馮立昇

(清華大學(xué)科學(xué)技術(shù)史暨古文獻(xiàn)研究所,北京 100084)

開拓與傳承：劉仙洲與清華大學(xué)的機(jī)械史研究

馮立昇

(清華大學(xué)科學(xué)技術(shù)史暨古文獻(xiàn)研究所,北京 100084)

劉仙洲(1890～1975)是中國機(jī)械史學(xué)科的主要奠基人。文章從學(xué)術(shù)史角度對劉仙洲在清華大學(xué)開拓中國機(jī)械史的研究工作和推動機(jī)械史學(xué)科發(fā)展的貢獻(xiàn)進(jìn)行了較為全面的梳理和考察。內(nèi)容包括他早期對中國機(jī)械史研究的開拓工作、新中國成立后對中國機(jī)械史的系統(tǒng)整理與研究、他的治學(xué)方法及其特色和他的學(xué)術(shù)工作的傳承與影響。

劉仙洲 中國機(jī)械史 清華大學(xué)

中國機(jī)械工程技術(shù)史的現(xiàn)代研究發(fā)端于20世紀(jì)二、三十年代,兩位清華大學(xué)的學(xué)者張蔭麟、劉仙洲和國家博物館的王振鐸先生是中國機(jī)械史早期研究的主要開拓者。張蔭麟早在20年代就開始涉獵中國古代機(jī)械史的某些專題研究。劉仙洲的研究工作雖起步稍晚于張蔭麟,但從20世紀(jì)30年代初期起,他長期致力于中國機(jī)械史的發(fā)掘整理與系統(tǒng)研究,成為這一研究領(lǐng)域最重要的奠基人。

1 早期的開拓工作

圖1 劉仙洲(20世紀(jì)30年代 在清華大學(xué)期間)

劉仙洲,原名鶴,又名振華,字仙舟。1890年1月27日出生在河北完縣唐行店村一個(gè)農(nóng)民家庭,8年私塾學(xué)習(xí)使他打下了良好的古文基礎(chǔ)。1907年,他考入保定崇實(shí)中學(xué), 后在保定育德中學(xué)學(xué)習(xí)并畢業(yè)。1913年春,考入北京大學(xué)預(yù)科。次年夏考入香港大學(xué)工學(xué)院機(jī)械工程系,1918年夏畢業(yè)并獲得香港大學(xué)工程科學(xué)學(xué)士學(xué)位,經(jīng)倫敦大學(xué)審查被評為“頭等榮譽(yù)”(First Class Honours)。從香港大學(xué)畢業(yè)后,劉仙洲返回母校育德中學(xué),在留法勤工儉學(xué)高等工藝預(yù)備班任機(jī)械學(xué)教員。1921～1924年任河北大學(xué)物理教員、農(nóng)業(yè)機(jī)械講師。1924～1928年,任北洋大學(xué)教授、校長,1928～1931年任東北大學(xué)教授、機(jī)械系主任等職,1932年,受聘清華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系教授,成為我國著名的機(jī)械工程學(xué)家和工程教育家(圖1)[1]。

早在20世紀(jì)二、三十年代,劉仙洲就開始關(guān)注中國機(jī)械工程學(xué)科的本土化和學(xué)術(shù)獨(dú)立發(fā)展問題。當(dāng)時(shí)在中國工程教育多直接采用歐、美等國原版教材,教科書普遍采用歐、美等國的工程規(guī)范、數(shù)據(jù),存在明顯脫離中國工業(yè)實(shí)際的情況,特別是對工程教育普及和學(xué)術(shù)自主發(fā)展有不利影響。劉仙洲是從歷史的高度上認(rèn)識這一問題的。他指出：

