重新认识四大发明

刘仰

我们所说的“四大发明”是西方人定义的。今天，当我们继续使用这个名词的时候，不能仅仅陶醉于“中国比西方早多少年”这样的句式，这种心态只是一种肤浅的骄傲。在人类进入21世纪的时候，我们应该从世界和人类历史的角度，重新看待“四大发明”。

如果没有纸，世界会怎样？

人类早期历史上曾经有过四个文明发祥地：埃及的尼罗河流域、伊拉克的两河流域、印度的恒河流域、中国的黄河流域。这四个发祥地都创造了各自的古代文明，但是，前三个后来都衰落了，并且中断了，只有中国没有衰落，也没有中断，一直延续至今。其中一个重要的原因是因为中国是世界上最早发明造纸术的国家。

在造纸术出现之前，人类记录文明的方式有：口口相传、结绳记事或用石碑、泥板、金属（如青铜器）、植物（如树皮、树叶、草叶、木片、竹片）、动物（如羊皮、牛皮、龟背）、昆虫（如丝帛）等来记录。

上述记录文明和文化遗产的方式都面临两个难点：一是不易保存，如口口相传、结绳记事或用植物、泥板等记录；二是太昂贵或笨重，如用石碑、金属、羊皮、丝帛等记录。因此，上述文化遗产的记录方式都严重制约了文化的传播和交流，使得文化只能成为少数人所掌握的特权，难以在社会中普及。

知识载体的脆弱，决定了文明的脆弱。从某种程度上说，毁坏宗庙，消灭知识特权人物，销毁文明载体，就等于毁灭一个文明的根本。这一现象在中国古代的三星堆文明中可略见一斑。三星堆的敌人消灭它的主要手段就是销毁三星堆的主人所有记录文明成果的青铜器，从而使这个曾经辉煌的文明戛然而止。

因此，建立在上述载体上的文明很容易因客观原因而中断，此种现象不光出现在埃及、伊拉克、印度的古代文明中，即使是稍后的古希腊、古罗马文明，也同样难逃被湮没的命运。所以欧洲在此之后会出现长达千年的“黑暗中世纪”。

造纸术在中国被发明后，它的两大优点使它超越了上述所有记录载体，成为了文明和文化的最佳保姆。

纸张轻便，便于携带，便于交流；纸张便宜，便于普及，便于传播。因此，自从中国开始出现纸张后，虽然中国历史上各种战争和自然灾害并不少见，但是，每一次人为的或自然的灾害都没能使中国古代文明的延续受到致命的影响。即使有秦始皇的焚书坑儒，中国古代文明依然顽强地延续了下来。这就是中华文明延续至今的奥秘之一。

顺便说一点题外话。史书上说造纸始于汉朝的蔡伦，在秦始皇之后。但是，越来越多的学者相信，蔡伦只是当时各种造纸术的集大成者、总结者，在蔡伦之前很多年，造纸术已经零星地在各地出现。传说秦始皇的大将蒙恬——就是那个负责督建长城的人——发明了毛笔，这应该与纸张有一定的关联。因为，以前的木简、竹简更多使用的工具是刻刀，而纸张不能使用刻刀，毛笔的出现就有了必然性。但是，当时的纸张技术和数量都有较大的局限，因此，我们现在可以看到秦朝的竹简上，是用毛笔书写的。

纸张在亚洲地区的传播，造成了东亚儒家文化圈的长期繁荣；纸张传入西亚之后，促进了阿拉伯帝国的文化繁荣；纸张传入欧洲，成为欧洲文艺复兴的助产士。

纸张不光成为文明和文化的保姆，同时也成为商品，成为人类生活的各种工具，更重要的是，纸张取代了笨重的金属货币，纸币的出现导致现代社会金融体系的形成。

法国文豪巴尔扎克在其《人间喜剧》的一篇小说中，非常详细地提到了一位法国年轻人为探索造纸工艺而做的种种实验，当然，小说中这个年轻人最终没有成功。很少有人知道，这个年轻人的原型就是巴尔扎克本人。他年轻时经营一家造纸厂失败，欠了很多债，不得不改行，以写作为生。但是，这个故事显示了当时整个欧洲的造纸水平。

