中圖分類號： G236 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-8462（2023）02-0106-03

中國古代科技史研究歷來強調(diào)新史料、新觀點、新方法的運用，然因歷史文獻不足、考古資料有限、理論觀念停滯等，其領(lǐng)域依舊存在模糊不清的問題甚至是學(xué)術(shù)空白，學(xué)術(shù)爭議亦從未停止。中國科技史研究的核心問題就是挖掘和考證中國古代科技的發(fā)展歷程，“溯其脈絡(luò)、正其筋骨”，但已有研究多依賴于歷史文獻和考古發(fā)現(xiàn)，在某些未有實證的方面易導(dǎo)致科技史學(xué)家們各執(zhí)一詞、互不相讓的局面出現(xiàn)。中國傳統(tǒng)技術(shù)的研究之路似乎更加崎嶇難行，一方面是實證資料的缺乏，另一方面是傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)生和運用的環(huán)境難以復(fù)制，所以，傳統(tǒng)技術(shù)的誕生時空、技術(shù)要素都是研究難點。但是，中國傳統(tǒng)技術(shù)研究并非毫無出路，文本、田野、實驗和理論是技術(shù)史研究的四大法寶，四者相得益彰則可闡釋中國古代技術(shù)成就。

《指南新證——中國古代指南針技術(shù)實證研究》（以下簡稱“指南新證”）出版于2020 年4月，是中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所所長張柏春主編的“中國傳統(tǒng)技術(shù)的新認(rèn)知”叢書之一。本書作者黃興綜合歷史文本、田野調(diào)查、技術(shù)實驗、科學(xué)理論對古代指南針技術(shù)進行實證研究，將中國古代指南針技術(shù)的研究推向另一個新的階段，解決了不少學(xué)術(shù)爭議和難題，也開辟了中國古代傳統(tǒng)技術(shù)研究的新路子。

1 《指南新證》的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容

《指南新證》一書包括總序、引言、正文九章、結(jié)語、附錄兩則、參考文獻、圖目錄、表目錄、符號清單與單位制換算、后記，此外，讀者可掃描書末附錄的微信二維碼獲取視頻資源。其主體內(nèi)容可分為三個部分。

第一部分，即第一章，簡要細(xì)致地回顧了前人的研究工作，并提出了本書的寫作思路和主要內(nèi)容。中國古代指南針技術(shù)研究迄今已有100 多年的歷史，研究成果涉及指南針的起源、原理、復(fù)原、運用和傳播，作者認(rèn)為學(xué)者研究指南針技術(shù)的過程本就是一部值得書寫的歷史，且本書的許多工作和結(jié)論或受到前人研究的啟發(fā)，故而有必要對前人的研究作細(xì)致的評述。在此部分，前人研究包括指南針起源研究，磁羅盤研究，指南針的演變、應(yīng)用和傳播研究三個方面。作者對每一個方面都作了細(xì)致詳盡的綜述，據(jù)此可查前人的主要研究成果以及學(xué)術(shù)爭議之處，尤以指南針起源研究方面的內(nèi)容最詳細(xì)，作者分析了這方面的研究成果，并根據(jù)研究焦點“司南”之含義與天然磁石是否具有實用性兩個重要問題將前人觀點分為三類。作者在回顧前人研究之后提出了“解決古代指南針研究中待解決的技術(shù)性問題及分析此基礎(chǔ)上的古代指南針演變情況”的寫作中心，揭示當(dāng)前研究的難點及擬解決的方法。

第二部分，即第二章至第八章，是本書的主要內(nèi)容，圍繞“指南針技術(shù)實證研究”這一核心展開，兼具歷史文本、田野調(diào)查、技術(shù)實驗、科學(xué)理論四個方面的研究手段，將古代指南針技術(shù)研究的技術(shù)難點、爭議點、遺漏點鞭辟入里。研究古代指南針技術(shù)必先研究磁石，所以作者收集并分析了大量的歷史文獻資料，對古人有關(guān)磁石的認(rèn)識及應(yīng)用爛若披掌。人類對磁石的認(rèn)識已逾3000 多年，確切的文字記載可追溯到公元前7 世紀(jì)-公元前6 世紀(jì)，古人對磁石的應(yīng)用主要包括方術(shù)、中醫(yī)藥和指南針磁化三個方面。以往研究對“什么是磁石”的認(rèn)識不夠深入，故而作者列舉了磁石科學(xué)的界定和特性，并進行磁石礦田野調(diào)查和古今磁石磁性對比實驗，從源頭上為古代指南針技術(shù)研究開辟進路。作者也考慮到指南針材料——鋼鐵以及兩千多年來中國地磁場演變情況等影響因子，厘清了古代指南針技術(shù)實證研究所需的科學(xué)理論，并根據(jù)實驗所需的技術(shù)數(shù)據(jù)研制實驗裝置，從而對磁石及指南針展開定量化或半定量化的研究。本書作者十分重視技術(shù)實驗及數(shù)據(jù)分析，花了半數(shù)以上的篇幅對古今磁石對比實驗、磁石勺方案實驗、磁性指向器其他方案實驗、鐵質(zhì)指南針摩擦磁化實驗以及《武經(jīng)總要》“魚法”復(fù)原實驗進行細(xì)致研究和論證，內(nèi)容之豐、數(shù)據(jù)之詳、實驗之嚴(yán)謹(jǐn)在以往的指南針技術(shù)研究中不可多得。作者在上述實驗中均秉持客觀原則，盡最大可能還原古代磁石加工水平、指南針制作工藝以及古地磁場強度，以客觀評判古人在磁性指向技術(shù)、指南針技術(shù)方面的技術(shù)水平和應(yīng)用能力，一掃質(zhì)疑之聲。

