四大发明之外的中国古代科技
提到中国古代的科技发明创造，很多人的第一反应是：“我们有四大发明！”然而，这个源于西方学者的提法真的能概括中国古代的科技成就吗？甚至，造纸术、印刷术、火药和指南针是中国古代最重要、排名最靠前的发明创造吗？中国的科学技术史研究者们对此做了新的解说。
如今，中国的科技史专家正在深入研究和梳理中国古代重要的科技发明创造，希望能让公众更为全面地了解中国古代的科技创造。中国科学院自然科学史研究所（以下简称科学史所）最近发布的《中国古代重要科技发明创造》一书及配套挂图，就是这些努力之一。书和挂图中囊括了88项中国古代科学发现与创造、技术发明和工程成就。或许，以后再谈及中国古代的科技成就，我们不再需要言必称四大发明了。
一份挂图的启发
编撰《中国古代重要科技发明创造》一书及配套挂图的起因，要说到6年前。
那是2010年10月26日，中国科学院院士、中国科学院理论物理研究所所长吴岳良和美国华裔物理学家杨炳麟访问自然科学史研究所。因为美国出版的Milestones of Science挂图未收入中国人的发明创造，他们想与张柏春等科技史专家商量如何将中国部分的内容补充进去。
“这件事给了我们启发。长期以来，国外学术界对中国古代的科技成就并没有充分了解，国内情况也是如此，甚至有很多人认为中国古代主要的发明也就是四项。对于这种情况，我们不能总是建议大家去翻阅20多卷的《中国科学技术史》吧？挂图和简明扼要的文字解说，是普及科技史知识的很好方式。”张柏春说。
后来，经过与多位科技史专家的讨论，张柏春等人认为，与其去修改美国已出版的挂图，还不如自己编制一份中国科技发明创造的挂图。于是，2013年8月，“中国古代重要科技发明创造”研究组在科学史所成立，“发明创造推选”活动及相关出版物的筹划正式启动。
此后，研究组举行学科召集人会议，推选各学科史的备选条目，并在全国范围内广泛征求各学科领域100多位专家学者的意见。2014年3月，研究组初步推选出113项重要发明创造，并在研究所网页上公布了初步推选清单。此后，又经过多次研讨，并征得一些外国专家的咨询意见，在其中遴选出85项发明创造。2016年初，根据后续的研究及反馈意见，研究组将清单中的发明创造增加到88项，最终形成了《中国古代重要科技发明创造》一书及配套挂图。
我们对研究成果的“提炼”还不够
其实，现代意义上的中国科技史研究已有近百年历史，但对于中国从古到今究竟有哪几项大发明发现，却缺乏系统的总结和讨论。
“20世纪二三十年代，我国学者对中国科技史的研究就展开了。但当时既没有专门的机构，也没有多少人提倡。即使有人在做，也是在整理国故、发扬爱国主义精神的意义上，谈不上系统研究，更没有整体规划。”科学史所研究员、技术史家华觉明介绍说，“不过，那时候还是有一批各领域权威的学者总结本学科历史发展，在对中国古代科技成就的研究方面取得了一些成果。”
1954年，时任中国科学院副院长的竺可桢发起成立了中国自然科学史委员会，17名组成人员皆是各领域的权威学者，包括历史学与考古学领域的向达、侯外庐，数学领域的李俨、钱宝琮，物理学领域的叶企孙、丁西林，气象学和地理学领域的竺可桢，建筑学领域的梁思成等。1956年，竺可桢、李俨、刘仙洲到意大利佛罗伦萨参加第八届国际科学史大会，开始与国际学者建立联系。1957年1月，中国自然科学史研究室正式成立，成为中国第一个综合性的科技史专门研究机构，也是科学史所的前身。至此，中国科技史研究有了体制化保障。
20世纪80年代，科学史所研究员金秋鹏写了《一百项中华发明》一书。2008年，华觉明发表《中国四大发明和中国二十四大发明述评》一文，后又经过研究总结出30项重大发明，除了造纸术、印刷术、火药和指南针外，收入了粟作、稻作、蚕桑丝织、十进位值制记数法和筹算、茶的栽培和制备、豆腐等。梳理中国古代重要的发明创造得到越来越多专家学者的重视。
“中国人对本国历史上的发明创造缺乏系统的科学研究和提炼，这导致人们对此没有完整的了解和认知，也缺少对古代发明创造问题的话语权。”华觉明说，“四大发明就是明显的例子。”
