从消防史看李约瑟难题

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  1.什么是李约瑟难题?
  李约瑟难题是英国学者李约瑟在20世纪30年代提出的一种认识,其核心主题是:“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?”李约瑟并不是孤独一人,在他之前有任鸿隽在1915年,冯友兰在1922年,之后有陈立、钱宝综、竺可桢等人,还有大名鼎鼎的爱因斯坦都卷入到这场世纪大争辩之中。有人说,这是概念问题,李约瑟并没有使用正确的现代科学的定义,所以他的恢弘巨著《中国科技史》中,中国古代产生了很多的科学思想却无法产生科学的理论和实物发明。问题在于,思想也是一种应对办法,为什么思想在中国无法结成果实(理论或实物)?本文就以古代中国和欧洲的消防实践来认识,在面临相同的火灾形势之下,中欧是怎样采取不同的消防策略,从而走上了不同的发展道路的。
  2.气候变化对人类社区的影响
  关心历史的人可能注意到,世界文明和历史具有相当的气候同步性,比如希腊哲学家兴旺发展的时代,中国有孔子,印度有释迦牟尼。罗马发生大火的公元80年,成都廉叔度需要办火政。当曹操发布《禁绝火令》(因为天寒禁寒食)之时(公元205年),罗马的消防队伍加倍,以应对冷相气候带来的火灾挑战。当水城威尼斯发生重大火情之时(公元1114年),福州在1110年经历一次寒潮,导致荔枝全部死光。1135年,伦敦发生重大火灾,中国的杭州更是处于水深火热(暖相火灾)之中。1666年,伦敦发生最著名的大火之时,中国在前后10年间,年年发生重大火灾。1873年,上海记录到创纪录的高温之时,芝加哥在1871年,波士顿在1872年分别发生重大火灾。因为他们都受到相同的气候周期和火灾形势的影响。在几乎相同的气候形势面前,中欧采取了不同的消防策略,导致了欧洲科技发达,中国文化发达的不同结果,这里深入分析一二。
  3.什么是科技?什么是文化?
  在中国,“文化”一词出自《易传》的“观乎人文,以化成天下”。“文”的本义指色彩交错的图形,或纹理、花纹,例如《周易·系辞下》中说:“物相杂,故曰文。” “化”的本义是变化、生成、造化的意思。“文”“化”两字共同出现,最早见于战国末年出现的《周易·贲(bì)卦》:彖曰:贲,……观乎天文,以察时变;观乎人文,以化成天下。在这句话中,“文”是指变化,“化”是指适应。而文化是指某一社区面对外部威胁时,自发产生的一种应对,通过长期的适应,达到传统和普及的效果。
  文化实际上主要包括器物(物质文化)、制度(制度文化)和观念(精神文化)三个方面,广义的文化包括科技,及其相适应的制度和观念。狭义的文化是指科技的对立面,这里特指科技所不覆盖的地方,或者说不是采用救火工具,而是通过防火、阻火、戒火等手段对付火灾,即消防文化,中国古代非常丰富。而狭义的消防科技是指水桶、梯子、勾挠等灭火救人工具以及相应的火场战术,这一点欧洲比较擅长。这里,笔者把科技和文化对立起来,来回答为什么古代中国科技落后,却仍然能够应对气候变化的挑战的问题。
  4.李约瑟难题的性质
  回答李约瑟难题,需要解决四个问题: 理论、应用、改进和环境。
  从理论上看,中国的文字发展比较早,带来算学的一枝独秀,抑制了对几何公理化体系的需求。因此,希腊科技的归纳和演绎思想,未能在中国生根发芽。任鸿隽认为:“一曰演绎法,一曰归纳法。二者之于科学也,如车之有两轮,如鸟之有两翼,失其一则无为用也。” “吾国之无科学,第一非天之降才尔殊,第二非社会限制独酷。一言蔽之曰,未得科学之研究方法而已。”爱因斯坦也认为,“西方科学的演绎逻辑和归纳逻辑两大基础,中国的贤哲没有走上这条路。”对于消防工具来说,至关重要的是欧几里德的《几何原本》,没有系统的理论,就不会有阿基米德杠杆原理的发现和特希庇乌斯泵浦技术的发明。
