从“四大发明”到“三十大发明”

《中国三十大发明》一书，从策划到编写定稿和编辑出版，历经三年时间，在三十多位作者和出版社的共同努力下，现在终于出版了。拿到印刷精美的样书，作为本书共同主编与作者之一，感到非常高兴。

    中国不止有“四大发明”

　　编撰一部系统论述中国重大发明专书的想法出自于著名技术史家华觉明先生。华先生早在十几年前就开始关注中国古代究竟有哪些重大发明的问题。谈到中国的发明时，绝大多数国人都知道中国的四大发明。但是华先生发现，人人知道的事不一定人人都清楚其由来和意义。“四大发明”的提法已被人们广为接受，但又多有误解，有必要进一步探讨并加以澄清。“四大发明”确实是对世界历史进程产生过重要影响的大发明，但这一提法源于西方学者就这四项发明对近代文明的影响所作的评价，并不意味着它们就是中国古代最重要的发明。而这四项发明也远不能较全面地反映中国的重大发明创造与技术文化传统。

　　意大利数学家杰罗姆·卡丹（Jerome Candan，1501-1576）最早于1550年提出磁罗盘、印刷术和火药是中国的三大发明，认为它们是“整个古代没有能与之相匹敌的发明”。后来培根 (Francis Bacon)和马克思等思想家又进一步阐释过这三大发明在改变世界历史进程中的重要作用。19世纪下半叶，艾约瑟(Joseph Edkins）、丁韪良（Wil⁃liam Alexander Parsons Martin）等来华传教士探讨过中国的古代发明创造，并将造纸术、印刷术、火药和指南针并列为中国的卓越发明。如丁韪良在1901年出版的《汉学菁华》（The Lore of Cathay）一书中指出：“陶瓷的生产技艺源于中国，迄今‘陶瓷’这个词在英文中仍然意味‘中国的器皿’。丝绸的生产也是同样的情况。……在造纸方面，中国人不仅比我们要先进得多，而且在用木头来生产纸浆这一特定技艺上也走在了西方人的前面。纸在中国是公元纪年的初期发明的，在此前的许多个世纪里，中国人的书籍是用铁笔的尖端将文字刻在竹片上的竹简。一个奇怪的事实就是，源于中国的技艺似乎需要经过移植才能够获得高度的发展。见证一下火药、印刷术和航海罗盘在应用上所取得的巨大改进就可以证明这一点。”这里将造纸术、火药、印刷术和指南针并列在了一起。纸是印刷的载体，二者关系极为密切，后来造纸术和印刷术又常常被合并为一项重大发明，造纸及印刷术合起来成为“三大发明”之一。如英国著名学者李约瑟在1946年10月于巴黎联合国教科文组织的一次演讲中说：“中国人最伟大的三项发明无疑是造纸及印刷术、磁罗盘和黑火药。”也有人将造纸术和印刷术分列为两项，这就有了“四大发明”的说法。我国在20世纪30、40年代，“三大发明”和“四大发明”的提法并行，后来“四大发明”的提法广为流行。

　　西方学者对中国“四大发明”的认知也不断增强。李约瑟后来对中国科技史开展了系统的研究。他在为美国记者坦普尔（Rob⁃ertK.G.Temple）基于他的学术著作写成的科普著作《中国：发明与发现的国度》作序时指出：“弗朗西斯·培根认为，造纸术与印刷术、火药和指南针这三项发明对于彻底改造近代世界并使之与古代及中世纪分开，比任何宗教信念、任何占星术的影响或任何征服者的成功所起的作用更大。但他把这些发明的起源看作是‘模糊不清的，湮没无闻的’，他至死也不知道所有这些都是中国的发明。我们已尽我们最大努力使这类世界纪录恢复了本来面目。”又如2009年在英国出版了《改变世界的1001项发明 》（1001  Inventions  That Changed The World）一书，主编杰克·查罗纳（Jack Challoner）在书的前言中介绍中国发明时称：“印度流域的许多重要发明并不为世界的其他国家所知晓，但是中国的发明享誉海外，尤其是‘四大发明’（Four Great Inventions of Chi⁃na）：火药、造纸术、指南针和印刷术。”