当时的欧洲，造纸技术主要由阿拉伯世界转手得到，比较简单。在巴尔扎克办造纸厂失败后不久，法国财政大臣特地约见了两名当时在法国的中国清朝政府留学生，表示愿意提供经费（约5000法郎），请这两名中国留学生把中国的造纸技术带到法国。几年后，这两名中国人把中国整套造纸技术传到了法国，其中关键技术是大幅面纸张的捞浆技术、薄纸技术、纸张表面光洁技术，以及原料技术等。从此以后，欧洲掌握了这些关键技术，结合工业革命的大规模生产的要求，造纸技术迅速达到空前的水平。

欧洲从中国学到的造纸技术原理，直到今天最现代化的造纸厂依然在使用，不同的是工具发生了改变。

比较中国古代的造纸术，我们还可以看到，蔡伦造纸所使用的材料大多是生活废料。至今，号称纸张极品的中国宣纸，使用的原料主要还是当地的稻草。在我念大学的时候，多次到浙江温州进行社会调查。有一次，我顺道去了南雁荡，住在山腰的道姑庵里。山脚下有一条溪水，旁边安装了一台水车，每时每刻都可以听到水车捣浆的声音。山上的道姑和山对面的道士就是用这个水车和稻草，制造他们生活所需要的纸张。我们离开的时候，道姑还特地送给我们很多她们自己制造的纸张，告诉我们，这么好的纸，大城市里绝对买不到。

中国古代造纸术从来没有像今天的造纸工业那样，使用大量木浆，耗费大量水资源，造成大量污染。

中国的造纸术对于人类文明的意义，怎么评价都不过分。其真正的内在价值也值得我们在今天和未来重新认识它。

在中国造纸术的海外传播过程中，可以说，中国造纸术所到之处，几乎都带来当地文明的一个跳跃性的蓬勃发展。

印刷术促进知识繁荣

中国的史学传统应该说是从汉朝真正建立的。汉朝时期，纸张在中国出现后，各类著述的数量明显增多。但是，由于还需要抄写，著述的传播大多还局限在少数知识分子中间。而印刷术的出现，彻底改变了这个状况。

印刷术使得大众的教育水平得到极大的普及和提高。以宋朝为例，宋朝是中国历史上古代科学技术最繁荣的阶段，也是文化最发达的时期，不仅朝廷内大文豪比比皆是，连皇帝都是文化人。

印刷术使得大众文化得以形成和发展。话本小说在宋朝开始发展，而与此同时，当时欧洲90%以上的人是文盲。经过了元朝的戏曲阶段，到了明朝，大众文化在中国形成一个繁荣的景象，市民文化成为社会生活中的主要内容。而同一时期的西欧，各主要国家自己的文字才刚诞生不久。

如果没有印刷术，马丁·路德的宗教改革很难形成燎原的趋势。马丁·路德之所以能够成为教廷的强大对手，是因为他利用了当时欧洲出现不久的印刷术，将自己的宗教改革主张印制成小册子，广泛传播。由于当时欧洲的印刷术主要集中在德国，以至到今天，法兰克福等当年印刷术比较先进的德国城市，成为今天的图书、出版中心。在印刷术出现之前，欧洲的著作主要靠修道院中修道士的抄写，即便在纸张出现后、印刷出现前，有一些世俗的“出版商”，其方式也是靠抄写。一本著作能够传播的范围极为有限。而且，不同的抄写者经常擅自修改内容，造成同一本著作有不同的版本，以至于几百年后的今天，历史学家也不太容易判定哪个版本是正宗的。

如果没有印刷术，欧洲各国的文字不知道要晚多少年才能形成。中世纪的欧洲，随着基督教的传播，各国正式的文字均以拉丁文为正宗。而民间的口语则与拉丁文完全不同。以英国为例，印刷术传入之前，英语还属于古英语的状态，主要在口头传播。英国最早引入印刷机的人首先出版的作品就是英文版的《圣经》和根据古代传说编写的《亚瑟王传奇》。这些早期的印刷作品以大众为对象，将古英语以文字的形式固定下来，成为现代英语的起点。此种现象在法国、德国等欧洲国家均先后出现。以德国为例，当时德语在口头传播中也有多种形式，印刷术将某一种方言固定下来，逐渐标准化，成为后来统一的德语。

