秦朔:在李鸿章故居,我想到了李约瑟难题
2019-01-13 11:54:11
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作者:秦朔 

来源:秦朔朋友圈

数千年来未有之变局

2018年岁末,我又一次到合肥的李鸿章故居参观。

“三百年来伤国步,八千里外吊民残。”李鸿章遗诗中的两句话,刻画了100多年前的中国和中国人的命运。

李鸿章1823年生于合肥,官至直隶总督兼北洋通商大臣,1901年卒于北京。《汉书·天文志》中说,夫天运三十岁一小变,百年中变,五百年大变,李鸿章遇到的则是“数千年来未有之变局”。

1874年,李鸿章上《筹议海防折》。“今则东南海疆万余里,各国通商传教,往来自如,麇集京师及各省腹地,阳托和好之名,阴怀吞噬之计,一国生事,诸国构煽,实为数千年来未有之变局。轮船电报之速,瞬息千里,军器机事之精,工力百倍……又为数千年来未有之强敌。”

此处所说变局,一是中外关系,二是现代化程度。堂堂中土之国,现在变成受压和落后者。

李鸿章知道靠“古方”应付不了变局,必须变革,遂从19世纪60年代起主办洋务,修铁路,通电报,创办近代军用和民用企业,建立北洋水师,培养新式人才,揭开了中国近代化的序幕。但整个大清国如“一件破屋”,他这个裱糊匠再能干,又能有何结果?由于对外开展“和戎”外交,代表清政府签订了一系列不平等条约,李鸿章一直背负着卖国误国的骂名。

李鸿章说,“我办了一辈子的事,练兵也,海军也,都是纸糊的老虎,何尝能实在放手办理?不过勉强涂饰,虚有其表,不揭破犹可敷衍一时。如一件破屋,由裱糊匠东补西贴,居然成一净室,虽明知为纸片糊裱,然究竟决不定里面是何等材料,即有小小风雨,打成几个窟笼,随时补葺,亦可支吾对付。乃必欲爽手扯破,又未预备何种修葺材料,何种改造方式,自然真相破露,不可收拾。但裱糊匠又何术能负其责?”虽是为己辩护,但个中苦处,值得后人三思。

我写此文不是要评李鸿章,而是在参观中,看到清军兵器和洋枪洋炮之间的巨大差距。李鸿章的淮军当时能崛起,也是靠洋枪洋炮武装自己。

火药是中国发明的,为什么清朝军队最后还要用弓箭长矛大刀对抗外敌的步枪机关枪和大炮?中国到底是怎么落后的?

李约瑟难题的解释

脑子里首先跳出鲁迅的说法,“外国用火药制造子弹御敌,中国却用它做爆竹敬神;外国用罗盘针航海,中国却用它看风水;外国用鸦片医病,中国却拿来当饭吃。”

此类例子还有很多。比如北宋的沈括就建了天文观测台和浑天仪,每晚三次测量行星的位置,连续五年,但他并未利用测量的数据去推导控制行星运动的数学规律,而是试图找到星相与现实世界之间的所谓关联性。

“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?”这是英国学者李约瑟提出的难题。在他看来,中国的古代科学(尤其是技术)非常发达,指南针、造纸术、火药、机械钟、铸铁、马镫、船尾舵、桨轮船等都是从中国传到欧洲的。但在现代科学的时代,中国落后了。现代科学是“把理性与经验结合起来,把经受住受控实验检验的关于外在世界的假说系统化”,即数学假说与受控实验的密切结合。中国的落后,不是停滞不前,而是被指数式发展的现代科学迅速超越了。

李约瑟认为,中国被超越的原因有三个。

首先,中国是一大片连起来的农耕陆地,很早就形成了统一帝国,资源丰富,自给自足,向外求取的动机并不强烈,社会有某种自发趋于稳定的倾向。中国人自己的总结是“划疆自守,不事远图”。而欧洲实际是一个由独立城邦构成的群岛,有一种内在的不稳定性,追求海上贸易,自身又缺乏贵金属,对不能生产的丝绸、棉花、香料、茶叶、瓷器等有持续的欲望。这一向外的扩张,带动了天文、海洋、机械运动等方面的知识探寻;

