中的故事，原文如下：

“桓公读书于堂上，轮扁斫轮于堂下，释椎凿而上，问桓公曰：‘敢问：公之所读者，何言邪？’公曰：‘圣人之言也。’曰：‘圣人在乎？’公曰：‘已死矣。’曰：‘然则君之所读者，古人之糟粕已夫！’桓公曰：‘寡人读书，轮人安得议乎！有说则可，无说则死！’轮扁曰：‘臣也以臣之事观之。斫轮，徐则甘而不固，疾则苦而不入，不徐不疾，得之于手而应于心，口不能言，有数存乎其间。臣不能以喻臣之子，臣之子亦不能受之于臣，是以行年七十而老斫轮。古之人与其不可传也死矣，然则君之所读者，古人之糟粕已夫！’”

庄子讲述“轮扁斫轮”的故事，是为了说明一种观点：世间所贵重的是书本上的知识，而不是真正的实践经验，这恰恰是舍本求末。轮扁是斫轮的高手，深知斫轮奥妙，才能够得之于手、铭之于心，但不能传之于意，表达于言。可见，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，经验和技艺获得是长期实践的结果。

《庄子·内篇·养生主第三》中“庖丁解牛”的故事，也反应了类似观点，原文说：

庖丁为文惠君解牛。手之所触，肩之所倚，足之所履，膝之所踦，砉然向然，奏刀騞然，莫不中音：合于《桑林》之舞，乃中《经首》之会。

惠君曰：“嘻，善哉！技盖至此乎？”

庖丁释刀对曰：“臣之所好者，道也；进乎技矣。始臣之解牛之时，所见无非牛者；三年之后，未尝见全牛也。方今之时，臣以神遇而不以目视，官知止而神欲行。依乎天理，批大郤，导大窾，因其固然，技经肯綮之未尝，而况大軱乎！良庖岁更刀，割也；族庖月更刀，折也。今臣之刀十九年矣，所解数千牛矣，而刀刃若新发于硎。彼节者有间，而刀刃者无厚；以无厚入有间，恢恢乎其于游刃必有余地矣！是以十九年而刀刃若新发于硎。虽然，每至于族，吾见其难为，怵然为戒，视为止，行为迟。动刀甚微，謋然已解，如土委地。提刀而立，为之四顾，为之踌躇满志，善刀而藏之。”

通过庄子讲述的两个故事，我们可以看出，古代高超的技艺似乎并非理论可以指导，是长期实践的经验总结。而且这种经验，甚至“只可意会，不可言传”。这就延伸出另外一个问题：古代的个体化技艺与现代标准化技术有什么差别？或者表述为：标准化技术与个体化技艺，哪个更便于传授？那么，标准化技术与现代科学的关系，个体化技艺与古代自然哲学的关系，哪个更紧密一些？这似乎是显而易见的事情，标准化技术传授与推广的便利性明显高于前者，而与现代科学的关系要紧密很多。比如“庖丁解牛”，如果我们能够在实践之前就能够学习到精确的解剖学知识（直到王清任的《医林改错》，我们对人体解剖的绘图仍然非常粗糙），一开始见到的就不是“全牛”，而是它的各个部位的连接，完全不必要花费19年的功夫才能够得心应手。当然，现在的机械化操作就更上一层楼，但准确的解剖知识、精细的操作程序（相当于现代疾病的诊疗指南），是获得进步的关键环节。

我们回到李建民研究员的疑惑：现代中医为何必须依赖公元三世纪左右成形的几部典籍呢？的确，这其中所反映的知识形态与文化心态，值得进一步的省思。其实，晋代葛洪的《抱朴子˙袪惑》就说过，“所谓‘迹’者，足之自出而非足也；‘书’者，圣人之所作而非圣也。”作为一个炼丹术的高手，这也可能是他对那些所谓自然哲学理论的抵触吧！

（二）江晓原教授的《中国古代技术文化》

2017年，上海交通大学讲席教授、科学史与科学文化研究院院长江晓原教授出版了他的《中国古代技术文化》（2017年8月，中华书局第一版），我得知消息时喜出望外。心想，像江教授这样一位才高八斗的饱学之士，肯定会在《中国古代技术文化》中讨论中国古代技术文化的定义、范围，以及与技术的相互关系与互动效应。这不仅应该是该书的一个理论亮点，也可以为我的著作找到一些借鉴和学术支撑。但非常遗憾，江教授完全没有这方面的涉及，也许他虽然提出“技术文化”这个概念，但技术文化涵盖哪些内容，及如何运作还是十分陌生。看来，这条路还得由我自己孤寂地“上下求索”了。