马可·波罗在中国和西方都很有名。其实马可·波罗的游记内容有不少毛病，在他之前，西方人、阿拉伯人关于中国的游记性作品已经出现过。非专业的马可·波罗之所以能引起广泛关注，是因为他的作品在抄本形式流传很多年后，赶上了欧洲印刷术形成的机遇，使得他的作品得以广泛传播，甚至影响了哥伦布。

活字印刷在中国出现的很早，但不如后来欧洲那样普及。中国长期还是以雕版印刷为主。其原因在于，中国文字要做成活字，数量太大，成本太高。而欧洲的字母文字，一般都只有几十个字母，做成活字比较方便。但这并不能贬低印刷对中国文化繁荣、制度创新造成的影响。在中国古代科学技术最繁荣的宋朝，由于纸张和印刷术的世界领先地位，中国出现了世界最早的纸币。这是世界范围内金融理念的一次重大突破。伴随着纸币的出现，现代金融理念逐渐完善，形成了当今世界不可缺少的金融行业。现代金融理念中很多概念都可以在中国最早的纸币发行活动中找到源头。

纸张和印刷术的结合，还使得中国在宋朝出现了世界最早的合同、契约官方范本，对规范社会经济活动起到极大的作用。

印刷术在纸张之后传到阿拉伯世界（阿拉伯世界最早的造纸和印刷技工都是中国人），使得阿拉伯帝国开始恢复古希腊时期的图书馆概念，这种概念又传入了被阿拉伯帝国占领的西班牙，形成西方最早的大学。基督教将伊斯兰教赶出西班牙后，这种大学的概念传遍了欧洲，形成西方现代大学的教育模式。不过，欧洲最初的大学，用今天的话说，是从小学到博士毕业的连读，而中国在宋朝就已经有类似今天小学、中学、大学的分级制学校体系。

欧洲文艺复兴之所以能迅速扩大，与印刷术带来的文化大面积传播有着密切的关系。可以说，如果没有印刷术，文艺复兴可能会晚很多年，其深度和广度也会大受影响。

火药改变了世界

自然界的几种自然物质，按特殊比例混合后，就能产生巨大的力量。火药的产生，使人类的生产、生活和社会形态发生了重大的变化。

美国导演弗兰克·卡普拉在“二战”期间受美国政府委托，制作了一部系列片《我们为什么而战》。片中有一段提到：“中国人最早发明了火药，但是中国人长期以来只把火药作为节日庆典美丽的焰火。”

卡普拉的这段话对于中国人使用火药的描述有点夸张和片面，但多少也有点影子。宋朝的火药技术领先于当时的世界。但是，宋朝的火药在军事领域的运用并不是很广泛，致使宋朝被骑在马背上的蒙古军队征服。蒙古人征服中原后，将制造火药的工匠集中起来，形成在最高权力直接领导下的火药生产部门。

蒙古大军西征过程中，火药技术成为他们所向无敌的重要手段之一。凭借最先进的火药技术配合其他军事技术，他们建立了人类历史上最庞大的蒙古帝国，大大地改变了世界的格局。例如，它导致了阿拉伯帝国的衰落，导致欧洲中世纪的灭亡。除了战争破坏性的一面之外，蒙古帝国也促进了世界各地文化的交流。同时，火药技术也产生了与其他中国发明迥然不同的传播方式，它几乎是随着蒙古大军的铁蹄传遍了世界。因此，火药技术传播到世界各地的时间前后相差都不太大，但是，有一个例外，就是日本。火药技术传到日本大概是在中国发明成熟的火药技术300年之后。

