《永樂(lè)大典》載蒸汽機(jī)？
“蒸汽機(jī)是古代中國(guó)發(fā)明的。當(dāng)年鄭和下西洋的寶船就使用了蒸汽機(jī)，《永樂(lè)大典》中有記載……”這不是天方夜譚，而是網(wǎng)上反復(fù)流傳的一段謠言。
造謠者編出兩條“史料”：
其一，稱《永樂(lè)大典》之《機(jī)器秘談》之六十四篇《論火船》云：“火船為祖沖之父子所發(fā)明也，其法為鑄一竹筒形大鐵鍋，上下蓋皆密閉，鍋身置二角管，左角管直而與鍋身傾斜，與鍋相通……因其只燒火加水，人不費(fèi)力，又謂之千里船。”文理不通，分卷亦錯(cuò)。
其二，稱明代《海外談·船運(yùn)》記：“次年，船運(yùn)司長(zhǎng)鄭和公乃引閩越人轉(zhuǎn)石磨之旱缸，以火燒水令旱缸內(nèi)塞往復(fù)來(lái)往而驅(qū)使寶船前行矣。二百船東行，時(shí)停時(shí)止，費(fèi)三月又八天而至畢魯?！泵鲀?nèi)官僅四司（惜薪司、鐘鼓司、寶鈔司、混堂司），并無(wú)船運(yùn)司。
現(xiàn)代蒸汽機(jī)經(jīng)瓦特改良而成，它推進(jìn)人類從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代，這本是常識(shí)，個(gè)別網(wǎng)友為抓眼球，偏要大喊“牛頓、愛(ài)因斯坦抄襲了《永樂(lè)大典》”“《永樂(lè)大典》藏著西方崛起的秘密”“不喝熱水的西方人怎會(huì)發(fā)明蒸汽機(jī)”“Machine的 詞源 即Mo(磨）和China（中國(guó)），是中國(guó)人發(fā)明蒸汽機(jī)的明證”……這些謠言假扮成學(xué)術(shù)討論，繞過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管，一邊傳遞了虛假的歷史知識(shí)，一邊用反智精神影響網(wǎng)民。
蒸汽機(jī)的發(fā)明、改進(jìn)與普及是復(fù)雜事件，《永樂(lè)大典》時(shí)代絕不可能完成，具備科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)代國(guó)民對(duì)此應(yīng)有正確認(rèn)知。
懂蒸汽不等于懂蒸汽機(jī)
通俗故事常稱燒水時(shí)蒸汽頂起壺蓋，啟發(fā)了少年瓦特，可能是編造的。蒸汽蘊(yùn)含動(dòng)力，古人早知。古羅馬數(shù)學(xué)家希羅在公元60年時(shí)，發(fā)明“汽轉(zhuǎn)球”，用蒸汽驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。西漢劉安則在《淮南萬(wàn)畢術(shù)》（約完成于公元前2世紀(jì)，萬(wàn)畢猶言萬(wàn)法畢于此）記“銅缶雷鳴”現(xiàn)象，“取沸湯（開水）置甕中，堅(jiān)塞之，內(nèi)（納）于井中，則作雷鳴，聞數(shù)十里”。
均無(wú)實(shí)用，只是玩具。
據(jù)學(xué)者何繼江整理，此后熱爾貝（1120—1125年）、達(dá)芬奇（15—16世紀(jì)）、卡丹（意大利數(shù)學(xué)家，1557年）、貝松（法國(guó)數(shù)學(xué)家，1578年）、波塔（1601年）、布蘭卡（意大利設(shè)計(jì)家，1629年）等都曾利用大氣壓強(qiáng)進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)明。古代中國(guó)人也設(shè)計(jì)出風(fēng)箱、水排，后融入到蒸汽機(jī)中。
1671年，來(lái)華傳教士南懷仁（1623—1688年）和閔明我（1610—1689年）發(fā)明了一輛汽車，曾向康熙展示。
在1687年德國(guó)《歐洲天文》上，南懷仁撰文：“在車之中部，設(shè)一火爐。爐內(nèi)滿裝以燃燒之煤。爐上則置一汽鍋。在后輪之軸上，固定一青銅制之齒輪……當(dāng)蒸汽在較高壓力之下，由汽鍋經(jīng)一小管向外急劇噴射時(shí)，沖擊于輪葉之上，使輪及軸迅速旋轉(zhuǎn)，結(jié)果車遂前進(jìn)?！睆挠涗浛?，只是汽動(dòng)車，非蒸汽機(jī)車，很難投入使用。上世紀(jì)40年代，美國(guó)學(xué)者曾提出，人類第一輛汽車的發(fā)明者是南懷仁。