　　“四大发明”这一源自西方学者的提法，虽有经典意义，却有其特定的背景和涵义。它还不足以展现中华文明的主要技术成就与特色。近百年来，通过中外学者的共同努力，中国科技史的学术研究有了长足的进步。进入二十一世纪以来，当代中国的科学技术也得到了快速的发展，并在社会和经济发展中扮演着越来越重要的角色。中国历史上究竟有哪些重大发明创造？也成为公众关心和热切期望了解的问题。因此，基于长期的科技史学术积累，撰写一部兼具学术性与普及性的著作，检视中国古今的重大发明及其对中国和世界文明的影响，无疑是一项既有历史意义又有现实意义的工作。

    “三十大发明”如何遴选出来的

　　我们认为本书的编撰要体现文化自觉的理念，并在序言中进行了阐述。文化是民族和国家赖以生存、发展和保持自身特质的基因。有无文化自觉的意识和理念，是一个民族或国家的文化能否持续传承和发展振兴的精神前提。发明创造的观照，同样需要具有文化自觉的意识和理念。

　　文化自觉一个重要方面是自主和自立。须在中国科技史研究的基础上，作进一步的探索、评估和梳理，从中遴选出具有原创性、特色鲜明，对中国乃至世界文明进程有突出贡献和重要影响的重大发明，搞清楚其来龙去脉，论述其发生和演进过程，及其与社会文化、经济、政治、民众日常生活的关系并与世界其他地区同类发明加以比较，从而提升重大发明研究、论证的水平。通过自我认知和反思，力求能够自立。如华觉明先生曾指出的，“中国的事情，中国人自己要把它弄清楚”，“在发明创造的问题上，中国要有自己的话语权”。

　　文化自觉的另一重要方面是要有自律精神。研究和评估工作须坚持实事求是的科学精神，这是编撰工作要遵守的原则。贬低中华民族发明创造成就，无视前人的智慧和创新精神，是虚无主义的表现；夸大甚至虚构本国、本民族的发明创造业绩、忽视甚至无视其他国家和民族的创造力与聪明才智，是沙文主义表现。二者都断不可取。尊重客观事实，恪守学术规范，力求严谨和准确，这是我们观照发明创造问题时须遵循的为学之道。

　　本书的撰写首先需要解决发明概念的界定和分级、重大发明的遴选等问题。华觉明先生的开篇文章《中国三十大发明之分说》对此进行了专门探讨。华先生对“发明”作了如下界定：“发明是原创的具有认知、适应和改变自然界、社会和人类自身之功能的技术手段与方法。发明是属于技术手段与方法方面的创新。”我们这里讨论的发明指的是科技方面的发明，与科学发现和工程创造有所不同，虽然他们同属科技创新的范畴。科学发现和纯学术研究成果与发明有别，不宜归入发明之列；工程建设需应用既有发明创造成果或因自身需要而有所发明创造，但工程成就本身并不属于发明的范畴，亦不宜归入发明之列。

　　根据发明对自然界的改造和人类社会发展所产生的影响，可将其分为四个级别。重大发明、重要发明、一般性发明、小发明。以造纸为例，造纸术为重大的发明，而加工纸和笺纸创制属于重要发明，纸帘的改进是一般性的发明，由火墙烘纸改进为机械化烘纸属于小发明。又如汽车，它应属于重大发明，其气囊用以保护乘车人的安全，可视之为重要发明，雨刷为一般性的发明，车窗的电动升降则属一种小发明。

　　有些发明尚无确凿证据表明其为原创的或非原创的,但它们确有独特的创新和重大影响。例如中国古代的青铜冶铸术是由采铜(以井巷木结构支护为其特色)、冶铜(以竖炉的修筑和使用以及硫化铜矿的焙烧和反复精炼为特色)和铸铜(以“六齐冶合金配制法则、块范法和拨蜡法、剥蜡法为其特色)等技艺构成的技术体系，以它为支撑，造就了长达两千年的辉煌的商周青铜文明,并于后世有深远的影响。华先生认为这样的发明可以列入重大发明。