西洋工程學(xué)術(shù)輸入吾國,可略分為三期。第一期明末萬歷、天啟年間。第二期在前清同治及光緒初年。第三期則自清光緒二十一年以后,北洋、南洋、京師、山西等各大學(xué)之相繼設(shè)立工科以迄于今。第一期除少數(shù)有遠(yuǎn)識之士,一般人實(shí)不知加以重視。故彼時(shí)用中文譯著工程書籍者,除王徵之《遠(yuǎn)西奇器圖說》、李之藻之《測量全義》、熊三拔之《泰西水法》,及焦勖《火攻挈要》外,實(shí)不多睹。第二期,適當(dāng)太平天國之后,外患日急,有識之士,多懍于西人之船堅(jiān)炮利,而倡中學(xué)為體西學(xué)為用之論。故對于工程學(xué)術(shù),急謀輸入。并由江南制造局鋟版印行,以廣流傳?！晒覐氖绿岢鵀橛杏?jì)劃之譯書事業(yè),蓋以此時(shí)為最盛,惜后未能繼耳。在第三期,設(shè)工科于大學(xué)之中,不可謂不重視工程學(xué)術(shù),唯創(chuàng)辦之初,因人才缺乏,為教授者,多為延聘西人,故課本亦遂采用原本文?！釃赞k學(xué)校采用新式教育以來,雖已有四十年之歷史,而用中文編譯之工程之書籍。反遠(yuǎn)不及第二期為多,本國人教授本國人以實(shí)用學(xué)術(shù),恒用外文課本,且有時(shí)更用外國語講解焉。長此不易,則吾國工程學(xué)術(shù),恐永無獨(dú)立之期,其間影響于工程學(xué)術(shù)之普及者,尤為重大也。([2],1～2頁)

他認(rèn)為“大學(xué)中之工程教育,不僅有每年造就若干工科畢業(yè)生之責(zé)任,同時(shí)對于全國中等工程教育及一般從事工業(yè)愛好工程學(xué)術(shù)之人,亦負(fù)有一種領(lǐng)導(dǎo)與供給參考資料之責(zé)任?！?[3],983頁)為此,他主張用本國文字編寫工程教科書和著述,不遺余力地推動工程學(xué)術(shù)的本土化和學(xué)術(shù)的自主發(fā)展,并一直“居恒以此為念,授課之余,每從事編譯,成就甚微,然各種工科課程應(yīng)各有相當(dāng)之中文課本以漸達(dá)于能用本國文字教授工程學(xué)術(shù)之主張,則始終未變?！?[2],2頁)多年來,他在多所大學(xué)始終堅(jiān)持用漢語授課,且傾注了極大的精力編寫中文機(jī)械工程教科書和讀物。他編寫的《機(jī)械學(xué)》(1921)、《蒸汽機(jī)》(1926)、《內(nèi)燃機(jī)》(1930)、《機(jī)械原理》(1935)、《熱工學(xué)》(1948)等十幾種中文教科書,多次再版,被國內(nèi)工科大學(xué)和中等專業(yè)學(xué)校廣泛采用,為發(fā)展我國機(jī)械工程教育事業(yè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

到清華大學(xué)執(zhí)教后,他結(jié)合工程教育與教學(xué),從事古代機(jī)械工程史研究。他努力發(fā)掘古代的科技文化遺產(chǎn),并在工程教育與研究中加以應(yīng)用。1933年5月他在《清華周刊》上發(fā)表了《中國舊工程書籍述略(以民國以前線裝書為限)》一文([3],983～1000頁),對民國前中國的工程技術(shù)書籍進(jìn)行了梳理,整理出了較為詳細(xì)的書目提要。鑒于當(dāng)時(shí)中文工程著述極其匱乏的情況,他指出當(dāng)時(shí)的工程教育急需開展三方面的研究：(1)整理舊工程書籍；(2)從速編訂工程名詞；(3)有計(jì)劃編譯新工程書籍和編輯刊行工程刊物,而史料整理是其最基礎(chǔ)的工作。此時(shí)劉仙洲受中國工程師學(xué)會編譯工程名詞委員會的委托正在進(jìn)行《英漢對照機(jī)械工程名詞》的編訂工作,他查閱明朝以來涉及工程的書籍,抄錄各種名稱卡片上萬張。與此同時(shí),他也開始分門別類地整理機(jī)械史料,進(jìn)而開展了機(jī)械史的專題研究工作,先后發(fā)表了多篇有關(guān)論著、論文：

