李约瑟与中国科技史研究

 

 

李约瑟博士(Joseph Needham1900-1995)是研究中国科学技术史的著名专家,英国皇家科学院院士,英国文学院院士,英中友谊协会会长。李约瑟博士主编的七卷本英文版《中国科学技术史》从1954年开始由英国剑桥大学出版社陆续出版,被认为是是二十世纪完成的重大学术成果之一,是欧洲人学术研究的最高成就。

  李约瑟博士第一次以令人信服的史料和证据,全面而又系统地阐明了四千年来中国科学技术的发展历史,展示了中国在古代和中世纪科技方面的成就及其对世界文明所做的贡献。

李约瑟博士研究中国科学技术史的巨大成就享誉国际学术界,1968年在巴黎第12届国际科学史和科学哲学联合会上被授予乔治·萨顿奖章,1974-1977年当选为国际科学史与科学哲学联合会的科学史分会主席。

  李约瑟博士的治学方法可概括为六个方面:兼收并蓄古文献、图片与考古史料,实地考察生产和生活传统,模拟实验与技术复原研究,中西比较研究,内史与外史研究相结合,国际大协作。

 

 兼收并蓄古文献、图片与考古资料

   

李约瑟研究中国科学技术史的基本方法之一是:搜集有关资料,做卡片索引,建立庞大的资料存储和检索系统,兼收并蓄古文献、图片与考古资料。

李约瑟在37岁以前对中国一无所知。他自己说:“我和中国或东亚之间,并无家庭方面的联系,也无传教活动的联系。”当时,他是英国剑桥大学一位有前途的生物化学家兼胚胎学家,在冈维尔—凯厄斯学院(Gonville and Caius College )德里克·高兰·霍普金斯爵士(Sir Frederick Gowland Hopkins)的生物化学实验室工作。

  1936年,三位年轻的中国学生鲁桂珍、王应睐和沈诗章来到剑桥大学生物化学实验室攻读博士学位。李约瑟与他们朝夕相处,开始从身边的中国同行认识中国,了解中国科学文化背景、中国语言文字传统。这些成绩优异、聪明机智的中国学生使他发现在地球的另一边,中国的古代文明有些与西方相似,中国人不象某些西方人所说的属于“不开发人”之列。李约瑟开始对中国产生浓厚兴趣,从37岁起决定学习中文,以便阅读中国原著。他每周抽出时间,单独跟著名汉学家夏伦教授(Gustave Haloun)学习汉语。他读的第一部中国原著是《管子》。扎实的古汉语知识,为李约瑟后来的研究打下了坚实的基础。

    李约瑟着手研究中国科学技术史时,现代计算机尚未开始利用,因此,他特别重视编排卡片索引。他根据学科范围,编辑资料文件夹、照片资料夹、附属文件夹,建立了一个庞大的资料存储和检索系统。由于这是第一次用西方语言写成的多卷本著作,因此每卷必须列出庞大的各种参考书目,他还特意编排了参考书目卡片索引,以备长期查证。此外,还编有其它专门卡片索引,如中国技术术语卡片索引,还有一个包括古代数千名中国科学家、工程师和医生的人名索引。这些资料,后来构成了李约瑟研究所东亚科学史图书馆的馆藏。

李约瑟博士重视对中国古文献资料的全面搜集和考证。他除了参考各个学科历代相传的重要图书外,还从有关词典学文献中发现许多重要资料,从历朝历代的正史中搜集天文、历法和声学方面的资料,并参考数以千记在科学、技术和医学方面有成就的人物传记资料。他非常重视对古文献资料的考证。李约瑟说:“我们总有这样一个经验,每当开始写新的一章时,我们就面临术语混乱的局面。过去存在这么多的曲解和误译,这么多以假乱真的传说,这么多写错的日期和误解。再则,还有表示某一专门学科或技术术语方面的困难,即所谓必要的行话。在现代科学的西方语言中有,在古代及中世纪科学的汉语中也有。在某些情况下,技术术语是相当难办的,例如在中国医学方面,翻译问题几乎是无法解决的。”