　　具有国际性影响的“四大发明”无疑都是重大发明，但对于没有产生国际性影响的上古、中古时代的发明，该如何评定其级别呢？华先生认为，人类社会从早期相对离散、构成若干文明中心，到逐渐增加接触、交往和交流，发展到当代形成全球化的潮流，这个过程还远没有完结。因此，可以其技术重要性和对本国及周边地区的影响来衡量。例如中国古代以生铁为本的钢铁技术和欧洲古代以块炼铁为本的钢铁技术是两种不同的技术体系。从技术理念上看，前者比后者更为优越，现代钢铁技术就工艺路线而言，是和中国古代钢铁技术相一致的。中国早在西周晚期就能冶炼生铁，早于欧洲1500年到1800年就发明了铸铁柔化术、铁范铸造和炒铁技术，之后又发明了灌钢术，从而创建了具有自身特色的钢铁冶炼技术体系，并对日本、朝鲜、越南等周边国家产生了重要影响。将这一技术列为重大发明是合乎道理和有充分根据的，粟作、稻作和木结构营造技艺等发明也属于此类。

　　对中国究竟有哪些重大发明的问题，我们曾与相关领域的专家学者进行过反复研讨，最终确定为本书介绍的三十项重大发明。由于我们探讨的是重大发明，在质量和数量关系的把握上更注重于质的方面。我们认为有些发明或为重大发明，但目前学界对其内涵研究、揭示得还不够清楚，也只好忍痛割爱，暂不列入。我们也清楚，“重大发明”的界定与遴选，并非易事，对于有些问题可谓“见仁见智”，肯定会存在争议。中国重大发明，也不止上述30项。本书提出的三十大发明只是中国有哪些重大发明的说法之一种，为促进更深入研讨，华先生补充提出了三十项重要发明，可供同行和读者参考。

　　目前已有不少关于中国发明创造的清单，如李约瑟在著作中由字母A到Z列举了中国古代的26项发明，坦普尔在其书中开列出中国古代一百项科学与技术成就，金秋鹏写了《一百项中华发明》一书，《改变世界的1001项发明》一书介绍了31项中国古代发明。我们对这些清单及相关论述进行过分析，参考了其成果，但也发现了其中一些问题和不足。他们都没有探讨发明分级问题，对一些发明的科技内涵和价值的说明过于简略，有的还误将科学发现和工程创造归入技术发明，或对一些重要发明的断代不够准确。

　　我们在遴选和评估时从中国文化与技术传统和全球视野两个方面进行了观照。如汉字和中式烹调术，过去较少被视为重大发明，但它们是中华文明的重要象征，在中国文化与技术传统中一直发挥着重要作用，足以列为中国重大发明之一。特别是汉字，作为中国人记录信息和表达思想的手段，从陶文、甲骨文、金文到汉隶、宋楷……历经数千年而不衰，至今还充满生机，不仅对中华文化的形成、传承和传播具有不可替代的作用，而且对日本、朝鲜和越南等周边国家和地区产生了巨大影响。中式烹调术对增强中国人的体质健康和提高生活质量发挥了重要的作用。而且中餐馆已遍及全球不同的地方，随着中国国力和国际影响的增长，中式烹调术还将扮演更为重要的角色。

　　此外，选入本书的两项当代的重大发明对于当今中国科技的发展具有特殊的借鉴意义。传统的中医药也蕴含了一些现代科技的先驱性成果，如人痘接种术就属于免疫学方面的重大成果。中国应用青蒿治疗疟疾的历史长达1700余年，到上世纪50年代延绵不绝。以屠呦呦为代表的中国科学家，在继承传统中医临床经验的基础上，运用现代科学手段，提取出一种高效低毒的抗疟疾新药青蒿素。青蒿素药物用于临床后，挽救了成千上万患者的生命，为人类健康作出了巨大贡献。水稻是世界的主要粮食作物之一，是全世界一半以上的人的主食。袁隆平的超级水稻栽培技术堪称世界级的原创性重大发明，尽管这是一项现代科技发明，考虑到中国是世界最早和主要的水稻驯化中心，稻作技术源远流长，也可视其为中国稻作技术传统在现当代的延续。文化自觉是一个艰巨的过程，一方面要认识我们的文化与技术传统，增强文化的认同感和自信心；另一个方面也要更新和转化我们的文化传统，使传统技术与外来的近现代科技对接和融合，使现代科技在中国扎根并得到长足发展。

