四大發明之外的中國古代科技論文
四大發明之外的中國古代科技論文
提到中國古代的科技發明創造，很多人的第一反應是：“我們有四大發明!”然而，這個源於西方學者的提法真的能概括中國古代的科技成就嗎?甚至，造紙術、印刷術、火藥和指南針是中國古代最重要、排名最靠前的發明創造嗎?中國的科學技術史研究者們對此做了新的解說。
如今，中國的科技史專家正在深入研究和梳理中國古代重要的科技發明創造，希望能讓公眾更為全面地瞭解中國古代的科技創造。中國科學院自然科學史研究所(以下簡稱科學史所)最近釋出的《中國古代重要科技發明創造》一書及配套掛圖，就是這些努力之一。書和掛圖中囊括了88項中國古代科學發現與創造、技術發明和工程成就。或許，以後再談及中國古代的科技成就，我們不再需要言必稱四大發明了。
一份掛圖的啟發
編撰《中國古代重要科技發明創造》一書及配套掛圖的起因，要說到6年前。
那是2010年10月26日，中國科學院院士、中國科學院理論物理研究所所長吳嶽良和美國華裔物理學家楊炳麟訪問自然科學史研究所。因為美國出版的Milestones of Science掛圖未收入中國人的發明創造，他們想與張柏春等科技史專家商量如何將中國部分的內容補充進去。
“這件事給了我們啟發。長期以來，國外學術界對中國古代的科技成就並沒有充分了解，國內情況也是如此，甚至有很多人認為中國古代主要的發明也就是四項。對於這種情況，我們不能總是建議大家去翻閱20多卷的《中國科學技術史》吧?掛圖和簡明扼要的文字解說，是普及科技史知識的很好方式。”張柏春說。
後來，經過與多位科技史專家的討論，張柏春等人認為，與其去修改美國已出版的掛圖，還不如自己編制一份中國科技發明創造的掛圖。於是，2013年8月，“中國古代重要科技發明創造”研究組在科學史所成立，“發明創造推選”活動及相關出版物的籌劃正式啟動。
此後，研究組舉行學科召集人會議，推選各學科史的備選條目，並在全國範圍內廣泛徵求各學科領域100多位專家學者的意見。2014年3月，研究組初步推選出113項重要發明創造，並在研究所網頁上公佈了初步推選清單。此後，又經過多次研討，並徵得一些外國專家的諮詢意見，在其中遴選出85項發明創造。2016年初，根據後續的研究及反饋意見，研究組將清單中的'發明創造增加到88項，最終形成了《中國古代重要科技發明創造》一書及配套掛圖。
我們對研究成果的“提煉”還不夠
其實，現代意義上的中國科技史研究已有近百年曆史，但對於中國從古到今究竟有哪幾項大發明發現，卻缺乏系統的總結和討論。
“20世紀二三十年代，我國學者對中國科技史的研究就展開了。但當時既沒有專門的機構，也沒有多少人提倡。即使有人在做，也是在整理國故、發揚愛國主義精神的意義上，談不上系統研究，更沒有整體規劃。”科學史所研究員、技術史家華覺明介紹說，“不過，那時候還是有一批各領域權威的學者總結本學科歷史發展，在對中國古代科技成就的研究方面取得了一些成果。”
1954年，時任中國科學院副院長的竺可楨發起成立了中國自然科學史委員會，17名組成人員皆是各領域的權威學者，包括歷史學與考古學領域的向達、侯外廬，數學領域的李儼、錢寶琮，物理學領域的葉企孫、丁西林，氣象學和地理學領域的竺可楨，建築學領域的梁思成等。1956年，竺可楨、李儼、劉仙洲到義大利佛羅倫薩參加第八屆國際科學史大會，開始與國際學者建立聯絡。1957年1月，中國自然科學史研究室正式成立，成為中國第一個綜合性的科技史專門研究機構，也是科學史所的前身。至此，中國科技史研究有了體制化保障。
20世紀80年代，科學史所研究員金秋鵬寫了《一百項中華髮明》一書。2008年，華覺明發表《中國四大發明和中國二十四大發明述評》一文，後又經過研究總結出30項重大發明，除了造紙術、印刷術、火藥和指南針外，收入了粟作、稻作、蠶桑絲織、十進位值制記數法和籌算、茶的栽培和製備、豆腐等。梳理中國古代重要的發明創造得到越來越多專家學者的重視。
“中國人對本國曆史上的發明創造缺乏系統的科學研究和提煉，這導致人們對此沒有完整的瞭解和認知，也缺少對古代發明創造問題的話語權。”華覺明說，“四大發明就是明顯的例子。”
