罗建举
广西大学林学院，南宁530005
摘  要  综述了木对人类自然科学和人文科学形成发展的作用和贡献。从人类发展进程、工具产生条件和相关历史证据看，史前人类木器时代是客观存在的，在进入石器时代以前，人类经历了一个漫长的木器时代。木与人类相伴的历史最为久远，人们与木相关的实践活动最为普遍和广泛，木对人类自然科学和人文科学的形成发展做出了无与伦比的贡献。借鉴人类过去的历史，“木”之道可望成为解决当前人类面临的粮食、能源和环境三大危机的重要途径。
关键词 木；人类文明；木器时代

   森林孕育了人类的诞生、养育了人类祖先。自人类诞生至今，木始终与人类相依相伴，为人类文明发育和发展做出了无与伦比的贡献[1]。木是人类文明的基础，木文明是人类文明的核心。当前人类面临的粮食、能源和环境等问题，严重威胁着人类的生存与发展。在此背景之下，正确认识人类文明历史对引导人类社会的健康发展具有积极的现实意义。

  1 史前人类的木器时代

   人类历史学家断定人类出现于大约300万年以前，依据是未发现比这更早的人类使用过的石器。学术界公认，人与猿的根本区别在于能否制造工具进行劳动，这是符合科学原理的。但是人类历史学家把石器作为人类最早工具的标志，这一点值得商榷。其实人类最早使用的工具应该是木器，而不是石器。人类在进入石器时代以前，经历了一个漫长的木器时代[2~4]。下面从工具产生的条件和人类木器时代的历史证据两个方面加以论证。

  1.1 工具产生的必要充分条件

   动力、能力和智力是人类制造和使用工具的3个充要条件。社会需要是工具产生的动力条件。相对于那些食人猛兽，身体天生弱质的人类为了弥补自身先天不足，从一开始就具有制造和使用工具的迫切需求。灵巧双手是制造工具的能力条件。直立行走使人类手足功能分化，让人类具有了灵巧的双手。考古研究结果表明，距今360万~300万年的人类第一小姐“露西”的骨骼与现代人基本相同，已经能够完全直立行走[5]。由此可知，人类早在300万年前就已经有了灵巧的    双手，具备了制造和使用工具的能力。材料属性知识是制造工具的智力条件。这里所说的智力是指人类对工具材料属性的感知和利用。人类长期生活于大森林，长期生活于一个“木”的环境之中。相对于其他材料，人类对木的感知、对木的体验和对木材属性的认识必然是最早、最全面和最深刻的。

   从以上关于工具产生的充分必要条件来看，木必然是最先被人类用来制作工具的材料。在石器时代以前，人类必然经历了一个木器时代。恩格斯在《自然辩证法·劳动在从猿到人转变过程中的作用》一书中指出：“在人用第一块石头做成刀子以前, 可能已经经过了很长很长的一段时间，与这段时间相比，我们所知道的历史时间就显得微不足道了。”[6]这里恩格斯所说的“很长很长的一段时间”，应该就是人类的木器时代。

  1.2 人类木器时代的历史证据

   关于人类历史上存在木器时代的客观性，20世纪80年代以来有文献进行了比较全面的论述[2~4,7]。

   首先关于直接证据，虽然木制工具容易腐烂、难以保存留世，但考古学家仍在原始堆积中找到了它的遗迹。在欧洲发现过两件旧石器时代早期的木器。其中一件是一个紫杉木的木矛末梢，发现于英国克拉克当地间冰期泥炭质黏土层中；另一件是一个紫杉矛头，尖端是用火烧法硬化过，发现于萨克逊郡的来灵根地方。在非洲早更新世的静水堆积中也曾发现过木质工具，在赞比亚共和国的卡兰波瀑布的阿休利期的遗址中发现了木质棍棒[8]。考古直接发现的木器虽然很少，但它们有力地说明在旧石器时代早期已经产生了木制工具，并且广泛使用于生产和生活。

   石片刮削器是旧石器时代的最主要石器工具，它们可以视为木器时代客观存在的间接证据。旧石器时代早期那些半月形凹刃石片刮削器（图1）就是专门用来制造木棒工具的[7]。既然旧石器时代早期制造木器的石器工具如此之多，那么用这种石器工具制造出来的木器肯定比这种工具本身多得多。由此可知，旧石器时代初期木器的使用相当广泛和普遍，木器在那时人类的采集和狩猎生活中具有决定意义。

