教科书谈中国古代科技发明,常回避一些东西

对于很多古代发明的运作原理,我们今天并不清楚。 …[详细]

中国历史悠久,有很多伟大的发明。但由于历史教科书在编写时,常进行选择性叙述,导致今人对这些发明存在很多误解。试举几个最常见的例子:

司南是一把磁勺吗?

高中《历史》第3册,提及“司南”时说,“世界上最早的指南仪器是中国在战国时期发明的‘司南’。后来人们利用磁石指南的特性,制成指南针”,同时配有汉代司南(模型)的图片。

有关司南最重要文字,见诸《论衡》“司南之杓,投之于地,其柢指南”。1948年,科技史学者王振铎将“杓”解释为勺柄,“柢”理解为停止,制作了我们现在通常所见的司南模型。后来又相继发现一些资料,被视作司南为磁勺的观点的支持。①

有关司南的制造和使用,有几个问题至今没法解释。首先,将磁石加工为勺柄状,即使在今天也很难实现。1995年,学者刘秉正曾委托玉器厂将几块磁石加工成勺形,结果三只磁勺中有两只断裂。当初王振铎还原司南时也遇到过同样的问题。其次,天然磁石的磁力并不足以让磁勺转起来。王振铎制作司南时,使用的是“人造条形磁铁”及在磁场磁化过的天然磁石。1952年,郭沫若曾要求中科院做一个司南,作为访苏礼物,结果也是一样,“找到最好的磁石,请玉工做成精美的勺形,遗憾的是它不能指南。由于磁矩太小,地磁场给它的作用不够克服摩擦力。只得用电磁铁做人工磁化。”第三,宋代以前,我国古文献中完全不曾提到过磁石的指极性。

《论衡》中说的司南,没有留下实物。除王振铎的解释外,国家博物馆的学者孙机认为,司南其实是靠机械指向的“司南车”;东北师范大学的学者刘秉正,则将司南解释为同样有指南功能的“北斗”,并引申为指导者。

中国最早发明指南针是一个事实——中国在11世纪已有磁体指南针出现,而欧洲有同样的记载,是在12世纪末。现行历史教科书在为司南配图时,选择磁勺且仅模糊标示其为“模型”,则是一种选择性叙述。这种叙述,回避了至少两个存在争议的问题:1、司南是不是勺状?不能确定;2、勺状司南的复原,是失败的。

现在历史教科书在为司南配图时,仅模糊标示其为“模型”现在历史教科书在为司南配图时,仅模糊标示其为“模型”

“世界上最早的纸”灞桥纸,是一块无法书写的麻絮

现行教科书仍将“灞桥纸”称之为纸现行教科书仍将“灞桥纸”称之为纸

现行初中《中国历史》教科书上册,论及“造纸术的发明”时,引用了一段材料,“考古学家在西安灞桥、甘肃天水、敦煌等地几次发现了西汉时期的麻纸,有的纸上面还有文字和地图。这证明西汉时已生产纸。但这种纸质地粗糙,使用不便”。其中提及1957年出土于西安灞桥的“灞桥纸”,曾经被誉为“世界上最早的纸”。

事实上,所谓“灞桥纸”,并不足以被认定为“纸”。第一,发现“灞桥纸”的过程缺少科学性。参与灞桥墓发掘的工作人员回忆,当初在“一个坛子里发现一团麻絮卷状物”,很可能是一名推土工人看到后,随手扔进去的。后来又有人用“两块玻璃(把麻絮伸展)夹住,外面用胶布粘住而压平的”,这意味着“灞桥纸”在墓中时,很可能并不呈纸状。③第二,“灞桥纸”原料为麻絮,表面粗糙,无法用于书写。即使是将“灞桥纸”认定为纸的著作,也承认其“纸质粗厚(厚0.14毫米),表面皱涩”“表面有较多的纤维束,甚至是未打碎的麻绳头”“无文字,不便写字,用于包装”。第三,“灞桥纸”未经打浆程序,保持了麻类单纤维端部的原形,不符合我们对纸的定义。

至于“灞桥纸”究竟是何用途,学界尚没有一致答案。有人认为“灞桥纸”是铜镜底下的垫衬物,也有人说它是擦拭铜镜的麻絮。随着1979年敦煌出土西汉粗纸、1986年甘肃天水出土纸质地图残片等发现,西汉已有纸张的观点得到证实,因此“灞桥纸”是否为纸,究竟有何用途的争议,变得不再那么重要了。

现行教科书仍将“灞桥纸”非常肯定地称作“西汉时期的麻纸”,回避其存在的争议,无疑也是一种选择性叙述。

1957年出土的“灞桥纸”1957年出土的“灞桥纸”