中国的火药技术最初毫无保留地传到了朝鲜，当时与中国关系密切的朝鲜正担心日本的挑衅，因此朝鲜皇室严令，将火药技术作为最高国家机密，任何人如果将火药技术泄露给日本人，将被处以极刑。而当时的日本已经度过了与中国关系密切的唐朝时期。元朝建立后，忽必烈曾经攻打日本，但是没有成功，虽然日本人见识了元朝军队火药的威力，然而他们不知道那是什么东西。一直到明朝时期，荷兰人侵占了台湾，并且到达了日本，才把火药的秘密带到了日本。应该说，当时朝鲜对日本进行的火药技术的封锁，确保了朝鲜皇室一段时间的安宁。

火药除了用于战争之外，也同样被用于开矿等造福人类的生产活动中。欧洲工业革命的一个重要特征就是大量地开矿，在这个活动中，火药功不可没，它使得以人力和畜力作为最主要的动力方式的状况发生了巨大的改变，大大提高了生产力。

中国在宋朝时期利用火药技术而造成的集束火箭，成为今天以喀秋莎而知名的火箭炮的原型。同样在那个时期，中国人发明了多级火箭，以使火箭能够飞行得更远。这种概念变成了当今航天技术中最重要的技术手段之一。宋朝时期的中国人万户曾经试图用多枚火箭绑在椅子上，将自己发射升空，成为全世界第一个试图实现无翼飞行的人，现在有人说，他是现代宇航员的鼻祖。万户的形象现在存放在联合国，成为人类走出地球、实现梦想的标志。

火药在战争中的使用，产生了枪炮，彻底改变了冷兵器时代的战争形式。拿破仑横扫欧洲的一个重要原因是，他不仅拥有欧洲当时最先进的火炮技术，而且还有一套与火炮技术相适应的战略战术，这种新的战术，在某种程度上类似于后来希特勒的闪电战术，以一种新的战术手段，令对手一时间难以招架。

火炮技术的另一个重要影响是，它启发了气缸发动机的设计原理。火炮是在一个桶状器物内，利用火药的能量，将具有杀伤威力的炮弹或子弹送到远处。气缸、活塞的原理类似炮弹（活塞）在炮膛（气缸）里往复运动而产生动力。人类最早的发动机设计都是在火药基础上进行的设计，但是都没有成功。然而，由炮膛引发的汽缸概念终于形成了瓦特蒸汽机。蒸汽机极大地催生了工业革命，并且保障了工业革命的成功。蒸汽机最早运用于纺织机，后来运用于火车，今天，铁路已经遍布世界的每一个角落。

火药对世界的改变是深刻的。凭借火药而发财的瑞典人诺贝尔死后留下遗嘱，其中对自己制造了大量杀人的工具进行反省，决定将自己的遗产用于造福于人类的事业，从此，诞生了在当今世界上享有最高声望的诺贝尔奖。其中的和平奖是诺贝尔本人坚持要求列入的。

指南针让人类了解地球

指南针出现之前，人类辨识方向的手段主要是借助太阳、星辰。但是，在地球的不同纬度上，依靠太阳辨识方向，在当时的技术手段下，误差较大，而且也不方便。同时，上述两种手段都受到时间、空间及自然条件等因素的影响。指南针的发明，使得人类能够在任何时间、任何地点精确地测定自己的方向。

指南针后来发展成罗盘。罗盘发明之前，人类的航海活动受到较大的局限，一般只能在沿海地区活动。中国由于发明了指南针，从而成为航海技术最先进的国家。指南针传入阿拉伯，也促进了阿拉伯人的航海事业。15世纪，郑和下西洋一个重要的技术保障就是凭借指南针技术而发展出来的相关航海技术，它使得当时的中国人成为世界上独一无二的航海霸主。在郑和之后，绕过好望角的达·伽马，其实借助了阿拉伯人领航员。

指南针技术通过阿拉伯传入欧洲后，使得哥伦布的跨越大西洋的航行成为可能，从而发生了人类历史上最重大的事件之一——发现新大陆。从科技的角度上说，新大陆的发现使人类更完整地认识了世界；从经济的角度上说，它使得全球化市场得以形成；从社会的角度上说，它推动了资本主义社会的高速发展。而这一切都与小小的指南针有关。直到今天，罗盘依然是所有航海者必不可少的工具。