不过，这部著作仍然是他在数十年对中外科技史深入研究的基础上，从工程技术、天文地理及医学文化等方面，对中国古代技术文化所做的系统思考和阐述。通过系统研究，江晓原教授以一分证据说一分话的求真精神，避开“中国古代有没有科学”的伪命题，与读者共同探讨何为“中国古代的技术文化”。

在《中国古代技术文化》的“导言”，江教授提出了这样一个问题：古代的技术成就靠什么理论支撑？这个问题提得很好，我们可以将其称之为“江晓原问题”。本来，我希望江晓原教授能够自己回答这个问题，比如进一步揭示：理论是如何怎样支撑技术的？二者之间的互动效应如何？那就再好不过了。显然，他没有充分地准备并圆满地回答自己所提出的问题，只是列举了几个事例，然后一转身就溜走了。

他指出，欧洲那些古老的教堂，都是在现代力学理论出现之前很久就已经建造起来了，那些巨大的石质穹顶，当然可以视为技术奇迹，但这种技术奇迹显然不是由以万有引力作为基础的现代力学理论所支撑的。又如都江堰，秦国蜀郡太守李冰父子在公元前3世纪建成的大型水利工程，引水灌溉成都平原，使四川成为天府之国，真正做到了“功在当代，利在千秋”。但都江堰这样惊人的技术成就，背后支撑的理论是什么呢？显然，李冰父子肯定没有掌握静力学、重力学、流体力学、结构力学等现代科学，更容易也更有把握猜想到的是，他们熟悉阴阳五行周易八卦。

他还提到了中医。我们在前面说过，自然哲学是经验医学的说理工具，那么也就是江教授所说的“中国古代技术文化”了。但是，江教授话锋一转，跳过了中医技术与理论支撑之间的逻辑关系，而是似乎突然发现了当代中医界的思维误区：

在20世纪上半叶，中医几乎已面临灭顶之灾。那时有一个残酷而荒谬的口号：“是科学则存，非科学则亡。”......最令人惊奇的是，一些中医的支持者居然也接受了这个口号，因此他们的“救亡”路径，就变成竭力证明“中医也是科学”。

他接着说：在西医大举进入中国之后，甚至在“是科学则存，非科学则亡”的狂风暴雨之后，它仍然幸存了下来，至今仍然行之有效。就好比都江堰至今仍然在灌溉滋养着天府之国的成都平原一样，中医中药至今仍然是许多国人面对疾病时的选项之一。

因此，他分析了从理论上为中医辩护的路径：

（1）为中医争取“科学”地位（目前许多中医界人士和中医支持者就是这么做的），为此就要求承认阴阳五行也是“科学理论”，而这会遭到科学界的普遍反对。

（2）坚持阴阳五行是“迷信”和“糟粕”，为此不惜将中医视为“伪科学”，某些思想上奉行“科学原教旨主义”的人士就是这么做的，但他们被中医界视为凶恶的敌人——从客观效果上看也确实如此。

（3）采取更开放更宽容的立场，否定“是科学则存，非科学则亡”这一原则。即使是在科学技术已经君临天下的今天，我们生活中也仍然需要许许多多“非科学”的东西。比如，诗歌是科学吗？昆曲是科学吗？如果贯彻“是科学则存，非科学则亡”这样的原则，为什么还要容忍这些东西存在？

诗歌、昆曲都是我随意举的例子，并无深意，但下面这个问题却不是没有意义的：为什么从来没有人说诗歌或昆曲是“伪科学”？

“科学原教旨主义者”将会回答说，这是因为诗歌和昆曲从未宣称过自己是“科学”，而中医却试图将自己说成科学。

这个虚拟的回答，提示了中医在理论上“救亡”的第三条道路：不再徒劳宣称自己是科学，而是理直气壮地说：我就是我，我就是中医。既然我没打算将自己说成科学，也就没人能够将“伪科学”的帽子扣到我头上。至于别人是否愿意将我视为“科学”，我无所谓。

