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巴蜀科学技术的十大成就

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查有梁  历史论衡2015年第 9 期  2015-11-27     【字号 打印 关闭

       

       巴蜀科学技术成就,主要指“原创者是巴蜀人,原创地在巴蜀”的科技成就。这里有三要素:时间空间、科技成就、杰出人才,三者之中,重要的标准是“以人为本”。时间空间是“天”,科技成就是在“地”,杰出人才是“人”。中国古代的科

       学思想强调:“天地人合一”。《三字经》说:“三才者,天地人。”

      

       用当代的科学术语来说就是“四维”:时间、地点、事件、人物。杰出的科学技术成就首次出现的时间、地点,非常重要。如果在此之前,已经有人做出这种发明创造,就要归功于前者。事件是指具体内容、系何种杰出的科学技术创新,以及是谁做出的贡献。人物的重要标志是此人出生的时间和地点。

      

       巴蜀杰出的科技成就,就是原创地在巴蜀的杰出科技成就,而做出这些杰出科技成就的人,并非都是巴蜀出生的人。巴蜀杰出的科技人才,其一,那些出生地是在巴蜀的杰出科技人才,但他做出的杰出科技成就不一定在巴蜀大地;其二,非巴蜀出生的杰出人才,但在巴蜀大地做出原创性的杰出科技成就。

      

       从世界科学技术的发展史和中国科学技术发展史的视角看,在巴蜀大地出生的科学技术杰出人才,以及在巴蜀大地之上的科学技术成就,有没有能够列在“世界科学技术成就之最”的行列中的科学家和科学技术成就呢?我们的回答是:有。但是,有哪些呢?学者们有不同观点,其中有“和而不同”的两种主张是:

      

       其一,实事求是,不要夸张。这个原则是正确的,但是,落实到具体的科学家和科学技术成就,有不同的看法。例如,蒙山茶始祖吴理真就在蒙顶驯养栽种野生茶树,开创了人工种茶的历史。专家们就有不同看法,这是很正常的。当有不同看法时,我们必须求同存异,实事求是,不要夸张,我们应拒绝炒作。

      

       其二,真凭实据,当仁不让。这个原则也是正确的,但是,落实到具体的科学家和科学技术成就,也有不同的看法。三星堆和金沙遗址在发现之前与之后,对于巴蜀的科学技术成就,世界的学术界和民间都发生很大的变化。学术见解多种多样。只要我们进行了深入研究,真凭实据,言之有理,就当仁不让。

      

       中国的科学思想强调“中庸之道”。中国传统文化一贯认为:阴阳互补,物极必反;执两用中,不走极端。《中庸》写道:“执其两端,用其中于民。”对于巴蜀文化中的科学技术成就,我们既不要夸大炒作,也不要虚无自卑。近百年来,中国文化在西方文化的挑战之下,一些中国人失去自信,不自尊重,我们有必要实事求是,正本清源,努力发掘中国在科学技术方面的成就和贡献。

      

       孔子在《论语》中教导我们的科学方法就是“叩其两端”。钱穆先生说:“中国人讲的中庸之道,正要从此相反之两面讲入到一‘中道’上去。你要讲任何一事一物,最好先找出它相反之两面,然后再从此相反两面间来‘求其中’,那中处便有‘道’。”〔1〕

      

       本文列出的“巴蜀科学技术的十大成就”,这是第一次尝试。我们是在中华科学技术成就,以及与世界科学技术成就的相互比较中,提出“巴蜀科学技术的十大成就”。我们认为有必要迈出这一步,诚恳地希望得到大家的批评指正。今后,随着对巴蜀科技文化的深入研究,一定会增加或删减一些项目,修改一些实证不充分的内容,充实一些更加重要的内容。第一次做尝试总是有风险的。

      

       一、三星堆的青铜器技艺为世界奇迹

      

       公元前2000年,成都平原形成了真正意义上的大型城市:三星堆。公元前1700年左右,以三星堆文化为代表的古蜀文明已跨入青铜时代。三星堆考古发现:古蜀的青铜器不仅发端时间早、青铜器金属成分及制造方法别具一格,而且在青铜器的形制和工艺方面,充分显示出三星堆青铜文化的奇特内涵。这从多方面展示了三星堆青铜文明的高超技艺。〔2〕