第三部分，即第九章，綜合探討了指南針技術(shù)演變的技術(shù)因素、古代指南針的起源和演變的歷史可能性以及促進其發(fā)展的影響因素。作者認(rèn)為，磁石勺司南方案非常合理、巧妙，是用天然磁石制作磁性指向器中的最佳方案。當(dāng)然，作者也秉持嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度，指出王充《論衡》司南是否為磁石勺指向器有待更多考古實物的發(fā)掘予以證明。作者對古代磁性指向器從材料選用、外形設(shè)計和安裝方式進行技術(shù)分析，剖析指南針技術(shù)的演變之路，同時探討了指南針演變與地磁場變化的關(guān)系，指出了指南針技術(shù)、磁偏角、建筑朝向、古地磁場之間復(fù)雜的歷史關(guān)系，提出了諸如古建筑在建筑過程中是否利用磁性指南針、地理因素是否對指南針的發(fā)明與應(yīng)用存在實質(zhì)影響等重要研究課題。

2 《指南新證》的學(xué)術(shù)價值

《指南新證》入選“ 中國傳統(tǒng)技術(shù)的新認(rèn)知”叢書，意味著其在指南針技術(shù)研究領(lǐng)域具有新的科學(xué)認(rèn)識以及寶貴的學(xué)術(shù)價值。

其一，深化了對古代磁性指向器、指南針及其制作技術(shù)源流問題的認(rèn)識。古代指南針技術(shù)研究一直存在技術(shù)性問題，時至今日在學(xué)術(shù)界、大眾社會依舊存在“司南”是哪種指向器，古人是否可以利用磁石進行指向等質(zhì)疑?！吨改闲伦C》則依托歷史文本開展實證研究，以系統(tǒng)化、規(guī)范化、定量化或半定量化的實驗結(jié)論和數(shù)據(jù)來解決一定條件下的技術(shù)可行性問題，消除爭議，溯清源流。值得注意的是，作者敏銳地認(rèn)識到“磁石”在古代指南針技術(shù)研究中的關(guān)鍵作用，引用多學(xué)科知識和理論回答古人所說和所應(yīng)用的磁石究竟為何物，從而為古代指南針技術(shù)研究掃清障礙。通過細(xì)致的文獻考察和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炑芯浚髡哒J(rèn)為古人利用天然磁石進行指向不存在材料來源、加工水平、社會需要等方面的問題。唐代后期出現(xiàn)的鐵質(zhì)指南針并不存在技術(shù)可行性爭議，但在加工工藝、產(chǎn)品性能和磁化機理等方面認(rèn)識不足或存在偏差，作者就此設(shè)計并開展系列實驗，分析磁針式指南針、魚形鐵片指向器、鐵勺指向器的磁化工藝和指向性能，從而探究鐵質(zhì)指南針的演變及其技術(shù)原因。此外，作者通過實驗發(fā)現(xiàn)《武經(jīng)總要》中“魚法”的磁化機理并非被學(xué)界廣泛引用的“地磁場熱剩磁說”，而是利用鐵鉗的磁性完成熱剩磁過程，地磁場在熱剩磁過程中未發(fā)揮實質(zhì)作用。作者的實證研究解決了古代指南針技術(shù)研究中的一些難點、模糊點、爭議點，提出了一些新的觀點，對于后續(xù)的研究具有重要推動作用。

其二，提出了指南針技術(shù)研究中非技術(shù)領(lǐng)域的問題，主張多維度地看待問題。本書旨在解決當(dāng)前古代指南針研究中待解決的技術(shù)性問題，但也并非只談技術(shù)上的問題，對古代指南針技術(shù)背后的政治、文化、民風(fēng)民俗、地理環(huán)境等影響因素也有所涉及，提出了不少具有研究價值的新問題，是一種全方位的研究視角。作者除了通過實驗驗證古代磁石指向技術(shù)的可行性問題，還深度發(fā)掘歷史文獻背后的種種因素，以輔證古代磁石指向技術(shù)是存在群體基礎(chǔ)、政治基礎(chǔ)、文化基礎(chǔ)、環(huán)境基礎(chǔ)的。作者發(fā)現(xiàn)，考察古代建筑與地磁偏角的關(guān)系，可為古代指南針技術(shù)研究提供一條探索道路，研究古建筑的朝向以及分析當(dāng)時的古地磁偏角可以探討古建筑在修建時是否利用了磁性指南針，這就是一種技術(shù)與社會的研究視角。

