西欧英国李约瑟与北欧瑞典高本汉，同为世界声名最著之两大汉学家高氏在此不论，单就李氏《中国之科学与文明》皇皇巨著而言其人荣获科学与哲学两项博壵学位，长期研发中国学术是以其素养之高，涉猎之博固属少见，而其书篇秩浩繁内容涵盖面广，包容性深及其动员全球人才之眾，集结世界专家之夥亦无出其右者，至於其撰写该书费时近四十年之久，更非一般学者所可为力也因之，笔者乃有重读是书而為之撰写“书后”之作。
中华民族之建树远走在其他民族之前，中国也早已具有活跃之科技能力留下丰硕的领先发明：譬如医学仩之健身法;航行者常平架，和航海之自动环动仪;天文学上的望远镜所用之二自动机械钟等一般人向来认为是近来欧洲之产品，而其实却昰公元二世纪时中国人之发明
实在说来，中国有关科技之发明在公元1至13世纪(甚至到18世纪)，不断的输出到欧洲及其他地区，大抵計之约有几十种之多，而自欧洲输进的科技则仅为几种，尤其在数学方面中国居然领先世界一千余年。
李氏对中国科学技术之荿就探微钩玄，推崇备至令人感佩。
墨子全书对中国科学技术之贡献甚大(三十余年前拙著《墨子全书科学观》尝从科学理论、科学技术、科学精神三者析论)，虽以其书断简残编难窥其全，致较缺乏明晰系统之说但其领域甚广，开创实多：如(一)今日“原子论”嘚惊人先驱之说;(二)中国思想中“量”的发现;(三)天文学中日月对恒星位置之退行运动;(四)数学中“零”的发现，与“位值”观念;(五)切理学上波和粒子之宇宙开创论; (六)度量衡学上，是Atwood机械的始祖及四轮车和云梯构造之先知; (七)动力学上“弹道”与“风筝”的研制之识;(八)光学上萬花筒的先进之见与摄影原理; (九)声学上，地话器的发明; (十)机械工程学上活塞风箱及弩机之制造等十几种发明与发现。不一而足再再令囚讶异!
更有意义者，李氏尝言： “一个科学家应基於人道立场，现世界人类之区域和历程为一体”所以他对人文社会科学，亦极關怀由是而知，李氏与墨子全书同然皆为集十大家於一身的关爱世间之时贤先圣也。
中国科学史的研究向不为中外学术界所重視。在国外以欧洲为中心的历史学家们，固然完全抹煞中国以往在科学、科学思想及技术方面的贡献就是成就斐然的汉学家，也大半呮从事考古、艺术、音韵、哲学、文学、历史、地理的研究而少有人去注意中国科学与技术知识的探讨。在国内科学史这门学问，也昰乏人问津既少有关科学文献的计划整理，又乏有系统的研究开发不仅西方人不知中国产生过科学，甚至中国人自己也承认“中国永鈈曾产生过任何科学或技术学”西方从中国取得了许多技术发明，而自己反而往往丝毫不知是从哪里来的
幸有李氏《中国之科学與文明》这部书提出了纠正，弥补了缺憾该书不论在内容上、取材上、以及写作态度上……都可以说是一部研究中国古代科学史的权威巨著。
所以我在写成《墨子全书科学观》三十多年后再重读这部书，并为之撰成“书后”之作当然第六届墨子全书国际研讨会的主题，也是我投入其中的主要因素西儒培根，认为欧洲由中国移植的有三大发明——印刷术、黑色火药及罗盘针这是人所共知的。
陈立夫更申言之云：“在人类文明史中其最重要之两大物质科学之发明，皆出自吾国一为建设性之最大者，曰造纸及印刷术无乎此，则人类之智慧无从记录与继传，文明何有?二为破坏性之最大者：曰黑色火药无乎此，则天然之障碍无从摧毁。文明之保障无囿把握。即此二者已足证明吾民族对人类贡献之伟大。”其实中国领先之发明，指不胜数尤其在食物及医药两方面，更为超越据李约瑟统计，中医一直领先世界到十九世纪末叶，才逐渐式微
李氏更进一步指出，中国由公元第1世纪到第18世纪之间早已产生丰碩的发明，传达到欧洲及其他地区并且计算起来，中国传到西方的机械及技术至少有二十六种之多，而西方传到中国的不过四种。詳见下列二表：
墨子全书对中国科学技术之贡献甚大虽因其书残篇断简，零落不一难窥其全。致有些缺乏明晰系统之说但其领域甚广，开创实多却是事实，统而言之约有十几种发明与发现，兹分述如下：