      

       1986年,考古人员在三星堆遗址内相继发现了大量青铜器,包括青铜大立人、青铜人头像、青铜人面像、青铜神树、青铜兽面具等。

      

       巴蜀大地大约在公元前1700年左右,至公元前476年,都处于青铜器时代。而且,巴蜀青铜器的设计和制造水平,达到极高程度。以三星堆遗址出土的青铜器为代表,展示了青铜器时代将技术与艺术高度融合的独特水平,在世界科技史上是一个奇迹。

      

       成都金沙遗址,是继三星堆遗址之后商周时期古蜀文化的又一重大考古发现,被誉为“21世纪中国目前最重大的考古发现”。如果说三星堆遗址的璀璨文物为我们揭开了古蜀文明的神秘面纱,那么金沙遗址的发现则使我们更加清晰地看到了古蜀王国的真实面貌,其中包含了丰富的有关巴蜀科学技术发展状况的实物,提供了深入研究巴蜀科学技术史的可能。〔3〕

      

       二、巴蜀是世界丝绸的发源地和盛产地

      

       中国是世界上最早发明了丝绸(养蚕缫丝织绸)的国家。做出发明丝绸这一伟大贡献的发明家,就是我们中华民族的伟大始祖轩辕黄帝的妻子嫘祖。嫘祖生于巴蜀盐亭。嫘祖发明的种桑养蚕缫丝织绸技术,堪称在“中国四大发明”之前的“中华民族的第一大发明”。

      

       中国丝绸的起源是在黄帝时代,《淮南子》所引的《蚕经》,对蚕桑丝绸起源于黄帝时代也有明确的记载,其文曰:《蚕经》云:“黄帝元妃西陵氏始蚕。”

      

       古蜀是中国丝绸的早期起源地之一。相传在上古时代,诞生于巴蜀盐亭的黄帝元妃嫘祖首先教民养蚕、缫丝、织绸,被后人祀为“先蚕”。在夏商时代,古蜀丝绸已达到相当水平。秦汉三国时期,以蜀锦、蜀布为代表的巴蜀纺织业在全国占有重要地位。

      

       除了闻名遐迩的蜀锦外,巴蜀地区还有一种巴锦。蜀锦仍是唐代巴蜀地区最著名的高级丝织品。宋代四川无论是布纺织、丝织还是蜀锦的生产都超过前代水平。以蜀锦为代表的巴蜀丝织技术发展到今天,仍然显示出其无穷的魅力。巴蜀的成都是“南方丝绸之路”的起始地,在中国古代的对外贸易中起到了重要作用。

      

       三、巴蜀的水稻种植有数千年历史

      

       巴蜀农业历史悠久,进入农业文明时代已有数千年历史,大约在春秋时期,蜀王杜宇就已经在这里“教民务农”。《华阳国志》记载:战国时期,巴地“土植五谷,牲具六畜”,蜀地“山林、泽鱼、园、瓜果,四节代熟,靡不有焉”;蜀国“山林泽鱼,园囿瓜果,四代节熟,靡不有焉”。巴国“土植五谷,牲具六畜”,并出产鱼盐和茶蜜;当时巴国和蜀国的调味品已有卤水、岩盐、川椒、“阳朴之姜”。1981年,凉山州西昌县礼州区发掘的新石器时期的炭化谷粒和对广汉三星堆遗址的研究,巴蜀水稻栽培历史可追溯到3000年至5000年前。这是一项重要的考古发现。

      

       四、巴蜀是世界种茶制茶的发源地之一

      

       中国是世界上最早发现茶树和利用茶树的国家,中国是茶的故乡,中国是世界茶叶的祖国,这是世界公认的。茶是中华民族的国饮。种茶、制茶、饮茶都起源于中国。

      

       我国第一部药学专著《神农本草经》记载:“神农尝百草,日遇七十二毒,得茶而解之”。在中国的远古与传说时代,公元前4200-前4000年,进入神农时代繁荣的鼎盛时期,那时就发现了茶叶,并且知道了茶叶具有神奇的药用作用。但是,远古传说时代的记载,还没有说人工种茶和制茶、饮茶。

      

