20多位国内科技史学、水利、建筑等方面的专家学者撰写,在明确“发明是原创的、具有认知、适应和改变自然界、社会和人类自身功能的技术性手段与方法”的基础上,初步认定了中国原创重大发明30项,如汉字、十进位值制记数法和筹算、青铜冶炼铸术、以生铁为本的钢铁冶炼技术,等等。本书尽可能全面、准确地总结中华民族对人类科技文明的重要贡献,对彰显中国人固有的创新精神和创造力,提升民族自尊和自信、促进创新型社会建设具有重要意义。
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本书的编著是基于文化自觉的理念。文化是民族和国家赖以生存、发展和保持自身特质的基因。有无文化自觉的意识和理念,是一个民族或国家的文化能否持续传承和发展振兴的精神前提。发明创造的观照,同样须具有文化自觉的意识和理念,具体地体现于文化自立和自律这两个方面:
其一,须在百年来中国科技史研究的基础上,作进一步的探索、评估和梳理,从中遴选出具有原创性、特色鲜明,对中国乃至世界文明进程有突出贡献和广泛影响的重大发明,逐一论述其发生,发展,与社会人文、经济、政治、民众日常生活的关系并与世界其他地区同类发明作比较,从而提升重大发明研究、论证的水平,在这个问题上能自立于世,也就是《中国人究竟发明了什么》一文中所说的,“中国的事情,中国人自己要把它弄清楚”,“在发明创造的问题上,中国要有自己的话语权”。
其二,发明的研究和评估,是一件严肃的事情。实事求是的科学精神,是我们在研究和评估时须严格遵守的准绳。漠视、贬低本国、本民族发明创造的成就,无视前人、后人的智慧和创新精神,是虚无主义的表现;夸大甚至虚构本国、本民族的发明创造业绩,忽视甚至无视其他国家和民族的创造力与聪明才智,是沙文主义的表现。二者都断不可取。尊重客观事实,恪守学术规范,无论研讨、梳理、评估和阐发都力求严谨和准确,这是我们观照发明创造问题时须遵循的为学之道。文化自律是一种自我约束,是我们的研究与论述能否经得起考验的保障。
本书共有34篇文章,其中33篇分述中国自远古至当代的三十项重大发明:粟作,稻作,蚕桑丝织,汉字,十进位值制记数法和筹算,青铜冶铸术,以生铁为本的钢铁冶炼技术,运河与船闸,犁与耧,水轮,髹饰,造纸术,中医诊疗术(含人痘接种),瓷器,中式木结构建筑技术,中式烹调术,系驾法和马镫,印刷术,茶的栽培和制备,圆仪、浑仪到简仪,水密舱壁,火药,指南针,深井钻探技术,精耕细作的生态农艺,珠算,曲糵发酵,火箭与火铳,青蒿素和杂交水稻。《中国三十大发明之分说》一文则概述此问题之提出,发明的界定、分级和评估,三十大发明之由来,以及由此得到的启示,并列举另三十项重要发明供后续研究参考。
全书50余万字,近600幅图,所述的三十大发明贯通古今,涉及数学、物理、化学、天文、地学、生物学、农学、医学、语言文字、纺织、矿冶、水利、机械、髹饰、造纸、制瓷、造船、建筑、系驾和马具、印刷、仪表、火药火器、深井钻探、微生物工程等学科,由各领域的32位学者撰写,其中教授、研究员24位,副教授、副研究员6位,讲师、助理研究1位,博士后1位;年龄构成:老年学者11位,中年学者14位,青年学者7位。
重大发明素为国内外学术界和公众所关注,在倡导创新型社会建设的当今,尤具现实意义。本书是这一课题的首次尝试,敬请学界同人和广大读者惠予指正。希望有更多专家参与切磋,进一步完善这一研究。
华觉明冯立昇
2016年12月
华觉明,著名科学技术史研究专家,主要研究领域为古代青铜冶铸术、钢铁技术、机械史和技术哲学等,近年来致力于传统工艺研究及保护。著有《中国冶铸史论集》《中国上古金属技术》《中华科技五千年》《中国古代金属技术》。
冯立昇,清华大学科技史暨古文献研究所所长,主要从事中外数学史、中国机械史、中国测量学史、中国物理学史及中国少数民族科技史等方面的研究工作。著有《中国古代测量史》《中日数学关系史》等。
