如果没有西方科学的引进,中国能独立发明蒸汽机么 如果能,会需要多少年

发布时间: 2023-04-05 00:02:25 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 96

中国人为什么没有发明蒸汽机——读彭慕兰的《大分流》在此我想冒昧谈一点自己的浅见。,首先,我试图在学术潮流的框架内对彭著的立场予...

如果没有西方科学的引进,中国能独立发明蒸汽机么 如果能,会需要多少年

中国人为什么没有发明蒸汽机——读彭慕兰的《大分流》

在此我想冒昧谈一点自己的浅见。
  首先,我试图在学术潮流的框架内对彭著的立场予以理解。如同彭著反复强调的,著述《大分流》的背景是西方学术界长期以来以一种优越心态来看待欧洲经验,认为欧洲之所以发生工业革命,并在很长时间内在政治经济军事各个领域统辖全球,乃是因为欧洲在工业革命之前在政治经济思想各方面优于其他各洲。这种传统思维方式,不仅有明显的欧洲中心痕迹,在认识论上也有今天美国学术界竭力想避免的目的论teleology 倾向。目的论的问题在于,它设置了一个简单的因果公式和必然性的套路——A 的发生,是因为B的存在,反过来,B 的存在,必定会导致A,而历史研究就成为分析B和A 的因果关系以及B的特殊性的活动。打个比方,辛亥革命的发生,是因为清政府的腐败,清政府的腐败,必定会导致革命的发生,接下来的问题就只剩下一个——腐败到什么程度,导致了不可挽回的失败?但是,这种认为已经发生的历史现象一定不可避免(inevitable)的思维方式显然会妨害对历史的多重性和复杂性的理解,也使得历史学家的工作变得有点无聊。在这一意义上,《大分流》挑战了一个很大的认识偏差,指出欧洲经验绝不是欧洲学者所自我想象的那么优越和特殊,中国在社会经济的很多方面在1800年前,并不比西方差,有的甚至比西方更为优越和完善。
  《大分流》提出的问题,诚然是值得深思的,阐述是否令人信服是另一回事。彭慕兰的阐述过程,首先存在黄宗智所说的两大弊病。第一,彭慕兰不是欧洲历史专家,他对欧洲历史的解释依赖于二手资料,即他人的著述,第二,即便在对中国的研究中,他所依赖的还是二手资料。也就是说,彭慕兰在《大分流》中进行的,并不是实证基础上的分析,而是一种理论推演和假说。如果我们把《大分流》和黄宗智对长江中下游小农经济的研究,杜赞奇对华北农村文化,权力的研究等著作放在一起,就会发现这一明显区别,也正是因为“假说”的特性,彭慕兰在写作中其实不断地犯论文写作的一大忌讳——他不断地使用英文中的“虚拟语气”,大量用诸如“可能”probably,“多多少少”somewhat,“本该”could have been 这类含糊不清的语言来描述很多现象。由于没有自己的研究成果,《大分流》对黄宗智提出的“内卷化”问题,其实并不能提出有力的反驳。例如,《大分流》引他人的研究指出,长江三角洲的家庭手工业每年也能为一个家庭创造XX两银子的收入,但是假如按黄宗智的说法,这些收入是在家庭成员不计成本的投入劳力之后取得的,如果考虑所有的成本投入,收入的真实效益是值得怀疑的。彭慕兰把中国土地自由买卖制度看成是优越于欧洲的一个方面,但是忽略了一个问题,在中国这个人口稠密的农业国,土地和其他商品不同,是人们赖以安身立命的生产资料,农民不到万不得已,是绝不愿意轻易卖掉自己的土地的,相反,所有人都尽可能地希望多占土地,在这种状况下,土地的买卖看起来是一个自由交易行为,实际上是一个争夺有限资源和欺压掠夺的过程,并成为社会动荡的一个隐患。
