文明之光：中國(guó)古代科技的源流

孫小淳

中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院院長(zhǎng)、教授，中國(guó)科學(xué)技術(shù)史學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。

本書(shū)是作者撰寫(xiě)的中國(guó)古代科技通史，分析了中國(guó)古代科技思想的特征，并放在世界發(fā)展的大背景中，揭示了中國(guó)的重要發(fā)明與創(chuàng)造之所以取得成功的深層原因。同時(shí)，作者以豐富的歷史事實(shí)和明確的邏輯線(xiàn)索，系統(tǒng)地闡述了中國(guó)古代科技的起源、發(fā)展和轉(zhuǎn)變，從四大發(fā)明到農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、天文、地理等多個(gè)領(lǐng)域，通過(guò)具體實(shí)例揭示了中國(guó)古代科學(xué)的精神內(nèi)核和方法論，展示了科技如何在中國(guó)的歷史長(zhǎng)河中推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和文明的發(fā)展。

文明就此拉開(kāi)序幕。

對(duì)于文明的起源，英國(guó)科學(xué)史家W.C.丹皮爾（Sir William Whetham Cecil Dampier）曾經(jīng)有過(guò)總結(jié)：“在歷史的黎明期，文明首先在中國(guó)以及幼發(fā)拉底河-底格里斯河、印度河和尼羅河幾條大河流域從蒙昧中誕生出來(lái)。”人類(lèi)歷史從此進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。

除了長(zhǎng)江、黃河這兩條“母親河”之外，中華文明發(fā)源于多元化的地理環(huán)境之中。中國(guó)位于亞洲的東部，西起帕米爾高原，東臨太平洋，北抵黑龍江，南達(dá)南海諸島，陸地面積約960萬(wàn)平方千米。中國(guó)的地形呈西高東低之勢(shì)，好像三級(jí)巨大的臺(tái)階：東南沿海和近海地區(qū)為第一臺(tái)階，海拔大多在200米以下；云貴高原、四川盆地、黃土高原、新疆和內(nèi)蒙古高原構(gòu)成第二臺(tái)階，海拔在1000-2000米；青藏高原為第三臺(tái)階，海拔在4000米以上，還有世界最高的喜馬拉雅山脈，號(hào)稱(chēng)“世界屋脊”。中國(guó)背靠亞洲腹地而面向浩瀚的太平洋，不但是一個(gè)有著廣闊腹地的大陸國(guó)家，而且也是一個(gè)面向海洋并且擁有廣大海疆的海洋國(guó)家。

中國(guó)地域遼闊，南北地理緯度相差很大，有不同的氣候，從北往南跨越了寒溫帶、溫帶、暖溫帶、北亞熱帶、中亞熱帶、南亞熱帶和熱帶。自然環(huán)境可分為三個(gè)大自然區(qū)：東部季風(fēng)帶、西北干旱區(qū)和青藏高寒區(qū)。東部季風(fēng)區(qū)大約占中國(guó)大陸面積的45%，是中國(guó)經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的主要地區(qū)。西北干旱區(qū)地處內(nèi)陸，干旱少雨，多沙漠和草原，歷來(lái)是我國(guó)重要的牧場(chǎng)。青藏高寒區(qū)地勢(shì)特高，水分不足，植被稀少，經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展受到很大的制約。

世界上古老的文明都是在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的基礎(chǔ)上形成的。我國(guó)的東部季風(fēng)區(qū)按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的適宜情況大致上又被劃分為東北、華北、華中、華南和西南五個(gè)地區(qū)。東北地區(qū)緯度最高，冬季漫長(zhǎng)而氣候嚴(yán)寒，森林資源十分豐富，在史前時(shí)期適合狩獵和采集，不適合發(fā)展農(nóng)業(yè)。華南地區(qū)位于我國(guó)最南部分，是高溫多雨、四季常綠的熱帶-亞熱帶區(qū)域，自然資源十分豐富，但由于資源過(guò)于豐富而沒(méi)有生產(chǎn)壓力，加之多山而少平地，農(nóng)業(yè)的發(fā)展比較滯后。西南地區(qū)的氣候接近于華南地區(qū)，但地勢(shì)較高，同樣多山而少平地，也不利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展。適合發(fā)展農(nóng)業(yè)的地區(qū)就是華北和華中兩個(gè)地區(qū)。

