不是「四大發明」,是「三十大發明」

《中國三十大發明》，華覺明、馮立昇主編，大象出版社出版

三十大發明貫通古今

中國的「四大發明」因其對近代世界歷史進程產生過重要影響而備受關注。「四大發明」的說法廣為傳播，婦孺皆知。但「四大發明」遠不能全面地反映中國的重大發明創造與技術文化傳統。

中國歷史上究竟有哪些重大發明創造？為回答這個問題，我們於2014年開始策劃並組織科技史及相關領域的專家編寫了《中國三十大發明》一書，於今年出版發行。這部書是繼2016年6月中科院自然科學史研究所主編的《中國古代重要科技發明創造》出版之後，就相關問題進行進一步探討和梳理的著作。我想結合編撰工作談談自己對中國重大發明創造研究及相關科技發展問題的一些認識和思考。

中國重大發明的遴選和評估要體現文化自覺的理念

文化傳統是民族與國家賴以生存、發展和保持自身特質的基礎。文化自覺是一個民族或國家的文化得以傳承和發展的精神前提。對發明創造的觀照，需要文化自覺的意識和理念。我們認為，中國重大發明的遴選和評估要體現文化自覺的理念。

文化自覺的一個重要方面是自主和自立。必須在中國科技史研究的基礎上，作深入探索和梳理，從中遴選出具有原創性、特色鮮明，對中國乃至世界文明進程有突出貢獻和重要影響的重大發明，搞清楚其來龍去脈，論述其發生的背景和演進過程，並與世界其他地區同類發明加以比較，從而提升重大發明研究、論證的水平。通過自我認知和反思，力求能夠自立。正如主編華覺明先生在本書的開篇綜述《中國三十大發明之分說》中所指出的，「中國的事情，中國人自己要把它弄清楚」，「在發明創造的問題上，中國要有自己的話語權」。

文化自覺的另一重要方面是要有自律精神。研究和評估中國的發明創造須堅持實事求是的科學精神，這是編撰工作要遵守的原則。貶低中華民族發明創造成就，無視前人的智慧和創新精神，是虛無主義的表現；而誇大甚至虛構本國、本民族的發明創造業績、忽視甚至無視其他國家和民族的創造力與聰明才智，是沙文主義的表現。二者都斷不可取。尊重客觀事實，依據可靠的史料和嚴謹的學術研究成果展開論述，這是我們探討發明創造問題時須遵循的為學之道。

《中國三十大發明之分說》對發明概念的界定和分級、重大發明的遴選等問題進行了專門探討。其中「發明」的界定如下：「發明是原創的具有認知、適應和改變自然界、社會和人類自身之功能的技術手段與方法。發明是屬於技術手段與方法方面的創新。」根據發明對自然界的改造和人類社會發展所產生的影響，將其分為四個級別：重大發明、重要發明、一般性發明、小發明。以造紙為例，造紙術為重大發明，而加工紙和箋紙創製屬於重要發明，紙簾的改進是一般性發明，由火牆烘紙改進為機械化烘紙屬於小發明。

對於中國究竟有哪些重大發明的問題，我們曾與相關領域的專家學者進行過反覆研討，最終確定為本書介紹的三十項重大發明。

從「四大發明」到「三十大發明」

《中國三十大發明》一書共計50餘萬字，近600幅圖，包括34篇文章，除了華先生的綜論文章，另外33篇分述自遠古至當代的三十項重大發明：粟作，稻作，蠶桑絲織，漢字，十進位值制記數法和籌算，青銅冶鑄術（2篇），以生鐵為本的鋼鐵冶煉技術，運河與船閘（2篇），犁與耬，水輪，髹飾，造紙術，中醫診療術（其中人痘接種另專列一篇），瓷器，中式木結構建築技術，中式烹調術，系駕法和馬鐙，印刷術，茶的栽培和製備，圓儀、渾儀到簡儀，水密艙壁，火藥，指南針，深井鑽探技術，精細耕作的生態農藝，珠算，麴櫱發酵，火箭與火銃，青蒿素和雜交水稻。

我們力求從世界科技文明和比較科技史的視角考察中國的發明，依據考古發現、傳世文物和文獻記載論述中國的發明創造，揭示其科技內涵與文化特色，說明其價值與影響。我們認為，這三十大發明貫通古今，從遠古至當代，基本反映了中國從古至今重大發明的整體概況和中國的技術文化傳統的主要脈絡。