  即便如彭慕兰所说,欧洲的内卷化现象未尝不比中国更小,欧洲也不比中国更先进,十九世纪的欧洲在政治经济军事技术各方面领先和压制中国毕竟是个不争的事实,那么欧洲的突破点究竟在什么地方,中国既然如此完善,为何还是落后就更让人好奇,甚至正因为彭慕兰为中国所作的“辩护”,反而让这个问题变得更加尖锐,但我们总不能坚持说,失败了也还是比你优越吧。
  在这一点上,彭慕兰提出的解释似乎就更加无力。在讨论蒸汽机的发明和应用时,彭慕兰提出,中国人理解蒸汽机的相关基本科学原理(basic scientific principles)——气压的存在——有很长时间,并精通活塞技术和把旋转运动转化为直线运动的动力系统。彭慕兰的依据是,中国人懂得用活塞运动制造热气流,唯一缺乏的是反过来用热气流来推动车轮的应用。他又说, “在严格的技术意义上,这一工业革命的中心技术本来也可以在欧洲以外发展出来,因此我们永远说不清它为什么事实上先在欧洲发展起来。”
  在探讨蒸汽机这一“中心技术”的时候,使用虚拟语气的“本来也可以”和“永远说不清”使得彭慕兰的全书在最关键的问题上虚晃一枪,结果除了列举中国平行和优越于西方的种种现象以外,在放弃深入分析的同时,失去了阐释原因的能力。但是,“蒸汽机”问题被提出来,至少说明欧洲以外的文明何以没有首先创造出近代科学技术这个老话题仍然有探讨价值。我的想法是,首先,了解“基本科学原理”不能等同于实践中的应用,不能代替复杂的实验和分析,更不等同于大规模应用后对整个社会经济产生深刻影响。古人在放冲天炮的时候,也明白后来火箭的基本原理,但会制造冲天炮不等于会制造火箭。一个小孩可以用吸管喝汽水,但他并不会制造抽水机,风箱和蒸汽机的关系无异于此,更何况,风箱的功能是制造风来加大火力,它本身并没有象彭慕兰所说的那样制造“热气流喷射”(jet of hot air)。彭慕兰似乎认为,通过活塞制造气流,和通过气流推动车轮只是一组相反的过程而已,它们之间只有一步之遥,欧洲人不过偶然地跨了过去,而且这一偶然的发生很难通过逻辑解释。这显然是一种过度简化的看法,拉风箱是一种简单的人力和手工活动,但用蒸汽机推动车轮已经进入到初步的自动化,用机械动力推动机械的阶段,这一步决不是轻而易举可以偶然跨过去的,从风箱到蒸汽机的跨度,一定远大于蒸汽机到内燃机的跨度。这或许类似人类从爬行到直立行走所需的时间和从类人猿到人的进化时间之间的差异。
  欧洲能够跨出这一步,即使说是“目的论”也好,必然有其长期的社会的文化背景。从老生常谈的文化思想的角度看,欧洲在文艺复兴以后,自笛卡尔,培根已降,越来越注重实证科学的研究,对很多“基本科学原理”都进行研究,实验和证明,并且注重在实际中的应用。而在中国的哲学思想中,儒家文化基本上是一种社会伦理和政治哲学,并不强调对客观世界的研究;道家对中国人的影响在一种顺其自然的人生态度及人和自然的和谐关系;这两种学说都倾向于以极其简明和高度含混的语言表达思想。后来的禅宗则主张不立文字,直接进行由“心”到“心”的暗示性的启蒙。在印度,印度教基本追求是人生的圆满和与“Brahman”融合的体验,类似中国的天人合一;这两种文化中高度的直觉化和情感化倾向有利于文学和艺术,但也并不太利于自然科学研究尤其是广泛的社会应用,因为后者必须进行一丝不苟的长时间和客观事物的实验和研究,禅宗式的顿悟在这里几乎起不了作用。