李约瑟博士善于利用第二手资料,即从已经出版的各个专门学科史的著作中寻找利用文献资料的捷径,如参考已经出版的数学史、天文学史、昆虫学史和医学史著作。

  李约瑟博士还强调参考非中文文献,主张在做出结论前,还应该考虑非中文文献。这些文献不仅包括日文、朝鲜文、越南文及东亚其他文字的文献,而且包括梵文、乌尔都文、波斯文以及阿拉伯文、希腊文、拉丁文和欧洲后起语言的文献。为了掌握全部上述文字,常常需要参考译本。

李约瑟博士研究中国古代科学技术史,不仅仅限于文字证据。他认为,无论是刻在墓石上和庙宇里的各种图象和图片,还是绘在墙壁上的壁画,或插在书中的木版画插图或其他复制品等,都是重要的研究资料。考古学也提供了重要的历史图象。他曾经与王铃根据图象实物提出一个论点:船尾舵一定是三国时期(公元三世纪)或更早时期的一项发明。后来,他与鲁桂珍在广州发现了一只从汉墓出土的装有船尾舵的明器船,从而纠正了原先的论点。另一个例子是:敦煌石窟中有一幅画,现在保藏在法国巴黎基迈博物馆(Musee Guimet A Paris)。画中,佛在打坐,群魔正在打扰他,有的全副武装。其中一个魔鬼头上饰有3条蛇,手中握着一个火焰发射筒,火焰向前直喷。这是喷火枪的最早图片。他据此得出结论,喷火枪不比投射炸药包的火炮早,但肯定早于火箭。

 

    实地考察生产和生活传统

 

李约瑟博士研究中国科技史的第二个方法是:注重实地考察,实际感受传统工艺在生产和生活中的应用,以理解中国古籍中描述的科学技术,而且与中国学者广泛交流,获得启发。

李约瑟博士作为英国驻华使馆科学参赞和中英科学合作馆馆长,于重庆,1943年

他说:“为了研究生活传统问题,很有必要在中国长大,或在中国居住一段时间;否则,就难以真正懂得书中的许多东西。一个人必须受过专门训练才能自己去搞真空蒸馏,或是去完成滴定。一个人必须乘坐中国船去航行,才能真正了解头篷帆。同样必须熟悉中国小小的豆腐厂和酱油厂,才能知道如何制作豆腐和酱油。”

1942年,李约瑟接受英国政府派遣,作为皇家科学院代表,前往中国援助受日军封锁的中国科学家。李约瑟最初任英国驻华使馆科学参赞,后负责筹建“中英科学合作馆”(Sino-British Science Cooperation Office),为中国科学家、工程师和医生提供援助,包括提供科学文献、仪器、化学试剂,传递科学信息和沟通中国与外国(尤其英美)之间的科学交流。在中国工作期间,李约瑟实地考察了大半个中国,东到福建,西至敦煌的千佛洞,并结识了中国各行各业的学者,开阔了眼界。这些学者有数学家、物理学家、化学家、工程学家、医学家、天文学家、史学家、考古学家、语言学家、经济学家、思想史家、社会学家。他们同他讨论了中国古代历史文化、科学发展和社会经济等一系列学术问题。他们告诉他读什么书、买什么书和每门学科史中的关键问题。李约瑟逐渐积累了足够数量的中国典籍。

  李约瑟考察了中国的科学现状,并对中国古代科学文明有所了解。他认为,中国人一点也不亚于希腊、罗马时代的欧洲人,在许多领域甚至远在欧洲人之上。有些成就是从中国传到西方,中国古代科学是世界科学的一部分。他后来在《中国科学技术史》各卷中阐述的各种基本思想差不多在这时已经形成。四年援华任务结束后,他想到今后唯一要做的紧迫工作是,撰写一部西方从未有过的关于中国科学、技术和医学的历史著作。

 

 

  模拟实验与技术复原研究

 