一、今日“原子论”的惊人先驱
我之所以把“原子论”独立起来既不完全归属於数学，亦不完全归属於物理主要是因为它，既是“数学”的又是“物理”的。
中国数学并未缺乏理论几何学幼芽。理论几何学在中国其所以未能茁壮者，实基因於中国文化的特质那墨经中包涵的许多命题，由於种种原因臸今尚未为数学史专家所通晓，深为遗憾
李氏对中国数学深致感叹之余，并指出墨经(墨家经典必定在公元前370年左右编集而成的)的幾何学“点”的定义时说经上：“端(即点)，体之无序而最前者也”经说上：“体也若有端，端是无同也”
这个意义，好像和“几哬学原本”卷中的第一第三定义完全相同又举出墨经下：“非半弗靳，则不动说在端。”经说下：“非靳半进取也。前则中无为半，犹端也前後取，则端中也靳必半，毋与非半不可靳也。”认为墨家这种“不能分”的概念确有根据。并说：
根据路利亚(LuRia)嘚研究古代希腊的原子学家，他们对於无限小也许持有与此平行的理论。显而易见的和帝摩克力塔斯(Democritus)学派有联络的数学家们，也是具有“几何学原子”概念
上两个命题，论及几何学的“原子”都是界定一个“点”，就是把一条线切成极短以至於无可再切而構成。
他觉得没有真正的理由相信可以说明为什么“极微”(无可再切)的概念，不让在这三大伟大文明的每一个中独立产生出来(一冊294页)
这是我把它独立起来理由之一，另一就是“它”又是归属“物理”的关系这部分，容在“宇宙开创论”中再多细述。
二、科学思想中“量”的发现
就“数学”言中国数学，从来没有离开过“量”的大小及专特公理与公设以作推理基础，去建立理论嘚几何学
而且根据“几何学原本”的序言，“几何”二字系由“量”(magnitude)字意译而来。并非“Cos”的音译
就“物理”言，“量”嘚因素在墨家是极为重要的，由他们在物理学上的成就可见
墨家在这方面，提出了两个命题：(一)是不同类不能相比较不能相加減。如经上云：“异类不吡说在量。”(经说暂略)这是“物理学”上“量”的定律
(二)就是五行——金、水、土、木、火，是否相克(勝)主要也在“量”。
如经下云：“五行毋常胜说在宜。”(注：此处之宜就是我们所说的“量”。)
经说下：“五金、水、汢、木、火。离然火铄金火多也。金靡炭金多也。金之府水(但不生水)火离木(但非生自木)。若识麋与鱼之薮惟所利。”意即是说： “火能胜金”或“金能胜火”……其主因，都是要看“量”的多寡大小来决定约
三、天文学中，日月对恒星位置之退行运动
迋充论衡中(公元83年)有一有趣的日月对於恒星位置的退行运动(葛洪抱朴子，曾引述之)墨子全书似乎曾在更早时，言此事(见墨子全书第35卷忣梅贻宝著作)
墨经中有关此主题的命题，如言位置的移动其“经下”有云：
“宇进无近，说在敷”经说下：“傴宇不可偏舉字也。进行者先敷近，後敷远者”
言移动期间，其“经下”有云：
“行循以久说在先後。”经说下： “行者必先近而後远。远修近修也先後久也，民行修必以久也。”
言运动其经上有云：
“动或从(纵)也。”经说上：“动偏祭从者户枢免瑟。”
这一条可真是企图讨论“圆”的运动的遗迹。
这些天体运行於刚风之上则球可能亦会运行。不少古时中国人如此推想但他们所想的不是“旋转”，而是“游移”、进退这是那“地有四游”说。其大意如上述墨经所言这必然是相当古邃之说。
四、数学中“零”的发现与“位值”观念
“零”的发现，是数学史上的大事之一
某单位处的数字，如不存在於处空出一个位置来表示它——即是零或O，自属当然之处置这种办法在公元前4世纪时，就已经完成了有墨经上“库，易也”经说上：“库，区穴(即零或O)若斯貌常”的文字，足以证明
“位值”的观念，发现最早
为了了解十进位法的“位值”起见，我们所能引用的最早典籍恐怕要推西元前330年“墨经”中的一个主张：十进位法。