(1)《中國機(jī)械工程史料》,《清華大學(xué)土木工程會刊》,1935年；

(2)《三百年前中國第一位機(jī)械工程學(xué)家王端節(jié)傳略》,《清華機(jī)工月刊》,1937年第1卷第7、8期合刊；

(3)《王徵與我國第一部機(jī)械工程學(xué)(附圖)》,《新工程》,1940年第3期；

(4)《中國在熱機(jī)歷史上的地位》,《東方雜志》,1943年第39卷第18期；

(5)《王徵與我國第一部機(jī)械工程學(xué)》,《真理雜志》,1944年第1卷第2期；

(6)《三十年來之中國機(jī)械工程》,收入中國工程師學(xué)會主編《三十年來之中國工程》一書,1946年；

(7)《續(xù)得中國機(jī)械工程史料十二則》,《工程學(xué)報(bào)》,1948年第3卷第12期。

上述著述中,1935年出版的《中國機(jī)械工程史料》(約6萬字)是劉仙洲先生早期最重要的開拓性成果。該書首次依據(jù)現(xiàn)代機(jī)械工程分類方法整理了中國古代機(jī)械工程的史料,包括緒論、普通用具、車、船、農(nóng)業(yè)機(jī)械、灌溉機(jī)械、紡織機(jī)械、兵工、燃料、計(jì)時(shí)器、雕版印刷、雜項(xiàng)、西洋輸入之機(jī)械學(xué)13章,分別考述各項(xiàng)機(jī)械的發(fā)明人、古代機(jī)械的構(gòu)造與記載,并附有許多插圖,初步勾勒出了中國古代機(jī)械工程的基本輪廓。而深入的專題研究,是從研究明代機(jī)械工程人物王徵開始的。1937年6月,他在《清華機(jī)工月刊》上發(fā)表了王徵傳略。接著又在1937年7月完成了《王徵與我國第一部機(jī)械工程學(xué)》一文,這是他完成于清華大學(xué)的第一篇重要機(jī)械史專題學(xué)術(shù)論文,原計(jì)劃在當(dāng)年預(yù)定太原舉行的中國工程師學(xué)會年會上宣讀并在中國機(jī)械工程學(xué)會的刊物上發(fā)表,但“因抗戰(zhàn)事起,年會停開”,他也隨學(xué)校南遷而南下任教,論文未能及時(shí)發(fā)表。該文內(nèi)容包括(1)引言、(2)傳略、(3)不合理的記載、(4)譯《奇器圖說》的動機(jī)及其經(jīng)過、(5)當(dāng)時(shí)一部分士大夫接受西洋科學(xué)的精神、(6)當(dāng)時(shí)在中國的傳教士與西洋學(xué)者的關(guān)系、(7)所譯《奇器圖說》的內(nèi)容、(8)所著《諸器圖說》的內(nèi)容、(9)譯《奇器圖說》與《諸器圖說》的版本和結(jié)論10個(gè)部分,并另附插圖8幅,對王徵和他的機(jī)械工程翻譯與研究工作進(jìn)行了全面深入的探討。直到1940年,劉仙洲在西南聯(lián)大機(jī)械工程學(xué)系任教期間,才將這篇重要論文在學(xué)術(shù)期刊上正式發(fā)表[4]。1943年,主持《真理雜志》的方豪先生決定在第二年王徵逝世300周年時(shí)出版紀(jì)念特輯,并希望收錄此文。因此,劉仙洲又對原稿稍加刪改和補(bǔ)充,交由《真理雜志》發(fā)表。在西南聯(lián)大期間,劉仙洲一直堅(jiān)持用自己編寫的《機(jī)械原理》等中文教科書授課,在完成繁重的教學(xué)任務(wù)的前提下仍開展機(jī)械史的研究,除對王徵及其著作研究外,他還發(fā)表了《中國在熱機(jī)歷史上的地位》一文,也是機(jī)械史專題研究的重要成果,在學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了較大影響。在聯(lián)大期間,他還搜集到重要機(jī)械史料10余則,不幸在復(fù)員回遷時(shí)遺失?！独m(xù)得中國機(jī)械工程史料十二則》是1948年上半年重新搜集后對《中國機(jī)械工程史料》的重要補(bǔ)充。其文獻(xiàn)涉及《古今注》、唐封演《封氏聞見記》、唐張鷟《朝野僉載》、宋蘇頌《新儀象法要》、清初劉獻(xiàn)廷《廣陽雜記》等,其內(nèi)容包括指南車、記里車、自雨亭、木人自動、木人自語、木獺捕魚、木人行觴、十二辰車、水力渾天儀、自鳴鐘、機(jī)弩、氣阻力等。[5]這些工作為此后開展更為系統(tǒng)和深入的研究工作打下了基礎(chǔ)。

2 新中國成立后對中國機(jī)械史的系統(tǒng)整理與研究

新中國成立后,劉仙洲擔(dān)任過清華大學(xué)院系調(diào)整籌委會主任、第二副校長、副校長、第一副校長、國家科委技術(shù)科學(xué)學(xué)科組副組長、國務(wù)院科學(xué)規(guī)劃委員會機(jī)械組副組長等多種學(xué)術(shù)任職,1955年被選聘為中國科學(xué)院學(xué)部委員和中國科學(xué)院中國自然科學(xué)史研究委員會委員、中國古代自然科學(xué)及技術(shù)史編輯委員會委員。

