中国技术的繁荣
传统上中国的学术文化基本是与技术和技艺脱离的。历法天文学对于国家和社会都是有用的,数学则可以解决实际问题,但是经济、军事和医疗这些活动从总体上说全都仅仅依靠传统技术,没有理论知识,也不进行研究。工匠们普遍是文盲,社会地位极低。他们通过当学徒和积累经验来掌握相关的实用技能,凭手艺挣钱,用不着什么科学理论。另一方面,学者,以及“科学家”,则是一些学究,年复一年修身养性,社会地位极高,却远离工匠和工程师群体,不与他们交往。科举制度和官僚体制在制度上把官僚化了的学者与手艺人、工匠和工程师们隔离开来,加剧了科学和技术的分离。传统中国人的价值观与古希腊人相似,都鄙视“粗陋的”技术。文人墨客耻于动手,成天吟诗作赋,钻研书法、音乐和消闲文学一类更为高雅的东西。
在谈论中国的技术时,我们不要仅仅注意到中国人领先于其他文明的这种或那种发明,那的确不少,如独轮车、指南车、天然漆、火药、瓷器、雨伞、捕鱼用的拖网、吊索桥等等。这一大批“第一”确实令世人瞩目,但对此进行深入的历史分析,其价值非常有限。研究中国技术史首先必须认识到,不管有没有那些创造或第一,中国历史上的先进技术在整体上就有很长一段时间一直居于世界领先地位,不止在宋代,那以后的一段时期也是如此。
政府控制工业是中国技术的一大特点。政府名义上拥有全国的一切资源,通过建立采矿、制铁、盐业、丝绸、陶瓷、造纸和造酒等官办作坊和工场来垄断这些关键部门的生产。通过这种官方垄断经营,国家本身就成为一个商品生产者,能够为它的庞大军队提供大部分所需物资。政府统领着为数众多的具有专门技能的工匠,凡具有一技之长者,至少在形式上都要为政府工作。例如,元代皇帝曾征召过多达260000名能工巧匠为其所用。明朝政府管辖着27000名工匠师傅,每一名师傅又带有多名助手。1342年,在长江下游一带,由政府管辖的辛苦劳作的盐工多达17000人。
在宋代,国家对技术和经济的管理达到了顶峰,当时政府的岁入主要来自商业活动和所征收的商品税,这两项收入加起来已经超过了农业税收。结果,全国的金融经济活动非常活跃。政府的铸币局造出的货币从997年的270000贯(一贯为1000文)猛升至1073年的600万贯。由于货币量增长过快,宋朝政府于1024年开始发行纸币。到了12和13世纪,纸币就成为中国的主要流通货币。制造纸币的技术其重要性不在于那是世界历史上的“第一”,而是因为它为促进中华文明的发展发挥了作用。
水利工程代表了支撑中华文明的又一项基本技术。前面在讨论中华文明于公元前2000年在黄河流域的兴起时,我们已经分析过灌溉农业在这一过程中所起的重要作用。中国在很早就有了许多运河和河堤。大约在公元70年,贯通帝国内地的一个运河网系的第一批河段就已出现。公元608年,工程师们建成了从洛阳通至北京的将近400英里(约650千米)长的运河;到12世纪,中国已经拥有总长约50000千米(31250英里)的可以通航的水道和运河。于公元1327年竣工的大运河把中国南部的杭州与北部的北京连接起来,全长1100英里(约1800千米),相当于从纽约至佛罗里达。明朝政权在建立以后,整修了40987座水库,又大规模地植树造林,栽种了上10亿棵树木,以防治水土流失和提供造兵船所需的木料。当然,如果没有中央集权的政府组织施工,征收税款,对多余的农产品进行重新分配,要想建成如此大规模的工程项目是根本不可能的。有了那些运河,就可以把南方农业区生产的稻米用船运到北方的政治中心。据一份研究报告的估算,在11世纪,每年谷物的运输量总计达到400000吨。在明代有11770艘由人力直接操纵的船只在内陆水道穿梭行驶,总计有船工120000人。那样多的水利设施当然需要经常维修和清淤,而这一切都需要征集大量劳役来完成;如果忽视了水利,则必然会引发饥荒并导致政权不稳。