在華覺明看來，四大發明是培根、馬克思等西方學者提出的，其本意是就其對近代世界文明，特別是西方文明的重大影響所作的評價。“連他們自己都沒說這四大發明就是中國最重要的發明。20世紀50年代，李約瑟曾經從A到Z列舉了中國的26項發明，這帶著英國人的幽默，他的意思是中國人的發明很多。後來美國學者坦普爾認為，中國古代有100項科技成就，但其中不僅有發明，還有科學的成果和工程，內容比較雜。”華覺明介紹說，“可是，由於四大發明的說法傳佈太廣，導致一些人，包括有的專家學者產生了誤解，誤認為這四種發明就是中國古代最重要、排名最靠前的重大發明，從而就不斷有人提出生鐵、曲糵發酵或雜交水稻是中國的‘第五大發明’等。造成這種情況的原因之一，就是我們缺少自己的一本賬。”
傳播科技史知識十分必要
對於這樣的情況，中國科學院自然科學史研究所研究員、數學史家郭書春深有體會。在他看來，中國傳統數學是世界數學的一個重要組成部分，在公元前3世紀至公元14世紀初一直居於世界數學的先進水平。然而，學術界包括數學界，還有不少公眾，因缺乏對科學史的瞭解，而對中國古代數學產生了偏見。“比如，有相當多的人接受了歐洲中心論的偏見，認為中國古代數學落後;甚至有人說，中國古代數學只有勾股定理;還有人阻撓、反對研究中國數學史，對其全盤否定。這樣的狀況急需改變。”
在此次出版的《中國古代重要科技發明創造》一書中，數學領域的成就就佔了10項，包括十進位值制與算籌記數、盈不足術、勾股容圓、線性方程組及解法等。郭書春負責最後的審校和把關。
“中國古代數學取得了巨大的成就。比如，中國最早發明了十進位置值制記數法，這種記數法十分有利於加減乘除四則運算及分數、小數的表示。加之漢語中數字都是單音節，便於編成口訣，促成籌算乘除捷演算法向口訣的轉化。籌算的使用使分離係數表示法順理成章。線性方程組的分離係數表示法、開方式的記法、天元多項式、四元式的記法，實際上也是一種位置值制。”郭書春說。
“中國古代數學著作還使用了演繹推理。以中國古代最為發達的高次方程這一分支為例，劉徽、王孝通都提出了方程的推導過程，金、元數學家更創造了設未知數列方程的天元術。劉徽用極限思想和無窮小分割對圓面積公式的證明，對錐體體積公式的證明;用出入相補原理對解勾股形諸公式的證明，對大量面積、體積公式的證明，對開方術的證明;利用齊同原理對方程術、盈不足術及許多演算法的證明，都是演繹推理。”郭書春說，“在極限思想的運用上，劉徽也超過了古希臘的同類思想，達到了文藝復興前世界數學的高峰。”
“中國古代數學取得如此輝煌的成就，但還是有人抱有中國古代數學沒有理論、沒有邏輯，更沒有演繹邏輯的偏見。可見，向公眾傳播中國古代數學史是必要的。”郭書春感嘆說。
堅持實事求是的科學精神
在華覺明、郭書春、張柏春等科技史學者看來，全面梳理中國古代重要的科技發明創造，讓更多人較為全面地瞭解中國古代科技傳統，無疑是十分重要的。但是這樣的梳理並不容易。“對發明創造的認識和遴選是一個科學性、專業性很強的課題。”華覺明說。
“我們在選列清單時應堅持三個原則，即突出原創性、反映古代科技發展的先進水平、對世界文明有重要影響。評估某項發明的原創性，要有可靠的考古或文獻證據，能證明它是迄今所知世界上最早的，或者屬於最早之一且獨具特色。為慎重起見，我們未推薦那些因史料不足而不易判斷其科技內涵或原創性的發明，包括那些長期難解之謎，如三國時期的‘木牛流馬’。”張柏春說。
對此，華覺明表示同意。“必須堅持實事求是的科學精神。我們既反對貶低甚至無視中國先民發明創造的歷史虛無主義，也反對貶低甚至無視其他文明發明創造的狹隘民族主義。前些年有個別學者無根據地否認中國是造紙術、印刷術的母國，貶低火藥、指南針發明的重大意義，這是非常錯誤和不可取的。也有人動輒把某些重要發明，比如自動化和機器人，說成是中國‘古已有之’，這同樣是不對的。”
在華覺明看來，對於發明創造的認識和評定，仁者見仁，智者見智，有不同的看法也是正常的。“現在歸納的這88項也並沒有囊括中國歷史上所有的重要發明創造。我們歡迎學界同仁和廣大讀者參與研討，使其逐步趨於完善。”華覺明說，“目前，以這88項發明創造為基礎編制的中國古代重要科技發明創造掛圖，內容豐富充實，形式美觀大方，很適合用於中小學生以至大專院校的科技文化教學，希望有關部門注意及此，予以推廣。”