1952年,劉仙洲向教育部提議在清華大學(xué)成立“中國各種工程發(fā)明史編纂委員會”,當(dāng)年10月獲得批準(zhǔn),這一機(jī)構(gòu)不久改為“中國工程發(fā)明史編輯委員會”[6]。劉仙洲隨即在清華大學(xué)圖書館組織專人開始著力搜集和整理資料,開始“邀請數(shù)位專門幫助搜集資料的人員,共同檢閱古書。后來中國科學(xué)院又支援了一位專人,在城內(nèi)的北京圖書館和科學(xué)院圖書館閱書”[7]。中國工程發(fā)明史編輯委員會辦公地點(diǎn)設(shè)在圖書館,直接隸屬于學(xué)校,由劉仙洲直接領(lǐng)導(dǎo),其主要工作是進(jìn)行中國工程技術(shù)史料的搜集、抄錄和整理研究。起初的資料搜集工作主要集中在機(jī)械工程、水利工程、化學(xué)工程、建筑工程四個(gè)方面,后進(jìn)一步擴(kuò)大范圍,擴(kuò)展為一般機(jī)械、機(jī)械制造工藝、農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械、天文儀器、交通工具、兵工、化工、手工藝、河防水利、建筑、地質(zhì)礦產(chǎn)及雜項(xiàng)共13大類。查閱范圍遍及叢書、類書、文集、筆記、小說、方志等多種古籍。該委員會建立后對中國機(jī)械史乃至工程技術(shù)史的研究起到了重要的推進(jìn)作用。他親自指導(dǎo)有關(guān)教師與圖書館員開展機(jī)械史料的搜集、整理工作,并一起進(jìn)行抄錄資料卡片的工作。先后參加史料搜集整理工作的有常審言、劉劍青、趙濯民、郭夢武、耿捷忱、李素嫻、徐萱鈴等人。他們都有較好古文基礎(chǔ),或從事過文字抄錄工作,受清華大學(xué)聘請專門進(jìn)行資料搜集整理工作。如1953年調(diào)轉(zhuǎn)中國工程發(fā)明史編輯委員會工作的耿捷忱,少時(shí)讀過私塾,“七七事變”前在燕京大學(xué)引得編輯處任書記,解放后在清華大學(xué)歷史系近代史研究室工作；由劉仙洲先生介紹來的郭夢武,曾任北京大同民報(bào)社校對、天津永興洋紙行董事會書記等職。趙濯民主要在北京圖書館和科學(xué)院圖書館進(jìn)行整理工作,他是劉仙洲在育德中學(xué)讀書時(shí)的同學(xué)。他們在清華大學(xué)圖書館、北京圖書館(現(xiàn)國家圖書館)和中國科學(xué)院圖書館等藏書單位查閱典籍文獻(xiàn),使用統(tǒng)一格式印制的資料卡片(圖2)抄錄有關(guān)的工程技術(shù)史資料,使整理工作得到順利推進(jìn)。到1961年時(shí),他們已查閱了9千余種古籍。

圖2 劉仙洲先生20世紀(jì)50年代末抄錄的機(jī)械史資料卡片

抄錄的資料卡片存放在清華大學(xué)圖書館,供校內(nèi)外專家學(xué)者使用和參考,對當(dāng)時(shí)機(jī)械史整理研究有重要的作用。在清華大學(xué)科技史暨古文獻(xiàn)研究所藏一資料卡片袋上寫有一段文字：“中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究室(自然科學(xué)史研究所前身)研究生王安才借去資料卡片弍百份,茲收回?！?圖3)這是當(dāng)年的借閱記錄,說明這些資料卡片當(dāng)時(shí)也為校外研究者所利用。另有一紙條上記有“周世德同志送來資料三十份”(圖4)。周世德是中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究室的造船史專家,這三十份資料是他借閱后還回給中國工程發(fā)明史編輯委員會的資料,還是他將自己搜集到的工程史資料贈送給了編輯委員會,現(xiàn)無法確定。周世德與劉仙洲當(dāng)時(shí)有較多聯(lián)系,不排除他給劉仙洲先生提供過資料。

