《中国古代科技遗产》:用古人智慧,点亮科技之光
2025-11-17 14:32:00 来源:大众新闻 作者:张九龙
中国是世界文明古国之一,在广袤土地上,散布着各个时期的文化遗产。从半坡遗址、良渚古城遗址到登封观星台,从四川都江堰、广西灵渠到新疆吐鲁番坎儿井……近期,由广西科学技术出版社“知了”品牌出版的《中国古代科技遗产》一书,选取了中国古代38项代表性遗产,多角度阐述其科学内涵、遗产故事、人文价值,为科技遗产保护和开发事业开拓新视野。

38项文化遗产 见证中国科技特色
很长时间以来,“中国古代究竟有没有科学”,一直是个颇具争议性的话题。学术界对此分为两派:一方认为中国古代有“农医天算”四大学科,这些当然都是科学;另一方则认为现代科学是从古希腊科学发展而来的一套知识系统,中国的知识体系与之关系很远,甚至没有关系,不算科学。
其实,这场争议的核心,在于“如何理解科学”。现代科学有“做拷问型实验”和“普遍使用数学”两个特点。如果以此为标准,古希腊也不符合,但却没人否认古希腊对科学的贡献。
按照文明发展规律,世界应当存在多种科学系统和科学发展模式,而中国古代科学就是其中一种。
正如李约瑟在《中国科学技术史》中所说:“(中国人)在许多重要方面有一些科学技术的发展,走在那些创造出著名的希腊奇迹的传奇式人物的前面,和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱,并在公元3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平。”
长城是世界上工程量最大的一项古代军事建筑,涪陵白鹤梁是世界第一古代水文站,自贡燊海井是世界上第一口超千米深井,中国大运河是世界上通航时间最长、空间跨度最大的运河……这些文化遗产,无一不闪耀着科技的光辉。
华夏先民创造的观星台、观象台、水文站、星图,标志着古人对自然的求知和探索;矿山、房屋、桥梁、水利工程、手工业作坊,彰显了古人利用自然、改造自然的智慧和技巧。众多具有科技特点和价值的文物或文化遗产,毫无疑问也是科技遗产。
科技遗产最早也叫作科学遗产。1956年7月,时任中国科学院副院长竺可桢,在中国自然科学史第一次科学讨论会开幕式上,作《百家争鸣和发掘我国古代科学遗产》主题报告,要求科学史工作者正确估计中华民族在世界文化史上所占的地位,充分发掘古代科学遗产,用古人的经验丰富我们的科学知识,为社会服务。
“古为今用”成为此后的重要方向。屠呦呦团队成功发现青蒿素,就是一个典型的例子。20世纪60年代末,以屠呦呦为代表的中国科学家,从系统收集整理历代医籍、本草、民间方药入手,寻找对抗疟疾的方法。屠呦呦领衔的医学团队,从东晋医家葛洪编撰的医学方书《肘后备急方》中得到启发,推进了抗疟药青蒿素的发现和研制,在全球特别是发展中国家,挽救了数百万人的生命,并因此获得了2015年度诺贝尔生理学或医学奖。
类似的例子,还有席泽宗从中国古代历史记载中,整理出《古新星新表》,为今天天文学所用;吴文俊从《九章算术》中,获得机械化和构造性算法的启发,开创了数学机械化。这些例子都说明中国古代科学道路具有独特性和有效性,而且在今天也有可能发挥作用。
如今大半个世纪过去,我们对科技遗产的理解已大大拓展,不再执着于它在世界科技史上的排名,而是在人类文明互鉴的大背景下,研究古代的发明与发现,审视古人的智慧与技巧,重视保护和传承,展开古与今的对话,从历史中找寻对当下和未来的启示。
近百年来的考古发现,证实了中国有“一万年的文化史”和“五千多年的文明史”。《中国古代科技遗产》以“文明蕴化”开篇,以史前遗址考古为叙事起点,从记数符号、观象器物、工具、建筑、陶器、纺织品等点滴细节,带领读者寻访先民科学认知积累和手工技艺提升的过程。
进入有文字记载的时期,考古发现和存世文物相当丰富多元。为此,该书划分了科学认知、水利农田、铜铁技艺、手工业态、营造精华、交通津梁、航海技术和古城要塞等板块,分类探讨古人认识自然、利用自然和改造自然的活动。