華北地區(qū)屬于中緯度暖溫帶季風(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷，大陸性氣候的特點(diǎn)比較明顯。該地區(qū)黃土廣泛分布，從更新世早期開(kāi)始，西北風(fēng)把蒙古高原的沙塵吹向整個(gè)華北大地，形成了世界上面積最大、堆積最厚和發(fā)育最全的黃土。黃土質(zhì)地疏松，比較肥沃，因此在河谷和平原地帶適宜發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)。華北地區(qū)還有黃河貫穿全境。黃河發(fā)源于青藏高原巴顏喀拉山支脈的卡日曲，經(jīng)青藏高原、黃土高原和華北大平原注入渤海。黃河水流由于帶有大量的泥沙，導(dǎo)致河床不斷淤高，河流不斷改道，歷史上的黃河入海口可以南至長(zhǎng)江，北至天津的海河，整個(gè)華北大平原主要是由黃河的泥沙淤積而成。這里土壤發(fā)育良好，礦物質(zhì)養(yǎng)分豐富，適于發(fā)展旱地農(nóng)業(yè)，水洼地帶也可以發(fā)展水田農(nóng)業(yè)。

華中地區(qū)屬于濕潤(rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候，冬溫夏熱，四季分明，降水豐沛且季節(jié)分配比較均勻。本地區(qū)江河縱橫、水網(wǎng)密布，湖泊星羅棋布。中國(guó)最大的河流——長(zhǎng)江流經(jīng)本地區(qū)，區(qū)域內(nèi)有四大淡水湖鄱陽(yáng)湖、洞庭湖、太湖和洪澤湖，有較長(zhǎng)的海岸線(xiàn)和眾多島嶼，水產(chǎn)資源豐富，水上交流也十分方便。本地區(qū)有肥沃的長(zhǎng)江中下游平原，水熱條件都很優(yōu)越，適宜種植水稻等農(nóng)作物，歷來(lái)是我國(guó)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)。

華北地區(qū)與華中地區(qū)是農(nóng)業(yè)發(fā)生和發(fā)展的兩大溫床，比西亞和中美洲的兩個(gè)農(nóng)業(yè)溫床要大得多，是中國(guó)的農(nóng)業(yè)核心地區(qū)。二者緊相毗連又各有特色，它們的發(fā)展對(duì)于中華文明的起源、文明特點(diǎn)的形成以及往后的發(fā)展道路都具有十分深遠(yuǎn)的影響，是中華文明的搖籃。

中華文明發(fā)生的地理環(huán)境還有一個(gè)顯著的特點(diǎn)，就是四周有天然的屏障。西部有帕米爾高原，由此往東北走有天山、阿爾泰、戈壁沙漠、大小興安嶺和黑龍江，往南折有長(zhǎng)白山等；從帕米爾高原往東南走有喜馬拉雅山、橫斷山脈和與中南半島交界的一系列山脈；東部和東南部則是廣闊的海洋。在史前和上古時(shí)期，這些屏障難以逾越，加上世界上幾個(gè)最古老的文明發(fā)祥地離中國(guó)都很遠(yuǎn)，所以中華文明的起源應(yīng)該是本地發(fā)生的，是原生性的文明。當(dāng)然，這并不排除人類(lèi)文明發(fā)展到一定階段后，人類(lèi)交通能力增強(qiáng)，中華文明與其他文明之間的交流也不斷增多。

在中國(guó)的大地上，大約在地質(zhì)上的更新世早期就開(kāi)始有人類(lèi)活動(dòng)。安徽繁昌人字洞、河北陽(yáng)原泥河灣等地發(fā)現(xiàn)了200萬(wàn)年以前的人類(lèi)使用的石器。云南元謀上那蚌村更新世早期地層中也出土了石器和人類(lèi)牙齒化石，距今大約為175萬(wàn)年。此外，在湖北建始高坪龍骨洞和鄖縣龍骨洞采集的人類(lèi)牙齒化石被認(rèn)為是屬于早更新世早期直立人。關(guān)于人類(lèi)的起源，盡管目前普遍的看法是人類(lèi)最初起源于非洲，而后擴(kuò)散到亞洲等地，由于遺傳和進(jìn)化的作用，造成了群體變異和地區(qū)性的連續(xù)特征，但是中國(guó)的有關(guān)發(fā)現(xiàn)也不能忽視。