制陶是一门古老的技艺,11世纪以后其制作水平达到了前所未有的高度。皇室拥有自己的接近工业规模的烧窑和作坊,雇用了数千名工匠,大量生产供日常使用和供奢侈装饰之用的器皿。中国人早在汉代末期就发明了瓷器,那是用一种细腻的黏土与某些矿物混合起来成型后再加以高温烧制而成的。到了12世纪,其技术已经相当完善,能够制作出非常精致的器皿。中国瓷器经久不衰的艺术魅力及其制作技术,是宋、明两代诸多伟大的文化成就之一。能够取得那样的成就,表明当时的社会既富裕又具有文化根基。事实上,陶瓷制品既是两个朝代进行国内和国际贸易的主要商品,又是国家税收的主要来源。中国瓷器走出国门经过伊斯兰世界远销至非洲。中世纪以后开始取得迅速进步的欧洲人十分钦羡中国瓷器,他们想方设法效仿中国的陶瓷技术;后来的事实证明,那种做法促进了欧洲18世纪工业革命时期陶瓷工业的发展。
纺织业是传统中国的另一项重要工业。例如,12世纪的一位宋代皇帝或者购买或者作为税收总共收集过117万匹丝绸。中国的纺织工业之所以特别引人注目,是因为很早就使用了机械。有资料证明,中国从公元1035年开始就有了纺车。中国的能工巧匠还制造出了用水力推动,可以从蚕茧抽出丝来又可以把丝线缠绕在卷轴上以便织绸的精巧的缫丝机。造纸业有可能是从纺织业分化而来的,由它生产出来的产品有助于中华帝国实施它的行政管理。有确凿的证据表明,中国人早在公元2世纪的汉代末期就已经在使用纸张,至于造纸技术的发明,很可能还要早几个世纪。
中国官僚机构的运行一直依赖于文字、学术传统和图书馆。图书馆早在公元前2000年的商代就已出现。虽然纸张早就进入了中国社会,可是中国人在很长一段时期内可能一直在使用从碑刻上拓字的技术,直到公元7世纪的头十年出现了印刷术。印刷术——木板印刷——起初仅仅用来印制宗教咒符。完全用木刻板印制的第一本图书出现在公元868年。印刷技术很快就得到政府的重视,被用来印刷纸币、公告和手册,特别是还用于印制医典和药典。官方的印刷机构还印制了许多供文官考生阅读的典籍。总的来说,古代的中国政府为服务于其官僚统治,印刷的材料数量之大,给人留下了深刻的印象。例如,宋朝的第一位皇帝曾下令编纂佛教经书,那部巨著用了130000块双页印版,总计5048卷。又如,1403年由官方主持编成的一部中国的大百科全书共有937卷;于1609年编成的另一部百科全书则有22000卷,涉及2000名作者。
中国发明的活字印刷出现在1040年左右,最初用的是陶质字模。那项技术传到朝鲜后得到进一步发展,在1403年,朝鲜政府就有了100000枚中文字模。不过,活字模用起来反而不如木印版方便,那是因为中国文字的特点是表意,因此需要使用数千枚刻有不同中国字的活字字模。比较起来,木板印刷不仅便宜高效,而且可以印制图画,一般还能以多种颜色印刷。由于可以印制图片,这使得中国在印刷技术上就领先了西方许多,即使谷登堡(Gutenberg)在欧洲研制出活字以后也仍然如此。
中国先进的制铁技术同样也显示出中华文明的勃勃生机。有可能是铜和冶炼青铜所需要的锡比较稀少,中国的冶金专家们很早就转向了制铁。到公元前117年时,制铁生产就已成为一项国家事业,全国有48所炼铁场,每所炼铁场雇用着数千名工人。在宋代,铁的生产量直线上升,从公元806年的13500吨陡升至1078年的125000吨,这无疑是出于军事上的需要。(可以比较一下,英国在1788年的铁产量只有68000吨,当时工业革命已经在欧洲兴起。)中国的制铁业有许多创新,也相当先进,它在11世纪就已经在使用水力鼓风机,使用焦炭(经过不完全燃烧的煤)来熔化矿石,这比欧洲出现相应的工艺要早大约700年。凭借如此先进的技术,宋朝的军工生产每年可以提供32000副铠甲和1600万支箭镞,同时还要满足农业生产对铁的需要。
中国在9世纪中叶发明了火药,其意义更加重大。火药于12世纪开始用于军事,从而改变了中国和世界历史的进程。火药大概起源于中国的金丹术传统,当初发明出来制成烟火爆竹不过是用来驱逐鬼神,并没有用作战争工具。只是由于一再受到外来侵略的威胁,宋朝的军事工程师才改进了火药配方,把它制成火箭、炸雷、火炮以及铳和枪用于军事目的。