中国宋代以后的“新儒家”更加强调人的自主性和对经典的自我理解和阐释,其主观唯心的一面同样阻碍了客观理性的科学精神。另外,从社会结构看,进行抽象思维活动的中国士人只读人文经典,不从事工匠的实践活动,而工匠由于教育程度所限,也不可能把实践知识和技术上升到理论科学的高度,而两个阶层间基本是隔绝的。而在欧洲工业革命中起了重要作用的投资型“企业家”——而非中国传统意义上的作买卖的“商人”——在中国古代并不存在。因此,蒸汽机能够被发明和应用,实际牵涉了相当多的值得探究的思想文化背景和体制因素。彭书中提到欧洲发明望远镜等物品,但是,美国学者在对伽利略的研究中已经指出,当时宫廷贵族实际是这类发明的赞助人和大量科学家的资助和保护者,望远镜也就是伽利略为他的恩主做来玩的。中国的贵族官僚也赞助大量的门人清客,但其间多是文人幕僚,干的是出谋献策,应对唱和的事,搞发明和科研的没几个,这里还是涉及到文化和体制问题。
  上述的观点只是我试图从文化角度提出一种解释,因为我同时认为,刻意回避文化和制度因素,正是《大分流》的一大缺陷。正因为回避文化和制度因素,竭力想避免目的论,彭慕兰只能把欧洲的突破——他并不否认,当然也无法否认这一突破是存在的——归结于偶然因素。比如,他似乎夸大了发现和使用煤炭资源在欧洲的意义,以及其巧合性。彭慕兰把长江三角洲和英国作类比,但是提出,长江三角洲虽然有极好的自然条件,却缺少煤炭资源,因为中国的煤炭资源远在北方和西北地区,恰好是经济文化欠发达的地方,而且交通不便。对煤炭资源的发掘的强调,在王国斌的《转型的中国——历史变化和欧洲经验的局限》中也持类似看法,但把欧洲的崛起归结为发现和使用煤仍然是偏狭的,因为读者必然会提问,煤炭并非只有英国独有,大量使用煤炭的动机和目的又是什么?中国北方既然有丰富的煤炭资源,又为什么不进行开采?晚清启蒙思想家郑观应在《易言•论开矿》一文中也以英国为例,证明开矿带来“富甲天下”,但前提是“格致之士能知五金之矿随处皆有,因地制宜,按法开采,不惜经费,不畏艰难。” 这等于还是在强调体制文化的原因,因为矿是在的,但要人去找,去开,而人首先需要转变观念并具备一定的知识,资金,技术。
  彭书中还有一种可供质疑的解释方式,我称为“不需要论”。中国为什么没有发明蒸汽机?彭书的一个解释是,蒸汽动力首先是用来为煤矿抽水,中国的煤矿都在北方干旱的地方,既然不积水,当然不需要抽水设备。王国斌教授也有类似的“不需要论”。他在分析中国古代的中央政府为什么不象欧洲那样建立起与商人阶层的合作关系的时候,也认为中国政府不需要商业税来维持自身运转。但是,“不需要”只是对事物客观一面的消极解释。任何政府都需要税收,中国古代政府“不需要”商业税,也“不需要”发行国债来筹资,但是却极度需要农业税来养活自己庞大的官僚阶层,那么,中国古代政府有没有和负担农业税的农民建立类似欧洲的王室与商人那样的妥协和谈判关系呢?如果没有,客观上的“不需要”可能还需要回溯到主观上的“不想要”,即还是要回到政治思想和政治制度上寻找原因。
