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现在,四大发明需要我们保卫了

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中国人发明了造纸术、印刷术、指南针、火药,合称“四大发明”,这是我们耳熟能详的,但在国际上,四大发明的发明权问题却长久以来都有争议。“中国的文化遗产太多,而我们自己也没有清晰的名录,很多时候并没有给予很好的关注和保护。”科学技术史专家潘吉星先生说。他长期致力于中国古代四大发明的系统研究,历经三十多年的研究和写作,完成了《中国火药史》,于去年出版。该书理清了火药和火器技术在中国的起源与发展,以及在世界范围内的传播和影响,可以说彻底平息了火药发明权的纷争。

为什么说火药是中国人发明的

“火药由硝石、硫磺和炭混合而成,而中国人是最早发现并提纯硝石的。”潘吉星说。公元前三世纪秦汉之际,中国的医药学家已经发现硝石能够治病,可以用于内服和外敷。长沙马王堆汉墓出土的《五十二病方》是世界上迄今为止有关硝石的最早文献记载。“是中国人最早提纯了硝石,去除了它的毒性来作为药品。这就为火药的发现奠定了基础。而其他国家都是在一千年之后才知道硝石。”

潘吉星说,原始火药是由唐代炼丹家在“伏火”中无意间发现的,经历了五代十国的混战,各军事集团逐渐意识到了这种危险混合物的潜在军事价值。经过有意识试验和演化发展,初级火药进一步成为固体火药,成了战场上的有力武器。13世纪,蒙古大军远征欧亚,所到之国皆望风披靡。莎士比亚曾在《亨利四世》中写道:“人们不该把制造火药的硝石从善良的大地的腹中挖掘……”蒙古的远征也将中国的火药、火器技术流传到亚、欧一些国家,引发了西方的武器技术变革。

“中国是最早拥有专业火箭部队的,588年前,‘火箭军’这个词已经在中国出现了,司令是郭侃,唐代名将郭子仪的后代。明成祖时,拥有军队270万人,其中10%是火器手。”潘吉星说,欧洲早期的火器是模仿中国的。明中叶以后,中国的火器技术发展停滞不前,而欧洲迎来了科技大发展,火器技术逐渐超越中国。“近代以来,中国炮还一直是前膛炮,每打一炮都要停顿五分钟;欧洲人研发出了后膛炮,装填火药不会耽误前膛发射,这就实现了连发。在争分夺秒的战争当中,优劣显著。”另外,欧洲人很重视对弹道学和瞄准技术的研究,使得发炮命中率远远超过了单纯依靠经验的中国发炮手。

在国际上,关于火药的发明权问题曾经颇有争议,有印度发明火药说、拜占庭发明火药说、欧洲发明火药说。潘吉星在《中国火药史》中一一予以批驳。“在第11至第14版《大英百科全书》中关于火药的词条还是错误的说法。”潘吉星说,印度发明火药说是由于古代文献的词语语义演变造成的翻译错误,以及神话传说的夸大,并无可信度。印度本土最早出现的火器出现在蒙古军西征之后。

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潘吉星

先前欧洲还有一种观点,认为拜占庭人为抵抗阿拉伯人入侵而发明的“希腊火”中含有火药,并且是由火箭发射的。经潘吉星考证,希腊火是一种手持泵,从前部喷出火焰。“火箭是点着之后飞出去,而希腊火是点着之后还拿在手里,只有火喷出去了。很明显这不是火箭,《大英百科全书》采纳这种说法是完全错误的。”

14世纪时,英国人罗杰·培根在信中写到了中国鞭炮。炮兵中校海姆对培根的拉丁文信件原文作了人为的篡改和加笔,捏造出欧洲发明的“火药配方”。“我根据培根信件的原手稿,厘清了海姆篡改的每一个字,这就证明了培根的火药知识来自中国,只不过他第一个在欧洲做了介绍。”

随着李约瑟和潘吉星的研究成果问世,火药是中国人发明的观点得到了国际公认。

受达尔文影响,走上科技史研究之路

上世纪50年代,潘吉星大连理工大学化学工程专业毕业后进入化工企业工作。“1957年,我是留苏预备班的学员,准备去列宁格勒大学进修。恰逢中苏关系紧张,没能成行。”潘吉星随后进入了北京化工学院(今北京化工大学),开始了大学教书生涯。

那时,他对科学史很感兴趣,有一次想去参加一个相关学术会议,请假却没有得到批准。潘吉星硬是跑去参加了会议,没想到却因为自己的“不服从”被判处劳动改造一年。他被送到北京郊区,跟农民一起放羊。

劳动改造期间,早班、中班下班之后,潘吉星就去图书馆找达尔文的书来读。“起初我是想研究一下如何养羊,达尔文写过如何培育羊的新品种。读得多了我发现,达尔文对中国古代科学的评价非常高。达尔文不懂中文,他委托大英博物馆一位懂中文的馆员帮他抄录中国古书,李时珍的《本草纲目》等。在《物种起源》中,达尔文引自《本草纲目》等书的内容多达一百多条,涉及金鱼、鸡、牡丹、竹子等。”这引起了潘吉星的极大兴趣。1959年《物种起源》问世100周年,潘吉星在《科学》杂志发表了一篇两万字长文,考证达尔文对中国古书的引用借鉴。这篇文章反响很好,引起了时任中科院副院长竺可桢的注意。潘吉星开始真正涉足科技史领域。