事实上，江教授放在“导言”里的这些说辞并无多大价值。因为，中医的问题并非“伪科学”的一顶帽子，摘下来就万事大吉。它的深层次问题，确实需要认认真真坐几年“冷板凳”，才能够梳理清楚。

当然，这也不能责怪江教授。作为一个天文学和科学史大家，在他的知识结构里，尚无一个完整的古代技术传承脉络与文化阐释的宏观构象，或者说他缺乏身临其境的感受一种古老技艺运作的完整流程，以及古往今来的史学考察。但是，在“中国古代没有科学”的前提下，他提出了“中国古代技术文化”这样一种替换性说法，也是发人深省的。

（三）从牛津《技术史》到太和殿何以建成

离开江晓原教授的《中国古代技术文化》，我继续寻找“江晓原问题”的答案。首先看到的是北京师范大学田松教授的文章，他在“从太和殿的建造看经验、技术和科学的关系”（见《自然辩证法研究》1997年8期 ）和“科学的技术与经验的技术——兼论中西医学的差异”（见《哲学研究》2011年第2期）两篇论文中有所探讨。我们非常赞同田松教授对技术的定义——“技术是为达到特定目的而采用的有效手段和方法，它包括工具（包括人自身）和对工具的运用（技能、操作规则）”，但是，他把技术的来源分为经验的技术和科学的技术（这种划分有一定的实际意义），仍然没有回答“江晓原问题”——古代技术靠什么理论支撑。

于是，我找到了牛津大学出版社出版的《技术史》（共8卷）。从1954年到1984年，牛津大学出版社组织全球各地技术专家历经30年撰写了这样的一部巨著，得到了学界普遍赞扬。2004年12月，《技术史》中文版（7卷本）正式出版，由上海科教出版社独家引进版权，动员6所高校的数百位专家共同编译而成，并列入我国“十五”重点图书出版规划。

在这部皇皇巨著中，除了在“第Ⅰ卷  远古至古代帝国衰落（史前至公元前500年左右）”最后一编“第7编 为科学作准备”有几章（第29章 记录和文字；第30章 度量衡；第31章 古代的数学与天文学）关于科学起源的技术基础，以及“第Ⅲ卷  文艺复兴至工业革命（约1500年至约1750年）”最后一编“第5编 通向科学的途径”（第21章 历法；第22章 1500年以前的精密仪器；第23章；约1500年至约1700年的科学仪器制造；第24章 机械计时器；第25章 化学工业中的发明；第26章 结语：西方的兴起）关于科学发展的技术支撑外，仍然没有找到“江晓原问题”的现成答案。这部著作进一步支持：科学诞生，与技术的成长有着密不可分的关系，或者说技术（工匠精神及其成果）与自然哲学的完美结合，才是科学诞生的关键原因。

不过，《技术史》告诉我们，人类在进化的漫长过程中，从学会使用工具到有了各种各样的“技术”，伴随人类成长，从野蛮走向文明的，都是一系列重大技术的发现与发明。或者说，人类历史就是一部技术史。从旧石器时代算起，人类学会了磨制石器，发展出“石刀技术”，从石核制出薄片，采割食物，捕猎或宰杀动物，剥制兽皮。后来又有了以兽骨、兽角或燧石为尖端的长矛和绳索、投石器、投矛器、弩、弓箭。在这个过程中，语言也应运而生，是人类交流生存经验和情感的需要。

学会取火是一个划时代的进步：火能煮熟食物，以前无法吃的块茎、种子、皮肉可成为熟食，增加了食物来源。火提供温暖，让人类在冰河时期未遭灭绝。火提供照明，夜幕降临也能活动，并能进入洞穴等黑暗场所。火能避免野兽的侵袭。火能制造新工具，加快了人类的进化。

约12000年前，以制陶器技术（图2-2）为标志，新石器时代开始。制陶技术属于“火化技术”，后来发展出冶金技术（图2-3），用天然粗铜冷加工制作了很多有用的工具。新石器时代房屋建造已经使用灰泥和砂浆，利用土料土坯和石块建造房屋。到了新石器时代晚期，有了专职的陶匠、编织匠、泥水匠、工具制作匠。