在华觉明看来，四大发明是培根、马克思等西方学者提出的，其本意是就其对近代世界文明，特别是西方文明的重大影响所作的评价。“连他们自己都没说这四大发明就是中国最重要的发明。20世纪50年代，李约瑟曾经从A到Z列举了中国的26项发明，这带着英国人的幽默，他的意思是中国人的发明很多。后来美国学者坦普尔认为，中国古代有100项科技成就，但其中不仅有发明，还有科学的成果和工程，内容比较杂。”华觉明介绍说，“可是，由于四大发明的说法传布太广，导致一些人，包括有的专家学者产生了误解，误认为这四种发明就是中国古代最重要、排名最靠前的重大发明，从而就不断有人提出生铁、曲糵发酵或杂交水稻是中国的‘第五大发明’等。造成这种情况的原因之一，就是我们缺少自己的一本账。”
传播科技史知识十分必要
对于这样的情况，中国科学院自然科学史研究所研究员、数学史家郭书春深有体会。在他看来，中国传统数学是世界数学的一个重要组成部分，在公元前3世纪至公元14世纪初一直居于世界数学的先进水平。然而，学术界包括数学界，还有不少公众，因缺乏对科学史的了解，而对中国古代数学产生了偏见。“比如，有相当多的人接受了欧洲中心论的偏见，认为中国古代数学落后；甚至有人说，中国古代数学只有勾股定理；还有人阻挠、反对研究中国数学史，对其全盘否定。这样的状况急需改变。”
在此次出版的《中国古代重要科技发明创造》一书中，数学领域的成就就占了10项，包括十进位值制与算筹记数、盈不足术、勾股容圆、线性方程组及解法等。郭书春负责最后的审校和把关。
“中国古代数学取得了巨大的成就。比如，中国最早发明了十进位置值制记数法，这种记数法十分有利于加减乘除四则运算及分数、小数的表示。加之汉语中数字都是单音节，便于编成口诀，促成筹算乘除捷算法向口诀的转化。筹算的使用使分离系数表示法顺理成章。线性方程组的分离系数表示法、开方式的记法、天元多项式、四元式的记法，实际上也是一种位置值制。”郭书春说。
“中国古代数学著作还使用了演绎推理。以中国古代最为发达的高次方程这一分支为例，刘徽、王孝通都提出了方程的推导过程，金、元数学家更创造了设未知数列方程的天元术。刘徽用极限思想和无穷小分割对圆面积公式的证明，对锥体体积公式的证明；用出入相补原理对解勾股形诸公式的证明，对大量面积、体积公式的证明，对开方术的证明；利用齐同原理对方程术、盈不足术及许多算法的证明，都是演绎推理。”郭书春说，“在极限思想的运用上，刘徽也超过了古希腊的同类思想，达到了文艺复兴前世界数学的高峰。”
“中国古代数学取得如此辉煌的成就，但还是有人抱有中国古代数学没有理论、没有逻辑，更没有演绎逻辑的偏见。可见，向公众传播中国古代数学史是必要的。”郭书春感叹说。
坚持实事求是的科学精神
在华觉明、郭书春、张柏春等科技史学者看来，全面梳理中国古代重要的科技发明创造，让更多人较为全面地了解中国古代科技传统，无疑是十分重要的。但是这样的梳理并不容易。“对发明创造的认识和遴选是一个科学性、专业性很强的课题。”华觉明说。
“我们在选列清单时应坚持三个原则，即突出原创性、反映古代科技发展的先进水平、对世界文明有重要影响。评估某项发明的原创性，要有可靠的考古或文献证据，能证明它是迄今所知世界上最早的，或者属于最早之一且独具特色。为慎重起见，我们未推荐那些因史料不足而不易判断其科技内涵或原创性的发明，包括那些长期难解之谜，如三国时期的‘木牛流马’。”张柏春说。
对此，华觉明表示同意。“必须坚持实事求是的科学精神。我们既反对贬低甚至无视中国先民发明创造的历史虚无主义，也反对贬低甚至无视其他文明发明创造的狭隘民族主义。前些年有个别学者无根据地否认中国是造纸术、印刷术的母国，贬低火药、指南针发明的重大意义，这是非常错误和不可取的。也有人动辄把某些重要发明，比如自动化和机器人，说成是中国‘古已有之’，这同样是不对的。”
在华觉明看来，对于发明创造的认识和评定，仁者见仁，智者见智，有不同的看法也是正常的。“现在归纳的这88项也并没有囊括中国历史上所有的重要发明创造。我们欢迎学界同仁和广大读者参与研讨，使其逐步趋于完善。”华觉明说，“目前，以这88项发明创造为基础编制的中国古代重要科技发明创造挂图，内容丰富充实，形式美观大方，很适合用于中小学生以至大专院校的科技文化教学，希望有关部门注意及此，予以推广。”