  李约瑟博士研究中国科技史的第三个方法是:注重模拟实验与技术复原研究。最典型的例子是在英国皇家军备研制局配制了一些火药,以检验中国古文献中记载的火药配方。

李约瑟通过对整个火药史的研究,得出结论:火药中硝的成分是逐渐增加的,很可能最初硝、硫、炭的比例相等,或硝的比例还少一些,越到后来,火药的威力越强,燃烧速度越来越快,最后硝的成分逐渐上升到百分之七十五或八十。这是理论上的最佳数量。为了论证这一点,他与他的合作者说服英国皇家军备研制局专门配制了一些火药,含硝量由百分之二十到九十不等。有一天,他们去研制局所在地肯特郡的海思戴德堡(Fort Healthstead of Kent),把这些火药逐个点燃来进行观察。

李约瑟设法把历史文献记载中的火药不同成分整理出来,用图表进行比较观察。从《武经总要》、《火龙经》及十四、十五世纪以前中国更早的古籍记载中发现,硝、硫、炭的成分平衡点散在表上各处,表明当时还在进行各种不同配方的试验,后来的配方也围绕在硝的成分为百分之七十五左右。从早期阿拉伯及欧洲记载中,发现这种平衡点一律集中在硝的成分为百分之七十五的中心附近,似乎阿拉伯人和欧洲人一开始就知道该怎样配制最佳的火药了。火药是由中国传入西方的,在火药知识传入欧洲的同时,基本配方的知识也同时传入了欧洲。

 

  中西比较研究科技成就

 

李约瑟博士研究中国科技史的第四个方法是:站在世界科学史、比较科学史和中外科学交流史的高度,把中国科学文明置于世界史中应有的地位,从而纠正了西方过去对中国科学文化的各种错误看法、误解和严重低估。他所做的中西对比重要发现如下:

 

[1]      解高次方程的霍纳法是法国数学家霍纳(W.G. Horner,1786-1837)于1819年建立的,但是宋代数学家秦九韶在1247年提出的方法实际上与霍纳法一致,却早于霍纳572年。

[2]         当西方人争论谁在1615年左右最先发现太阳黑子时,中国早在公元前18年以来便系统记录了太阳黑子,比欧洲早了1500年。公元前1400年至公元1600年间,中国有90项超新星记录,其中1054超新星是近代射电天文学家感兴趣的蟹状星云的残迹,而西方过去对此闻所未闻。中国早在公元前1361年就有日食记录,公元前1600年至公元1600年间有581项彗星记载,公元前467年记到哈雷慧星。

[3]         近代科学革命的关键仪器就是时钟,而其灵魂是擒纵装置,过去认为是十四世纪欧洲人的发明。中国在723年僧一行已制出这种装置,1090年苏颂在开封研制的水运仪象台构造中便有机械钟。这种中国时钟由英国人坎布里奇(John Cambridge)复原后,每小时误差仅在20秒以内。

[4]         当西方人对磁极性一无所知时,中国人已在关心磁偏角及磁感应性了。在英国人尼坎姆(Alexander Neckam1157-1217)于1190年在欧洲首次提到磁极性和磁感应之前,沈括(1031-1217)已于1080年对磁针作了描述并指出磁偏角。欧洲人知道磁偏角是在十五世纪。指南针知识是在十二世纪通过西辽经陆路传到西方的。

[5]         西方人在十三世纪以前还不知道硝石为何物,而中国早在850年的《真元妙道要略》就记载以硝石、硫黄和木炭制成火药混合物,1044年的《武经总要》更给出最早的军用火药配方。

[6]         1380年前,欧洲人还无法制造出一小块铸铁,而中国早在公元前四世纪已在工业规模上生产铸铁了,到公元一世纪中国人已是铸铁大师,欧洲人相比之下落后了1500年。他还根据考古资料,将中国古代的冶炼炉与后来西方的冶炼炉作了对比,得出结论,中国古代和中世纪在钢铁冶炼技术方面长期处于遥遥领先的地位。

[7]         在植物学方面,明代朱橚于1406年刊行的《救荒本草》列举可供救荒食用的野生植物414种,对其生态特征、地理分布和处理方法都作了说明,并附有精美的植物插图。欧洲直到十八世纪布雷安特(Charles Bryant)才开始注意到野生植物的食用价值,比中国晚400年。西方第一部印刷的植物图出现于1475年德国人康拉德(Conrad)的《自然志》中,但比《救荒本草》晚了69年。

