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技术演化与中西“大分流”(3)

http://www.newdu.com 2017-08-28 中国经济史论坛 严鹏 彭南生 参加讨论

在中国,现代意义上的机床是19世纪洋务运动期间由洋务企业引入的。[37]李约瑟在其皇皇巨著《中国科学技术史》中认为应当“慎重地赞同”杆式脚踏车床“没有在中国发展”的说法,不过他并没有否认中国存在车床,相反,他指出脚踏车床的简单形式“盘车”在中国工匠中是经常使用的。[38]至于机床工作的基本形式,如钻孔、锯断、刨平、剪切、车削、镟镗等,在中国古代均已存在。[39]由于中国古代传统机械多为木制,因此难以有实物留存下来,但一些文物上的加工痕迹仍然为研究中国古代的机床和机械加工技术留下了线索。秦建明指出,唐代一些金属圆盒的外圆和内孔的不同心度很小,刀痕细致,子母扣扣合严密,可据此推断中国在8世纪前可能就出现了加工金属的车床[40]。不过,笔者认为,文物上的加工痕迹只能表明某种加工技术的存在,但这种加工技术依赖于何种工具得以实施则是在缺乏实物遗存或文献记载的情形下难以定论的。在实物取证方面,秦建明提到了陕西彬县大佛寺村民间尚保留着旋木工艺和传统的旋床。据调查,大佛寺村的传统旋床属于弓车床,只是残存于民间的古旋床之一,它主要加工轴类木件,以外切割为主,结构比较原始,所能加工的旋品种类有限[41]。因此,笔者认为大佛寺村旋床应可表明中国古代存在着车床,但它不能代表中国古代机床工业所能达到的技术高度,也不一定代表中国传统机床普遍的技术水准。关于中国传统机床工业的更多线索,还须回到史料中去寻找。
    在中国传统技术文献中,一般认为晚明宋应星的《天工开物》为集大成者。在《天工开物》中,宋应星称“金木受攻而物象曲成”,介绍了钻、锯、铇、凿等金属加工技术。[42]这些加工技术也是机床工作的基本运动形式,但在《天工开物》的《冶铸》、《锤锻》部分,并没有关于机床的记载。不过,正如一些学者所言[43],《天工开物》中记载的攻玉器具琢玉车就是一种机床:“凡玉初剖时,冶铁为圆盘,以盆水盛沙,足踏圆盘使转,添沙剖玉,逐忽划断。”[44]从配图来看,这种琢玉车是在一个长方形木架上支起一根横轴,横轴正中间贯穿一个铁质圆盘,圆盘用带子与踏板相连,踏动踏板,圆盘即可来回转动,进行研磨。可见,琢玉车在结构上就是一种磨床。如果明朝的琢玉车能够代表传统中国机床的一般形态,则明清时期中国的机床相对于近代早期西欧的机床在结构上要简单很多。从运动原理上说,中国的机床与西欧的机床都实现了直线和旋转运动的相互变换,从而进行连续回转。[45]但中国的琢玉车只是靠足踏踏板带动皮条连着的圆盘运动[46],欧洲17世纪的心轴车床却由一个或多个短螺杆控制,这些螺杆能在工件上来回移动几英寸,而固定刀具支架可以配合引导螺杆旋切小工件。[47]由此可见,近代早期西欧的机床不仅比明清中国的机床在结构上更为复杂,而且可以实现更为精密的加工。这种精密加工技术对于工业革命时代机器的制造是必不可少的。而从核心部件的材质上看,琢玉车与心轴车床用于加工的刀具都由金属制成,则中国机床与西欧机床的分野不在于材料而在于技术思想。
    在某种意义上,将琢玉车与心轴车床进行比较是不恰当的,因为琢玉车属于磨制工具,而心轴车床属于车削工具。但如果《天工开物》记载的琢玉车属于中国传统机床的一般类型,则更可看出中国机床种类较为单一,与西欧存在差距。考古文物上的车削痕迹也许能够间接证明中国古代存在着更为复杂的机床,但很难想象明末清初的《天工开物》等技术类文献不予收录。相反,在同时代的《远西奇器图说》中,作为车床核心部件的“尖螺丝转”是被作为西方“奇器”介绍给中国人的[48],由此当能反证该种机件并非中国技术传统的主流。进一步说,即使假设中国古代确实存在更为复杂的机床,但这种机床无法流传、保存,也足以说明中国传统机床工业与西方的差异了。在16和17世纪的欧洲,制图和雕刻的新技术使很多有关机械设计的草图和设计图得以呈现并流传,一些书籍也记录了机械制造的细节[49],这使近代早期西欧的机床工业能够完成自身的技术知识积累并传承下去。当然,工业革命之前的技术传承并不主要依靠文献,即使在工业化时代,技术学习依然可以在操作实践中完成。[50]然而,西欧机床工业在实践传承方面也显现了强大的力量。工业革命初始阶段的机床技术创新主要集中在英国,18世纪末至19世纪初英国的机床技师之间曾经广泛存在着雇员-雇主关系,其成员彼此之间互相传授行业秘密,经验因之不断积累,创造性思想亦由此得到激发。例如,英国机床行业中的发明家群体俨然形成了一个“布拉默世系”[51],其彼此之间密切的关系促进了技术的交流与改进,这是工业革命初始阶段英国机床工业技术突然跃进的原因之一。由此可以推测,近代早期西欧机床工业的基本技术也必通过相似的关系网络得以代代传承,不至于在工业革命前夕消失。因此,仅从行业内部的技术演化来看,西欧机床工业自中世纪以降形成了技术的自生性,即技术可以在产业内部自行积累并逐步改进。与之相较,中国明清时期的传统机床不仅发展势头很弱,而且无法传承其技术能力,也就无从创新了。然而,缺乏机床工业的技术创新,工业革命的机械化与非生命能源利用便难以为继。
    从结构上来看,中国的传统机床没有近代早期西欧机床那么复杂,在技术传统上已然略逊一筹。兼以西欧机床工业拥有“布拉默世系”那样的关系网络,使其技术能力可以积累传承,就更易于领先了。然而,在工业革命前,西欧机床技术曾一度传入中国,却并未改变中国传统机床技术的演化路径,这愈发凸显中西技术传统的差异性。
    

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