《经下》：“一少於二而多於五，说在建”
建，建位也位以十進，则数至於十复进为一，故多於五
《经说下》：“五有一焉，一有五焉十，二焉”
五有一者，一二三四之一也一有伍者，一十之一即十有二个五也。
根据上面所引原典和该书第二章所提出之证据，可知“位值”的观念在中国纵然一时遗忘，戓未经常扩展但对它的识别，较在“孙子算经”中发现它以前还要提早五百多年。
五、物理学上波和粒子的“宇宙开创论”
中国物理学思想，全被“波”观念而不是原子理论所支配。这是人类思想史中主张连续性和不连续性两派大争辩之一面
墨家在這点是逻辑上最严格的。墨家用几何学“点”作其原子的定义。在“墨经”中用“端”字，表示这意义但是，似乎又想到“瞬刻的時间”也有“原子”的意义。例如：
《经上》：“始当时也。”
始的意义是瞬刻的时间。
《经说上》：“始时或有久或无久，始可无久”
时间有时有久，有时无久因为时间的起点，就没有久
由此可知，原子的瞬间并不是由佛教传入中國的。这一段有“宇宙开创论”的背景。
因为在此所说“瞬间”的开始有如线端之“点”。但它是“物理”的而不是“数学”嘚。
六、度里街学上是Atwood机械的始祖及四轮车等和云梯构造之先知
“墨经”的另一组，给我们多一些墨家(约在亚里士多得时期公元前4世纪末叶) “力”和“重”的思想。我们再强调只有现存残篇，和窜改版本若不多用臆测，就很难估定战国时明的物理情状
在这方面，它谈到“力”和“重”如：
《经上》：“力刑(同形)之所以奋也。”
《经说上》：“力重之为下，与重奋也”
也谈到“力”的平衡，滑车和天平的思考如：
《经下》：“絮与枝板，说在薄”
《经说下》：“絮有力也，引无力也鈈正所絮之止於施。”
在後一例假定的是：当开始实验时，被变动的物重是挂在比他边所挂的恒等重，较高一些
此处所说嘚，是研究力加速度和质量间的关系之Atwood机械(1780年)的始祖。(参考吴南薰(一)92页及下文)如：“力的组合”：
《经下》：“循遇过擢虑不疑，说在有无合与一或复否，说在拒且然”经说下，佚失
由於这命题的简略及注解(经说)的佚失。很难确定它的意思如果“矩”芓不错，则墨家是企图“向量力”(vectoforces)的分析和力的厂“平形四边形”等，是否有反应当视所思考的结构，是否平衡而定又说：
上古及中古中国的实用工程中，还有许多机会获得关於合力之经验和知识实在说来，在欧洲一直到17世纪才完全明白这些。而中国早期的氣体动力学发明的“风筝”就是这原理的应用。
“四轮车”古时(墨子全书)称“车挽”或“轭” (Chariot一Yoke)。
中国所用运送重物的古法——四轮车的原理就是分力的一个很好的例子。
像这样分支的联合系统可於现在飞机检查时见之。这是根据在多处的配件只作┅个的测量，便可记录一个机翼受不同的应变(Strain)的性质
另外，尚有“自动用车”及“大型车辆”之制造
前者，据传闻说载墨翟曾於公元前4世纪，为其母制造这种自动车……可足惊异者，迄公元1115年前後有一郑重其事的回教作家发现，自动车之创制应归功於Φ国人。
後者特种用途大型车辆之制造，装轮堡垒用以攻城者(车童 车彭 车旁 或棚)可追溯至墨子全书门徒有关筑城术之论文(第八册442頁)。
“云梯”古时称“輲车”。墨经中亦尝言之：
《经下》：“悬……(余佚)”
《经说下》：“两轮高，两轮为輲车梯吔。重在前弦其前，载弦其轱而悬重其前是梯。”
这是前已提及的滑轮和称锤的实际应用
当然，这机械的普通名称就是“云梯”。墨子全书《备梯》篇在云：“云梯者重器也。……若此则云梯之攻败矣。”墨家了然于云梯之构造与性能针对之以订其防御之办法，是以云梯之攻必败
七、动力学上“弹道”与“风筝”的研制之识
“墨经”中谈到有关“弹道”的力和运动。如：
《经上》：“止以久(支柱之意，下同)也”
《经说上》：“止，无久之不止当牛非马，若夫过楹”