通過對中國歷史上重大發明的梳理，可以發現重大發明的數量在不同歷史時期存在明顯的差異和起伏。大體上說，新石器時代中、晚期，重大發明有3項；夏商周時期，重大發明為4項；兩漢時期，重大發明數量明顯增多，達9項之多；魏晉南北朝則只有1項重大發明。隋唐五代重大發明增至5項；兩宋時期，重大發明也有5項；明朝只有1項重大發明。清代沒有一項重大發明。清朝滅亡後至今，百年間出現了2項重大發明。這大致可反映中國不同時期重大發明數量的變化，也說明不同時期中國人的創新活力是起伏變化的。據此，我們曾嘗試性地給出描述創造力之起伏變化的圖表。但由於依據的數據偏少且不包括科學發現和工程方面的重大成就，存在著明顯的不足。所以，只在某種程度上具有參考價值。

對不同時期中國創造力之起伏的再認識

如要較為全面和準確地評估中國人的創造力，繪出其在不同歷史時期創造力的起伏變化趨勢圖，所依據的數據需要進行必要的補充和修正。

《中國古代重要科技發明創造》介紹的88項中國古代重大發明創造清單，是中科院組織眾多專家論證後提出的，具有一定的權威性。考慮到該清單包括了中國古代在科學發現、技術發明和工程成就三方面的重大發明創造，稍加補充調整，就可作為綜合評估和計量研究的基礎。這個清單中沒有《中國三十大發明》一書所論述的漢字、中式烹調術、鑄鐵犁與耬，可以考慮加入。此外，三國時期劉徽用極限方法對古代陽馬術的證明，南北朝時期祖沖之關於圓周率的科學計算，都是領先世界的重大成果，也應計入。這樣古代重大科技成果清單可增至94項。

我認為，中國現代的重大科學成果中，除雜交水稻技術和青蒿素藥物2項應計入清單外，還有5項成果也可計入。其中包括華羅庚關於多元複變函數論的開拓性研究，湯飛凡在世界上最早分離出沙眼病毒，中國首先完成結晶牛胰島素人工全合成，劉東升基於黃土與古土壤研究提出環境變化的「多旋迴學說」，以及吳文俊開創數學機械化領域的重大成果等，它們都屬於在中國本土完成的具有世界影響的重大科學成果。這樣，共有101項重要發明創造可作為計量研究的基礎。

具體如下：新石器時代中、晚期，有9項重大發明創造，平均556年才有一項；夏商西周時期，技術發展加快，出現了6項重大發明創造，平均每205年有1項重大科技創新；春秋戰國時期，社會經濟大變革、大發展，出現百家爭鳴局面，科技加速發展，重大發明與發現有15項，約每55年有1項；秦漢成為發明創造的黃金期，大發明與發現數量高達26項，約每17年就有1項；三國兩晉南北朝科技衰落並墜入低谷，重大發明與創造共計5項，約每72年有一項。隋唐時期，國家統一和經濟繁榮，促進了科技的恢復與發展，技術與工程成就突出，隋唐五代時期共有11項重大創新，約平均每35年就有1項。在隋唐科技發展的基礎上，宋元時期科技發展進入了新的高峰期，重大發明與科學創造成果有16項，約每25年出現1項。明代是政治與科學文化的衰落時期，重大科技成果明顯減少，共有6項重大科技成果，約每46年有1項；清代皇權專制統治，抑制了創新思想，科技創新再次落入谷底，268年間無一項重大創新成果。清朝滅亡後，中國社會進入巨變的轉型時期，我們在引進西方文化和近代科技的同時，開始了民族文化的復興，百年間有7項重大創新成果，約每13年有1項重大創新。這可以反映出中國人創造力變化的大致趨勢。

從縱向比較看，中國古代科技有燦爛輝煌時期，當今科技的發展態勢也令人鼓舞。若從橫向比較，明清兩代是中國科技衰落和再次跌入谷底的時期，而西方經過文藝復興、科學革命和工業革命，科學技術進入前所未有的加速發展時期。特別是近代科學誕生後，西方重大科學發現、技術發明不斷湧現，數以千計，而中國只有10餘項，不僅遠不及歐美科技發達國家，與鄰近的日本相比也有很大差距，這也是需要我們正視的事實。

科學發現與技術發明的湧現需要什麼條件

綜觀古今中外重大科技創新的事例，可以發現創新源自民智的開發、心靈的解放、志趣的追求和功利的激勵，這一切須以一定的社會條件為前提。政治清明，思想自由、學術獨立，教育健全，創新得到鼓勵，科學發現與技術發明方可源源不斷湧現。因此，當務之急是要培育適宜創新的社會環境，形成發明創造的激勵機制。

發明與發現是人類社會和文明發展的內在的、原生性動力。我們的先人曾經有過許多偉大的發明創造，不僅推動了中華文明的進步，而且對世界文明的進程產生了重要影響。百餘年來，中國一直處於社會劇烈變化和文化轉型時期，重大發明創造不多也在情理之中。我們應當在珍惜、重視民族文化傳統與歷史經驗的同時，掌握文化轉型與科技發展的自主權，不斷提升自主創新能力，為人類科技和文明作出更大的貢獻。

（作者為清華大學科學技術史暨古文獻研究所所長、教授）