中国“副产品”:揭开古代科技源头,难怪中国长期世界第一
美国学者罗伯特·坦普尔曾经指出:“长期以来,这些和许多其他的中国的原创成果,一直都被遗忘,或是蒙在鼓里。那些奠基现代世界的发明与发现,可能有一半以上均来自古代中国。”
虽然这一论断有些颠覆认知,但却是客观事实,比如除了四大发明之外,眼镜、牙刷、火枪火炮火箭水雷、燃气管道、钻井技术、钢铁等等,其实都是中国原创发明,只是鲜为人知罢了。
问题在于:中国古代为何会有如此之多的原创发明,很多科技成果是如何发明出来的?其实,中国古代的很多科技成果,多数都是“副产品”,比如以下三个:
烧砖,是最广泛、最实用的一种建筑材料,但烧砖却是制陶业的副产品,现代考古揭开了其中演化过程。
在制陶过程中,古人发现被焚烧过的泥块,也就是“红烧土块”,坚硬而防水,于是将少许这种土块用在了夯土墙体上,还有更碎的用于铺路,一般用于通往重要场所的路,比如祭祀重地。
接下来,出现了“红烧土房”,就是用火将四面墙体焚烧一遍,这样墙体就会更坚硬而防潮,比如仰韶村遗址中首次出土草拌泥红烧土墙体材料,但这种成本较高。
当然,上述烧砖演化是“线性”表述,实际上部分地区在4000多年前还有红烧土房。但烧砖大致演化过程是红烧土块-红烧土房-半规整的红烧土块-规整烧砖,最后出现规整泥砖(此前是夯土)。
总之,烧砖是货真价实的制陶副产品,且有符合逻辑的演化链,这一点与西方烧砖不同,西方烧砖史令人费解,距今万年时就知道制作较为规整的泥砖等,然后到5000多年前开始烧砖。
冶铁术起源于何地,这个问题还有不小的争议,但铸铁技术却是毫无争议的源于中国,因为铸铁需要硬核炉温要求,西方炉温达不到。
所谓铸铁,就是通过1100度以上的高温(14世纪前西方使用的“块炼铁”,炉温在900度左右,得到的是半融合海绵铁,切割成小块后锻打成器),冶炼出液态铁,然后浇铸于模具成型。同时,中国还发明了高炉冶铁,古荥阳汉代冶铁遗址的汉一号冶铁高炉单日生铁产量约1吨。
因为很多铜矿属于铜铁伴生矿,比如湖北大冶的铜录山古铜矿就是铜铁共生矿,商周已能将铜铁分离。由于中国早在夏代已有鼓风设备,夏家店遗址有相关证据,当时已有早期瓷器(硬性炉温要求在1200度以上),炉温满足了铸铁冶炼需求。当然,铁的熔点较高,但加了碳之后会变低到1100度以上,不过碳多了之后就变成了“生铁”,碳少是熟铁,钢的含碳量介于生铁与熟铁之间。
总之,中国高炉铸铁技术,其实就是制陶、冶铜的水到渠成的副产品,是漫长劳动实践过程中的产物,不是什么天才灵光一现后的结果。
我们都知道,“纸”对于人类文明的意义极其重大,这是基础性的重大发明,至少可比十个诺贝尔奖。问题是,“纸”是如何被发明出来的呢?其实,纸是丝织业的副产品。
春秋战国时,中国采取“漂絮法”处理“次茧”(比如恶茧、病茧、废茧、破茧等,难以缫丝,以往只能将之浪费),就是用水煮熟次茧,脱除胶质,手工将把茧剥开加以洗净,然后放到浸没在水中的篾席上,用棒反复捶打,直到茧衣被捣碎,彼此连成一片取出。
当然,汉代后采取“水力”捶打,汉代《汜胜之书》提及“蚕连,以流水击之,乃解”,用水力捶打漂洗,解决结块,最终晒干让其变成蓬松的丝绵。
笔者在这里吐槽一句,中国纸与古埃及“莎草纸”,虽然两者都带有“纸”,但两者却截然不同,莎草纸其实应该叫“莎草席”,不像中国纸的纤维全部打乱重组,不知谁将之翻译成极具误导性的“莎草纸”。
因为很多科技是“副产品”,所以中国古代科技基本都有漫长的铺垫,都有完整的演化链,都能找到相应源头,发展演化脉络基本清晰。
与中国不同,中国以西的国家较小、人口较少,也比较零碎,没有办法像中国这样社会化大生产,与科技相关的实践较少,按理说科技应该远不如中国才对,但偏偏包括古希腊、古罗马在内的西方古国,神奇的一塌糊涂,大师们灵光一现就有重大发明发现,不需要铺垫和积累。