闭塞的技术系统?
有一项来自西方的创新,被其他文化中的历史学家们着墨尤甚,那就是重锤时钟。彼时中国和印度仍在使用水力钟,日本则是亚洲唯一一个在17世纪制造西式的重锤钟,改进钟表设计的国家。[12]一位作者称,当时的亚洲技术正处于停滞阶段,采用的是“闭塞的技术系统”(blocked technical system),亚洲各地缺乏制钟作坊就是证明。[13]但矛盾的是,亚洲大部分地区都有持续的、相当活跃的技术发展,包括印度的造船业和纺织业,以及前文提到的中国各种各样的产业。此外还有许许多多的个例,如彩色印刷术,以及美洲新作物(包括玉米和甘薯)在亚洲的迅速传播。
还有一个突出的例子,即印度和中国的棉花加工技术在公元1200年后稳定发展,以应对国内和国外市场。[14]棉花一直是印度最主要的纤维作物,但在中国,棉花在公元1300年后才开始取代大麻和苎麻的位置。此后,棉花的种植范围迅速扩大。其中一个原因是人口的增长:棉花每公顷的纤维产量比大麻和苎麻高得多。另一个原因是,棉织物更保暖、更柔软,也更光滑。但是,大麻和苎麻的纤维很长,很容易纺成纱,而棉花是在中国最早得到使用的短绒纤维,需要专门的设备来清除棉籽,打理开短纤维进行纺织。在1300年左右,人称黄道婆的女人在上海地区掀起了中国第一次的棉花热潮,她从自己南方的家乡引进了优质的棉花种植和加工方法。据说,黄道婆带来了轧棉机、大弓和多锭脚踏纺车(可能都源自印度)。[15]之后,中国纺织业的又一项重大发明是轧光辊(calendering roller),用于修整布匹,使其具有光泽。在1700年至1730年间,在一个轧光行业的集中地区,雇用的人数从6人激增到近万人。棉花生产的其他部门也相应扩张。与此同时,再看中国的丝绸行业,随着经济的发展,奢侈品的需求量节节攀升,在丝绸上织造复杂图案的精巧的提花机(图6.1)也越来越普及。而这些发展可能与波斯使用的类似织机有所关联。
中国的技术系统显然不是闭塞的;创新和生产规模扩张未曾停歇,有效地应对了资源匮乏(恰恰鼓励了创新)和劳动力增长(这一点则限制了对节省人力的机器的使用)所带来的压力。然而,中国(及其他地区)却没有产出足够的技术类书籍,这表明他们的创新是在经验和工艺的基础上进行的,而没有技术文献中所注重的分析性思考。就这点看来,这些文化(和分析性文化相比)可能确实面临着技术发展的障碍,因为对于许多技术而言,仅靠手工艺匠人的操作所能带来的技术改进毕竟是有限的。[16]例如,现在人们知道,生长在富含钙质土壤上的茜草植物制成的染料能产生特别深的红色。传统上,手工业者根据经验调整工艺,以处理不同质量的茜草,但完全不了解钙及其影响。这种经验论操作最终会走到尽头,无论是在这个领域还是其他方面,要打破尽头上的阻碍,通常需要更仔细地分析特定的工艺,并将其中涉及的许多因素概念化(conceptualize)。记录数据及进行化学分析是很重要的。以18世纪40年代土耳其的茜草红染剂引入法国后取得的经验为例。法国化学家迪阿梅尔·德·蒙索(Duhamel de Monceau)很快认识到钙(或石灰)有助于茜草加深红色,在这一坚实的基础上,提出改进建议就更可行了。[17]

图6.1 由两个人操作的提花机,其中一个人负责实际织造,另一个人则坐在高处,控制图案的变化。这些精巧的织机在中国的丝绸工业中被广泛使用了几个世纪,至今生产高质量丝绸的手工业还在使用(摘自焦秉贞《耕织图》,基于公元1145年赠送给宋朝皇帝的楼璹的原画册重绘)