磁罗盘代表了中华文明的另一项技术,它与纸的发明不同,与中华文明的发展关系并不十分紧密,但却是传统中国科学与技术结合较好的少数例子之一。中国人早在公元前300年就已经知道了天然磁石具有的神秘性质,即磁铁矿石的天然磁性,起初算命者把它们用作占卜的法器。公元前100年时,人们又发现了磁针会自动指向南北方向的特性,并很快就将其用于堪舆(即看风水),也就是为修建房屋、寺庙、坟墓、道路等设施选择合适的地理位置。后来,还出现了一种说明罗盘指针运动的颇为复杂的自然主义解释,推想这是由于一种能量流流进土地在其中流动造成的。从这个例子可以看出,与今天普遍持有的观点不同,有时候是技术促进了对自然的思考,而不是相反。
图6.2 中国的堪舆。在筹划建设一座新城之时,必须要请堪舆家(即风水先生)使用一种罗盘一样的器具来探明当地能量流(“气”)的情况。堪舆家根据他在罗盘上的读数来确定人工建筑的方位,以确保同周围的自然环境保持协调。
没有资料可以证明,在12世纪初的宋代以前,罗盘曾被用作一种海上导航的工具。中国成为海上大国虽然比较晚,但是从南宋至明初,也就是从12世纪到15世纪初叶,中国却发展起最强大的海军,成为当时世界上最大的海上强国。宋朝的海军拥有数百艘兵船和数千名水手。元朝的奠基人忽必烈曾于1281年派出一支拥有4400艘船只的海军,试图进攻日本。到1420年,明朝海军已拥有3800艘各类船只,其中有1300艘战船。明朝在1403—1419年实施过一项宏大的造船计划,在官办的造船厂共造出2100艘船只。那些船只配备了罗盘,舱室密封防水,有多达四层的甲板,四至六桅,还安装了刚发明出来的尾舵,堪称当时世界上最为宏伟、最适宜在海上航行的技术极其先进的船只。当时最大的船只长300英尺(约90米),排水量达1500吨,是同一时期欧洲船只排水量的4倍。那样的庞然大物,配上大炮,连同船上的1000名水手,威风凛凛地航行在大海之上,真使人望而生畏。
明朝曾经凭借其强大的海军在南亚和印度洋海域显示中国的实力。从1405年至1433年,政府接连7次派出它的海上探险队,均由其舰队统帅郑和统辖。郑和每次出海都率领数十艘船只和20000多名水手。船队曾航行至东南亚的越南、泰国、爪哇和苏门答腊,到过斯里兰卡和印度,进入波斯湾和红海(抵达吉达和麦加),直至东非海岸,可能还到过莫桑比克。这几次由官方组织的大规模远洋探险看来有其政治目的,为的是确立明朝的权威和大国地位;而郑和至少有一次是通过武力显示了其大国使者的威仪。正是由于有过多次这样的出访,明朝结交了不少臣国,至少埃及人曾经两次派出外交使团长途跋涉来到中国。
接着,明朝的海上活动突然之间莫名其妙地戛然而止了。1419年官方停止了造船,1433年又公布法令不许中国人再出海探险。要是中国人一直留在印度洋,要是当葡萄牙人在15世纪末驾驶着他们那些微不足道的小船来到中国时就被中国人赶下海去,真不知道世界史又该是怎样一种写法。中国人的政策为何会突如其来地来个180度的大转弯,人们曾提出过好几种解释。一种观点认为,郑和是一位穆斯林,又是宦官,他勾起了人们对元代蒙古人的统治岁月挥之不去的苦难记忆,绝难容于民族主义思想浓厚的明代社会,因此中国人突然停止了海外探险。还有一种推测是,郑和的那些探险活动不过是两位明朝皇帝心血来潮作出的决定,并非当时中国的社会和经济发展导致的必然结果。此外还有一种纯粹从技术角度提出的看法。中国的大运河于1411—1415年开始重新整治,1417年还在大运河上修筑了许多深水船闸(“围堰”),这使得长江和黄河两条大河之间全年都可以通航。因此,明朝政府就可以把南方的丰富物产从南京源源不断地运送到位于北方的北京。那样一来,恐怕就不再需要强大的海军和到异域去冒险了。
图6.3 中国和欧洲的船只。就在欧洲水手进入印度洋之前几十年,即15世纪初,中国人停止了远洋探险,放弃了这个地区。中国舰队统帅郑和所率领的船队的船只远大于欧洲人的小船。
不管怎样解释,总之,明代的中国转向了闭关自守,技术在一定程度上开始停滞不前。虽然中国仍是一个伟大而又强大的文明,但是,宋代所显示出来的那种活力和创新精神却不复存在了。直到中国人于17世纪开始与西方接触,中国的技术创新能力才再度得以激发。