劉仙洲非常重視原始資料的搜集,他還經(jīng)常光顧北京的古舊書店,搜集涉及機(jī)械的古籍。他日積月累,收藏了近萬冊線裝書(圖5),其中8000多冊捐贈給了清華大學(xué)圖書館。在搜集文獻(xiàn)資料的同時(shí),他也十分關(guān)注考古發(fā)掘成果,努力搜集與機(jī)械相關(guān)的文物資料,并得到中國歷史博物館和太原、西安、洛陽、上海等地博物館的幫助和支持,獲得相關(guān)文物照片和拓片等資料。在主持匯集中國工程史料工作的同時(shí),劉仙洲依據(jù)文獻(xiàn)史料和最新考古成果,開展了一系列的機(jī)械史專題研究工作,在許多問題上得出了自己的結(jié)論,發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。在此基礎(chǔ)上,完成了中國機(jī)械史研究的奠基之作《中國機(jī)械工程發(fā)明史》(第一編)。該書的初稿完成于1961年4月,全書正文127頁,當(dāng)年10月由清華大學(xué)印刷廠鉛印并精裝發(fā)行。不久劉仙洲將該書提交到中國機(jī)械工程學(xué)會1961年的年會上,供同行參考并征求意見。

圖3 機(jī)械史資料卡片借閱記錄

圖4 接受周世德先生資料記錄

圖5 劉仙洲先生在書房讀古籍(1957年3月)

《中國機(jī)械工程發(fā)明史》(第一編)初稿修改后,于1962年5月由科學(xué)出版社正式出版,同時(shí)印刷了16開的精裝本和平裝本。比較初稿和正式出版本,可以發(fā)現(xiàn)書的內(nèi)容有所刪改和補(bǔ)充,插圖有較多調(diào)整和替換。正式本增加了5頁的結(jié)束語,講述了劉仙洲對科學(xué)技術(shù)史與發(fā)明的一些規(guī)律性問題的認(rèn)識,還討論了社會制度對科技發(fā)展的影響。正式本的自序較初稿自序多了如下內(nèi)容：“一部分出土的古代齒輪范、古代齒輪和漢墓壁畫的照片系沈陽東北工學(xué)院劉致信同志及太原、西安、上海等地博物館供給。初稿寫成以后,曾蒙嚴(yán)敦杰及席澤宗同志等校閱一遍,并提出十多處應(yīng)當(dāng)改正之處,我已盡量加以改正。”“詹希元五輪沙漏里邊所用的四對齒輪的排列法曾根據(jù)自然科學(xué)史研究室錢寶琮同志的意見加以改正?！衷谥匾l(fā)明里,有十幾種已由中國歷史博物館把它們復(fù)原出來,則多賴該館領(lǐng)導(dǎo)人的大力支持和王振鐸同志及幾位技術(shù)工人同志的努力?！?[8],序,iv)

《中國機(jī)械工程發(fā)明史》(第一編)是第一部較為系統(tǒng)的中國古代機(jī)械史的著作,論述了中國古代的主要機(jī)械發(fā)明成就,從機(jī)械原理和原動力的角度出發(fā)梳理了中國古代機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展的脈絡(luò)。他在該書緒論中指出：“根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)科學(xué)知識,實(shí)事求是地,依據(jù)充分的證據(jù),把我國歷代勞動人民的發(fā)明創(chuàng)造分別的整理出來,有就是有,沒有就是沒有。早就是早,晚就是晚。主要依據(jù)過去幾千年可靠的記載和最近幾十年來,尤其是解放以后十多年來在考古發(fā)掘方面的成就,極客觀地?cái)⑹龀鰜??！?[8],1頁)這部著作中的《中國在原動力方面的發(fā)明》一章,很快被譯成英文在美國出版的《中國工程熱物理》(EngineeringThermophysicsinChina)第1卷第1期上發(fā)表。([1],215頁)

劉仙洲在編撰《中國機(jī)械工程發(fā)明史》(第一編)過程中,同時(shí)還指導(dǎo)研究生和中國歷史博物館研究人員一起開展了古代重要機(jī)械的復(fù)原工作(圖6)。書中多幅插圖都是按照他提出的方案復(fù)原的古代機(jī)械和儀器模型照片。

圖6 劉仙洲在中國歷史博物館指導(dǎo)研究生進(jìn)行指南車復(fù)原研究(1961年)