[8]         中世纪中国从人尿中提制性激素,是一项最大的生物化学成就。西方认为尿为污秽之物,直到1927年阿什海姆(S. Aschheim)和宗德克(B. Zondek)才从尿中获得性激素。在中国,叶梦得(1077-1148)在《云水录》中已描述了从尿液中提制性激素的方法。

[9]         近代医学科学中最伟大、最有益于人类的一个学科——免疫学,产生于人类为预防天花而进行的种痘实践中。葛洪于300年最早记载了这种疾病,在1000年已经发明天花预防接种,1500年中医已公开著书介绍这种疗法。这时欧洲人对此一无所知,许多患者因此失去生命。中国种痘法西传后,1700年经土耳其传到英国(1722年,英国驻土耳其伊斯兰堡朝廷大使夫人沃尔斯莱·蒙塔古夫人-Madam Mary Wolseley Montagu-让自己的孩子们全种上痘,并把种痘术带回英国,在欧洲广为宣传)。十九世纪初,爱德华·真纳(Edward Jenner,1749-1823)发现了牛痘苗可安全预防天花。

[10]     中国至迟在公元前200年的汉初,就有了有效的胸带挽具,公元六世纪有了更进步的颈圈挽具。这两种有效的挽具直到公元1000年欧洲才开始出现。西方过去用颈肚带挽具,拉力来自颈部,极易使牲畜窒息。

 

   内史与外史研究相结合

 

  李约瑟博士研究中国科技史的第五个方法是:内史与外史研究相结合,既注重科学发展的内因,又强调社会、经济因素的外在影响,论证中国近代科技落后的根源。

李约瑟博士是一位有科学哲学头脑的科学史家。早在三十年代,他不仅是剑桥大学一位有前途的的一流生物化学家,而且对哲学、宗教和伦理学感兴趣,并开始涉足科学技术史。剑桥大学的化学史家帕廷顿(James Riddick Partington1886-1965)教授对李约瑟博士产生了影响。帕廷顿教授的名著有《应用化学的产生和发展》(Origin and Development of Applied Chemistry)、《希腊火和火药史》(History of Greek Fire and Gunpower)和四卷本《化学史》(A History of Chemistry)。他通过帕廷顿认识了伦敦著名科学史家桑格尔教授(Charles Singer 1876-1960),经常与其讨论科学史问题。他还读过福斯特(Michael Foster)的《生理学史》(History of  Physiology)和丹皮尔-怀特海姆爵士(Sir William Danpier-Whitham)的《科学史》。他还喜欢读恩格斯的《自然辩证法》。1931年在伦敦举行第二届国际科学史大会,苏联学者提早在研究中国科学技术史前,他就已经接受马克思主义的科学史研究方法。1931年在伦敦举行第二届国际科学史大会,苏联学者提出关于科学发展理论的马克思主义观点。李约瑟第一次听到有关科学与生产实践、社会经济背景及其他意识形态关系的论点。他开始发表一些科学史方面的文章,并结合自己的专业,于1932年发表《胚胎学史》(History of Embryology),成为这门学科历史的奠基之作。

在写作《中国科学技术史》的过程中,他提出了几个基本问题:

为什么与系统的实验和自然假说的数学化相联系的近代科学及随之而来的工业革命首先在西方迅速兴起?

  为什么在公元1-15世纪的漫长岁月里,中国在发展科学技术方面比西方更为有效并遥遥领先?

    为什么中国传统科学一直处于原始的经验主义阶段,而没能自发地出现近代科学及随之而来的工业革命?

