“科技史中有了复原研究才完整”

    ■张柏春（中国科学院自然科学史研究所所长、研究员）

    从20世纪30年代到60年代，刘仙洲、王振铎和李约瑟（Joseph Needham）系统地研究了中国古代机械发明史，取得了具有开创意义的学术成果。刘仙洲撰写了《中国机械工程发明史》（第一编）和《中国古代农业机械发展史》。李约瑟在王铃的协助下，用英文撰写了一部中国古代机械工程史。中国历史博物馆展出了王振铎主持复原的指南针、地动仪、指南车、记里鼓车、鼓风器和水运仪象台等80余种古代发明。英国、日本和中国台湾都有科技类博物馆复原和展陈北宋的水运仪象台。

    改革开放以来，科技史研究在大陆迅速恢复和发展，取得了丰硕的重要成果。陆敬严先生继承和发展了刘仙洲与王振铎的学术传统，将文献考释、考古发现、田野调查和复原研究相结合，撰写了《中国机械史》《中国古代机械文明史》《中国古代兵器》和《新仪象法要译注》等专著，与华觉明先生合作主编了《中国科学技术史》丛书的机械卷，实现了撰写完整的中国古代机械史的目标。由于继往开来的学术研究，陆先生成为20世纪80年代以来中国首屈一指的机械史学科及相关领域的学术带头人。

    陆先生认同周谷城先生的“历史、科技史中有了复原研究才完整”的观点，开创了古代科技复原研究的新局面。早在1982年，他就在同济大学成立中国古代机械研制室，并帮助中国人民革命军事博物馆、中国科技馆等单位复原古代发明。从那时起，他将有限的科研经费主要用于复原研究，并指导研究生做机械史研究，解决了诸多重要学术问题，使中国机械史研究得以深化和系统化，展现了农业机械、手工业机械、起重运输机械、战争器械、自动机械等领域的发明创造。2019年，陆先生的新作《中国古代机械复原研究》（以下简称《复原研究》）由上海科学技术出版社出版。

    复原是一种深度的科技史研究，有特别的难度。技术史论著通常讲述人、物、事、理，包括从学理上厘清技术知识的演进。技术发明的复原则需要更加完整的技术信息，不能停留在说得清科技原理上。例如，复原一件机械，就须明确它的构造原理、零部件的选材和制造工艺、技术数据、装配工艺和用法，以及工匠的技艺和意会知识。文献记载和考古资料往往只提供非常有限的技术信息，对于具体的构造和工艺大多语焉不详。复原研究者须考辩更多的相关史料，调查民间的传统技术，并与工匠进行交流及合作，这样就可能获得复原所需的信息。显然，比较彻底的复原是按照1∶1的比例制作实物，并且在细节上尽可能与历史上的科技水平一致。如果1∶1地复原大型的机械和船舶等发明，制作成本很可能比较高，需要有经费保障。

    中国科技史研究已经走过百年历程，但古代科技的复原研究依然薄弱。诚如陆先生在《复原研究》第三章中说指出的：“不少具有巨大影响的古代成果没有得到充分研究和反映，许多历史遗留下来的科技问题悬而未决，亟待通过复原工作正本清源。目前从事这项工作的机构和人员很少，力量单薄，工作水准有待提高。此外，受浮躁情绪影响，业界有‘重理论研究，轻复原研究’的倾向。”

    关于撰写《复原研究》的动机，陆先生在绪论中写道：“笔者已在这块相当荒芜的土地上耕耘了数十年，积累了不少资料，也有些经验教训和心得体会。随着社会不断进步，尤其是文化事业大发展，人们渴望传承优秀的文化传统。要继承必要先了解，有关中国古代机械复原的著作可以全面而深刻地反映中国古代科技高度发达的盛况，助力创建更加辉煌的未来。”