在清華大學(xué)科技史暨古文獻(xiàn)研究所藏有《中國機(jī)械工程發(fā)明史》(第一編)部分原始照片和為該書繪制的插圖及少量原稿,這些資料是中國機(jī)械史學(xué)科史和學(xué)術(shù)史的重要資料。圖7為劉仙洲復(fù)原的一行、梁令瓚發(fā)明的水力天文儀器實(shí)物照片的正反兩面,反面所標(biāo)圖號為“圖122”,在1961年版初稿中該照片為圖123,但在1962年版正式版中,該照片則為圖121。說明圖片進(jìn)行過調(diào)整。圖8為清華大學(xué)科技史暨古文獻(xiàn)研究所藏的詹希元五輪沙漏復(fù)原推想圖(印制在薄紙上)。該圖與《中國機(jī)械工程發(fā)明史》(第一編)兩個(gè)版本中的五輪沙漏推想圖中的四對齒輪的排列法不同,卻與1956年發(fā)表的《中國在計(jì)時(shí)器方面的發(fā)明》一文中給出五輪沙漏復(fù)原推想圖相同,表明劉仙洲在該書初稿中已根據(jù)錢寶琮建議進(jìn)行了修改。

圖7 一行、梁令瓚水力天文儀器復(fù)原物照片

圖8 詹希元五輪沙漏推測圖

劉仙洲自幼生活在農(nóng)村,對中國傳統(tǒng)農(nóng)具和農(nóng)業(yè)機(jī)械情有獨(dú)鐘,早在20世紀(jì)20年代他就設(shè)計(jì)過水車和玉米脫粒機(jī)。他反對盲目照搬外國的大型農(nóng)業(yè)機(jī)械,主張從我國農(nóng)村具體情況出發(fā),改良傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械,使其符合機(jī)械學(xué)原理,從而實(shí)現(xiàn)古為今用。他一直關(guān)注我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展,中國農(nóng)業(yè)機(jī)械史自然也是他研究的重點(diǎn)方向。1963年他撰寫的《中國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明史》問世,該書包括引言、第一章整地機(jī)械、第二章播種機(jī)械、第三章中耕除草機(jī)械、第四章灌溉機(jī)械、第五章收獲及脫粒機(jī)械、第六章加工機(jī)械、第七章農(nóng)村交通運(yùn)輸機(jī)械和結(jié)語部分,是第一部全面論述中國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械成果及其發(fā)展的著作。該書出版后,引起日本學(xué)術(shù)界的高度重視。著名農(nóng)史專家天野元之助在《東洋學(xué)報(bào)》上發(fā)表了“中國農(nóng)具的發(fā)達(dá)——讀劉仙洲《中國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明史》”為題的文章,對該書內(nèi)容詳加介紹和評論。[9]

上述兩部著作在國內(nèi)外長期被科技史和相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者反復(fù)引用,成為研究中國機(jī)械史的奠基之作。在這兩部書出版之前和之后的十多年里,劉仙洲先后發(fā)表了一系列專題研究論文,反映了他的研究工作不斷擴(kuò)大和深化的過程：

(1)《中國在原動力方面的發(fā)明》,《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》,1953年第1卷第1期；

(2)《中國在傳動機(jī)方面的發(fā)明》,《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》,1954年第2卷第1期；

(3)《中國在計(jì)時(shí)器方面的發(fā)明》,《天文學(xué)報(bào)》,1956年第4卷第2期；*1956年9月在意大利召開的第8屆國際科學(xué)史會議上宣讀。

(4)《介紹〈天工開物〉》,《新華》半月刊,1956年第10期；

(5)《王徵與我國第一部機(jī)械工程學(xué)》(修訂版),《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》,1958年第6卷第3期；

(6)《中國古代對于齒輪系的高度應(yīng)用》(與王旭蘊(yùn)合作),《清華大學(xué)學(xué)報(bào)》,1959年第6卷第4期；

(7)《中國古代在簡單機(jī)械和彈力、慣力、重力以及用滾動摩擦代替滑動摩擦等方面的發(fā)明》,《清華大學(xué)學(xué)報(bào)》,1960年第7卷第2期；

(8)《中國古代在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的發(fā)明》,《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》,1962年第5卷第1、2期連載；

(9)《我國獨(dú)輪車的創(chuàng)始時(shí)期應(yīng)上推到西漢晚年》,《文物》,1964年第6期；

(10)《關(guān)于我國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明史的幾項(xiàng)新資料》,《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》,1964年第7卷第3期。

圖9 參加第八屆國際科學(xué)史會議部分中外學(xué)者合影(左1為劉仙洲,左3為李約瑟,左4為李儼)

其中許多專題研究成果,在學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了影響。如《中國在計(jì)時(shí)器方面的發(fā)明》一文,1956年9月在意大利召開的第8屆國際科學(xué)史會議(圖9)上宣讀。他在文中提出,東漢張衡的水力天文儀器中,已采用水力驅(qū)動和齒輪系,并有機(jī)械日歷。這些觀點(diǎn)受到與會西方學(xué)者的高度重視,英國著名科技史家李約瑟當(dāng)即接受了他的結(jié)論,改變了學(xué)術(shù)界的認(rèn)識。

