从消防史看李约瑟难题

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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