1680年，法國(guó)醫(yī)生帕潘發(fā)明了高壓鍋，因此成英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。帕潘是著名學(xué)者波義耳和惠更斯的學(xué)生，1690年，他根據(jù)高壓鍋的原理，構(gòu)想出蒸汽機(jī)，并撰文《花錢少而能獲得最大動(dòng)力的新方法》。
英國(guó)從“勤業(yè)”轉(zhuǎn)向工業(yè)
1712年，英國(guó)工程師紐科門發(fā)明蒸汽機(jī)，法國(guó)、德國(guó)均購(gòu)多臺(tái)，很快放棄，因熱效率僅0.5%。英國(guó)煤礦主能接受，因英國(guó)煤礦埋藏淺，挖3噸煤，燒2噸，仍有利潤(rùn)；法德煤礦深，挖出的煤不夠消耗。
自然條件好之外，英國(guó)技術(shù)史學(xué)者麥克法蘭認(rèn)為：“軟因素”亦不可忽略，即：“歷史上的每一個(gè)文明都走上了‘勤業(yè)道路’，去從事更加勤勉的人力勞動(dòng)，卻沒(méi)有走向工業(yè)化?！?/p>
歷史上的快速增長(zhǎng)階段，每次都因人口、戰(zhàn)亂等，迅速轉(zhuǎn)向停滯，此即“馬爾薩斯陷阱”，英國(guó)首次從“勤業(yè)”增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向“工業(yè)”增長(zhǎng)，也是“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)”首次長(zhǎng)時(shí)段跑贏“人口增長(zhǎng)”。
英國(guó)的秘訣是：
首先，通過(guò)大航海，英國(guó)把持全球市場(chǎng)，不只靠自身需求緩慢增長(zhǎng)，致商業(yè)活力陡升，對(duì)新技術(shù)產(chǎn)生巨大需求，當(dāng)時(shí)英國(guó)紡織業(yè)依賴水力，紡織廠集中在水力資源豐富的蘭開斯特地區(qū)，但水力供給不穩(wěn)定，亟待改善。
其次，確立專利制度。在《上帝與黃金》一書中，學(xué)者米德感慨道：古代中國(guó)人設(shè)計(jì)一款捕鼠夾，鄰居們會(huì)贊美他，稱他是“鼠夾王”，但大家都免費(fèi)用他的技術(shù)，幾十年后，沒(méi)有任何創(chuàng)新；英國(guó)人卻已升級(jí)無(wú)數(shù)次，每個(gè)升級(jí)者都賺到了錢。
其三，基礎(chǔ)教育進(jìn)步，打破身份藩籬，讓學(xué)院知識(shí)與工匠知識(shí)充分融合。
其四，學(xué)習(xí)世界各國(guó)先進(jìn)技術(shù)。伊斯蘭的數(shù)學(xué)、中國(guó)的四大發(fā)明、印度的紡織印染技術(shù)、新大陸的種植技術(shù)……在科學(xué)理論上，英國(guó)人被斥為“什么也沒(méi)做”“什么也不懂”，只是將不同文明的技術(shù)成果組合起來(lái)，成為強(qiáng)者。
差點(diǎn)去俄羅斯打工
瓦特本是普通工匠。據(jù)學(xué)者遲紅剛、徐飛在《瓦特蒸汽機(jī)技術(shù)創(chuàng)新的社會(huì)視角分析》一文鉤沉，1756年，瓦特本想在老家格拉斯哥開店，遭行會(huì)拒絕。格拉斯哥大學(xué)給了他一個(gè)“大學(xué)數(shù)據(jù)儀器制造”的職位。在與大學(xué)生羅比森（后成著名物理學(xué)家）交談中，瓦特首次聽說(shuō)蒸汽機(jī)。
1763年至1764年，學(xué)校讓瓦特修理一臺(tái)廢舊的紐科門蒸汽機(jī)，瓦特發(fā)現(xiàn)它的效率太低。1765年，瓦特做了一個(gè)簡(jiǎn)單裝置，但深感開發(fā)費(fèi)用驚人，打算收手。熱力學(xué)教授布萊克將瓦特介紹給企業(yè)家羅巴克，瓦特常聽布萊克的課，曾就改良蒸汽機(jī)，向他討教。羅巴克正打算開煤礦，立刻為瓦特提供了研發(fā)資金。
