說到中國的“四大發明”，大家都會想起“活字印刷、指南針、黑火藥和造紙術”。所謂這“幾大發明”首先由英國哲學家弗蘭西斯·培根（Francis Bacon，1561一1626年）提出，他在其《新工具》一書中指出：“印刷術、火藥、指南針這三種發明已經在世界范圍內把事物的全部面貌和情況都改變了：第一種是在學術方面，第二種是在戰事方面，第三種是在航行方面。”來華傳教士、漢學家艾約瑟（Joseph Edkins，1823年－1905年）在上述三大發明中又加入了造紙術，成為“四大發明”。后來李約瑟（Joseph Needham，1900年－1995年）對這“四大發明”出自中國作出了考證和肯定，從此它們就成為中國古代科學技術的明珠，既在世界上揚名，也被國人愉快地接受。

最為人熟知的中國古代“四大發明”

“四大發明”真是中國最偉大的發明嗎？

目前的證據表明這“四大發明”的確出自中國，然而，這真是中國最偉大的發明嗎？不一定！因為無論是培根，還是艾約瑟、李約瑟，都是以西方中心的視角來闡述和定位一項技術的重要性，他們自然對那些在近代西方發展上起過比較重要作用的技術格外青睞。然而，如果從中國和人類歷史的角度來看，則未必如此。

活字印刷由北宋畢昇發明，但這項技術在中國的應用很有限。中國在隋朝（約公元600年）發明了木刻版印刷，后來又進步為銅刻版印刷，這個體系在宋朝已經很成熟、使用起來也較方便。活字印刷雖然從理念上來說是革命性的，但發明后產品細節上有很多問題，例如早期活字都是陶胚做的，字體大、容易壞，排版也很費事，使用成本并不比刻版印刷低。更重要的是，中國自秦朝以來形成了文字能惹禍的傳統，知識分子亂說話有掉腦袋的風險，因此印刷品的內容主要是官方批準的書籍、地方志、族譜、宗教典籍、古代經典，以及個別文人騷客風花雪月的詩集等，市場很穩定。直到清朝，中國常用的仍然是刻版印刷。而在歐洲，15世紀德國人古滕堡（Johannes Gutenberg，1400年～1468年）基于活字印刷的思路發明了印刷機，同時宗教革命也在歐洲大地蓬勃興起，于是革命思想和信息傳播就這么干柴烈火般燎原起來了。印刷技術生逢其時，成為推波助瀾的工具。

中國人很早就喜歡玩磁，有人考證戰國時代河北磁山的人就發現磁石有指南的特性。從目前的證據看，利用磁的指南特性而發明的最早產品是風水羅盤——大約在870年左右由楊公發明。之后，羅盤成為風水師的法寶，在堪輿風水時用來立極定向。使用航海羅盤的最早記錄是在12世紀初的北宋末期，元朝時西傳，此具大放異彩是在15世紀歐洲人全球大航海開始之后，為歐洲人開疆辟土、稱霸全球立下汗馬功勞。由于中國不熱衷海上探索、甚至閉關鎖國，航海羅盤的用處并不大，而風水羅盤至今仍然是很多民間風水師的“飯碗”。

黑火藥發明應該和道士煉丹有關。黑火藥的一個關鍵成分是硝，最早的制硝方法由東晉道士葛洪(公元284～364年)記錄在《抱樸子·內篇》中。他的另一部著作《肘后方》也很有名，是中國第一位獲諾貝爾科學獎的科學家屠呦呦提取青蒿素治瘧疾的靈感來源。據宋朝的《武經總要》記載，黑火藥的發明是在唐憲宗時代（約公元800年），早期主要用來做煙花炮竹，直到宋朝才用于制作火炮等武器。在元朝和蒙古帝國時代，黑火藥由蒙古人和阿拉伯人西傳，后來歐洲人改進火藥配方，發明新的槍炮，由此進入現代武器時代。19世紀歐洲人乘戰艦鐵甲攜威力強大的槍炮反攻東亞，黑火藥的祖國慘敗。

造紙術的確是一項偉大的發明，對中國和全人類莫不如此。目前發現最早的西安灞橋紙和甘肅懸泉置紙，都是西漢漢武帝時期（100BC之前）制造的，比東漢蔡倫的紙早兩百多年。從技術上來說，西漢造紙術采用澆紙法，而蔡倫采用的是比較先進的抄紙法，蔡侯紙質量更好。可見蔡倫并非造紙術的原始發明者，只是一位該技術的改進者和傳播者。在早期，紙只是作為竹簡和絹帛的替代品用來寫文書，直到木刻印刷術于隋朝（約公元600年）發明之后，其價值才更為重要。可以說，紙的發明推動和引導了印刷術的發展，也是現代信息社會不可逾越的前置條件，因為無論是中國竹簡、還是古埃及莎草紙、古印度芭蕉葉紙和歐洲羊皮紙，都不可能與后來突飛猛進的印刷術相匹配而進入現代社會。因此，造紙術作為中國的“四大發明”之一當之無愧。