中國(guó)晚期直立人的資料相對(duì)來(lái)說(shuō)比較豐富，其中比較重要的是陜西的藍(lán)田人和北京周口店的北京人。藍(lán)田人的年代在距今110萬(wàn)年和65萬(wàn)年之間。北京人的年代在距今46萬(wàn)年和23萬(wàn)年之間。北京人是世界上較早發(fā)現(xiàn)的直立人之一。

人類(lèi)進(jìn)化到晚期智人就成為了現(xiàn)代人，而現(xiàn)代人是有種族區(qū)別的。世界上有三大人種：蒙古人種（黃種）、歐羅巴人種（白種）和尼格羅人種（黑種）。中國(guó)是蒙古人種的主要分布區(qū)。在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的晚期智人化石已經(jīng)具備了蒙古人種的基本特征，而在新石器時(shí)代遺址中發(fā)現(xiàn)的大量人骨的體質(zhì)特征都是蒙古人種，因此，中國(guó)是蒙古人種的故鄉(xiāng)。但是在三千多年前，一些歐羅巴人種進(jìn)入新疆，之后更有少量進(jìn)入內(nèi)地，華南一些地方甚至有尼格羅人種的成分。所以就人種而言，中國(guó)雖然一直以蒙古人種為主，但也有少數(shù)其他人種的混入。

與種族不一樣，中國(guó)的民族主要是依據(jù)語(yǔ)言和文化等特征來(lái)劃分的。當(dāng)代中國(guó)是以漢族為主體，結(jié)合五十五個(gè)民族的統(tǒng)一多民族國(guó)家。各民族有相對(duì)聚居的地方，也有同漢族或別的民族雜居的情況，相互通婚也不少，關(guān)系非常密切，形成了中華民族“多元一體”的格局。

從舊石器時(shí)代起，到新石器時(shí)代止，中國(guó)形成了比較明顯的文化區(qū)系，以中原地區(qū)為核心，以黃河流域和長(zhǎng)江流域的若干文化區(qū)為主體，再聯(lián)系周?chē)S多區(qū)域性文化，為往后多元一體的民族格局奠定了基礎(chǔ)。古史傳說(shuō)也告訴我們，中華民族的起源是多元而非一元。在夏商周華夏民族形成之時(shí)，東方有強(qiáng)大的夷人族群，西方有遠(yuǎn)古的羌戎族群，南方有蠻人，北方有狄人。漢族的前身，歷史上所說(shuō)的華夏，是這些民族共同融合而成的，形成所謂的華夏文明或中華文明。

獨(dú)特的地貌及民族的不斷融合使得中華文明形成了獨(dú)一無(wú)二的華夏文化，并反映在我國(guó)古代的神話(huà)傳說(shuō)之中。研究我國(guó)古代神話(huà)史的袁珂認(rèn)為，神話(huà)和別的藝術(shù)一樣，是反映一定社會(huì)生活的。我國(guó)的神話(huà)中所歌頌的具有威望的神，或是神性的英雄，幾乎無(wú)一不與勞動(dòng)有關(guān)。像嘗試百草的神農(nóng)、教導(dǎo)民眾筑木為巢的有巢氏、治理洪水的大禹等，無(wú)一不是遠(yuǎn)古時(shí)代重要技術(shù)的發(fā)明家，中國(guó)的上古神話(huà)史可以說(shuō)是一部原始工藝的發(fā)明史。這些勞動(dòng)者、發(fā)明者既是多元一體的中華民族的共同先祖，也是被先民賦予了神格的神明。這或許從某些方面展示了中華文明最具有獨(dú)特性的一面，面對(duì)自然心存敬畏，卻又不完全將自身的命運(yùn)訴諸全智全能的神，而是崇敬那些通過(guò)征服自然、掌握自然規(guī)律進(jìn)而改造人們生存環(huán)境的發(fā)明家們。中華文明便是如此充滿(mǎn)著對(duì)于勞動(dòng)與創(chuàng)造的熱情和勇氣，這形成了文明的獨(dú)特氣質(zhì)。