  图1.古埃及的提水工具Shadoof(左)与杠杆原理的结合,才能发明特希庇乌斯型泵浦(右)。
  图2.《农政全书校注》中的桔槔(左)和辘轳(右)都是利用了杠杆原理,可是无法上升到泵浦,因为缺乏几何理论的帮助。
  从应用上看,由于缺乏有效的金属工具,我国古代的刀耕火种经济流行了很久。该生产方式讲究粗放经营,井田制只要面积差不多,就可以放火了。所以,生产方式决定了我国农业不需要精细的几何技术。希腊的几何公理体系,也是只有到埃及才能发展。因为只有埃及的尼罗河周期性的泛滥以及埃及的大规模工程建设(如金字塔),才能为大规模测绘事业提供应用场合,所以,相关的几何知识,总是适应当地的需要而产生的,比如欧几里德的《几何原本》。中国的古代科技,除了天文学和水利学超常发展,以适应农业(火耕和农耕)经济,其他科技都是相当萎缩的,因为社会无法产生有效的需要。竺可桢认为,欧洲(希腊)的重商主义和中国(汉武帝)的重农经济,抑制了社会的创新动力。关键是,当时的生产方式不需要先进的科技。
  图3.希腊火发射装置(柱塞泵雏形,水枪或水铳,左图)在公元915年引入中国,直接导致了《武经总要》中的唧筒(1035年,右图),可是这种唧筒就无法进一步演化出泵浦,因为中国异常丰富的消防文化抑制了对消防科技的需要。
  从改进上看,由于我国的刀耕火种经济产生了法家思想(荀子的学生是李斯,李斯制定的《秦律》对我国法律建设影响深远),法家对法律的贡献,相当于制度创新,这种制度创新,压缩了技术创新的需要。所以,即使中国有相关的技术和理论,也会因为社会不需要而难以发挥。欧洲的人力泵浦于1627年(北京王徵)引入中国,到1686年(杭州金鋐)才有仿制,到1746年(苏州陈肇泰)才得到大规模的推广,其中的气候周期(60年)非常明显。在这种消防工具(即消防科技)推广之前,各地方都是通过人治和人事管理(即消防文化)来对付火灾,形成了中国特有的地方消防文化。
  图4.中国公元前4世纪的风箱(左,李约瑟仿制)和公元11世纪的猛火油柜(右,曾公亮研制),都是按照柱塞原理工作,距离泵浦发明一步之遥,但这一跃进不可能在中国完成,这是因为缺乏相关的科技需求。   从环境上看,由于古代中国普遍湿热,所以木构建材供应丰富而石材供应不足,形成了中国特有的木建文化,结果是缺乏高层建筑,导致转而发展合院建筑文化,抑制了对救火科技的需求,妨碍了科技的发展。相比之下,位于北方的古代欧洲各国比较冷干,冷干环境对建筑的取暖要求比较高,导致砖瓦建筑的流行。这两种不同的建筑文化给消防队员的灭火战术带来很大的影响。
  根据进入中国的次序,有两种人力泵浦,一种是1627年进入中国的“土龙”(相对洋龙而言,日本叫作龙吐水,典型特征是单杠杆、大澡盆、鹤嘴管),另一种是1725年故宫进口的“洋龙”(Newsham型泵浦,双杠杆/蝴蝶龙,有气箱,有软管)。后者更轻便,理论上应当更流行。可是我国更喜欢使用前者,不喜欢复杂的技术,为什么呢?泵浦不常用,日常维护很重要,前者简单,便于维护。而中国不缺人手,所以笨重不是问题,这是一种原因,更重要的原因是,我国自古木材建筑多,火场更危险,所以没有进火场的战术要求,只需要在外部洒洒水,防止火灾蔓延即可,所以软管技术对中国来说太多余,这一点与欧洲自古就有的入室灭火战术是迥然不同的。由于大量使用砖瓦,所以欧洲建筑在火场不会倒塌,比较安全,这又导致了欧洲消防科技向室内救火救人技术的倾斜,入室救火战术(比如以石棉防火毯为代表的救火战术)和自救救人科技(以云梯为代表的救人科技)的发展,是对当地建筑文化的一种适应。一般的趋势是,欧洲火场重视消火(以水灭火)和救人,中国火场重视防火(隔断火场、防止蔓延),两者带来不同的技术需求。也就是说,为什么中国在消防领域重文化轻科技?地理条件带来的建筑文化导致火场战术与欧洲完全不同,因此走上了不同的发展道路。
  5.中国古代异常丰富的消防文化