1769年，瓦特完成第一臺(tái)樣機(jī)，卻解決不了相關(guān)工藝，無(wú)法投入生產(chǎn)，羅巴克的公司也倒閉了。瓦特沮喪地說(shuō)：“在人生的一切事物中，沒(méi)有比搞發(fā)明創(chuàng)造更愚蠢的了。”瓦特想去俄羅斯打工，新投資人博爾頓經(jīng)營(yíng)工廠多年，手下有大量熟練工人，他們幫瓦特蒸汽機(jī)突破了工藝瓶頸。
當(dāng)時(shí)英國(guó)法律規(guī)定，專利權(quán)期限不超14年，瓦特實(shí)驗(yàn)階段用了6年，剩8年，遂請(qǐng)求英國(guó)議會(huì)延長(zhǎng)，竟真的延長(zhǎng)到1800年。瓦特將上市的首臺(tái)蒸汽機(jī)命名為“議會(huì)號(hào)”，以表感激之情。
為收回成本，買瓦特蒸汽機(jī)的用戶除交機(jī)器錢，還要交專利費(fèi)——每節(jié)約一噸煤，要給瓦特的公司一半錢。用戶們大為不滿，經(jīng)漫長(zhǎng)的法律博弈后，英國(guó)政府再次支持了瓦特。1799年，瓦特一次獲賠3萬(wàn)多英鎊巨款。
跌跌撞撞，瓦特終于完成了“18世紀(jì)難度最大的發(fā)明”。
只達(dá)到博物學(xué)層面
常有人問(wèn)：“蒸汽機(jī)為何只誕生在英國(guó)？”其實(shí)，蒸汽機(jī)研發(fā)成功是小概率事件，或有無(wú)數(shù)偉大發(fā)明死在成功的路上，已被后人遺忘。歷史不能“倒放電影”，將“現(xiàn)存”誤為“必然”。
改良蒸汽機(jī)，兩點(diǎn)不可缺：
一是資本支持。羅巴克、博爾頓投資瓦特，不是想為人類做貢獻(xiàn)，而是為了發(fā)財(cái)，但游戲規(guī)則好，自私、貪婪等個(gè)體惡也能轉(zhuǎn)化為公共善。
一是專業(yè)語(yǔ)境。在《科學(xué)和技術(shù)分別為瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)明貢獻(xiàn)了什么》一文中，學(xué)者何繼江指出，蒸汽機(jī)的發(fā)明不來(lái)自理論突破，但研發(fā)前，瓦特已知從水變成水蒸氣，體積增2000多倍，紐科門蒸汽機(jī)把“大約有四分之三的蒸汽白白浪費(fèi)掉了”。有科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和量化方法加持，瓦特才能成功。
科學(xué)進(jìn)步離不開共同認(rèn)可的術(shù)語(yǔ)系統(tǒng)、思維方式、實(shí)驗(yàn)手段、判斷標(biāo)準(zhǔn)等，保證相互溝通，這被稱為“范式”。在古代中國(guó)，定義模糊，很少實(shí)驗(yàn)，科技論文難懂，未形成“范式”，只及博物學(xué)層面，達(dá)不到科學(xué)層面。
《永樂(lè)大典》即博物學(xué)的書。明成祖給它的定位是：“天下古今事物散載諸書，篇帙浩穰，不易檢閱。朕欲悉采各書所載事物類聚之。”只為儲(chǔ)備舊知識(shí)，非生產(chǎn)新知識(shí)。
《永樂(lè)大典》初期由解縉負(fù)責(zé)，他召集了147人，第二年完成。明成祖認(rèn)為“所纂尚多未備”，又讓姚廣孝主持，召集2169名朝臣文士、宿學(xué)老儒，也只用了兩年。正如學(xué)者張忱石在《〈永樂(lè)大典〉史話》中指出：“由于急于成書，又出于眾手，故違乖體例，前后不一，自相矛盾的地方也是不少的?！?/p>
研發(fā)不能只靠科學(xué)家
瓦特蒸汽機(jī)的熱效率只有4.5%。瓦特后來(lái)又進(jìn)行兩次重大革新，此后又有無(wú)數(shù)發(fā)明家參與。事實(shí)是：會(huì)燒水，不等于能研發(fā)蒸汽機(jī)，還需突破冷凝、密閉、熱效率提升、材料選取、定制生產(chǎn)等瓶頸。