图2-2  制陶技术是新石器时代开始的标志

图2-3  冶金技术开创了铜器时代和铁器时代 

人们观察天空，判断方向、季节和收割时间。依仗技术的转型，人类从食物采集转至食物生产，开始农耕和游牧，发展出农牧技术。谷物必须收集、脱粒、研磨。从捕猎到圈养、放牧，驯化和繁殖能生产更多的牛羊蛋奶。编织技术出现，剪羊毛，种植亚麻和棉花，纺线，织布。人类开始过着定居的生活，开始了较完备的食物生产和生活方式。

约6000年前，以青铜器（铜锡合金）的出现为标志，人类进入“青铜器时代”，直至公元初年。较之石器，金属工具有更大的优点。金属制造涉及采矿、冶炼、锻造和铸造等复杂技术，需要熔炉风箱。金银加工、面包酿酒技术也随后出现。

动物被用来牵引和运输，出现了车、船。依靠新的灌溉技术和农业技术，生产力提高，人口增加，国家开始出现。为了分配剩余产品，需要把口头的和定量的信息记录下来，于是，出现了书写和计算（图2-4）。

图2-4  文字的产生

由“结绳记事”进化到文字，出现楔形文字、象形文字、拼音文字。书写替代了身传口授，其后渐渐产生出有文学价值的成分。计算是随同书写一起发展起来的技术，用于计数、交换、记账等事务。

天文学、占星术、气象学和法术伴随历法出现，历法不仅用于农业，也用于仪式活动和经济活动，如确定签约和履约的日期。天文学、占星术和神秘学问用于预测庄稼收成、军事行动或皇帝的未来。医术也发展起来，皇家有专职御医，他们积累解剖学和草药的经验和知识。

青铜器时代后期，出现埃及、华夏（图2-5）、印度、希腊、罗马等古文明。强盛的罗马帝国横跨地中海、欧洲和近东。

图2-5  中国古代的青铜器

目前，大家公认科学和技术各有渊源，技术源于人类生存和进化的需要；科学（广义的）源于对自然奥秘的兴趣和精神追求。有人说，二者在很长的一段时间里隔行如隔山，各行其道，互不干涉。在古希腊，科学隶属于哲学，掌握在哲学家之手；而具体的生产技术则由工匠掌握。实际上并非完全如此，起码医学不是这样的。因为即使作为原始科学的巫术理论、作为古代科学的自然哲学理论，它们与技术也有一定的联系，只不过限于因果关系的不确定，二者的联系不太紧密而已。

下面，我们看看田松教授是怎样看待“经验技术”的。他说，传说鲁班因被草叶划破了手指，受叶子形状的启发而发明了锯子。被草叶划破是经验，被发明的锯子则是技术。基于这种认识，田松教授开始了太和殿何以建成的考证。

他说，太和殿建于明永乐十八年（1420年），清康熙三十四年（1695年）重修。但上溯春秋时期的《考工记》（中国古代建筑技术）至少在宋朝就已经成熟了，目前可见最早的总结性文献是《营造法式》。《营造法式》于北宋绍圣四年（1097年）由将作少监李诫奉命编修，元符三年（1100年）成书。该书包括了从行政管理、施工预算到建筑设计、施工规范等与建筑有关的全部内容。

《营造法式》的核心是材份制。材指木料，《营造法式》根据截面线度将材从3寸（宋尺）到6寸规定为八等，各等材对应着不同规模的建筑。如规定3-5开间的殿堂和7开间的厅堂用三等材，殿内藻井和小亭榭用八等材等等。份是根据截面为矩形的方材所规定的长度单位。“各以其材之广，分为十五份，以十份为其厚”，这样，既规定了材与份的关系，又规定了方材的高宽比例——15：10，即3：2。材的等份一定，份的绝对长度也就定下来了，所以说“以材为祖”。材有八等，故份有八种绝对长度。但份的绝对长度并不重要，重要的是份的数值。《营造法式》中各种建筑构件（如梁、柱、椽等）及建筑单元（如间广、进深）的尺寸都是以份值为单位规定的。如“栋①径16份至30份共五种，……殿堂单补间间广250份左右（增减50份），用21份栋径；双补间间广375份左右（增减75份），用30份栋径……”所以材等一定，整个建筑便随之而定。