其三，開拓了研究新視角。作者發(fā)現(xiàn)在地磁場水平分量存在地理差異這一客觀事實之下，磁性指南針技術(shù)出現(xiàn)的較早地區(qū)與地磁場水平分量高值區(qū)域存在對應(yīng)關(guān)系，可以進一步研究地理因素對指南針的發(fā)明和應(yīng)用的實質(zhì)影響。地理環(huán)境對人類的影響一直以來都是學(xué)者熱衷探索的研究視角，也有不少研究成果表明地理環(huán)境確實對人類的思想、文化、科技產(chǎn)生實質(zhì)影響，探究地理環(huán)境與指南針技術(shù)之間的生成關(guān)系也是一種可行的路徑。

其四，揭示了實證研究對于古代傳統(tǒng)技術(shù)研究的重要意義，啟迪其他同類研究。資料短缺一直是古代傳統(tǒng)技術(shù)研究面臨的主要難題之一，在這種制約因素下，科學(xué)地創(chuàng)造研究條件不失為一種破解歷史難題的好辦法，雖然不能夠百分百還原歷史環(huán)境，但是能夠不斷接近真相。作者依據(jù)歷史文獻、科學(xué)理論以及田野調(diào)查展開的實證研究最大限度地遵循了歷史客觀因素，又實質(zhì)性地為古代指南技術(shù)提供實驗數(shù)據(jù)上的有力支持。學(xué)術(shù)界及社會的質(zhì)疑主要是古代“司南”并非指南針、前人復(fù)原的司南孤證不立等幾個問題，但作者通過反復(fù)多次的實驗證明了古代利用磁石進行指南是不存在技術(shù)性障礙的。復(fù)原古代技術(shù)成就在一定情況下是一種可行的研究方法，在遵循科學(xué)理論與客觀歷史條件下進行的實證研究則更具客觀性和科學(xué)性，從而具有更強的說服力。其他同類研究，尤其是缺乏歷史資料、考古證據(jù)的，未嘗不可有條件地進行實證研究。

其五，展現(xiàn)了多學(xué)科融合的研究方法，應(yīng)學(xué)科發(fā)展特質(zhì)解決研究壁壘問題。書中，作者充分挖掘歷史文本，涉及正史、方書、方志、圖集、諸子學(xué)說等各類文獻資料，盡可能地分析古代指南技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展的實際情況，為實證研究鋪平道路，這就屬于文獻學(xué)、文字學(xué)、歷史學(xué)等領(lǐng)域的研究方法。研究古代指南針技術(shù)，必然涉及巖石磁學(xué)、鐵磁學(xué)、古地磁學(xué)、電磁學(xué)等科學(xué)理論，作者精確地看到了這一點，從而奠定了該研究的理論基礎(chǔ)。磁石在該研究中占有關(guān)鍵地位，其選材及加工涉及田野調(diào)查、石器加工的專業(yè)知識和研究方法。此外，作者設(shè)計并研發(fā)了新的實驗裝置以供該研究進行必要的模擬和測量，不具備設(shè)計學(xué)、機械學(xué)、電工學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的知識和技能是蹩腳難行的。在學(xué)科交融大背景下，科技史研究不能囿于單一領(lǐng)域，博采眾長、融會貫通方能有所開創(chuàng)。

3 結(jié)語

江曉原在談及中國古代四大發(fā)明時，認(rèn)為許多爭論是帶有情緒的，但中國人對四大發(fā)明的發(fā)明權(quán)是基本穩(wěn)固的，主張心平氣和地看待一系列爭論。黃興則很好地以此種心態(tài)進行研究，一方面認(rèn)為古人有能力且可以不費力地制造出多種具有良好可用性的天然磁石指向器，另一方面秉持需要明確的古代遺物或古文獻記載等證據(jù)證明此歷史的客觀態(tài)度。因此，黃興的實證研究確實使70 年懸而未決的“司南”之磁石勺方案遭質(zhì)疑的問題得到了重新思考，也使60 多年來對《武經(jīng)總要》中“魚法”的磁化方式得以有認(rèn)識上的轉(zhuǎn)變。以實證研究的方式撥開歷史的迷霧，讓中國古代指南針技術(shù)研究有新的重大突破，勢必能為與之相關(guān)的歷史、文化、科技謎題提供科學(xué)的研究基礎(chǔ)。

［責(zé)任編輯 黃祖賓 楊小平］