近代以來(lái)，教科書、大眾媒體強(qiáng)調(diào)科技重要的同時(shí)，對(duì)研發(fā)之難往往一筆帶過(guò)，沉浸在“靈感＋汗水”的通俗敘事中，忽略了有沒(méi)有人用、經(jīng)濟(jì)效益如何、怎樣獲取研發(fā)經(jīng)費(fèi)、如何有效組織……而解決這些問(wèn)題，不能只靠科學(xué)家。
中國(guó)古人想研發(fā)蒸汽機(jī)，還有一大困難，即在觀念上必須突破傳統(tǒng)對(duì)氣的理解。學(xué)者余出說(shuō)：“‘空氣’壓根沒(méi)有被（傳統(tǒng)）中國(guó)文化意識(shí)到?！惫湃说臍馐恰扒遢p者上為天，濁重者下為地，沖和氣者為人”，指宇宙生成論或道德實(shí)體，未經(jīng)客觀化，無(wú)法推導(dǎo)出大氣壓力、真空等。
《永樂(lè)大典》中涉氣內(nèi)容，當(dāng)代國(guó)人都讀不懂，當(dāng)年西方人又怎能讀懂，豈能推動(dòng)產(chǎn)業(yè)革命。
《永樂(lè)大典》編成后，一直藏在皇宮，1562年—1567年錄了副本。南明（1644—1662年）時(shí)，西洋傳教士可進(jìn)入皇宮，此時(shí)西方在諸多科技領(lǐng)域已領(lǐng)先，根本不需要《永樂(lè)大典》提點(diǎn)。
1609年，當(dāng)徐霞客開始?jí)延危だ砸寻l(fā)明天文望遠(yuǎn)鏡，開普勒發(fā)表了第一定律、第二定律；1667年，顧炎武完成《音學(xué)五書》的前一年，牛頓創(chuàng)立微積分，并完成對(duì)白光的分析……胡適先生發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)東西方的研究方法相似，關(guān)注內(nèi)容卻大不同。歐洲學(xué)者致力于科技改變世界，中國(guó)學(xué)者忙著整理道德學(xué)問(wèn)和古人智慧，日漸喪失現(xiàn)實(shí)感。雙方呈現(xiàn)出代際落差。
清政府放不開手腳
1792年，馬戛爾尼使團(tuán)訪華，禮品中有瓦特蒸汽機(jī)模型，瓦特曾很擔(dān)心專利權(quán)流失。或因跪拜禮之爭(zhēng)，使團(tuán)工程師未能向乾隆演示。
許多學(xué)者認(rèn)為，因乾隆顢頇，中國(guó)錯(cuò)過(guò)這次重大歷史機(jī)遇。但歐立德在《乾隆帝》一書中認(rèn)為，乾隆事先咨詢了迎擊喀爾廓（今屬尼泊爾）入侵的?？蛋?，知侵略軍指揮是英人，遂態(tài)度改變。學(xué)者沈艾娣在《翻譯的危險(xiǎn)》一書中認(rèn)為，馬戛爾尼出使是成功的，雙方約定再派使者詳談，乾隆頗顯傲慢的詔書，只是對(duì)英方的臨時(shí)要求不快，馬戛爾尼表示理解。
1820年，國(guó)人才知蒸汽機(jī)。海外歸來(lái)的謝清高口述《海錄》時(shí)，在《咩哩干國(guó)》（即美國(guó)）中稱：“其國(guó)出入多用火船，船內(nèi)外俱用輪軸，中置火盆，火盛沖輪，輪轉(zhuǎn)撥水，無(wú)煩人力，而船行自駛?！?/p>
清代末期，曾國(guó)藩意識(shí)到蒸汽機(jī)的價(jià)值，令華蘅芳、徐壽等研發(fā)，后者設(shè)計(jì)出樣船，曾國(guó)藩高興地在日記中寫道：“竊喜洋人之智巧，我中國(guó)人亦能為之，彼不能傲我以其所不知矣。”
然而，晚清引入蒸汽機(jī)幾十年，并未帶來(lái)巨變。一是專利保護(hù)成各方圈占利益的工具，二是以為引進(jìn)外國(guó)設(shè)備，拆解一下即可，結(jié)果做出來(lái)的皆低仿。開明者意識(shí)到應(yīng)學(xué)習(xí)現(xiàn)代科技，可大儒倭仁上綱上線，稱這是“以夷變夏”“上虧國(guó)體，下失人心”，清政府亦不敢放開手腳。
直到1910年，清朝機(jī)器設(shè)備進(jìn)口只占17.5%。惜倭仁式人物后繼不絕，只是改去寫“網(wǎng)文”。至于《永樂(lè)大典》，正本久佚，副本在上世紀(jì)初大量流失海外，應(yīng)該不是被西人拿去再發(fā)明蒸汽機(jī)了。