其次,中国的官僚主要由儒家知识精英充当。“重义轻利”,商人处于边缘地位,“君子不器”,科学家和工匠处于附属地位,如明末的宋应星是科举考试失败后才去写《天工开物》的,但他说,不会有官员去读;

第三是宗教的原因。欧洲许多基督教背景的科学家毕生寻找“上帝赋予自然的法则”,促成了牛顿范式的机械宇宙观的形成,而中国人不相信自然秩序“是由一个理性的立法者规定的”,也就“不认为可以通过观察、实验、假说和数学推理等方法来破解或重新表述”。中国未能从以经验为主的技术变迁方式转变为以科学为指导的实验方式。

中国不少学者发表过和李约瑟类似的观点。比如认为中国“秦汉以后,人心梏于时学。其察物也,取其当然而不求其所以然”(任鸿隽,1915),认为“中国文化主张追求内心的幸福,而不追求对外在事物的理解和控制”,“以知识为末技”(冯友兰)。钱穆则指出,在儒学影响下,读书人“专应科举、做官、谋身家富贵”,朝廷将《五经大全》《四书大全》《性理大全》一类东西以强制方法作为学校教育和科举考试的内容,儒学教化深入民间。但这些和科学都不相干。

爱因斯坦也关心过“中国有无科学的问题”。他说,西方科学的发展以两个伟大的成就为基础,即希腊哲学家发明的形式逻辑体系(在欧几里得几何学中),以及(在文艺复兴时期)发现通过系统的实验可能找出因果关系。这些中国都没有。李约瑟说,中国人认为万物之所以能够和谐并作,是因为它们都属于一个等级分明的整体,中国人不相信“有一个外在于它们的最高权威在发布命令”并进行根本性的探究。

由于中国人对追根究底地探索自然的法则、原理兴趣不大,所以其所创造的文明,更偏向于能工巧匠式的工艺型文明,而不是科学知识驱动的文明。林毅夫在回答“李约瑟难题”时说,在前现代时期,大多数技术发明源自于工匠和农夫的经验,那时中国人口多,经验丰富的工匠和农夫也多,因而科学技术就愈先进;而现代技术发明主要是在科学知识的指导下通过实验获得的,还靠经验就不行了。央行行长易纲2018年也写过一篇文章,他的基本看法是,中国的文字的模糊性和形式逻辑的缺乏阻碍了科学理论的建立,阻碍了技术的发展、传承和进步,“形式逻辑在中国没有发展的结果是,我们这个文明见长于归纳,但是缺少形式逻辑,缺少演绎的、严格的框架。”

中国火器的领先与落后

现在回到武器这一具体问题上。我查了不少资料,特别是读了李伯重的《火枪与账簿:早期经济全球化时代的中国与东亚时代》,大致梳理出一个脉络:

在唐宋时期,中国的火药、火器是走在世界前面的。火药出现前,武器设计受人类肌肉力量的限制,火药出现后,武器设计更多回应技术的要求。在文献中,唐昭宗天祐元年(公元904年)就有用火药打仗的记录,所谓“发机飞火”。11世纪的兵书《武经总要》里有世界现存最早的火药配方。

宋代发明了火器,比冷兵器有巨大优势。火器包括燃烧性火器、爆炸性火器、管形火器(后来的枪炮)三种,宋代主要的管形火器是突火抢,就是把竹子打通,填入火药,在一端开口填入小石子,另一端的管壁上凿一个小孔,插进火药线,然后用线香点燃火药线,引发竹管内的火药,小石子就能发射出去。但当时火药不能填的太满,也没有瞄准系统,发射的主要功用是吓唬战马。

1128年中国有了铳炮,1138年有了喷火枪,1259年有了突火枪,堪称世界管形火器的始祖。13世纪初火器有了很大进步,火铳由金属制造,分为火枪和火炮。中国的火器技术经蒙古人传到西亚,再由阿拉伯人传到欧洲,14世纪后期欧洲才有了管形火器。到15世纪初,中国与西欧两地的管形火器技术水平大体相似,中国略微领先。

| 左图为八旗兵的武器,右两图为引进的洋枪洋炮

但整个15世纪,欧洲火器的进步很大,完成了从明火枪到火绳枪的转化,在火炮方面实现了后膛装填火炮的改进,16世纪有了簧轮枪,17世纪有了燧发枪。欧洲火器的进步,科学知识发挥了重要作用,如火炮技术的改进,就与意大利数学家塔尔塔利亚发现炮弹在真空中以45度角发射射程最大的规律相关,此后也受到伽利略的弹道抛物线理论和牛顿对空气阻力研究的影响。