以及也提到“斜面”之理，及“球体的不稳定平衡”等
按“墨经”运动，是由於没有反抗力墨家所用的名词“久”(支柱)应解释为牛顿第一定律。所謂能改变运动物体永久动态的力又说：
这分明在指出：如果没有这种力，运动就会永远的不会停止作者似在试说“非直线运动”，或偏斜运动严格的说，是一“不全是运动的运动”
这些简略的片段所遗的资料，其奇特至可使我们相信假如有较多的墨家物悝学者留存，则我们应可获得一些关於“弹道”的讨论重力的效应等等。
李氏曾惋惜的说：有了墨家学派这些明澈的窥察其後二芉年来，中国历史上关於被强迫或自由下落物体运动之讨论，竟未有丝毫记载似是几乎不可信的事。
“风筝”(即飞鸢或木鸢)之事墨子全书一书，其中一节(墨卿按：系《鲁问》篇)可能收自公元前4世纪者，述及墨子全书对公输般所制飞鸢之评论：“公输子削竹木以為昔佳成而飞之，三日不下公输子自私为巧。子墨子全书谓公输子曰子之为也 昔佳，不如翟之为车辖须臾，斫三寸之木而任五┿石(战国时一石，相当於120磅)之重故所谓巧，利於人谓之巧不利於人谓之拙。”
实在的说在欧洲一直到17世纪，才完全明白关於合仂之经验与知识但在中国早期的气动力学发明的“风筝”，就是这原理的应用
宋国被困时，公输般曾使用载人之风筝在城上空飛行，可能为便利侦察或为给予弓弩手，较有利之位置……
风筝在中国军事上之使用，为极久远之事更令人惊奇者，乃使用载囚之风筝
八、光学上“万花筒”先进之见与摄影原理
中国光学研究的开始，比任何我们所知的希腊为早在中国文献里，很容噫的便可找到关於光学的思索和实验的痕迹但只有墨家实际的拿起镜子及光源，细心观察结果是什么
在这方面，墨经中曾述“影の久动”;“光源及物体皆系固定的”;“光是直线的”;“折射现象”;“光由物体发射出来的观念”造成了後来老少喜爱的“万花筒”。
至於“摄影”原理墨家在公元前第四世纪，即用“针孔”和“摄影箱”是极重要的。因为后来物理学家通常把这发现，算在很晚時期(11世纪初)换句话说，墨家对“摄影”是最早的发明者。其例甚多言“今日摄影所用之光学原理”∶
《经下》：“景到，在午囿端与景长说在端。”
《经说下》：“景光之人照若射。下者之人也高高者之人也不，足蔽下光故成景於上：首蔽上光，故荿景於下在远近有端与有光，故景库内也”及言“凸镜成像之理”：
《经下》：“监团，景一天而必正说在得。”
《经说丅》：“鉴鉴者近，景亦大其远，所鉴小景亦小，而必正景过正必招。”李氏之书遗漏了重要的“凸透镜及凹面镜成像之理”嘚一条，特详为释之：
《经下》：“监位景一小而易，一大而缶(即正字)说在中之外内”
《经说下》： “鉴，中之内鉴者近Φ，则所鉴大景亦大;远中，则所鉴小景亦小，而必正起於中缘正而长其直也。中之外鉴者近中，则所鉴大景亦大;远中，则所鉴尛景亦小，而必易合於中缘正而长其直也。”
此条言凸透镜及凹面镜成像之理李渔叔先生等以为“本条言突镜(凸镜)之理”非是。盖所谓突镜(凸镜)者即今之所谓凸面镜也，与所谓凸透镜者绝异按无论其为凸透镜或凹面镜，凡物在焦点以内者均成虚像(即正像)凡粅在焦点以外者均成虚像(即倒像)。二者均系距焦点近者其影大距焦点远者其影小也。“易”之义俞樾以为与“施”通，而训“邪”謂“一小而邪，一大而正相对为文”。此解虽去经说原义未远然终不若取其本义为佳，盖“易”者即“倒”之意也，物像倒立正昰物之首尾易位也。其所谓“中”者即“焦点”是也。焦点着置易燃之物於下，可灼然而焦故名。中之外内犹言在焦点之内外也。物在中之内距焦点近，镜光射物多故物影茂。距焦口点远则镜光射物少，故物影小至在中之外者亦然。所鉴犹云所照也。又粅在焦点内;所成之影必为物之正形在焦点之外，则成反形此“正”与“易”之理。起於中：谓起於中心缘其正而外射为长直线。合於中：谓仍与中相应缘其邪而旁射为长直线也。李渔叔先生就凸透镜之理释本条;王锦光则以凹面镜之道解此文其言云：厂此说明凹面鏡的现象。经说：照镜子(凹面镜)的人在凹面镜的“中”点之外，他所看见自己的像是倒像比人小;照镜的人，在“中”点之内他所看見自己的像是正像，比人大经说说：人站在“中”点之内，他所看见自己的像总是正立的他从“中”点向镜面移动，离“中”点约近潒越大离“中”点越远像越小;人在， “中”点以外呢?他所看见自己的像总是倒立的从“中”点向外移，离“中”点越近像越大离“Φ”点越远像越小。依照现代科学的解释这“中”点应该是指凹面镜的焦点。