    《复原研究》分为上篇和下篇，共八章。上篇为“总论”。第二章是笔者仅见的关于古代机械复原研究的理论论述，分为五节：复原研究的意义和作用；复原研究的依据；复原研究的过程；复原研究成果的评价标准；复原模型的动力问题。陆先生总结了自己多年的复原实践和理论思考，系统阐释了复原研究的选题、资料搜集、调查、考证、模型设计和制作的要旨与方法，提出复原研究成果应以可靠性、科学性和多样性为评价标准。可靠性就是要以史为据。科学性是指复原品不脱离科学原理，且符合历史上的科技水准。多样性意味着可能存在不同的复原方案。史料或考古发现通常存在科技信息残缺的现象，这就造成复原方案的不确定性，须大胆假设和小心求证，典型例子如地动仪和木牛流马等发明的复原。

    陆先生的复原研究包括科学理论分析，进行理论计算或模拟，使复原的机械符合科学原理。《复原研究》专设一节，探讨复原模型的驱动力矩、摩擦力、动力性能等力学问题。陆先生还主张以现代科技手段辅助复原工作。例如，“在计算和校核古栈道的宽度以及木牛流马的结构尺寸，测算巢车的稳定性、砲车的射程、撞车的冲击能量等时都使用了计算机等先进工具”。

    下篇为“分论”，以四章篇幅阐述农业机械、手工业机械、战争器械、自动机械的复原研究，汇聚了他自己多年复原起重装置、兵器、畜力龙骨车、高转筒车、井车、风车、水轮三事、磨车、水排、明轮船、指南车等机械以及专题研究的成果，也参考了同行的调研成果。其实，这就是一部中国古代机械简史。与常见的写法不同的是，他将部分机械的认知和刻画深化到能够复原出精致模型或实用装置的程度，即从纸上谈兵的原理分析和构造简介充实到可以实际制作的工程化程度。

    实际上，《复原研究》就是一部技术史研究方法论专著，适合于做科技史学科的研究生教材。通过这部书，学生们可以学习如何将古文献记载、考古资料、田野调查和科学分析相结合，进行深入的科技史研究和复原。他所指导的研究生们都在这方面受益甚巨。

    复原研究要花费较多的人力和物力，却见效比较慢，目前还属于比较冷的学问。陆先生强调：“这一领域的研究人员不需要很多，但必须有人坚持”；研究者须心无旁骛、甘守清贫、耐得住寂寞,“热爱工作才能将其做好”。他自己正是这样一位治学楷模。从1991年起，他不幸经历了脑瘤开刀和结肠癌开刀等多次大手术，致使右半肢瘫痪。他渡过了不会吃饭和不能说话的困难期，练成左手写字，以坚强的意志继续研究著述。在不易动笔的情况下，由钱学雄老师协助写就《复原研究》。这令了解实情的编辑和学者们深受感动和激励。

    建设中国古代科技馆是陆先生的一个夙愿。他指出：“从整体上看，综合性博物馆所规划的科技内容较少；专业博物馆的范围不够宽；科技馆中现代科技较多，古代科技量少面狭。这样的现状与中国古代科技的鼎盛相悖。”他复原了百余件机械模型，却一度苦于无处妥善展陈。好在宇达集团接收了这些精致的模型，并藉此在山西运城夏县建立了一座中国古代科技馆。陆先生希望国内多建科技博物馆。他在《复原研究》的第三章描绘了建设中国古代科技馆的愿景，提出了明晰的思路，建议展陈复原模型、文物、古籍和绘画等。他主张运用多种展示手段，让一些展品能够动起来，让观众有机会参与操作，生动地再现历史场景。

    无疑，中国至少需要一座国家级的科学技术博物馆。科技文物、遗存和复原成果是科技传统形成和发展的见证，是科学文化的重要载体。许多发达国家都非常重视以博物馆等形式保护科技遗产，彰显科学文化和创新精神。例如，德国和美国就建设了世界上最大的科技博物馆，即慕尼黑的德意志博物馆（Deutsches Museum）和芝加哥的科学与工业博物馆（The Museum of Science and Industry）。相比之下，我国科技博物馆建设明显落后，这与中国在世界文明史上的地位是极不相称的。