“当时我已经解除了劳改,得到平反。”潘吉星被调入中国科学院,做科技史研究。他选择了与化工相关的造纸和火药为主攻方向。潘吉星认为,研究科学史的人需要有理工科的知识背景。“做科技史的研究,不仅要查资料,还必须懂业务,有实证、实验精神。历史学家做科技史研究是很难做好的。”潘吉星曾经实地研究过“土火箭人工降雨”,火箭发射到高空的每一个过程他都要研究清楚原理和操作方法,并拍照、画图记录。“画图比拍照更好,拍照不可能把内部结构拍出来,而画图可以。”潘吉星用来画图、记录的笔记本多达四十多本,他给每一本都制作了目录。

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潘吉星的科技史笔记

笔记之外,更多的是写满了字的小卡片。“我研究一样东西,就要把所有与之相关的都弄清楚。每说一句话,背后有很多卡片资料做后盾,那么这句话说出来才会有根有据,谁也反驳不了。”潘吉星说。科学史研究是一门综合性的学问,不单是自然科学历史,还包括语言学、考古、文字学、文献学,这些内容科学史专家都得懂。做研究时,他要求自己必须掌握第一手文献,如果需要引用外文文献,就找到原始资料自己翻译成中文。潘吉星很有语言天赋,除了做研究必需的几种外语,他还会说十几种方言。“我去实地考察时,走到哪里就说哪里的方言。上世纪50年代的时候,农村人听不懂普通话,也不会说,很多科研工作者去考察时要带翻译,我是不用的。”潘吉星告诉记者,语言是科技史研究的基本功,西方学者对中国古代科技的很多误解是翻译错误造成的。

中国四大发明研究现状

潘吉星对火药、火器的研究从1980年开始,历时32年,爬梳了十余语种文献史料,于2012年完成初稿,2016年出版了《中国火药史》一书。全书86万字,以火药和火器技术史为研究对象。最初潘吉星将其命名为《中国火药火器史》,“火药发生作用是要通过火器的,火器是火药发挥威力的载体”,因此研究火药就不能避开火器。

“四大发明对人类的影响太大了。有很多外国人跟我们争夺四大发明的发明权,作为中国的学者,我有义务保卫它,证明它的基因来自中国。《中国火药史》就对中国人发明火药给出了板上钉钉、无可辩驳的证明。”潘吉星说,中国的文化遗产太多,往往自己也没有做深入研究。至今四大发明的发明权也并没有全部得到国际公认。

“墨西哥认为指南针的最早发明者是他们的祖先印第安人”,指南针由中国人发明的证据还需要中国学者继续寻找考证。过去,国内的指南针研究由史学家王振铎掌舵,他复原了指南车、记里鼓车、候风地动仪等百余种古代科学仪器模型,如今通行的司南指南针复原模型就出自王振铎之手——磁石呈勺状,靠勺柄指明方向。潘吉星的司南复原图则缩短了勺柄的长度,“这样重心会稳一些”。潘吉星介绍,国内最早记载有旱罗盘的文献资料是北宋沈括的《梦溪笔谈》,实证是出土于江西临川南宋古墓的罗盘俑。“俑人手里拿的是旱罗盘,说明在南宋已经有了。这个旱罗盘与西方(法国人)最早的罗盘构造完全一样。”潘吉星说,在此之前的发明过程,还需要更多研究。

从古籍文献角度看潘吉星的火药史研究张志清 | 文

了解《中国火药史》的研究、写作、出版过程,深感《中国火药史》的诞生有三个不易:一是积32年潜心研究而成,这几乎就是一般人从工作到退休的大部分时间;二是彻底解决了中国火药发明权问题,驳倒了西方对火药发明权的窃据;三是研究、翻译中外10个语种的文献468种。《中国火药史》的体量达到86万字、插图224幅,都是精心爬梳文献的结果。谈到研究所利用的文献,潘先生说:“有些是国内找不到的稀见本,有些是国家图书馆的一级文物。”从这个意义上看,《中国火药史》也是一部文献巨著。

据潘先生回忆,李约瑟撰写《中国科学技术史·火药史卷》,曾被中国古籍中记载的错乱所迷惑。撰写《不列颠百科全书》第十五版“火箭”词条的美国火箭学家布朗也是如此,虽然认识到是中国人发明了火药,但因缺乏清晰明澈的典籍记载和研究依据而举笔维艰。他们希望中国人出面来澄清这个问题。“正名”是科学研究史料的基础。中国古籍中火药名称记载错乱导致世界科技史家对事物本质的错误认识,不全面掌握相关古籍中的文献资料是不可能了解清楚的。潘吉星先生查阅的古籍资料多达数百种,提出从组分、性能和用途三个层面将纵火物和火药分开,修正帕廷顿的等级评定(分为缓燃、速燃、爆燃、爆炸、爆震五等),又将古籍记载中的火矢、火箭、砲、礮、火炮等名字做了全面分析和分类,避免了名称错乱对研究的影响。这项工作在近千页的《中国火药史》中只占少少的几页,但查阅和研究的功夫则是巨大的。