随着机械技术的发展,可对比的分析和概念化的程序,往往依靠测量和比例绘图。据说比例图是由意大利建筑师菲利波·布鲁内莱斯基(Filippo Brunelleschi)在公元1420年之前发明的。当然,自那时起,建筑师和地图绘制者也开始越来越多地按比例绘制图纸,很快,像英国人马修·贝克(Matthew Baker)这样的船工也开始这样做。船舶设计中使用的另一种技术是按比例建造模型。伽利略,这位数学家兼使用望远镜的先驱者,在他1638年《论两种新科学及其数学演化》(Two New Sciences)的专著中提出了测算、比较模型与真实尺寸实物强度的原则。这相当于提出了另一种新的分析方法。伽利略的理论被应用于(比如在17世纪70年代和18世纪90年代的)管道、横梁和桥梁的模型测试,其测算结果也用在全尺寸实物的建设上。(https://www.daowen.com)
我们在这里强调印刷,是因为如前所述,随处可得的书籍可以培养分析性思维的习惯。这一点在中国、日本和西方可能都是一样的。但李约瑟认为,虽然许多17世纪的欧洲人将这种分析应用于机械学科,但在中国,具有同样思维习惯的人则更有可能将其应用于分析公文或解决语言学难题。[18]
这种兴趣差异的一个结果,也体现在对钟表的态度上。在西方,时钟被认为具有宇宙论的深远意义,代表了太阳在天空的穿行,并暗示了行星的复杂运动。在11—12世纪的中国和伊斯兰诸国(见第二章),学术界对天文钟的研究表明,人们已经尝试过对机械原理进行一些概念化梳理。这两个文明在数学方面齐头并进,伊斯兰世界的三角学和代数尤为突出。但是到了1601年,当耶稣会教士利玛窦(Matteo Ricci)向中国皇帝介绍欧洲的时钟时,他在报告中称中国并没有真正研究数学的人,那里也没有什么新的创造出现。公元1100年以前制造的东方大钟已不复存在,其背后的思考也已经被遗忘。因此,中国引进欧洲钟表时,并没把它和宇宙奥秘联系到一起。中国的手工业者从欧洲同行那里学到了如何为鉴赏家们制作钟表,而鉴赏家们——与在欧洲一样——则主要把这些仪器视为美丽精巧的机械奇观。[19]
在有些地方,天文观测站是传播数学概念、钟表技术和一些技术图纸绘制技巧(特别是比例尺地图)的特色机构。在前几章中,我们注意到印度、伊斯兰诸国和中国都有天文台的存在。钟表和数学之所以未能在亚洲达到欧洲那样蓬勃发展的状态,与这些天文台未能兑现它们的早期承诺有关。但在16世纪的印度,可能是在阿克巴统治时期(1556—1605),贝拿勒斯城古老的天文台得以修复。后来,在欧洲天文学的影响下,印度和中国的其他天文台也都得到了改装和重建。
在伊斯兰世界,1575年至1577年间,伊斯坦布尔建了一个天文台,这是一场时钟在哲学和数学方面的小小复兴,但意义非凡。它不仅配备了天文仪器,还为方便进行地理工作而装配了地球仪和地图。[20]地图中可能包括皮里·雷斯(Piri Reis)的作品,他是一名土耳其海军军官,因公元1521年前绘制的地中海港口和大西洋地图而闻名。而负责天文台的塔居丁(Taqial-Din)学习了早期的伊斯兰机械学作品,并受13世纪贾扎里作品(见第二章)的影响,编写了自己的机械著作。1565年,塔居丁撰写了关于钟表机械的著述,其中谈及西方所有最新的设计。他还为天文台建造了一个时钟,但他也注意到从荷兰和德国进口的钟表价格十分低廉,由此怀疑土耳其的钟表商们是否能够与之竞争。伊斯坦布尔的天文台并没能开放很久:由于受到抵制印刷术的保守分子们施加的压力,它很快就被关闭了。由此,皮里·雷斯的地图和塔居丁的技术书籍几乎断绝传承,而在枪炮发展中发挥了主导作用的各个帝国,也未能为新技术思想生根发芽而提供土壤。就未来的发展而言,重要的不仅仅是各种硬件,还有制图、图表和印刷书籍背后的那些思想理念。
从这个角度来看,亚洲最重要的发展,是17和18世纪日本出版的技术书籍、中国少数的科学著作、印度凤毛麟角的科技事件(如17世纪30年代在泰姬陵的设计中使用模型,以及18世纪末一些印度造船者系统性地运用了比例图来造船)。这样的例子不多,而且彼此间是孤立的;而西方正累积、孕育着潜在新技术的巨大优势,这都要归功于把技术上的疑难问题概念化的能力,而且这种能力还在不断提升。