  即使这样勉强解答了关于欧洲的问题,也还是不能解释中国在1800年后的的衰败,总不能把衰败归结为煤炭资源的位置不合理,这必然陷入了一种地理决定论的目的论观点:因为没有开采煤,所以没有工业革命,所以衰败。另外,彭慕兰的论述还使人感到另一种逻辑上的悖论。一方面,他和王国斌教授一样,力图证明在1800年前中国和欧洲并没有太大差别,欧洲并不特殊,不值得仿效,但由于欧洲兴起和中国衰落这两个事实的存在,他必须证明欧洲拥有中国没有的一些特殊条件,但这等于反而承认和证明了欧洲很特殊,而且特殊到无法仿效的地步,因为煤和铁,市场,等等因素都刚好完美地在一个特定时刻结合在一起。那么,论者究竟想说欧洲的例子特殊还是不特殊?这个悖论王国斌和彭慕兰都未能很好解决。或者说,二者想证明欧洲在人文制度上并不特殊,只是在自然生态和资源上占有优势?但如果自然生态有如此重大的作用,又如何解释中国被自然条件上没有优势的日本打败的事实呢?
  在这一点上,我以为王国斌教授虽然立场与彭慕兰相同,但他在《转型的中国》中的方法似乎更为全面,论述也更为准确和深刻,他以欧洲经验和中国互为参照进行比较,同时,虽然他在开篇的时候声明要强调技术和生产因素,也质疑了从哲学思想角度来解释技术问题的方法,但他在后面却花了大量篇幅讨论中国内部国家政权的功能,能力,及其蜕变过程,并且指出“中国的社会秩序既缺少代议制和地方政府和一个公共领域。”在这里,王国斌并没有象一些美国学者如William Rowe, Mary Rankin一样对中国的“公共领域”进行理想化和较为乐观的描述,而是指出了欧洲(哈贝马斯意义上的)公共领域的实质和与中国的区别。王国斌还指出,中国的国家政权没有能够有力地发展能促进经济发展的基础设施,而且事实上控制和塑造了中国的意识形态,道德,公共秩序,和民族认同诸领域,并有强大的再生和自我转化能力。
  我以为,对中/欧对比和中国受到何种制约的讨论到这里终于触及核心,它不单单是“生产技术”因素,即不是“能不能”,而是“愿不愿”的问题,归根到底还是上述的文化和政治因素。沿着王国斌的论证再前推一步,就完全可以进一步探讨中国国家政权的思想文化控制是如何阻碍了近代科学的产生,也等于回到了彭慕兰觉得“永远说不清”的那个关于制造蒸汽机的问题。事实上,王国斌对国家政权的深入研究等于已经无意间质疑了彭慕兰和他自己以偶然性从技术层面来解释欧洲和中国的差异的认识倾向——如果王国斌已经表明,国家政权对整个民族在各个层面都起了如此重要的控制作用,而国家政权的行为和组织又都是高度体制化,高度理性甚至具有哲学基础的,某几个特殊的地理和技术因素怎么可能左右历史的进程呢?在这里,王国斌自己的观点似乎也是矛盾的,除非他同时证明中国的传统国家政权结构和思想非但不阻碍,反而有利于现代需要。重要的是,传统的中国的国家政权所信奉的价值观中确实不是偏向经济和技术,而是着眼于政治文化秩序的稳定和道德伦理完善的,而整个国家的知识阶层都深受此一价值取向影响。这一特性决定了在要探讨中国的独特性的时候,恐怕必须深入到国家政权如何建立一个话语霸权,而话语霸权如何影响(即使不一定是决定)人的价值取向和社会经济结构的问题上,而不能停留在技术的表层和对偶然性的假想。
  因此,我认为进行中国与欧洲的比较研究是相当有启发性的,但深入探讨双方各自内部的动力和制约,而不是急于证明中国的平行性和优越性,是一个更加有意义的问题。比如,在基层社会,中国的绅士和欧洲绅士究竟各自承担了什么样的社会和道德功能?另外,王国斌的国家政权的挑战,能力,诉求,责任的分别探讨也有相当的启发意义,只有把这些因素和彭慕兰强调的技术,地理,生态因素综合起来,对“大分流”这一历史现象才会有更全面的认识。