  为了回答这些问题,李约瑟通观全局地研究中西科技史,理清其发展脉络,找出各自的优缺点和异同点;从科学社会学角度综合分析中西社会体制、经济结构、历史传统、思想体系等各种因素的影响,考察中西商人、科学家和工程师的社会地位。在内史与外史结合研究时,既注重科学发展的内因,又强调社会、经济因素的外在影响。

    他认为,中国与西方在科技方面的差距,主要是由于社会和经济方面的原因造成的。西方所经历过的封建主义和中国、印度的封建主义,两者是截然不同的。西方经历过的是军事和贵族统治的封建主义,中国所经历过的却是官僚封建主义。西方的军事封建主义貌似强大,事实上中国的官僚封建主义却更强大,更能防止资产阶级夺取政权。西方现代科学的崛起是和两件事联系在一起的:第一件是改革运动,第二件是资本主义的兴起。资产阶级取得国家领导权,近代科学也就同时崛起。资产阶级在十六、七世纪确实是一股进步的力量,他们确实在发动科学革命方面起到了作用。

    他说:“我们不接受任何先人之见,然而我们承认:马克思和恩格斯一贯坚持社会经济结构和生产关系的重要性。这种方法已经普遍为西方史学家所接受。即使他们发誓自己不是马克思主义者,他们也不得不承认这一点。”

 

 

  国际大合作

 

李约瑟博士研究中国科技史的第六个方法是:重视各国学者之间的学术合作,发挥各自专业特长,合作撰写学科史,而且卓有成效。他一再强调:没有一个单独的欧洲人或中国人有足够广泛的知识能在这一非同寻常的事业上取得成功,没有一个人能够单枪匹马地完成这项任务;即使我们自己能活到马士撒拉(Methuselah-《圣经·创世纪》中的族长,活了969岁)或彭祖的岁数,我们也完不成所有应做的工作。从第五卷起,李约瑟无法亲自一一执笔,开始另请专家按照《中国科学技术史》的体例及指导思想去研究和撰写各分卷分册,最后由他亲自过目审定。

王铃是李约瑟博士第一个主要合作者。抗日战争时期,李约瑟在傅思年和陶梦和的主持下,在重庆中央研究院历史语言研究所结识了当时正在研究火药史的年轻中国学者王铃(号静宁)。1947-1957年,王铃在剑桥与李约瑟合作了九年。

王铃去澳大利亚后,李约瑟劝说在巴黎联合国教科文组织秘书处工作了九年的鲁桂珍回剑桥做他的助手,改行成为医药史、医学科学史和生物科学史的专家。

何丙郁教授在布里斯班格里菲思大学当汉语教授(Griffith University Brisbane),负责炼丹术历史和早期化学史。

钱存训过去在北京图书馆工作过,后来在美国芝加哥大学工作,是造纸史和印刷史方面的权威,负责中国造纸史和印刷史卷。

弗朗赛斯卡·白瑞(Francesca Bray),汉文名白馥兰,曾在马拉西亚住过,亲自种过水稻,知道农时农活安排,专攻中国农业史,负责中国农业史卷。

德国的狄特·库恩(Dieter Kuhn)负责中国纺织技术史卷。中国纺织技术史是最难写的课题。李约瑟对库恩的合作极为赞赏。他说:“我认识不少工程师,他们都说宁愿退避三舍,也不愿和纺织机械打交道。有趣的是:库恩在开始学汉语和日语以前,早就是合格的纺织工程师了。他搞中国纺织技术史,就把早年所学的知识很好地使用上了。”

黄兴宗是抗战时期李约瑟在中国的第一批合作者之一,负责植物学史卷。他研究的是植物杀虫剂和生物植保的起源。

第七卷用来探讨中国科学、技术和医学的社会和经济背景,合作者不少。黄仁宇在美国任教多年,在剖析欧洲资本主义的起因和妨碍中国现代科学的发展的种种社会条件方面做了出色的研究工作。美国的卜德(Derk Bodde)写过许多有关历代中国文人学士世界观的文章和书。美国人卜鲁(Gregory Blue)研究中国传统社会的性质,专论欧洲人眼里的中国传统社会。加拿大的卜正民(Timothy Brook)探讨现代中国自己的社会史学家和经济史学家对于中国传统社会性质的意见。波兰学者雅诺什·梅里亚斯基(Yarnosch Meliasky)研究中国逻辑史。

    肯尼斯·罗宾逊(Kenneth Robinson)原来在联邦德国汉堡联合国教科文组织教育研究所工作,负责物理声学方面。

李约瑟与上述学者合作完成的各卷分册如下:

 

李约瑟博士在写作《中国科学技术史》剑桥 1949年

第一卷总论,首先介绍全书总的计划,考察汉语及汉字结构,论述中国地理概况和中国的历史,最后阐述几个世纪的中西科学技术交流, 1954年出版,

由李约瑟与王铃合作完成。

第二卷论中国科学思想史和科技发展的思想背景,论述了中国古代哲学各流派(如儒家、道家、法家、墨家、名家、释家及宋明理学)和科学思想的演变发展,讨论了有关自然的有机论哲学概念和自然法思想的地位,对具有唯物主义倾向的思想家给予高度评价,1956年出版,由李约瑟与王铃合作完成。

第三卷论数学、天文学、气象学和地学1959年出版,仍由李约瑟与王铃合作完成。
第四卷论物理学及相关技术,分三个分册。第一分册详细论述了物理学的基础声学、光学和磁学在中国的发展,1962年出版,由李约瑟与肯尼斯·罗宾逊(Kenneth Robinson)执笔。第二分册论述了中国传统机械工程的发展历史,探讨了畜力、水力及风力在机械中的开发与应用,并论述航空的史前时期、水运机械钟在六百年间的发展,1961年出版,由李约瑟与王铃合作完成。第三分册论述中国古代的土木工程、水利工程、建筑、航海和远洋航行技术,1971年出版,由李约瑟与鲁桂珍执笔。

第五卷论化学及相关科学技术,是全书最大的一卷,共有13个分册。第一分册讲造纸术及印刷术,由美国芝加哥大学的钱存训执笔,1985年出版。第二分册讲炼丹术的起源,讨论中国的长生不老思想,由李约瑟与鲁桂珍执笔,1974年出版。第三分册研究炼丹术(外丹)的发展与早期化学史,从古代的丹砂一直讲到合成胰岛素,由李约瑟、何丙郁与鲁桂珍执笔,1976年出版。第四分册比较研究中西化学仪器的发展、中国炼丹术的理论基础及其在阿拉伯、拜占庭及欧洲的传播,以及对文艺复兴时期斯帕拉塞斯(Paracelsus)药化学学派的影响,由李约瑟、何丙郁、鲁桂珍与美国费城宾夕法尼亚大学的席文(Nathan Sivin)执笔,1980年出版。第五分册讲生理炼丹术(内丹)、原始生物化学及中世纪性激素的制备,由李约瑟与鲁桂珍执笔,1984年出版。第六分册讲军事技术,由李约瑟、王铃、果里柯夫斯基(K. Gawlikowski)与叶山(Robin Yates)共同执笔,1994年出版。第七分册研究火药与火器史,由李约瑟、何丙郁、鲁桂珍和王铃共同执笔,1984年出版。第八分册为军事技术的续篇,由耶茨·迪安(Albert Dien)和美国加州大学的罗荣邦执笔。第九分册研究纺织技术,包括纺纱与纺车技术,由德国的库恩执笔,还包括制盐及深钻技术,由李约瑟与罗荣邦执笔。第十分册讨论织造与织机技术,由库恩执笔。第十一分册为有色金属及冶炼,由富兰克林(Ursula Franklin)与贝思朗(John Berthrong)执笔。第十二分册讲钢铁冶炼,由瓦格纳(Donald Wagner)执笔。第十三分册讲陶瓷,由台北屈志仁执笔。

第六卷是生物科学及相关技术,包括农业和医学第一分册谈植物学及古代进化思想,由李约瑟与鲁桂珍执笔。第二分册讲农业,讨论了农业区、古农书、大田系统、农具及技术、谷物系统,最后讨论农业变化与社会的关系,由白馥兰女士执笔,1984年出版;针灸分册由李约瑟与鲁桂珍执笔,1979年出版;动物学和医学其他分册正在准备中。

第七卷分析传统中国文化社会和经济结构,讨论知识分子的世界观、特殊思想体系的作用,刺激或抑制科学发展的各种因素,最后回答为什么中国没有自发地产生近代科学。这一卷的合作者有卜德、卜鲁、卜正民等人。