熟知的地动仪模型,复原于1951年,无法监测地震

中学历史教科书曾按《后汉书·张衡传》的说法,重点介绍地动仪,“地动仪用铜制成,内部竖着一根铜柱,周围有八组杠杆连接外面。外面铸有八条龙,分别朝着八个方向。龙的口中各衔一枚小铜球。哪个方向发生地震,铜柱就倒向那个方向,触动杠杆,使哪个方向的龙口张开,吐出铜球,落入下面的铜铸蛤蟆口中,并发出响声。这样就能知道哪个方向发生了地震。”

地动仪早已中失传。现在我们所见的地动仪模型,是王振铎在前人研究基础上,在1951年复原的。

王振铎的地动仪模型出现后,一方面被写入教科书,另一个方面各地也纷纷仿制这种并没有测震功能的地动仪,让这个地动仪形象很快深入人心。事实上,国内外学者对地动仪模型的质疑声从来没有停止,发表了一系列严肃论文,指出其原理性错误——王振铎复原地动仪所用的“直立杆原理”,只是依靠一根竖立直杆的随意倾倒,不具有制造验震器的可行性。美国地震学家博尔特更说,“地动仪模型工作原理模糊,模型简陋粗糙,机械摩擦大大降低了灵敏度,对地震的反应低于居民的敏感,其作用应予以质疑,而且利用铜丸的掉落方向来确定震中也是不确定的”。⑤在王振铎之后,一些学者又依照其他原理复原了多种地动仪,至今未能实现《后汉书》中说的测定“震之所在”。

在多番复原地动仪不能成功的情况下,不少学者对张衡发明地动仪的科学性产生争议。如学者赵冠峰梳理史料后发现,地动仪测中陇西地震的说法很值得怀疑,而东汉史官也未曾利用地动仪测定地震。他认为,地动仪“虽然其设计思路与现代地震仪器的原理较为一致,但限于技术条件,当时所造的地动仪没有发挥出应有的作用,致使这种仪器有可能在公元133年洛阳地震后被淘汰”。⑥学者冯锐等则肯定张衡率先利用物体惯性,发明了人类历史上第一个地震仪,和英国人米尔恩发明的现代地震仪有承继关系。

总之,对于地动仪的测震原理,至今依旧有很多未解之处,无法成功复原。因此,教育部于2010年暂时删除了中学历史教科书中有关地动仪的内容,这是一种值得称赞的严谨态度。待地动仪复原成功时,再将其写回教科书,亦为时不晚。

在博物馆展出的地动仪,不具有测震功能在博物馆展出的地动仪,不具有测震功能

华佗的麻沸散,其源头可能在印度

可能是麻沸散主要成分的曼陀罗花可能是麻沸散主要成分的曼陀罗花

初中《中国历史》教科书上册,对中国医学有不少介绍,说到华佗“发明了‘麻沸散’,让病人和酒服下,失去知觉,然后进行各种手术”。

在记有“麻沸散”之名的《三国志·华佗传》中,并没有说明配方,以至现在众说纷纭。如清人托名所作的《华佗神医秘传》中说是羊踯躅、茉莉花根、当归等;而更多人则相信,麻沸散主要成分是押不芦草,即来自印度的曼陀罗花,这是古印度人进行外科手术时常用的麻醉剂,也是蒙汗药的主要原料。

印度对曼荼罗花的应用极早,约公元前6世纪就已有外科手术。那华佗是如何得知曼陀罗花的呢?史载,华佗早年“游学徐土”。当时徐州恰恰是汉末佛教传播的重要地区,很多西域高僧为躲避战乱,从长安、洛阳来到徐州。如据《三国志》记载,与华佗同时代的笮融,曾花费巨资在徐州修筑可容纳三千人以上读经的浮屠寺,其举办的浴佛会吸引万人参与。华佗很有可能是从这些佛教徒那里了解到曼陀罗花的麻醉功效。有学者认为,在梵语中,“曼陀罗花”是mandara-puspa,“麻沸”两个字则分别对应mandara(曼陀罗)和puspa(花)的首音节ma-、pu-。⑦

当然,麻沸散的成分不会仅是曼陀罗花,华佗肯定还加入了其他药物,才有可能达到《三国志》所说的效果。教科书只说“华佗发明麻沸散”,而回避外来医学对华佗的影响,以及印度、希腊使用麻醉剂早于中国的事实,无疑也是一种选择性叙述。