       四川蒙山是中国种茶业和茶文化的发源地和发祥地,早在两千多年前的西汉时期,蒙山茶始祖吴理真就在蒙顶驯养栽种野生茶树,开创了人工种茶的历史。巴蜀是我国最早栽茶、制茶和饮茶的地区之一。最早将野生茶树变为人工栽培,是在巴蜀地区,这是茶史专家的一致看法。我国传统的最主要的饮料和对世界文明影响最大的饮料是茶。

      

       我国是茶的原产地,是最早发现、种植和利用茶叶的国家,茶被誉为中华“国饮”,而我国种茶、制茶、饮茶最重要的起源地不在别处,正在巴蜀地区。唐代陆羽所著世界上第一部茶书《茶经》开篇第一句论“茶之源”说:“茶者,南方之嘉木也,一尺、二尺,乃至数十尺,其巴山、峡川,有两人合抱者。”〔4〕

      

       五、都江堰水利工程的世界之最

      

       2000年11月29日,在第24届世界遗产委员会上决定:“青城山?都江堰”列入世界文化遗产名录。都江堰有多项世界第一:都江堰是现在世界上历史最长的“无坝引水工程”。已历经2270多年(截至2013年)而不衰,现在能够灌溉1千多万亩土地。都江堰是现在世界上历史最长的典型的“系统水利工程”,包括:灌溉、防洪、防旱、排沙、运输、养鱼、维修、管理等等。都江堰灌溉区是现在世界上灌溉面积不断扩大,生产效率很高的“扇形水利网络”。

      

       都江堰是现在世界上历史最长的“坚固耐用的水利工程”。经历了在2008年的5?12四川汶川特大地震,都江堰水利工程仍完好无损。都江堰是现在世界上历史最长的“有理论提升的水利工程”,例如,提出治水的“六字诀”:“深淘滩 低作堰”;治河的“八字格言”:“遇湾截角,逢正抽心”。“有系统管理的水利工程”,例如,有岁修制度,要求:“岁勤修,预防患,遵旧制,勿擅变”。公元100年,根据史书记载,都江堰就有官员负责管理。公元300年左右,都江堰设置了横跨行政区域的专门管理机构,是集中的统一管理,是专业的系统管理。经费来自国库,管理维护有保证。同时,用水户定期交纳水费,也有悠久历史。一些道教的道士担当了都江堰维修技术的监督工作。公元618年(唐代)以来,对水的宗教崇拜和祭祀活动,由官员和道教上层人物共同主持。官方、道教、民间,三结合的管理,保证了都江堰的可持续发展。

      

       六、巴蜀天文学家落下闳有世界影响

      

       中国天文学家对天文学的建立和发展做出了重大贡献。而其中西汉时代出生于巴郡阆中(今四川阆中市)的天文学家落下闳的贡献非常突出,有多项创新,这已举世公认。落下闳直接参与制订的《太初历》,其基本内容完整地记录于《汉书?律历志》中。《太初历》的全部天文观测数据和推算数据,建构起一个中国古代的“宇宙系统”,称为“落下闳系统”。“落下闳系统”与古希腊的“托勒密系统”相比,时间更早,体系更完整。〔5〕

      

       落下闳研制出了浑天仪和浑天象,张衡等天文学家的成果是以落下闳研制的浑仪为基础发展起来的。落下闳是浑天说的创始人之一,经他改进的赤道式浑仪,在中国用了两千多年。落下闳第一次提出交食周期,以135个月为“朔望之会”,即认为11年应发生23次日食。发明“通其率”的算法,用辗转相除法求渐近分数,为历法计算提供了有力的工具。〔6〕

      

       落下闳研制出了浑天仪和浑天象,托勒密也研制了浑天仪和天球仪。落下闳是采用赤道坐标式的浑仪,而托勒密是采用黄道坐标式的浑仪。16世纪之后,西方也采用赤道坐标式的浑仪。李约瑟写道:“是什么原因使得第谷在16世纪放弃古老的希腊-阿拉伯黄道坐标和黄道浑仪,而采用中国人一向使用的赤道坐标呢?赤道浑仪曾被认为是欧洲文艺复兴时期天文学方面的主要进步之一,而中国人却早已使用。”〔7〕

      

       落下闳原创研制的赤道坐标式的浑天仪,影响深远。

      