    重大发明与中国人创造力在不同历史时期的起伏

　　《中国三十大发明》共计50余万字，近600幅图，包括34篇文，除了华先生的综论文章，另外33篇分述自远古至当代的三十项重大发明：粟作，稻作，蚕桑丝织，汉字，十进位值制记数法和筹算，青铜冶铸术（2篇），以生铁为本的钢铁冶炼技术，运河与船闸（2篇），犁与耧，水轮，髹饰，造纸术，中医诊疗术（其中人痘接种另专列一篇），瓷器，中式木结构建筑技术，中式烹调术，系驾法和马镫，印刷术，茶的栽培和制备，圆仪、浑仪到简仪，水密舱壁，火药，指南针，深井钻探技术，精细耕作的生态农艺，珠算，曲蘖发酵，火箭与火铳，青蒿素和杂交水稻。参加本书编写工作的32位学者是国内科技史及相关领域的权威专家或中青年学术骨干。我们在写作中，力求从世界科技文明和比较科技史的视角考察中国的发明，依据考古发现、传世文物和文献记载论述中国的发明创造，揭示其科技内涵与文化特色，说明其价值与影响。我们认为，这三十大发明贯通古今，从远古至当代，基本反映了中国从古至今重大发明的整体概况和中国的技术文化传统的主要脉络。

　　通过对中国历史上重大发明的梳理，可以发现中国人的创造力在不同历史时期存在明显的起伏。大体上说，新石器时代中晚期，平均1000年有一次重大发明，夏商周三代约450年有一项大发明，两汉为巅峰期，约45年就有一项重大发明。魏晋南北朝坠入低谷，370年间只有一项大发明。隋唐五代每75年有一项大发明。宋元是中国古代科学技术的高峰期，每65年出现一项大发明。明代是科技文化的衰落时期，每140年才有一项大发明。清代没有重大发明。清朝灭亡后，中国社会进入巨变的转型时期，我们在引进西方文化和近代科技的同时，也开始了民族文化的复兴，百年间有两项大发明。当然，如要更准确评估中国人的创造力，绘出其在不同历史时期的起伏曲线，这一统计结果需要进行必要的修正。我们只是考虑了重大发明，没有涉及科学发现方面的重大成果。三国时期的刘徽，南北朝时期的祖冲之在数学上都有领先世界的重大成果。中国历史上，战争或割据时期，思想往往比较活跃，理论性成果比较突出。此外，如果进行发明的计量与评价研究，还应考虑数量更多的重要发明和一般性发明，进行更深入的科学计量学和社会学的分析。

　　发明不仅创造出某种以前没有的东西，而且是人类文明发展内在的、原生的动力。中国人曾经有过许多伟大的发明创造，不仅推动了中华文明的进步，而且对世界文明的进程产生了重大影响。但清代以来，中国失去了创新的动力和活力，现代中国的科技事业虽得到了前所未有的发展，原创性的重大科学发现与技术发明主要还是来自于西方。

　　综观古今中外重大发明的事例，我们认为创新系源自民智的开发、心灵的解放、志趣的追求和功利的激励。所有这一切，都须以一定的社会条件为前提。政治清明，教育健全，科学昌明，思想自由，学术独立，创新得到鼓励，创新者的权益得到保障，发明创造方能生生不息地源源涌现。发明创造的激励机制，就是由这些因素的结合与互动构成的。在全球化和信息化时代的今天，我们只有在珍惜、重视民族文化传统与历史经验的同时，掌握文化转型的自主权，不断提升自主创新能力，才能对世界文化和科技文明作出更多原创性的贡献。