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创新是南京最宝贵的城市基因

2019-06-28 08:06图文来源:南京日报

古代科技创新成果令世界瞩目 中国现代科学火种在这里点亮

创新是南京最宝贵的城市基因 

□ 邓攀

滨江南京。冯芃 孙公甫摄

编者的话

正在进行中的“南京创新周”向世界展示着南京人的创新精神。你知道吗,千百年来南京在科学技术的发展上取得了一系列影响深远的成就,中国现代科学的火种也是在南京点亮的,影响了整个中国,甚至世界。本版特约南京市社科院科研处处长、南京城市发展战略研究院城市史专家邓攀,为读者介绍南京与科学创新的深厚渊源。 

早期科技更注重实用 

南京的科技史源远流长。著名的南京直立人使得南京成为中国最早有人类活动的区域之一。直立人出现在约35万年以前,属于旧石器时代,这一时代以人类早期的石器工业为标志,因此可以说直立人的出现拉开了南京科技萌芽的帷幕。 

先秦至秦汉时期,南京地区的科技活动逐渐展现曙光,并出现了大型科技工程。在江宁湖熟地区有中国东南地区最早发现的商周时期青铜文化,说明此时这里的人已具有青铜器铸造的技术。 

六朝时期,南京建都,一跃成为中国南方最重要乃至闻名海外的中心城市,在当时的科技舞台上同样耀眼夺目。其都城堪称是古代城市规划和建筑工程的创新典范,表现出礼制规划与因地筑城的巧妙结合,在中国都城史上具有承前启后的重要影响。造船和航海技术也较为发达。祖冲之曾建造过千里船,在建康新亭(今雨花台区菊花台一带)附近江面试行,能日行百余里,今人推测可能是轮桨驱动的车船。 

新技术的广泛应用离不开基础科学的突破性发展。特别是数学,继刘宋时的何承天算出圆周率值为3.1428后不久,祖冲之利用开密法将圆周率定位到了3.1415926与3.1415927之间,其精确度至1000年以后才被阿拉伯和欧洲的数学家超越。

祖冲之的数学成就,帮助他成为当世罕有的发明家,曾发明或改良了水碓磨、指南车、自运器、漏壶(计时器)、欹器(定时器)等自动类机械。其子祖暅也成为著名数学家,并官至主管舟航堤渠的大舟卿。他的主要数学成就是提出了西方数学家17世纪时才发现的解决球体积公式的祖暅公理。

六朝时期的医药学家,几乎都可以算得上化学家,道教的炼丹术正是他们重要的研究途径,客观上推动了许多早期科学的发展。南京的葛洪和陶弘景的一些著述中都包含了大量体现当时科技成就的内容。比如,葛洪在《抱朴子》中不仅对秦汉以来30多种炼丹文献以及散见各地的各种丹方进行了汇总介绍,还记录了自己炼丹时的观察结果,无数次的试验也扩大了化学药物的应用范围。陶弘景记录的以火烧之烟鉴别硝石的方法,和14O0多年后分析化学用以鉴别钾盐和钠盐的火焰分析方法是相同的。他还指出水银“能消化金、银,使成泥,人以镀物是也”,说明他已清楚金、银可与水银形成汞剂的化学现象,还首次说明了这类合金的用途。 

创新巅峰引领世界 

与同时期十万以上人口即可称为大城市的欧洲相比,达百万级人口的明代南京城堪称特大城市。明代也是南京科技发展的一个重要的巅峰时期,航海的技术成就更是促成了海上丝绸之路的空前繁荣。以南京为起终点的郑和七下西洋中使用的宝船,多数研究者认为采用的是“底尖上阔,首尾高昂”的福船船型,大者上下可分四层,船侧安装护板,船帆采用纵帆型布局、硬帆式结构,舷部和艉部设有长橹,可以提供强大动力和保持高度灵活。他们使用的天文导航的“过洋牵星术”和使用罗盘导航的“海道针经”,也是当时最先进的。此外,所用的航海图、针路簿也反映了高超的海图绘制能力。 

明初编纂的《永乐大典》收录的主要是明以前的诸多科技著作,但李约瑟认为明代中叶以后“中国科学又开始复苏。在晚明67年间出现了具有世界水平的9部著作……其频率之高和学科范围之广,都是空前的”。而这9部名著之首就是最终定稿并刊刻于南京的医药学巨著——李时珍的《本草纲目》,它是集中国16世纪之前的本草和医方大成的经典著作,并创造了世界最先进的药物分类法。茅元仪在南京完成的《武备志》,则是中国古代最早的百科全书类军事学著作,保存了大量资料,著名的《郑和航海图》就因其存世。 