西漢灞橋紙（作者2015年10月攝于陜西博物院）

陶瓷、馴化水稻和絲綢對人類的貢獻居功至偉

那么除了造紙術之外，其他能夠列入“四大發明”的科學發明應該是什么呢？我認為，是陶瓷、馴化水稻和絲綢。這三項發明不僅古老悠遠，它們對人類的貢獻更是居功至偉。下面來說說它們的故事。

在英文里，陶瓷就是China（中國），China也是陶瓷。目前最早陶器是在江西萬年縣一個叫“仙人洞”的天然洞穴里發現的，距今約2萬年。有趣的是，江西仙人洞距現代瓷都景德鎮只有70公里，可見陶瓷傳統在這里源遠流長。然而這件早期陶器似乎為孤品，并未觸發當地陶器的持續產生，也未造成陶器傳播。人們廣泛制作和使用陶器是一萬多年之后的事了。可見兩萬年前住在仙人洞里的人已經具備了創造制作原始土陶的能力，周邊的地理環境也有合適制陶的黏土，未能持續制陶很可能是因為當時仍處舊石器時代晚期，農耕還沒有開始，靠采集堅果、水果和狩獵生活的人們對陶器的需求還沒有形成。

陶器在中國土地上大批出現大約是新石器中期，約距今7千來年前，那時水稻和粟都已經被馴化種植并逐漸傳播了，很多區域的人們已進入農耕社會，有穩定的居家生活，陶器變得很有用。

參觀中國博物館可以看見一條清晰的陶瓷從原始到精美的進化路徑。原始青瓷出現于西周，到東漢晚期（約公元200年），青瓷品質顯著提高，白瓷首先出現于隋朝（約公元600年），各種上釉技術也一直在改進，讓陶瓷變得五彩繽紛。燒制瓷器所需溫度比陶器高很多，對窯的要求也很高，還有對原材料（瓷土）和制作工藝也有更高要求，因此中國歷史上與陶瓷產業相關的一系列工具和工藝有很多創新，形成一個龐大的產業和完整的產業創新鏈，直到清朝中晚期仍然領先世界其他地區，而且遠銷國外。

一般人往往不把物種馴化當成“發明”，其實物種馴化無論是從發明的定義來看，還是從其對人類的貢獻來講都是偉大發明創新。最新的考古和基因研究發現，水稻馴化大約在距今一萬三千年前就開始了，于距今8千多年前完成馴化。最早馴化水稻的地區是中國珠江流域中部，這些馴化水稻品種向北傳播到長江流域、黃河流域、后來也傳到中國東北地區；向南傳播到越南、泰國、印尼等東南亞地區；向西南傳播到印度等地，最后傳遍全世界，并逐漸與各地的野生稻種發生雜交。可以想象，在這幾千年的馴化過程中有太多先輩有意無意地參與了馴化水稻的活動，不會只是一個叫“神農”的人發明了這一切。

這樣費時幾千年、曠日持久的“革命”自然不會讓身處其境的人感覺轟轟烈烈，所謂“農業革命”其實是后人貼的標簽，因為其結果對人類的生存和發展影響巨大，可以說無馴化水稻便無中華民族，當然整個世界的人口也不可能達到今天規模。據聯合國食品和農業組織統計，目前世界上有超過一半人食用水稻，水稻提供的食品熱量在各主食中占第二位，第一是玉米，第三是小麥。從技術上來說，水稻種植比種旱地植物要麻煩很多，于是農民們不得不發明了不斷改良的農耕工具，一整套耕種方法和體系隨著建立起來，例如水田、澆灌系統等等。可以說，中國以致整個亞洲，社會結構和文化以及人文價值觀無不打上了水稻生產的烙印。

中國云南的水稻梯田。這是農民們祖祖輩輩改造自然的杰作，以及為后代積累下來的巨大財富。

絲綢是我個人的最愛。最早的絲綢出現在江浙一帶，大約在距今約五千年前良渚文化時期就開始其發明歷程了。絲綢的制作從養蠶到繅絲、然后紡線織布上色、最后做成各式各樣衣物的過程很是費事。與陶瓷一樣，中國自古就建立了一個龐大的絲綢產業，為此發明了一系列工具、機器、工藝和藝術從而造出美輪美奐、享譽世界的絲綢品，成為中國與世界交流的美麗使者。雖然絲綢自古就是一種奢侈品而非必須之物，一般都是非富即貴者才能享受，但它是如此美妙復雜，得到中國人和全人類的喜愛。

這是我心中的古代中國“四大發明”：馴化水稻、陶瓷、絲綢和造紙術。這些發明讓人類祖祖輩輩繁衍增長，過得更舒適，活得美麗動人，并引導人類進入現代信息時代。你何不也忘記他人看重的幾大發明，試著從中國的悠遠歷史中撈出自己心儀的“四大發明”呢？

（作者系清華大學技術創新研究中心兼職教授）

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