活字印刷术在古代未能推广,现代汉语活字印刷术由日本发明

在高中《历史》第3册中,活字印刷术被给予很高评价,“11世纪中叶,北宋平民毕昇发明了胶泥活字印刷术。它既经济,又便捷,是印刷业的一大革新”“欧洲人还借鉴中国的印刷术,造出了自己的活字印刷机,大大推动了文艺复兴运动和宗教改革,促进了思想解放和社会进步”。

毕昇发明活字印刷的事迹,史料方面,仅见于沈括所著《梦溪笔谈》。

同大多数人想象的不同,活字印刷发明后,并没有取代雕版印刷——直至清末为止,使用雕版都是中国印刷业的绝对主流,据统计,活字本的数量仅相当于雕板书1%—2%。就汉字印刷而言,使用活字有几个困难,不易克服:一、汉字数量庞大,使用活字印刷的话,常用字要准备几个、甚至几十个,为区分正文、注释,不同字体还要有不同的活字,一副活字通常要有2万个,普通从事印刷的人无力铸造;二、中国在金属活字上着墨技术较落后,印制出的书籍效果较差;三、活字比雕版程序更复杂,如排版工人要识字、排版后要校对、印刷完要将活字归位、再版要重排等。⑧加之,中国有大量技艺精湛的雕刻工人,雕版成本长期保持在较低水平,通常比使用活字印刷更划算。相反,在刻工较少的韩国,政府长期推动活字印刷,使其活字工艺远超同时代的中国。⑨

至于中国的活字印刷术是否曾对欧洲产生影响,目前还很难说清,但德国人谷登堡在15世纪独立发明西方活字印刷前,听闻中韩已有此种印刷术的可能性,是存在的。由于使用拉丁字母制作活字,远较汉字容易,因此谷登堡的活字印刷一经问世,便在欧洲广泛应用。如学者郑也夫所说,“即使谷登堡的发明是受中韩活字影响,活字的全部潜力,也要靠字母民族去发掘。其巨大潜力在很长一段时间与非字母民族绝缘,只属于字母民族”。

让活字印刷在中国取代雕版印刷的技术,也是来自西方。从活字材料上说,谷登堡率先使用铅锑合金制作活字,较中韩使用的铜活字、铅活字熔点更低(容易刻字)、硬度更大(经久耐用),被长期沿用。从刻写方式上说,美国传教士姜别利在1858年按照汉字特点,发明了电镀铜模,出售给总理衙门及上海各报馆等。后来日本人本木昌造在姜别利的协助下,发明了更加优质的汉字印刷技术。1897年,商务印书馆成立后,即采用日本先进的活字印刷,很快成为中国出版业的领头羊。这项技术在中国一直使用至1955年。

综上。简言之,中国古代的很多著名发明,确实典籍有据,但具体形态、实际效果等,往往存在争议。历史教科书在编写过程中,应坚持严谨的学术立场,不可只选择性叙述其中一面;更不能将存在争议的观点,当成毫无疑义的结论,传递给学生。

元朝时绘制的活字印刷流程图元朝时绘制的活字印刷流程图

注释

①杨琳:《勺形司南未可轻易否定》,《自然辩证法通讯》2016年第3期;②刘秉正:《再论司南时磁勺吗》,《自然科学史研究》2006年第3期;孙机:《中国古代物质文化》,中华书局2014年,第417—422页;③宗实:《伦功难泯维国尊——兼揭所谓“灞桥纸”公之于世的内幕》,《纸史研究》1986年第2辑;④陈启新:《还灞桥纸的本来面目》,《中国造纸》1987年第6期;⑤冯锐等:《张衡地动仪的科学性及其历史贡献》,《自然科学史研究》2006年增刊;⑥赵冠峰:《张衡地动仪文献蠡读》,《自然科学史研究》2004年第4期;⑦林梅村:《麻沸散与汉代方术之外来因素》,《学术集林 卷10》,上海远东出版社1997年,第233—237页;⑧张秀民:《中国印刷史》,浙江古籍出版社2006年,第629—632页;⑨郑也夫:《活字印刷的起源》,《北京社会科学》2015年第9期;⑩刘元满:《近代活字印刷在东方的传播与发展》,《北京大学学报(哲学社会科学版)》,2000年第3期;罗树宝:《近代印刷术传入及初期铅活字字体》,《印刷杂志》2004年第5期

扫描二维码,关注微信公众号“短史记”,与作者交流,获取更多靠谱的历史资讯扫描二维码,关注微信公众号“短史记”,与作者交流,获取更多靠谱的历史资讯

投票区

杨津涛
+收听
提问

同步:

还能输入140