得不着是因为不需要–兼议中国为何比不过日本

最近，三位日本获得炸药物理奖，我看也是众望所归，毕竟人家多年的努力，实打实的产业在那里，日本以半导体立国，产业投入由来已久。中国总以为自己是大国，到处投入科研，反而收效甚微。我想不是没有中国人看到这些日本人关注的问题，但产业结构和市场需要在那里，不是当事人可以左右的结果。时代把这些人放到了关键的位置，炸药奖也就水到渠成的结果了。由此我想到的科技史问题是，为什么简简单单的泵浦，不能在中国得到发明和改进？

什么是泵浦？一根杠杆可以放大人力，一只活塞可以把人力转化为水流。世界上所有的泵浦技术的源头，都是古希腊工程经验积累的结果，诞生在公元前3世纪的亚历山大，发明人是特希庇乌斯（阿基米德之外最著名的工程师，液压工程大师，在古希腊的地位大致相当于墨子在古代中国，只比墨子晚130年）。对于杠杆原理，中国有两项重要的技术发明（辘轳和鹤饮），都是杠杆原理的直白应用，可惜都没有进一步发展，因为《几何原理》进入中国太迟了，等下卷翻译出来，中国已经是19世纪末了。所以，缺乏理论的中国，没有用好杠杆原理。

图1. 利用杠杆原理的辘轳和鹤饮。

那么，为什么中国也没有发明柱塞泵呢？有人举例，北宋曾公亮的《武经总要》提到了一种柱塞泵，如下图所示。

图2. 《武经总要》中的唧筒，可以看作是柱塞泵（pistonpump）的原型。

可惜的是，《武经总要》大约是1035年写成出版，已经是来自阿拉伯的柱塞泵技术引进中国的100多年之后了。公元919年，“火油得之海南大食国，以铁筒发之，水沃其焰弥盛。武肃王以银饰其筒口，脱为贼中所得，必剥银而弃其筒，则火油不为贼所有也”。也就是说，中国的唧筒，是得自阿拉伯的火油筒，而阿拉伯的火油筒，是来自亚历山大图书馆的希腊藏书，具体说来就是维特苏威的《建筑十书》或者希罗的《Spiritalia》（因为欧洲的泵浦技术，都是从这两本书的阿拉伯语版知道特希庇乌斯的），所以，中国的唧筒技术还是来自于希腊。

那么，中国就没有发明自己的唧筒的可能性么？唐代杜佑在《通典》中曾经提到一种溅筒：“敌若纵火焚楼堞，以粗竹长一丈，锼(音搜)去节，以生薄皮合缝为袋，贮水三四石，将筩内於袋内，急缚如溅筒，令壮士三五人撮水口，急蹙之救火。每门常贮两具。如无竹，以木合筩，漆之而用，并小溅筩二十具兼助之。门内常以瓮贮水添用”。这是什么玩意儿？如果你了解西方消防史，你就会知道这国产的皮袋(唐代)或水袋（宋代），在西方叫做Bellow（风箱），如下图所示。

图3. 西方的皮袋可以作泵浦，中国的皮袋永远是皮袋，因为不需要啊。

谈到Bellow，公元二世纪初的小普林尼（老普林尼死于调查维苏威火山爆发，可以说献身科学调查）使用术语“Sipho”，后人一般认为是水管或管道；但在从图拉真皇帝的建筑师阿波罗多罗斯的作品片段中，特别说明，如果火灾是发生在一所房子的上半部分，而“Sipho”不在眼前，就去拿一个皮袋装上水，接上管子，然后通过压缩袋装的水，把水源射到高处。因此，显然根据这个描述，Sipho是一种射水泵浦，很可能就是水枪（即后来的Syringe/Squirt），而小普林尼提到的皮袋，就是600多年之后，杜佑提到的溅筒了。

从溅筒到唧筒，看上去似乎非常简单，可是古代中国人为什么没有做出这一跨越？因为不需要。为什么要射水？因为火场太远或太高，需要射水。可是中国古代的石材不多，中国古代工匠没有掌握石材的使用特征（垫灰技术，梁思成的观点），中国古代的气候不适合砖瓦建筑（高温潮湿，需要改善通风条件），所以中国古代基本没有高层建筑，建筑不高，就没有射水的需要，所以中国古代就根本不需要射水技术，这是中国无法诞生泵浦技术的关键。

有人跟我说，不对吧？宋代不是有唧筒么？宋代不是有长梯么？对了，这就是我的关键性证据。我国历代的建筑都避免高层（因为怕火），所以平面布置的合院是流行的建筑形式。只有在南宋的临安，因为人口暴增，不得已造了很多高层建筑，没有高层建筑，就不需要复杂的消防。所以在1902年之前，中国唯一有像样的消防的朝代是南宋，其他朝代都是萌芽，都是临时性的举措，都是过家家，因为当时的建筑特征导致不需要消防。除了宋代，梯子几乎不是中国火场的必要工具，原因就在于此。不需要梯子，当然也就不需要泵浦了。

同样一件火灾事故，如果发生在外国，一定会反思消防出了什么问题；如果发生在中国，一定会谴责当事人的失误，以为当事人什么都懂（甚至懂消防），这是我们的文化惯性，也是董仲舒的影响。其实董仲舒也是中国地理和气候条件的产物，所以中国文化其实就是对中国地理条件和气候条件的一种适应。得不着诺贝尔，是因为我们不需要。得诺贝尔需要调查真相，而判刑就不需要（在中国判刑的成本太低），所以用判刑来对付火灾问题，是令我们距离诺贝尔越来越远的原因之一。不需要泵浦，也是问责制流行的结果，这就是文化。