       七、秦九韶的《数书九章》是数学史上的经典著作

      

       公元1247年,南宋杰出的数学家秦九韶完成《数书九章》,这是中国传统数学在《九章算术》的基础之上,由形成、发展、繁荣到鼎盛的时期。秦九韶的《数书九章》,对于数学发展做出了重要贡献,取得了多项在国际上领先的数学成果。世界数学史公认,秦九韶是13世纪世界最杰出的数学家之一。

      

       秦九韶的《数书九章》对世界数学的发展作出了突出贡献。至今仍有重要意义的方法,可以例举以下5条:一、大衍求一术――一次同余式组解法;二、正负开方术――高次方程数值解法;三、互乘相消法――线性方程组之解法;四、秦九韶公式――与海伦公式等价;五、秦九韶的“缀术推星”――逼近法。从上述几点,可以得知:秦九韶是一位有世界影响的,杰出的中国数学家,是中国古代数学集大成者。〔8〕比利时数学家李倍始(U.Libbrecht),1973年发表专著《13世纪中国数学》〔9〕,美国麻省理工学院出版。该书第21章中,李倍始从国际数学的发展历史比较中,对秦九韶的“大衍求一术”作了分析。按照时间先后看,秦九韶达到的学术高度时,西方经300多年和400多年才达到。由此可看,秦九韶的“大衍求一术”在数学史上占有不可动摇的领先地位。

      

       八、巴蜀发源的道教有重要的科学技术贡献

      

       道教的发源地在巴蜀鹤鸣山,道教的发祥地在巴蜀青城山。历史上,认定道教创建于东汉顺帝年间(公元126―144)。道教是中国历史上第一个从本土文化中发展起来,而且从古代一直延续至今的宗教。道教不仅在中国影响巨大深远,而且有重要的国际影响,成为当今世界主要的宗教之一。

      

       道教创建于巴蜀大地,道教对于巴蜀科学技术的影响是非常明显的。鲁迅先生曾如此评价道教之于中国传统文化的贡献:“中国文化根砥全在道教。”道教对于中国的科学技术的发展起了重要作用。科学出版社已经出版姜生、汤伟侠主编的多卷本《中国道教科学技术史》。

      

       老子“道法自然”的思想,深刻地影响了道教。道教为追求“长生不死”,不论炼内丹、炼外丹都需要身体力行,亲自实践。道教在与自然打交道之中,不是重思辨,而是重“力行”;不是重嘴说,而是重操作、动手做,强调“试验”,在尝试中验证。

      

       火药就是道士们经试验而发明的。《真元妙道要略》明确记载了试验的情景:“有以硫磺、雄黄合硝石并蜜烧之,焰起烧手面及烬屋舍者。”提出经过试验的警告:“硝石……生者不可合三典等烧,立见祸事。”

      

       火药是改变世界的重大发明。这是道教对科学作出的重要贡献之一。道教为发展炼丹术,尝试地做了大量的各种各样化学试验、药学试验。取得多项成果。例如“胆铜法的发明”就被学术界称赞为“在世界化学史上是一项重大发明”等等。豆腐的发明也是与炼丹实验有关。

      

       九、巴蜀造纸和印刷术先进,在世界上最早发行纸币

      

       造纸技术出现于汉代,晋代开始传到全国各地。北宋蜀人苏易简所著的《文房四谱?纸谱》是世界上最早的关于造纸技术的专著。古代巴蜀曾经是我国造纸业和印刷业的的中心地区,是全世界纸币的发源地。隋代巴蜀的造纸业已相当兴旺。宋代社会经济的发展,促进了造纸技术的发展和不断成熟。

      

       世界上最早的纸币――北宋益州交子(10世纪末发行),就是“制楮为券”,用蜀纸印制的。以后全国各地的会子、钱引等纸币,亦大都用蜀纸印刷,以防伪造。巴蜀的雕版印刷技术也在世界科技史上有独特地位,有重大创新。交子印刷了各种复杂的图案,朱墨间错,开世界彩色套印之先河,在世界印刷史上也是一件重大事件。巴蜀造纸技术发达,对科学文化的发展产生了巨大的推动作用。

      

       十、深井钻凿技术在世界上遥遥领先

      

       北宋仁宗庆历、皇