   木器时代的客观存在性还可以从一些民俗遗迹得到证明。直至20纪中期，世界上还有一些原始部落从未发明石器，长期使用木器。老挝的卡族人靠采集、狩猎度日，仅用的工具是一根木制标枪，它既是唯一的生产工具，也是自卫的武器[6]。中国云南省金平县的苦聪人，在新中国诞生前还处在父系氏族阶段，在没有输入铁器之前，仅用木锄刨地，用木棒插穴点种，用弩弓射猎禽兽[3]。南美洲的查科印第安人，至今仍处于原始状态，从未发明石器，世世代代使用木棍、木矛或尖木棒挖掘块根与点穴下种[7]。

   1.3 历史学尚未认可人类木器时代的原因

   人类在进入石器时代之前，经历了一个漫长的木器时代。人类的木器时代之所以未能得到人类历史学的承认，其原因主要有两个方面。一是受到传统学术思想的束缚。早在1836年，考古学家汤姆逊（C. J. Thomsen，1788—1865）时任丹麦皇家博物馆馆长，在其《北方文物陈列指南》一书中，首创人类原始时期的三段分期法，即将原始社会划分为石器时代（Stone Age）、铜器时代（Bronze Age）和铁器时代（IronAge）[7,9]。先入为主，在他之后的学者难以突破权威学术思想的影响，只能遵循三段分期法的路线，因而只能得出相同或类似的结论。二是因为木器不像石器，它容易腐烂，现在考古学家已经很难找到木器时代的考证材料。即使偶有“木器”得以保留下来，也会由于原始人类的加工技艺非常有限，加工而成的“木器”经历长时期的磨蚀之后，可能与天然倒木相差无几，不能像石器那样能够保留清晰的人工打造痕迹。虽然人类木器时代难以通过考古材料证实，但根据人类的进化进程可以推知，人类木器时代的存在是一个必然的事实。

   2 木对自然科学发展的贡献

   生产劳动是人类发展的永恒动力，科学知识来源于人类的生产实践和对自然现象的观察与认识。当今人类自然科学技术的发展成果，无一不是源于人们在生产实践中自然知识的长期积累。木与人类相伴的历史最为悠久、与人们生产生活的关系最为密切，因此木对人类自然科学发展做出了无与伦比的贡献。

   2.1 木与中国古代四大发明

   中国古代四大发明对世界科学进步发挥了极其重要的推动作用，它们是中华民族为人类文明发展做出的伟大贡献，木在四大发明中扮演了非常重要的角色。

   首先关于木与指南针，判定方位的实践活动人类自古有之。考古发现，新石器时代墓葬的方向很有规律，各种墓葬中头部总是朝着一定的方向，如半坡村遗址中朝西，大汶口遗址中朝东。另外，半坡村遗址中有46座完整的房屋，这些房屋的门都是朝南[10]。事实上，古代建造城池、营造宫殿和修建宗庙等活动中都是需要测定方位的。在指南针问世之前6000多年的漫长历史中，人类依靠木杆的日影方位来定向。大约公元前400年左右，人类对天然磁石有了充分认识，此后人们根据磁石的定向原理，逐步发明了木制司南、指南鱼和指南龟。到了三国时期，人们又利用差速齿轮原理，发明了全木结构的指南车（图2）。纵观人类早期各种定向方法，它们都与木有关，木对于人类的定向活动起到了至关重要的作用。

   纸是中国古代四大发明之一，它起源于古代种桑制绵，其雏形就是采用漂絮法制造丝绵过程中粘留在篾席上的丝绵薄片，古人称它为“赫蹏”[11]。到了东汉时期，蔡伦在系统总结前人技术的基础上，以树皮等植物纤维为原料，发明了“蔡侯纸”。现代纸浆造纸生产更是离不开木材原料，松木、杨木、桦木和桉木成为当前世界四大纸浆工业用材树种。事实上，在纸问世之前，文字书写在木片之上，称为木简（图3）。木简可以看作是纸的前身。

   火药的应用对世界文化、经济、政治和科学发展都产生了巨大的深远影响。火药的发明，源于中国隋唐时期道家炼制长生不老的丹药。这一行为，现在看来甚是荒谬可笑，但正是由于荒谬的炼丹术最后导致了火药的发明。火药组成物质主要有三，即硫磺、硝石和木炭，三者按“一硫、二硝、三木炭”的配比混合即为火药[12]。