据介绍，王天教授在《古代大木作静力初探》（文物出版社，1992年）中有所总结：“采用材份制设计梁、栋、柱可不分房屋大小，不用大量图纸，甚至不必一一计算，仅用一根有刻度的杖杆即可。这种工具，既是尺又是图，小则数尺，大则数丈，低如民舍，高如千仞之塔，莫不如是。“多大的房子，需要多粗的栋梁呢？在古代没有设计院，也不可能每栋房子都绘制一套详图。为首的工匠既是工程的指挥者、设计者，又是施工者。除了地盘图和侧详图外，其余细部大多以杖杆和口诀传授，成为无文字的图纸。它具有扼要、易懂、牢记的特点。

“建筑物体量大小不能任意变化，各种构件的尺寸以及构造做法不能无限，要求房屋规格化、标准化。规定数种规格，如间广、进深，并由此得出椽、栋、梁、柱的长度和断面尺寸。根据所需要的房屋规模，选取各种规格，施工者仅换把尺子，一切做法依旧，就加快了施工速度，方便了定工备料。”

显然，这些都是建筑技术的进一步细化（经验总结），与理论支撑没有关系。但是，王天发现材份制规定的大量数据与材料力学给出的最佳值相符合。如依材料力学，受弯构件的抗弯能力以截面矩量衡量：截面矩量W与截面高度h的平方成正比，与宽度b成正比。在圆木直径d一定的情况下，高越大，宽越小，用微分方法求直径一定时截面矩量的最大值条件，可得高宽比为：1（1.41：1），与3：2（1.5：1）极为相近。

王天还通过大量计算分析了材份制整体构架的力学意义：“跨度的大小变了，上部荷载也跟着改变，受弯构件的断面应重新设计，这是现代设计工作的一般做法。然而古代仅换一把材份尺，就可以造出不同大小的房子，而且使构件强度安全储备几乎相同。要保证这一点并不容易，仅凭经验还做不到，必须对构件的受力状态，从量的意义上研究、计算才能得到。……否则会出现断面增加了，但还不够，或者增加得过大，浪费了材料。

“《营造法式》采取了一系列相应措施，其中材等是主要因素。材等一旦确定，其构件的长度就能定下来，屋面荷载如使用瓦等、覆土重量、板箔层数、垒脊高低也相应而定。椽距、椽径的大小随之产生。以此类推，栋、梁的截面就可确定。每差一等材，间广、进深、荷载、构件断面，相应地、精确地协调变化，使之达到构件内力等强度。这比孤立地设计一栋房子复杂得多。材份制可以说是当时世界上一项无与伦比的成就。”

材份制中还有很多现代技术无法评判的内容。王天分析了一种叫做两材襻间的组合支座，由于“这样的组合式支座，现代结构力学、木结构学中不曾有，就是计算方法也找不到”，王天便将它近似为结构力学可以计算的四种可能，分别作了分析。然而，以“上述四种方式分析支座受力状态，仅仅是一种设想，因为多种构件组合的支座受力状态很复杂，必须进行测试才能得到真实情况。遗憾的是现在没有这种条件”。但是，这种在今天还没有条件测试的结构，在一千年以前就已经出现了，不能不让田松教授感到惊叹。

由此，他提出疑问：其一，中国古代是否有过一种科学，但没有流传下来？其二，没有SCIENCE的入侵，中国古代技术能否蕴生出自己的科学？他自己也在试图解答：可以以蜜蜂蜂巢的建造作为一个极端的例子。显然不能认为蜜蜂懂得科学，掌握了科学的技术，但蜜蜂的六角形蜂巢却是以有限的材料获得最大空间、最大强度的形状。材份制中方材的高宽比只是近似于科学计算的最佳值，而蜂巢的角度却精确等于科学计算的极值角。如果蜜蜂能够把它们筑巢的过程用文字记录下来，它应该与《营造法式》有很多相像之处。

（四）古代医学的完整标本

本来，我还打算进一步参考梁思成教授的《中国建筑史》（主要介绍《营造法式》与《清工部工程则例》）和《清工部<工程做法则例>图解》（2006年清华大学出版社，因为种种原因，图解并未完全完成），但显然没有必要，因为田松教授已经注意到了中医学技术。这恰恰是本书的重点，因为我们讨论的是中医学技术与其理论的互动，而非建筑技术与自然哲学的关系。田松教授在“科学的技术与经验的技术——兼论中西医学的差异”一文中，初步涉及到了这个问题。

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