文艺复兴后,实证科学发展,帮助欧洲人掌握了火炮各部分尺寸与口径的最佳比例,可以根据精确的设计数据铸造火器,通过数学计算来操作火炮。而此时中国还以重量作为火器的标准,铸炮时还以阴阳五行、天人感应来解释,认为铸造火炮的铜本来有金银之气,开采时金银之气被夺走,需要用铅来恢复铜的天性。中国的火器水平一直停留在16世纪之前。

火药的情况也类似。中国人用阴阳五行解释火药的成分和燃烧的原理,乾隆时期清军火药的配方通常是“50磅硝石,25磅硫磺,25磅木炭”。而英国化学家经过多次实验,1825年提出了黑色火药的最佳化学反应方程式:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,并计算出理论上最佳的火药配方,即硝、硫、炭的组配比率为74.84%、11.84%、11.32%,再按这一比率微调,配制出枪用发射火药和炮用发射火药。

在火药生产方式方面,清朝一直是手工生产,用木臼、木槽,用木杵手工搅拌火药,用圆筒打磨火药粒,火药颗粒粗糙,大小不一,往往不能充分燃烧。而英国火药的生产,从提纯、粉碎、拌和、压制、烘干等都是用机器生产,如金属捣磨机、碾压机、梨形翻转器、粗齿磨、造粒磨、抛光机等等,同时用各种物理和化学的工艺来生产。

由于上述种种原因,中国制造的火药质量低劣。和清军打过仗的英国军官在书中曾写道,“中国火药的成分几乎和我们的相同,却是一种粗劣的东西”,“中国火药效果不强,与英军相比,虽然制作原料和比例差不多相同,但是制作粗糙,加大了为完成某种任务的难度”。中国的《火器略说》中也提到,“中国官药,所用硝、磺、炭,其数多寡与英国官药同,所不可知者,质欠精纯,匠役偷减,局疏查验,草率从事,遂致物料虽同而功效相去悬殊”。

机器生产和手工生产的效率天差地别,欧洲火药生产的效率十数倍于清朝,物美价廉。

落后往往是系统性的

当中国人意识到落后,他们在引进外国军事技术方面并不保守。1522年,明军在珠江口击溃来犯的葡萄牙船队,所用的佛郎机铳就是仿造品,后来又引进荷兰的火炮(红毛夷)。在1620到1630年代,徐光启、汤若望等人将中国的制冶技术和西欧的火炮设计结合,造出很先进的红夷炮。但问题是,进入生产环节后,质量没有保证。

明代的火器生产由军器局负责,主要生产单位是盔甲厂和王恭厂。明万历末年,两厂生产的铅弹、火药、药线、火枪、火炮,连京营操练都不够,质量也不行,“庸工造之,坐致不效”。万历47年,兵部尚书薛三才上奏说,生产出的战车、火器枪炮,相当多都不能用,大半破坏,“内库所储铜铸火器如灭虏炮、佛郎机之类,略一试用便即炸碎,此皆须逐一试验,另行补造者也”。由于质量不行,火枪火炮在实战中的效果甚至不及弓弩。抗倭名将戚继光曾说:“手枪打造腹口欠圆,铅子失制,发之百无一中,则火器不足以与彼矢敌矣。”

在清代,中国在科学技术方面全面落后,不单是武器,还包括配套的金属冶炼与铸造、化工、造船等都落后了。

当然,光是武器装备的优劣并不能决定战争的胜负,此外还有军队体制、士气人心等等因素在起作用。在李鸿章故居,有一个模型让人哭笑不得。那是1880年代,为解决开平煤矿的运输问题,矿务局修建了中国第一条属于自己的铁路——唐胥铁路,但修好后清廷却不允许使用火车头,因为车轨附近是位于遵化的清东陵,担心影响龙脉,这条铁路遂上演了荒唐的马拉火车的一幕。