001/绪言
001/中国三十大发明之分说 华觉明
001/粟作 曾雄生
012/稻作 曾雄生
026/蚕桑丝织 赵 丰、刘 辉
045/汉字 鹏 宇
066/十进位值制记数法和筹算 郭书春
092/块范法 苏荣誉
100/以生铁为本的钢铁冶炼技术 华觉明、黄 兴
113/运河船闸的发展与创新 周魁一
129/卓然独立于世的中国大运河 张伟兵 周魁一
159/犁与耧 冯立昇
181/水轮 张柏春、关晓武
194/髹饰 张 燕
212/造纸术 潘吉星(陈彪整理)
238/中医诊疗术 牛亚华
256/瓷器 杨永善
277/船尾舵 席龙飞
285/中式木结构营造技术 郭黛姮、安沛君
312/中式烹调术 邱庞同
328/系驾法和马镫 陈晓珊
343/印刷术 潘吉星
353/茶的栽培和制备 周嘉华
366/圆仪浑仪到简仪
——赤道式天体测量仪器的发明与使用 石云里
381/火药 钟少异
400/水密舱 席龙飞
409/深井钻探技术 潘吉星(关晓武整理)
432/指南针 戴念祖
451/精耕细作的生态农艺 闵宗殿
470/珠算 冯立昇
490/曲蘖发酵 周嘉华
502/火器与火铳 游战洪
524/人痘接种 牛亚华
534/杂交水稻 辛业芸
547/发明和文明
二、谷物果蔬为主、肉食为辅的膳食结构
食物的种类、构成比例关系着人们的健康乃至民族、国家的兴盛。早在2000年前,中国的先民已经确立了以五谷果蔬为主、肉食为辅的膳食结构。这是中式烹调术最大也是最重要的特点和优点。
《黄帝内经?素问》说:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充,气味合而服之,以补精益气。”按:“五谷”,指黍、稷、菽、麦、稻。“五果”,指桃、李、杏、栗、枣。“五畜”,指牛、羊、豕、鸡、犬。“五菜”,指葵、韭、藿、薤、葱。
所谓“五谷为养”,是说中国人以谷物为主食,它们是养护生命的“主角”,果、蔬和肉食则是副食,起辅助、增益作用。中国人历来在实际生活中,谷物、果、蔬食用量比肉类要多得多。
这种膳食结构的形成,自有原因。
其一,是农耕社会中自然和人双向选择的结果。黄土高原、华北平原、长江中下游地区适宜粟、稷、黍、麦、菽及水稻等的生长。而先民们在长期觅食的过程中,认识到一些植物的籽粒更利于食用,便逐步将其驯育,于是,狗尾巴草变成了粟,野生稻变成了栽培稻……与此同时,栽培的白菜、芥菜、葵、韭,饲养的牛、羊、鸡、猪先后进入食谱。“五谷”“冬种夏收”“春种秋收”,产量相对稳定,且充饥养气,补充体力,为活人之本,故成了主角,而因产量等原因,肉食只起补益作用。
其二,从养生的角度看,谷物、果蔬可常食用,但肉食吃得太多,就会危害健康。《吕氏春秋》“本生”:“肥肉厚酒,务以自强,命之曰烂肠之食。”孔子亦说过:“肉虽多,不使胜食气(指谷物)。”
其三,《大戴礼记》中说“食草者善走而愚……食肉者勇敢而悍,食谷者智慧而巧”,“养助益充”的膳食结构之形成,亦受到动物多种食性的启发。
秦汉以后,唐代的《千金?食治》、宋代的《太平圣惠方》、元代的《饮膳正要》等对以“五谷为养”的膳食结构都有进一步的阐发。谷、果、肉、蔬中的新品种和从国外引进的黄瓜、菠菜、辣椒、番茄等更丰富了膳食结构的内容。
例如唐代诗人白居易,中晚年时以“蔬食”为主,常吃面饼、米饭、葵、芹、笋、野菜,有时吃鱼,几乎忘了“肉食”,结果身心均得到改善。
又如农村的饮食。清光绪九年湖南《永兴县志》“食”:“以稻为主,炊饭酿酒皆用之。夏、秋,包谷红薯,耕山者用以承乏。岁歉,常掘蕨根为粉。宴享以鱼肉鸡鸭为厚品,余仅菜蔬、果蓏。”民国22年北京《顺义县志》“食”:“以玉米为大宗,谷、麦、高粱、菽次之;蔬菜以葱、韭、菠菜、白菜、萝卜、芥菜为普通,豆腐、鸡蛋次之,肉类又次之……”民国33年陕西《同官县志》“食”:“普通以小麦为主品,间以杂粮;以蔬菜为副品。茹荤肉时,多在逢年过节。”