中国人发明指南针的同时，已经了解到地球是一个球体，而且差不多同时知道了磁偏角。欧洲人对这个领域的深入研究，引发了现代科学领域中的一个重要的学科——磁力学。可以说，现代科学技术，如果没有磁力学的基础，几乎难以成就今天的丰硕成果。

指南针形成的罗盘产生了另一个重要的影响：表盘化的计量工具。今天，这种表盘化的计量工具出现在我们生活的各个领域，如钟表、里程表、压力表等。

被淡忘的历史

最早提出“四大发明”概念的并不是中国人，而是处于资本主义工业革命时期的西方社会。

英国学者弗朗西斯·培根是世界上第一位整体地、系统地评价中国古代四大发明的学者。1620年，培根在其重要著作《新工具》中评价和阐述这四大发明对全世界的影响时，他还不知道这四项发明的来源都是中国。由于来自中国的这四项发明中，造纸术传入欧洲较早（12世纪），没有像后三项发明那样在较晚时间（约15世纪）集中进入欧洲，并且明显地带来欧洲社会各个领域的巨变，因此，培根在《新工具》中主要针对印刷、火药、指南针展开了论述。

培根写道：“发明的力量、效能和后果，是会充分看到的，这从古人所不知、且来源不明的俨然是较近的三项发明中表现得再明显不过了，这就是印刷术、火药和磁针。因为这三项发明已经改变了整个世界的面貌和事物的状态：第一项发明在学术方面，第二项在战争方面，第三项在航海方面。从这里又引起无数的变化，以至任何帝国、任何教派、任何名人对人类事务方面似乎都不及这些机械发明更有力量和影响。”

19世纪时，马克思在其著作《机器，自然力和科学的应用》中写道：“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成新教的工具，总的来说变成科学复兴的手段，变成精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”

当资本主义在全世界狂飙突起的时候，人们更多关心的是四大发明能给新世界带来什么。当资本主义终于确立了在全世界的主导地位，人们开始静下心来反思，最初创造了这四大发明的中国人对当今世界的贡献究竟在哪里。20世纪，英国科学史家贝尔纳（J. D. Bernal）在其著作《历史上的科学》中文译本的序言中写道：“许多世纪以来，中国一直是人类文明和科学的巨大中心之一……已经可以看出，在西方文艺复兴时期从希腊的抽象数理科学转变为近代机械的、物理的科学的过程中，中国在技术上的贡献——指南针、火药、纸和印刷术——曾起了作用，而且也许是决定意义的作用……我确信，中国过去对技术的这样伟大的贡献，将为其将来的贡献所超过。”

科学技术的突飞猛进已经使很多人淡忘了当年中国的四大发明给全世界带来的巨大变化。然而，即使现代科学技术再怎么发展，中国古代的四大发明依然没有过时，依然发挥着极其重要的作用。只不过在当今社会生活中，四大发明在人类生活中已司空见惯，而不再像过去那样具有强大的冲击力，它们更像是人类忠实的朋友，默默无闻地继续发挥着不可替代的作用。而且，随着社会资源的紧缺，以及人类保护环境的意识的提高，中国古代四大发明所蕴含的与自然和谐相处的理念，又重新显示出几千年来不曾改变的合理性。

当今世界的人们有必要重新认识中国古代四大发明对人类的意义。

“李约瑟难题”：为什么工业革命没有在近代的中国发生？

李约瑟，原名约瑟夫·尼达姆，1900年出生于伦敦。父亲是职业医生兼麻醉师，母亲是画家兼音乐家，他从小受到自然科学与人文艺术的良好熏陶。他18岁考入剑桥大学攻读生物化学，31岁时就出版了《化学胚胎学》，奠定了该学科的基础，走在了现代科学的前列。1937年，鲁桂珍等三位中国留学生来到剑桥，相处间，鲁桂珍向李约瑟介绍了中国悠久的科学发明和医药学，给身处“西方中心论”环境中的李约瑟带来很大的心灵震动，使他形成了“一个宝贵的信念，中国文明在科学技术史中曾起过从来没被认识到的巨大作用”。从此之后，李约瑟对中国古代的科学技术产生了极大兴趣，给自己取名李约瑟，字丹耀，号十宿道人，开始学习汉语，立志研究中国科学技术史。