中国古代科技发达,为什么却没能发展出蒸汽机

蒸汽机是金属机械,中国古代的机械基本是木质机械。无论是翻车,水车,攻城器,甚至大海船,都是木质。木质机械不太可能发展出蒸汽机,毕竟那玩意得烧火啊。
生活环境也不同。蒸汽机需要大锅炉,而中国人古代最多就是烧个小炉子。再有,传说瓦特改良蒸汽机,是因为小时候看到茶壶盖被蒸汽顶起来。历史上蒸汽机最早的构想则是源于高压锅。中国烧热水做饭基本用大锅,锅盖人拿着都费劲,别说蒸汽顶了。没有这种生活,也就无从诞生灵感和发明。个人见解,不喜勿喷。

晚清第一巧匠,外国技术封锁,他如何造出第一台蒸汽机?

这里提到的晚清第一名将是徐寿。提及徐寿,很多人都觉得没有名气,在中国近代史上也没有李鸿章和曾国藩等人有名。但是每个人都背过元素周期表,元素周期表是俄国化学家门捷列夫发现,而中国版的元素周期表则是徐寿翻译的。徐寿到底是一个什么的人,我们就来了解一下。

徐寿出生于嘉庆年间,这一时期晚清政府早已经走向了没落。徐寿与中国传统的士大夫不同,他不是很爱读四书五经,而是极为喜欢发明。可以说,徐寿是一个完全的理科生,喜欢数学和物理。当然了,在徐寿的背后还有好朋友华蘅芳一直支持他。洋务运动期间,徐寿被曾国藩看中,把他招进了安庆军械所,负责造船。要知道当时清政府的一切都要学习西方,中国和西方之间也有很多的差距。3年之后,经过徐寿的努力,终于造出了中国第一台蒸汽机,后来又发明了中国第一艘汽船“黄鹄号”。由于他的贡献,徐寿被授予“天下第一巧匠”的称号。

所以说,徐寿是近代当之无愧的第一发明家。除此之外,徐寿还是近代化学家,堪称近代化学的开拓者。徐寿翻译了外国的化学著作,最有有名的就是翻译元素周期表。元素周期表很多的名词都是徐寿创作的,到今天还有很多在沿用。在今天,科学家都以在英国杂志《自然》上发表论文为荣,而徐寿则是第一个在《自然》上发表文章的中国人。徐寿是中国第一艘蒸汽机的制造者,第一艘汽船的制造者,创办了第一座讲授科技的学校。

所以说,徐寿是近代思想转变比较快的一个士大夫。在需要科技人才的时候,徐寿便成为一个发明家,为中国近代科技贡献很大。徐寿虽然在中国近代史上不是很有名,但他值得每一个人铭记。

18世纪中叶,在英国,科学家瓦特改进的蒸汽机进入商业化阶段。世界第一台成功的实用蒸汽机开启了世界史上第一次工业革命。这是人类生产领域的重大革命性变革。蒸汽机对人类发展史的作用,对之进行怎样高的评价都不会过分。蒸汽机也是世界初期农业机械化的重要动力。

但是中国人制造成功的第一台蒸汽机,于何时、由何工厂或何人制作呢?据2021年4月中国农业出版社出版的《中国农业机械化大事记》一书标明:“1876年,上海民族资本经营的发昌机械厂制造出小火轮用的蒸汽机。这是我国最早制造出的蒸汽机。

然而在上海报业集团编辑出版的《报刊文摘》中,2021年6月28日的3版,看到由编辑人员摘自6月21日微信号“国家人文历史”的一篇文章,编辑用的题目是《徐寿:在<自然>发表文章的首位中国人》。在这里,发现了一个“珍宝”:中国人自己制作第一台蒸汽机的真正时间是1862年。