这些充分说明,中国人在2000多年间一直遵循着“养助益充”的膳食结构。时至今日,中国已制定了新的居民膳食指南,它是在传统膳食结构基础上修订而成的。有“国际营养学界爱因斯坦”之称的美国柯林?坎贝尔教授在《中国健康调查报告》中指出:以动物性食物为主的膳食会导致慢性疾病的发生;以植物性食物为主的膳食最有利于健康,也能最有效地预防和控制慢性疾病。这正是对中国传统膳食结构的高度肯定。
三、严格的选料、精湛的刀工
(一)选料
选料是中式烹调术的重要一环。
先秦已重视选料。其一,按时令选料。《论语》“不时不食”就有不当时令的食物不吃之意。其二,按卫生要求选料。《周礼?天官?内饔》讲牛、羊、犬、鸟、豕、马等有病患、气味极差的不宜选用。其中,“豕盲视而交睫,腥”是指猪眼睫毛交叉的,则肉中有小息肉(即囊虫),不能食用,当今防疫部门正是如此做的。其三,选用各地名产。《吕氏春秋?本味》中提到数十种原料,大多应是有依据的。
汉代尤重按季节选料,选用名产,对原料的卫生要求更严。如枚乘《七发》“秋黄之苏、白露之茹”,是说白露时的蔬菜最美。《蜀都赋》“江东鲐鲍、陇西牛羊”,说明江东、陇西的名产已经入蜀。《金匮要略》收有上百条饮食禁忌,不少是符合现代科学道理的。
魏晋南北朝选料和前代相似,但更加细致。
如按时令选料,《齐民要术》说,制“莼羹”要选四月的“雉尾莼”。制鲊,春、秋时要“取新鲤鱼,大者佳”。
按烹调方法选料,如“炙豚”用吃奶的乳猪。“煎鱼饼”用活鱼肉,“白鱼最好”。烤鹅、鸭,“供厨者,子鹅百日以外,子鸭六七十日,佳。过此肉硬”。
隋唐及其后,各个时期选料又自有特色。但以清代袁枚的论述为系统。
袁枚在《随园食单》“先天须知”中,强调要选物性优良的品种:“猪宜皮薄,不可腥臊;鸡宜骟嫩,不可老稚……同一火腿也,其好丑判若天渊;同一台鲞也,而美恶分为冰炭。”在“时节须知”中,强调要按时令选料。否则,“萝卜过时则心空,山笋过时则味苦,刀鲚过时则骨硬”。在“选用须知”中,讲按烹调方法选料:“鸡用雌才嫩,鸭用雄才肥。莼菜用头,芹菜用根。皆一定之理。余可类推。”
(二)刀工
刀工是中式烹调术中的重要一环,是依据菜肴的特点,菜肴加热、调味的需要,菜肴的美化,对原料进行切、割、斩、剁、批、削、剔、剞等处理的技艺。
先秦,薄刃铜刀出现,刀工发展。《论语》“割不正不食”即是谈刀工要求的。周代,已能据食礼和烹调需要,对牲体作“七体”及“二十一体”的分割。还能将原料切成块、片、丝、丁,或剁成肉酱,已有“胾”(大块肉)、“大脔”(大肉块)、“脍”(肉丝)等名词。
汉魏南北朝时,以刀工、切配为主的“红案”与以面食为主的“白案”分开,刀工更加精进。如脍已能切得如蝉翼一样薄且透明。《齐民要术》记述:“灌肠”用的羊肉末要“细锉”;“白缹肉”之肉要“薄切”。不同菜肴,刀工要求各异。
唐代,出现组合式风景冷盘,对刀工要求极高。《斫鲙书》提到小晃白、大晃白、舞梨花、柳叶缕、对翻蛱蝶等鱼鲙,形状多姿多彩,刀工精妙无比。
元代刀工出现新特点。其一,重视菜肴中原料的雕刻。如宫廷菜“带花羊头”已有雕刻的萝卜花。其二,重视刀工美化处理。如无锡菜“肉羹”是将“膂肉”切荔枝花纹,然后下沸汤“”熟的。这种刀法,既美化菜肴又使原料受热面积增大,便于调料渗透,原料中的鲜味也能更多溶解出来。
清代花色菜较多。如“松鼠鱼”“菊花肉”等,对刀工要求更高。
中式烹调术中的刀工与刀具关系密切。中国菜刀形制多种,用途各异,如有的夹钢方头刀具可前切后剁或前批中切后剁,无论家庭用或菜馆用均十分方便。西餐中厨刀狭长,以拉割为主,当与西菜形制少变化有关。
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