1943年，李约瑟从英国来到中国，担任英国使馆科学参赞兼英国科学合作馆馆长，对古代中国开始了长达半个世纪的研究。1954年，李约瑟出版了《中国科学技术史》第一卷，轰动西方汉学界。他在这部计有34分册的系列巨著中，以浩瀚的史料、确凿的证据向世界表明“中国文明在科学技术史上曾起过从来没有被认识到的巨大作用”，“在现代科学技术登场前十多个世纪，中国在科技和知识方面的积累远胜于西方”。他发现，从西汉到南宋的千余年间，中国是地球上经济最繁荣、科学技术最发达的地区。如果没有丝绸之路这样一条由东向西的技术与文化传播之路，可能也就没有后来的文艺复兴和启蒙运动，包括工业革命。

他所发现的是中国人自己都忘记的历史。他认为丝绸之路上传播的不只是丝绸、陶瓷、茶叶等物品，还有科学技术。李约瑟一口气列举了26项，除了众所周知的火药、指南针、造纸与印刷术四大发明，还包括被我们所忽略的水车、石碾、水力冶金鼓风机、活塞风箱、缫丝机、独轮车。而同一时期由西向东传播的重要技术，李约瑟只提到了四项：螺丝钉、液体压力唧筒、曲轴、发条装置。李约瑟认为，从1世纪到18世纪，中国的科技发明沿丝绸之路一直在从东向西传播。只是到了近代，欧洲开始领先世界，而那时丝绸之路已逐渐荒废，各种先进的技术通过海路传到中国，其中包括改进了的造纸术、印刷术、炸药和指南针。

李约瑟在他的《中国科学技术史》中提出一个问题：“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生？”1976年，美国经济学家肯尼思·博尔丁将之称为“李约瑟难题”。“为何科学发生在西方社会？”可视作李约瑟问题的反面提问式。在欧洲，从1643年牛顿诞生到1765年瓦特改进蒸汽机，开启了工业革命时代；从1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象到1847年西门子－哈尔斯克电报机制造公司建立，开启了电气化时代。欧洲经历了约600年的努力，终于彻底超过了中国。而在公元前1世纪到公元16世纪之间，古代中国人在科学和技术方面的发达程度远远超过同时期的欧洲。

对于“李约瑟难题”，李约瑟自己有没有给出解读呢？有。李约瑟从科学方法的角度得到的答案是：一是中国没有具备宜于科学成长的自然观；二是中国人太讲究实用，很多发现滞留在了经验阶段；三是中国的科举制度扼杀了人们对自然规律探索的兴趣，思想被束缚在古书和名利上，“学而优则仕”成了读书人的第一追求。李约瑟还特别提出了中国人不懂得用数字进行管理，这对中国儒家学术传统只注重道德而不注重定量经济管理是很好的批评。此外，李约瑟的思考还延伸到对中国古代政治制度和治理策略的反思。在他看来，中国古代的封建官僚制度使得新观念很难被社会接受，而长期推行的重农抑商政策则抑制了商业阶层的兴起，从而使整个社会失去了技术开发与技术竞争的原动力。

直到今天，有关“中国近代科学为什么落后”“中国为什么在近代落后了”等问题的讨论，依然热度不减。围绕这个问题，大体有两个解释：技术需求不足和技术供给不足。经济学家林毅夫认为，中国的没落，主要是由于技术供给不足引起的。他认为，在没有科学对技术作指导的时候，一个国家技术创新的速度很大程度上依赖于人口的多少，于是，早年中国的科技创新远远多于西方国家。然而到了后期，中国由于缺乏“科学”的指导，技术创新就出现了瓶颈。近代以来，西方国家“科学”昌明，给技术创新提供了强有力的支持，科学的应用大大降低了技术创新的成本。而中国，依然实施着科举制度，中国人的心思还放在四书五经而不是科学发现上。由此，中国产生科学几乎是不可能的。

● 李约瑟《中国科学技术史》

● 秦朔《商业文明，技术资本与制度影响》

刘仰，中国著名评论家、自由撰稿人、《环球财经》编委，现从事电视媒体行业，同时涉及文化评论、影评等。