此后他進(jìn)一步對張衡的水力渾象進(jìn)行了復(fù)原研究。1959年在《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》上發(fā)表《中國古代對于齒輪系的高度應(yīng)用》,提出了張衡渾象的齒輪和凸輪傳動機(jī)構(gòu)復(fù)原模型。

1966年由于遭遇“文革”,劉仙洲與清華大學(xué)的機(jī)械史整理研究工作被迫中斷。一段時(shí)期之后,中國工程發(fā)明史編輯委員會的工作得到部分恢復(fù)。編輯委員會的成員在動亂時(shí)期仍盡可能堅(jiān)持工作,到1969年底,中國工程發(fā)明史編輯委員會共查閱古籍21100余種。至1971年底,共抄錄資料卡片12554條,抄本3929件。劉仙洲也重新開始了機(jī)械史研究工作?！拔母铩焙笃谒l(fā)表了兩篇機(jī)械史的論文,其中后一篇是他根據(jù)新的資料修訂后重發(fā)的論文：

(1)《我國古代慢炮、地雷和水雷自動發(fā)火裝置的發(fā)明》,《文物》,1973年第11期；

(2)《我國古代在計(jì)時(shí)器方面的發(fā)明》,《清華北大理工學(xué)報(bào)》,1975年第2卷第2期。

1973年他曾幫助天津市文物管理處鑒定天津西郊出土的元代農(nóng)具。1973年5月15日,天津市文物管理處專門寫信給劉仙洲表示感謝*信函原件保存在清華大學(xué)科技史暨古文獻(xiàn)研究所。。1970年,在劉仙洲80歲生日那天,他工工整整寫下《我今后的工作計(jì)劃》,并擬出《中國機(jī)械工程發(fā)明史》第二編共十章的寫作提綱。此后文獻(xiàn)資料逐漸齊備,他撰寫了少部分初稿,可惜因客觀情況和疾病,未能如愿完成。

3 劉仙洲的治學(xué)方法及其特色

劉仙洲先生研究中國機(jī)械工程發(fā)明史,治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),一絲不茍,鍥而不舍。他的研究方法與特點(diǎn)可概括為以下幾個(gè)方面：

(1)廣查古籍文獻(xiàn),發(fā)掘一手資料,對古文獻(xiàn)資料進(jìn)行甄別和考證。

(2)科學(xué)分類,歸納整理。按照近代機(jī)械工程的體系、分類方法和研究方法,歸納、分析和研究中國古代各類機(jī)械工程發(fā)明。例如,他在《中國機(jī)械工程發(fā)明史》(第一編)中,先從一般機(jī)械的定義和分類入手,然后按照簡單機(jī)械、彈力、慣力、重力和摩擦力、原動力與傳動機(jī)五個(gè)方面展開論述?！吨袊糯r(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明史》的編撰體系,則是將我國古代農(nóng)具和農(nóng)業(yè)機(jī)械分為整地機(jī)械、播種機(jī)械、中耕除草機(jī)械、灌溉機(jī)械、收獲及脫粒機(jī)械、加工機(jī)械和農(nóng)村交通運(yùn)輸機(jī)械七大類,將我國古代豐富多采的農(nóng)用工具和機(jī)械分門別類地納入機(jī)械工程體系中。

(3)注重文物考古資料,把古文獻(xiàn)資料和考古出土實(shí)物結(jié)合起來開展研究,以揭示古代機(jī)械工程發(fā)明的真實(shí)歷史和發(fā)展規(guī)律。他密切關(guān)注考古新發(fā)現(xiàn),有時(shí)還親臨現(xiàn)場考查,研究出土文物。如果看不到實(shí)物,便向各博物館索要圖片和拓片,與古文獻(xiàn)資料珍藏在一起。

(4)通過古文獻(xiàn)記載和出土文物的分析,結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn),開展古代機(jī)械的復(fù)原。如他提出了張衡渾象和指南車等古代儀器與機(jī)械的復(fù)原模型,又與中國歷史博物館王振鐸先生合作,將它們復(fù)制成能運(yùn)轉(zhuǎn)的木制模型,在歷史博物館展出。