  那么,在缺乏消防科技的情况下,中国古人是如何应对气候变化带来的社区火灾风险的呢?消防文化是安全文化的一种,是人类社会面对社区火灾的威胁时,采取的防火、灭火、戒火等措施的集合。典型的消防文化包括,法律典章、政策措施、人事组织、建筑特色、地名渊源、城市布局、风俗习惯、技术演化等。比如地理条件导致的地方灾情,杭州是因为水汽大,靠海边;武汉的“风火之虞”是因为地形有利火场大风;徽州是因为木材燃料多,居住空间狭窄;福州是因为气候湿热,需要“纸揹”对付通风问题;“温州怕火煨”是因为木材发达,交通不便;重庆多火,自汉代就是如此,因为水汽大,山地助蔓延;广州的“火烛车”文化来源于洋行经济。中国每一座多火多消防文化的城市,都有它内在的火灾动力学原因。
  中国古代的防火文化包括:四大藏书阁之一的浙江天一阁,对于防火采取严格控制游客数量和点灯防火的办法;广树防火墙,这是徽州地方的建筑文化特色;北京为代表的北方民居多胡同和火巷,这是有意识增加防火间距,目的是隔离燃料,与封火墙的作用异曲同工;中国古代的停水文化包括:洛阳的大铁镬、杭州的七星井、重庆的七星缸、广州的防火大桶、开封的司马光砸缸、北京故宫的门海,徽州民居准备水缸水桶,都是古代常见的停水措施。汉代皇宫、隋代大兴、宋代开封、元代大都、明清故宫、徽州汪村呈坎村的布局规划,都有着防火的内在考量。
  中国古代的救火文化包括:宋代五甲制、元代保甲制、明代火甲制、清代救火会。今天有派出所和消防站,其中的差异与灭火技术(工具)和战术有关。
  中国古代的戒火文化包括:商代“弃灰于道者断其手”;商鞅对“弃灰于道者处黥刑”,用以立威治国;唐代法律“见火起不告救”;无锡的民谣,“水缸满满,灶膛清清”,既停水又慎火。杭州的更夫,喊的是“寒冬腊月,天风干燥,楼上楼下,灶前灶后,鸡钟烤笼,一街两岸,各家火烛小心!”。古代有重阳节“入火”、寒食节禁火、清明节“出火”习俗作防火宣传,现代则有消防日科普教育作防火宣传。
  所有这些消防文化,与当地的地理条件和植被燃料、气候条件、人口组成等有着复杂的关联,所以是一种文化,非文化不足以表达其内在的关联。上述消防文化,每一条都可以写成长篇故事,这里难以一一深入。
  6.中国消防文化的源头
  那么,中国消防文化的源头到底是什么?由于古代中国的地理条件和气候条件,刀耕火种经济在中国持续很久。《周礼》对火灾的管理,就是对人的管理。“凡失火,野焚莱,则有刑罚”这一处罚措施,影响了中国几千年。凡是失火,就是责任事故,就需要判刑,这种观念夸大了人在火灾中的作用,忽视了环境和气候的贡献,对火灾的本性认识不足,对全面认识灾害不利。刀耕火种经济下,对于失火的处罚极为严厉,因为这是全氏族部落的生计问题。东晋泰始年间,失火是要灭族的,北宋年间,失火是要被公开处决的,即使是在解放后,失火也是要被枪毙的,《中国火灾大典》上有无数的例子。这种严惩当事人,转移对真相关注的法家做法,可以说是刀耕火种经济方式的残余。火耕强调集体的利益,为了集体的利益去问责,为了集体的利益牺牲个人,是集体为本的精髓,所以火耕文化是中国文化的源头之一。
  除了法家思想,中国古代的消防文化还有一个源头,就是以董仲舒为代表的“天人合一”论,遇到灾祸就认为是人祸,通过问责制寻找替罪羊,就是不愿深入寻求真相,是我国典型的应对灾难的程序化措施。这是董仲舒针对公元前135年发生的高庙大火提出来的观念,深入影响了2000多年。冯友兰认为中国多从人的角度,而不能客观认识事物,这是董仲舒的影响。
  由于上述的两个源头,以及中国多木构建筑的事实,导致古代中国放弃了对消防科技的探索和追求,而是转而追求消防文化和管理措施,这让中国走上了与欧洲截然不同的发展道路,于是有李约瑟难题的产生。地理条件和气候变化,是揭开这一文化奥秘的关键。
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