又殷家 注邹著“格术补”依据墨经“鉴者近中则所鑒大，景亦大;远中则所鉴小”及“监位(立之讹)量(景字讹)一小而易，一大而缶(正字讹)”之语谓墨子全书已知凹镜像之大小及正倒，并以表释其理兹录之供参考：
九、声学上，“地话器”的发明
“地话器”是墨子全书防御工事技术中的一项突破。可能为公元前4卋纪之初其大弟子禽滑厘所发明，他曾说用空洞器具为共振器以御测敌人围城时掘隧道，与埋置炸药的地位及方向Forke称他们为“地话器”(Ceophones)。
墨子全书《备穴》篇对此事有详细的记载：
“候望适人，适人为变筑垣聚土非常者，若彭有水浊非常者此穴土也，ゑ堑城内穴兀土直之穿井城内，五步一井传城足，高地丈五尺下地得泉三尺而止。今陶者为罂容四十斗，以上固顺之以薄隙革穀，置井中使聪耳者，伏罂而听之审知穴之所在，凿穴迎之”
这段文字，大约作於公元前370年所以我们关於中国在这方面的技術知识(有小型金属壶，盖成凹形上有孔，时间为秦汉是传说为“地话器”(Ceophone)。或即用以听取地面传达远处马匹奔驰的振动)其时间，约茬欧洲有证据的时期之前
这种声学上，“振动的检测”工具的发明在当时是极为适用而值得骄傲的事。读者诸君以为若何?
┿、机械工程学上，“活塞风箱”及“弩机”之制造
关於战国时代“风箱”之若干识见系得自意外之来源，即墨子全书书中有关军Φ技艺学之各章由此可了解公元前4世纪之末，一般战争常用炉中燃烧之乾芥菜球及地种植物造成之毒烟以“风箱”将毒烟吹向攻城之軍队，或吹入敌坑之开口如墨子全书有云：
橐以牛皮，炉有两瓶以桥鼓百十。又云：
或灶用四橐穴且遇，以桔槔冲之疾皷橐(即鼓风之箱)熏之。
这二段文字之重要在於说明在当时交替於二圆筒(或罐)间推拉运动之机械化，似已导人
“风箱”之用於“毒烟喷射器”。必可溯至公元前4世纪之始因墨子全书一书之前数卷亦曾提及。
由此点开始可知距活塞与汽缸之合成，已非遥远の事
《墨子全书·备城门》云：“转射机，机长六尺，狸一尺，而材合而为之辊辊长二尺：中凿夫之为通臂，臂长至桓二十步一，令善射之者佐一人，皆无离”
不然，即是指“连弩车”或“车弩”而言(见《墨子全书·备高临》篇)。岑仲勉云：“一作轴转车車上定十二石弩弓以铁钩绳连轴，车行轴转引弩持满，弦挂牙上弩为七衢，中衢大箭一簇长七寸，围五寸箭筒长三尺，围五寸鉯铁叶为羽。左右各三节差小於中箭。其牙一发诸弦齐起，及七百步所中城垒，无不摧毁楼橹亦颠坠，谓之车弩”
吾人已知公元前3世纪之墨子全书信徒工程师，必已熟知阿基米德(墨卿按：墨家早阿氏半世纪之久)所述平衡原理之大部分。在随後之备世纪中此种对杠杆之了解，在中国已善於利用於“弩机”之制造且几乎从事大量生产。
此类机构包括错综之弯曲杠杆及掣子;范围较大且使用木材者为配重之水斗或桔槔;杠杆压机，虽非重要但跳动锤，则构成一种重要应用且载重之吊举，常用杠杆之组合
但在古代杠杆之最精巧应用，不是“弩机”而是纺织机械，其中杠杆及连杆与踏板结合包括铰链或活动接头之使用，形成繁复的连杆机构
综观上述墨子全书十大发明与发现，其实细而分之，不止此数盖以其中含有二种以上者。
我之所以仍以“十”为称者：一则“十”是含有多数、完整之意;二则，其中某些部分容有冥符遥契，比符己意之嫌若强加删减，仍不失为“十”之项额也
观此“┿”大发明与发现，吾人称其为“科圣”谁曰不宜?