名著迭出离不开刻书业的繁荣发展。明代套印术的发明、改进带来彩色印刷的革命,南京作为当时首屈一指的几个刻书中心之一,印刷技术更是不断革新,饾版、拱花技术将雕版彩印提升到新的高度。 

晚明时期,受到崇尚实学思潮影响的知识分子建立了世界最早的科学社团(一体堂宅仁医会)、中国最早的科学院(历局),促成了《天工开物》《物理小识》《本草纲目》《农政全书》《武备志》《徐霞客游记》《崇祯历书》等一系列重要科技著作的诞生。 

利马窦等西洋传教士在这一时期来到中国,并在南京设立总教区,也带来了中西第一次科技和人文的大规模交流。一方面,中国的科技成就和制度文明被大规模介绍到西方,另一方面,以徐光启为代表的学者们积极共同推动西学东渐进程,引进了7000余种西方图书,促进了科技方面的中西会通。 

学习西方引入先进科技

鸦片战争将中国带入屈辱落后、任人宰割的近代。在外国势力积极介入的残酷的太平天国战争中,中国的有识之士进一步见识到近代科技的强大,曾国藩、李鸿章等收复南京后,立即设立金陵机器制造局、金陵官书局等机构,使得南京成为引进西方先进科技、兴办近代化军事工业的洋务运动重镇。其中,金陵机器制造局是近代中国四大兵工厂之一,享有中国民族工业先驱、 中国民族军事工业摇篮的美誉,其建筑遗存至今还是中国最大的近现代工业建筑群。 

这一时期,以印制精良著称的金陵官书局,除了刊印经史、诗文类图书,同时也刊印《白喉治法》《蚕桑辑要》等科技类图书,特别是刊印了一批西方科技著作,如《几何原本》《重学》《圆曲线说》《则古昔斋算学》等书籍。在南京设立的江楚编译局更是晚清编译西方教科书的翘楚,编译出版的教科书有《伦理学教科书》《高等国文教科书》《蒙学课本》《算学歌诀》《算法初步》等,在各省官书局中印行西书最多,范围也最广。 

同一时期,以金陵大学、鼓楼医院等为代表的教会学校、医院等先后在南京落地,推动了西方近代科学在南京的发展,为南京成为中国现代科学的主要摇篮奠定了基础。 

中国现代科学火种

在南京点亮

如今算起中国现代科教城市的排名,南京被认为仅位居北京、上海之后。事实上,南京科教中心的地位不是一蹴而就的,在成为民国首都之前,南京就已经确立了中国科教中心的地位,其重要标志之一就是中国科学社的成立。

中国科学社,虽然是个民间的学术团体,但规格很高,是中国近现代史上成立最早、规模最大、持续时间最久的科学社团,培养了我国最早一批科技人才。在中央研究院之前,中国科学社曾是中国科学界在国际上的代表机构。后来成立的中研院,40名筹备委员有35名是中国科学社的社员,4位总干事中科社占3席,15位所长中科社占有13位。美国大发明家爱迪生也很关注这个团体,并给予其很高的评价。

该社是1915年10月在美国正式成立的,创办人是胡明复、赵元任、周仁、秉志、章元善、过探先、金邦正、杨杏佛、任鸿隽9人。而他们回国后,之所以选择南京为大本营,就是因为南京科教基础很好,科研氛围浓厚,是新式教育发达的东南文教中心。这里当时有南京高等师范学校、金陵大学、省立第一农校等多所高校,后来中国科学社的很多社员便选择在这些名校里任教。 

从此,中国现代科学的火种在南京点亮,这里成为许多中国第一代科学家开始科学事业的地方,开启了中国现代科学的摇篮时代。

《科学的南京》是中国科学社于1932年出版的一本科学大汇编,内容包括竺可桢的《南京之气候》、秉志的《南京之自然史略》、赵元任的《南京音系》、张更的《雨花台之石子》、林刚的《南京木本植物名录》等13篇从《科学》杂志辑录或特约的有关南京之文章。这些文章以科学的方法系统研究了南京的地理环境、气候、地质、动植物、矿物和方言等,语言别开生面,内容令人信服。 

《科学的南京》被后人视为传奇,不仅仅因为它是第一部系统汇集有关南京自然科学研究方面的文集,为南京自然史、科研史等方面开创性的重要文献,其中大部分论著至今仍有很高的科学参考价值,还有一个重要原因:该书11位作者,当时或已成名,或刚出茅庐,年龄最长者不过40多岁,年轻者仅30岁出头,后来都成为中国科学界公认的大师级人物,他们当年因缘际会共同为一座城市把脉,这本身就是一个传奇。

作者:邓攀责任编辑:巢宸舒
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