对西方人吹得神乎其神的十四世纪“火药”武器“希腊火”的研究是夺回火药发明权的关键。潘先生着重研究了西文文献,发现了一幅当时的图画,一举揭开了“希腊火”的神秘面纱。从这幅图上看,拜占庭抵抗阿拉伯人所用“希腊火”其实是一种“石油喷火器”,不是火药武器。这类武器在中国也早有应用,根据明弘治十七年重刊的宋绍定四年本《武经总要·前集》(1044),潘先生论述了五代的石油喷火筒“火油机”和北宋初期威力更大的“猛火油机”。至于古代燃烧最猛烈的纵火物质“石油”的军事应用,最早曾见于唐李吉甫的《元和郡县图志》,称为“黑脂”。该书记载了北周武帝宣政元年(578)抵御突厥进犯时“取其脂燃火,焚其攻具,得水愈明,酒泉赖以获济”的战例。北宋沈括的《梦溪笔谈》(1088)则明确把此物定名为“石油”;《元一统志》(1303)也有“凿开石油一井”的记载,是中国乃至世界有关钻井采油的较早记载。

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使用希腊火作战场面

中国在世界上最早使用硝石,记载在马王堆汉墓(前168)帛书《五十二病方·治诸伤》中。汉代对硝石和硫黄的提纯已经达到较高水平。关于火药配方的最早记载,针对隋唐之际炼丹家兼医药学家孙思邈发明的成说,潘先生支持陈国符意见,辨析了已故史家冯家昇《火药的发明和西传》中不慎将无名氏之作误为孙思邈之作的错误,分析了明《正统道藏》中收录的《真元妙道要略》《诸家神品丹法》《孙真人丹经》《太虚子丹经》等记载晋唐诸炼丹家的伏火法、伏硫磺法、黄三官人伏硫黄法、无名氏伏火硫黄法和内伏雄黄法等情况,以及各书成书时间,判定是唐人托孙思邈之名而编纂的,可能产生在唐中后期,与美国学者席文(NathanSivin)见解相似,坚持了对历史史料的科学判定。

潘先生进一步认为古代火药燃绕理论的形成得益于中国传统医药学的君臣佐使和配伍之说,最早见于汉代《本草经》《内经·素问》等书。“中国古代制造火药的技术家在本草学著作中发现,各药物的配伍情况与火药各成份的配制有着惊人的相似”(《中国火药史》第二章),这对火药为什么会产生在中国给出了理论依据。由于宋元兵书大多失传,遗存下来的早期火攻兵书就特别重要,成书于元后期的《火龙神器图法》解说了早期火药利器,反映了南宋金元以来两百多年的火攻技术水平。这部书的祖本已经不存,经潘先生广泛调查,各抄本中,自然史所图书馆和国图收藏的善本就有刘基序和焦玉序两个版本系统,国图本错字、漏字最少。由此衍生的著作还有科学史所图书馆收藏的《火龙经》、首都图书馆收藏的《海外火攻神器图说》、日本防卫大学图书馆收藏的《五备火龙经》、国图收藏的《火龙经全集》等多种,从而将元、明、清三朝火攻书连接成为完整的链条。尤为重要的是浙江图书馆藏明蓝格抄本《克敌武略荧惑神机》,这部书是明朝建立前,刘基从无名氏之作中转录出来的,估计是最古老的《火龙神器图法》。这个抄本,长期躺在浙图善本库中无人问津,20世纪70年代末,由谢国桢先生赴江浙访书时发现。书上钤有“吕晚村家藏图书”长方篆文朱印,应该是清朝吕家被满门抄斩、严厉禁毁中侥幸得余的禁书,一盏孤灯,传至今日,成为中国火药史研究的重要依据,实在难能可贵。

国图收藏了明代宋应星的科技著作《天工开物》明崇祯七年刻本,是该书最早刊刻的孤本。以后江西省图书馆又发现了宋应星的其他论著四种,被视为近年来珍贵古籍的新发现。潘先生对《天工开物》涉及火药的《佳兵》一章专门译注,又对论述爆炸理论的宋应星《论气·气声》进行潜心研究,揭示了中国古代对火药燃烧、爆炸起因及威力的系统理论论述。而当时西方对火药研究仅局限在配方、燃素学说上。宋应星的燃烧理论在当时世界上居于领先地位。

潘先生研究火药的深入,还得益于他对外语这个工具的掌握。他可以熟练阅读英、法、德、俄、日、拉丁、意大利文文献,出入中外学术领域和各种著作,重要文献都是亲自翻译。《中国火药史》对火药的印度发明说、拜占庭发明说和欧洲发明说都进行了周全细致的史料分析,对火药的西传进行了系统研究,参考西文著述达191种,有力批驳了各种海外发明说的谬误,夺回了中国火药的发明权。

(作者为国家图书馆副馆长)

来源: “中华读书报”微信公众号

责任编辑:杨睿奇