文章开头说:能够在《自然》、《科学》等国际一流核心期刊上发表论文,是科研人员梦寐以求的成就。回溯130年前,早已有中国人在《自然》发表了论文。作者是被称为晚清科技第一人、开启中国近代科学史的徐寿。徐寿推崇“究察物理,推考格致”的求实精神。他曾自制指南针、炮用象限仪、结构复杂的自鸣钟,还制作出几种古代乐器。他动手验证西方近代科技书籍《博物新编》中的科学理论和实验,需要的器材、工具,他自己制作。他曾把水晶磨制成三棱镜,观察光的折射和七色光。中国近代史上著名的“洋务运动”,从1861年曾国藩创办安庆内军械所算起。靠中国工匠,仿制西式枪炮,是中国最早的近代军事工业。1862年4月,曾国藩聘请徐寿到安庆内军械所,安排他“自制轮船”,这首先就要制作轮船的核心动力“蒸汽机”。徐寿饱读西方的机械书籍,对此烂熟于心。文章说,徐寿本身是个手艺人,对蒸汽机的所有零部件,他都凭锉刀锉出来。他的志同道合的好友华蘅芳擅长数学,在测算、绘图等方面积极配合。文章叙述“3个月后,中国人自制的第一台蒸汽机诞生。”

按照这个说法,就是1862年7月,徐寿制成中国第一台蒸汽机。真没有想到,中国第一台蒸汽机于1862年出自晚清科学能人徐寿之手。这与上述“1876年”上海发昌机械厂制造出我国最早蒸汽机的记录,提早了14年。这是对中国第一台蒸汽机诞生年份的一个重大修正。距离“1861年”英国人开办使用蒸汽机的缫丝厂,仅仅不到一年的时间。就是说,中国境内使用第一台蒸汽机的时候,徐寿等几个人就独立构思、绘图、加工,成功完成了中国人自己制作的第一台蒸汽机。这是一个了不起的成就。

这个人就是徐寿,当时的中国因为闭关锁国的政策,技术很落后,徐寿凭借着自己以往对工艺制作的研究以及外国蒸汽机的图片造出了中国第一台蒸汽机。

徐寿的出生和家庭条件都不好,是农民出身,本事是没有条件接触到这些高超技术的,他能成为中国蒸汽机第一人,完全是凭借自己的天赋和努力。徐寿虽然因为家庭问题,从小没有条件去学堂学习,但是他热爱知识,一直坚持靠自学学到了很多知识。他通读了很多历史地理名著,也对数学和天文等科技类的书很有兴趣,加上他们家族出了很多能工巧匠,他受祖辈的熏陶,对工艺方面很有天赋。


终于在机缘巧合之下他认识了华蘅芳,在科技方面给了徐寿很多帮助,也引领他走进了科技之路。他们一起去上海学习新知识,新技术,一起搞科学,眼界也大大提高了。在洋务运动的时候,在曾国藩、李鸿章提倡培养科技人才,带动中国科技发展时,他们得以有机会施展才华,还在他们手下担任了技术顾问的职位。


但是以当时中国的环境,徐寿想制造出蒸汽机还是很困难的。因为中国的技术太落后,而外国人也不愿意把技术传给中国人,他们通过书中留下的蒸汽机图片来想像蒸汽机的制作工艺。


庆幸的是在他们的努力钻研之下,徐寿带领几个技术人员,只花了三个月的时候就研制出了第一台蒸汽机,并且这台蒸汽机的功能并不比国外的蒸汽机差,是我们中国科技进步的象征。

徐寿能制造出蒸汽机并不是偶然,一方面是他在艰苦的环境下仍然不放弃学习,一方面是爱国的决心,为了给国家整一口气。

因为徐寿家乡有许多的能工巧匠,使得徐寿很早就接触到了机械制造的工艺。后来徐寿还进入了安庆内军械所担任技术顾问,使徐寿见识到国外的先进技术。最后徐寿仅凭《博物新编》上蒸汽机的概图造出了第一台蒸汽机。
说的是徐寿,徐寿年少时候家里很穷,没有参加考试,后来他看到了晚清的状况,觉得应该为国家做点什么,就去学校物理等各种知识,造出了第一台蒸汽机。
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