科技遗产具有科技史属性,同时也具有考古、文物、文化遗产属性,涉及多学科交叉,是图书出版的新领域。用什么尺子来界定研究对象?该书的标准是,须为全国重点文物保护单位或入选年度重大考古发现名单;列入《世界遗产名录》或其他世界级遗产名单,如全球重要农业文化遗产、世界灌溉工程遗产名录;或入选全国工业遗产名单。
揭示科技原理 多维度讲述故事
切换读者视角,注重代入感,注重整体景观和细节观察的平衡,是《中国古代科技遗产》的特色。所谓代入感,是指走近博物馆,先看到大门或入口,仔细观察,可知其造型大都蕴含了设计者的匠心,体现出设计者对遗产和周边环境的理解。如西安半坡博物馆大门,取半坡先民房屋门前雨篷的大“叉手”造型;又如陶寺遗址博物馆的外形,俯瞰是一个“中”字,突出了“最初的中国”理念。秦始皇帝陵铜车马博物馆没有大门,而是利用现有地形五六米的高差,采取下沉式设计,顶面为覆土绿化,入口及整体建筑消隐于林荫中。参观者沿坡道走入地下,就像是进入墓道,从而营造出神秘感。
在揭示科学原理和特点方面,该书做了许多新尝试。如将苏州古典园林的空间拆解为围墙、建筑、山石、水体、植物等要素,尝试分析可见要素与要素之间的关系,提出其具有数学拓扑学的特性。又如哈尼梯田,从科技方面分析其成为观光胜地的原因,注重阐明“森林—村寨—梯田—水系”四素同构的大生态系统价值。
对于技术细节的关注,同样令人耳目一新。人人皆知赵州桥是历史悠久、跨度最大的石拱桥,但对建桥用的腰铁几无概念。书中指出,为避免各道并排的弧形石砌券分离,工匠李春特意将每道弧形石砌券,设计成在桥的两头略大、逐渐小幅度向桥拱中心收小的形态。而且,各拱券相邻石块的外侧都穿有腰铁,各道拱券相邻石块在拱背上也都穿有腰铁,以此把拱石紧紧连接起来。

赵州桥拱券外侧密密麻麻的“蝴蝶结”,就是腰铁。配图 新华社
合格的科普作品,既要讲知识,也要讲故事。在书中,每处科技遗产都有故事,或是历史的故事,或是发现的故事,抑或是当代研究、保护的故事。
历史的故事如都江堰,可以追溯到2000多年前的战国时期,李冰被秦昭王任命为蜀郡太守,主持修建都江堰水利工程,立下千秋功业。
发现的故事如良渚遗址。1936年,西湖博物馆的年轻职员施昕更参加杭州古荡遗址发掘,他注意到发掘出土的石器与家乡良渚一带常见的石器相似。他急切地回到家乡,搜集了多件石器,并报告上级领导,引起了重视。1938年,施昕更在艰苦条件下出版了《良渚:杭县第二区黑陶文化遗址初步报告》。然而很不幸,次年施昕更染病逝世。历史没有忘记他,正是从施昕更的发现开始,经过几代考古工作者80年的努力,一个兴建于5000多年前的王国古城被揭露,为实证中华五千年文明提供了重要的实物依据。
当代研究的故事如长城。自2003年起,天津大学建筑学院教授张玉坤带领团队启动长城研究,将田野调查与现代科技结合,逐步摸清了一整套有关长城防御体系、烽燧驿站的运行模式。2018年,该研究团队启动“长城全线实景三维图像”采集工程,利用无人机超低空飞行,对明长城全线进行厘米级、无盲区拍摄,发现了如“暗门”等很多长城的秘密,让我们得以更全面地认识长城。
当代保护的故事如涪陵白鹤梁。自1993年起,为了保护白鹤梁题刻,文物部门组织征集白鹤梁题刻保护方案,先后有“水晶宫”“高围堰”“白鹤楼”等6个方案被提出。以上方案虽各有特点,但都不够理想。2001年2月,就在倾向采取“就地保存、异地陈展”方案的关键时刻,中国工程院院士葛修润提出“无压容器”原址保护方案。经过比较论证,最后,参与论证的各方专家都对葛修润的方案给予认可。如今,工程实施效果已得到时间的检验,成为一段佳话。
也有些保护情况比较复杂。如应县木塔的维修,近20年来,就有“落架大修”方案、“全支撑”方案和“上部抬升”方案,目前还是很难统一认识,进入操作阶段。对此,书中给予了客观说明,没有回避问题。
其实,科技遗产还有很大可拓展空间。科技实验、科技研究、科技观测、科技设施与设备、科技建筑、科技碑刻、科技人物、科技文献……相关的物质、非物质文化遗产可谓浩如烟海。将中国的科学文化与文化自信结合起来,是对历史的尊重,也是对未来负责。我们有责任把历经沧桑留下来的中华文明瑰宝呵护好、弘扬好、发展好,不断讲出遗产发现、研究和保护的新故事。
【编辑:张晓芮】
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