清朝也不是没有技术方面的变化,但只是技巧性的进步,没有像蒸汽机那样的革命性的变化,这背后还是科学知识的落后,不支持技术上的突破。而戏谑的是,朝廷上下并不是真的知道自己落后了。

在清初,德国传教士汤若望奉命按照西洋新法为清朝编制新历,学者杨光先坚决反对,著《辟邪论》一书,还上书礼部,指控汤若望和其他传教士密谋反动并以邪说惑众,令他们险遭一死。杨光先抨击西方科学为邪说,说“宁可使中夏无好历法,不可使中夏有西洋人”。

到清朝中后期,1792-1793年,英王特使马嘎尔尼率500人的代表团前来访问,想把蒸气机、棉纺机、梳理机、织布机等发明介绍给中国,英王还赠送了当时英国规模最大并装备有110门大口径火炮的“君主号”战舰模型,礼单中也提及了榴弹炮、迫击炮以及手提武器如卡宾枪、步枪、连发手枪,还有能准确模仿太阳系天体运行的天体运行仪,但清廷不感兴趣,“天朝富有四海,岂需尔小国些微货物哉?”

用科学精神照亮未来

1895年2月,北洋水师在甲午海战中全军覆灭。3月19日李鸿章抵达日本马关,至4月17日签下屈辱的《马关条约》。“老夫此生不再踏上日本国土!”李鸿章离开时如是说。也自此,“卖国贼”与李鸿章成了近义词。

其实,按照蒋廷黻在《中国近代史》中的看法,晚清五大领袖——恭亲王奕訢、文祥、曾国藩、李鸿章、左宗棠,都出身于旧社会,受的是旧教育,没有一个人能读外国书,李鸿章是其中唯一一个到过外国的人。“这种人能毅然决然推行新事业就了不得,他们不能完全了解西洋文化是自然的,很可原谅的。……事实上他们的建设事业就遭了旧的制度和旧的精神的阻碍。”

蒋廷黻指出,李鸿章特别注重海军,他很清楚如果中国能战胜日本海军,无论日本陆军如何强,不能进攻高丽,更不能为害中国。但办海军,第一个困难是经费,中央政府没有办海军的经费,靠各省协济,各省成见很深,不愿合作。中央求各省协助,各省务求其少;认定了以后,又不能按期十足拨款,总要延期打折扣。在另一方面,皇室则用钱漫无限制,公私不分。光绪快要成年亲政的时候,光绪和父亲醇亲王奕譞怕西太后不愿意把政权交出来,醇亲王定计重修颐和园,一则表示光绪对西太后的孝敬,一则使西太后沉于游乐就不干政了。重修颐和园的经费很大,无法筹备,醇亲王乃请李鸿章设法。李鸿章不敢得罪醇亲王,更不敢得罪西太后,只好把建设海军的款子移作重修颐和园之用。所以在甲午之战以前的七年,中国海军没有添订过一只新船。

洋务运动是中国近代史上第一个应付大变局的救国救民的方案,但最后失败了,“这是一个不彻底的方案,后来又是不彻底的实行。”蒋廷黻说,一则因为提案者对于西洋文化的认识根本有限,二则因为同治、光绪年间的政治制度及时代精神不容许自强运动的领袖们前进。同时代的日本采取了同一路线,但是日本的方案比我们的更彻底。“甲午之战是高度西洋化、近代化之日本战胜了低度西洋化、近代化之中国。”

李鸿章去世14年后,1915年1月,在上海,《科学》创刊。发刊词从“科学之有造于物质”、“科学之有造于人生”、“科学之有造于智识”和科学有助于提高道德水准等方面论述了科学的社会功能。

又四年后,五四运动爆发,“赛先生”登上了中国现代史的舞台。

百年沧桑,抚今追昔,中国依然需要用科学精神照亮自己的未来。

参考文献:

《火枪与账簿:早期经济全球化时代的中国与东亚时代》,李伯重,三联书店

《李约瑟对李约瑟难题的回答》,张洪彬,《东方早报·上海书评》2016年11月6日

《中国发明火药,为什么火器却落后西方?》,壹读

《作为祖师爷,中国火药的运用是什么时候开始落后于西方国家的?》,六甲番人

 
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