   印刷术的产生可以溯源到木刻印章。印章的出现远在纸张问世之前，当时是在胶泥上面盖印。纸张的问世，使得图书印刷成为可能。在北宋以前采用雕版印刷，即将文稿雕刻在木板之上，然后在雕版上刷墨，再用雕版在纸张上盖印。这样，一块雕版如同一枚大印章，其技术原理与印章盖印完全相同，不同之处仅在于过去的印章是在胶泥上盖印，而雕版印刷是在纸张上盖印。为了克服雕版印刷这种“死板”所带来的种种问题，北宋毕昇发明了活字印刷技术[13,14]。

   当时毕昇的活字为泥活字，这种泥活字在实际应用上存在许多技术难题，以致在他去世很多年以后，活字印刷一直没有能够推广应用。直到元代王祯成功研制出木活字（图4）及其拣子轮盘，活字印刷术才得以在全国、全世界推广应用[15]。

   2.2 木与交通

   人类首先通过攀扶树干学会了站立，拄着木棍学习直立行走，经过世世代代的训练和进化，大约在360万年前可以完全直立行走了[5,16]，从此人类走上了文明发展的漫漫征程。为了克服征途中水流和沟壑的障碍，人类学会了用木跨水，从而发展形成了现代的桥梁事业。人类陆地运行起始于木橇，车轮起源于滚木（图5），此后历经独轮车、双轮马车、四轮汽车，一直到火车，形成了现代完善的陆地交通。水上运行的物理基础源于木头的浮力，从“刳木为舟、剡木为楫”开始（图6），一直到工业文明的蒸汽机出现以前，人类水运的发展，无论是船体、还是驱动装备（桨和橹），都是以木为主，木一直是舟船文化的主角。飞行是全人类有史以来的梦想，从木匠鼻祖鲁班的木鸢制作、木匠万户的飞天壮举、达·芬奇的扑翼机（图7），一直到20世纪初莱特兄弟的“飞天者”1号，人们一直都是用木材制作各式各样的飞行器。人类从学习站立和直立行走开始，直到当今发达的陆运交通、水运交通和航天航空事业，无一不是依赖于木而形成和发展的。

   2.3 木与计算

   在计数和计算方面，人类经历了手指计数、实物计数、结绳计数和刻痕计数等不同历史时期[17]。到了中国东周春秋时期，人们开始用木棍子替代手指头，并用这种木棍子为工具进行运算。后来人们把这种木棍子称为算筹（图8），把以算筹为工具的运算称为筹算，同时制定出了系统完整的筹算法则。系统完整的筹算法则的建立，可以看作人类计算科学诞生的标志。中国古人在数学领域取得了许多举世属目的辉煌成就，大多都是依靠木棍子，采用筹算方法来实现的。古代著名数学家祖冲之早于西方1000多年精确计算出圆周率小数点后第6位，所用的计算工具就是算筹（日本人称为算木）。到了中国东汉时期，人们以木珠子替代木棍子，筹算逐渐演变成了珠算。珠算是电子计算机之母，现代电子计算机正是在珠算模型的基础上演变发展而来[18]，其编程思想乃源于木头织布机的经纬编织。木对计算科学的形成与发展发挥了极其重要的作用。

   2.4 木与计时

   时间是自然科学基本物理量之一，它对人们的生活和工作有着非常重要的意义，计时科学就是专门研究时间的计量和测算的一门学科。远古时期，人们依赖于木杆，采用“立杆测影”的方法感知时间和测算时辰[19]。经历了一个漫长的“立杆测影”时代之后，人们逐步掌握了日月星辰的运行规律，并对木的属性有了更深刻的认识。在此基础上，人们利用木材制作出最原始的时间计量工具——圭表和日晷（图9），现在世界通行的太阳历的历法原理正是基于圭表和日晷的工作原理。根据圭表表杆的日影长度变化，可以准确地测得太阳回归年的时间长度，它等于表杆日影从最长（短）开始、下次再回归到最长（短）所经历的时间长度，这也就是地球绕太阳旋转1周的时间。根据日晷晷针的日影方位变化，可以准确地测得1天的时间长度，它等于晷针日影从某一方位开始、下次再回归到这一方位所经历的时间长度，也就是地球自转1周的时间长度。类似太阳回归年的说法，这一时间可以记为地球回归日。在准确测得太阳回归年和地球回归日时间长度的基础上，人们后来精确地制定出了现行的太阳历，这才有了现在年、月、日、时等时间概念。由此可见，圭表和日晷是人类最原始的计时仪器，木杆乃是计时科学的核心基础。（未完待续..）