(5)關(guān)注留存下來的傳統(tǒng)機(jī)械的研究,通過傳統(tǒng)機(jī)械實(shí)物的考察,分析古代機(jī)械的結(jié)構(gòu)原理,以多重證據(jù)還原歷史；由今見昔,察今知古。如為了更好地解釋 “耦耕”方法,他不僅依據(jù)文獻(xiàn)加以論證,還關(guān)注對流傳下來的傳統(tǒng)農(nóng)具進(jìn)行考察,通過調(diào)查山西潞安地區(qū)使用鏹犁情況,他糾正了自己在《中國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明史》中關(guān)于鏹犁的說法,并認(rèn)為潞安鏹犁有助于說明從“耒耜耕”到“犁耕”的演變過程。([10],194～197頁)。

(6)注重古為今用。機(jī)械史的研究成果在機(jī)械工程名詞統(tǒng)一和自編機(jī)械工程教科書工作中發(fā)揮了重要作用,并對機(jī)械工程教育產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。他修訂的《英漢機(jī)械工程名詞》,在確定術(shù)語、譯名和編寫中文機(jī)械工程教科書時(shí)都很好地吸收了機(jī)械史的成果,他創(chuàng)譯的“熵”、“焓”等名詞非常貼切。

劉仙洲認(rèn)為當(dāng)時(shí)有三種現(xiàn)象需要實(shí)事求是的科技史研究來糾正：一是西方科學(xué)技術(shù)史學(xué)者只知道中國有造紙、印刷、羅盤、火藥四大發(fā)明,此外似乎就沒有其他重要的發(fā)明了；二是自1840年鴉片戰(zhàn)爭后,中國有一部分知識分子過于自卑,認(rèn)為中國在各種科學(xué)技術(shù)的發(fā)明上都不如西方,甚至認(rèn)為什么也沒有；三是另一部分讀書人妄自尊大,認(rèn)為中國什么都有,“在古書里找到同西洋某種科學(xué)技術(shù)影似的一兩句話,就加以穿鑿附會,說這些東西我國早已發(fā)明過”([8],129頁)。

劉仙洲先生對機(jī)械史的外史問題也有所關(guān)注。他在《中國機(jī)械工程發(fā)明史》(第一編)結(jié)束語中指出：“大體上在十四世紀(jì)以前,中國的發(fā)明創(chuàng)造不但在數(shù)量上比較多,而且在時(shí)間上多數(shù)也比較早。但是在十四世紀(jì)以后,除火箭一種仍有顯著的發(fā)展以外,一般的我們都逐漸落后于西洋。這種現(xiàn)象的基本原因是和社會制度有關(guān)?！彼J(rèn)為,西方資本主義社會科學(xué)技術(shù)與商品生產(chǎn)互為因果,互相推進(jìn),而中國封建社會的統(tǒng)治者對于科學(xué)技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造一向不夠重視,八股文取士的制度使絕大多數(shù)知識分子對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不熱心。

4 學(xué)術(shù)研究的傳承與進(jìn)一步拓展

1975年,劉仙洲先生去世,“中國工程發(fā)明史編輯委員會”撤銷,工作又陷入停頓狀態(tài)。但多年來搜集的數(shù)萬條珍貴史料保留了下來。它們可成為研究者開展相關(guān)學(xué)術(shù)研究的重要材料,具有很高的學(xué)術(shù)史料價(jià)值。因此,學(xué)?？紤]繼續(xù)開展相關(guān)資料整理與研究工作。“文革”之后的1980年,經(jīng)清華大學(xué)校長工作會議批準(zhǔn),在圖書館成立科技史研究組,繼續(xù)從事中國工程發(fā)明史料的整理和研究工作,對已搜集的資料進(jìn)行增刪,按專題編輯《中國科技史料選編》多個(gè)分冊。

1991年,圖書館科技史研究組(科技史暨古文獻(xiàn)研究所前身)向?qū)W?？萍继幧暾垺爸袊糯鷻C(jī)械工程發(fā)明史研究”課題,獲準(zhǔn)立項(xiàng),目標(biāo)是完成劉仙洲先生未竟的事業(yè),編寫《中國機(jī)械工程發(fā)明史》第二編和《中國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明史》補(bǔ)編。1993年成立科技史暨古文獻(xiàn)研究所,為進(jìn)一步開展相關(guān)工作提供了保障。正是繼承和發(fā)揚(yáng)了劉先生研究機(jī)械史的優(yōu)良傳統(tǒng),機(jī)械史研究在清華又有了長足的發(fā)展。首先完成的是張春輝所著《中國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械工程發(fā)明史》補(bǔ)編,全書20萬字,插圖232幅,1998年由清華大學(xué)出版社正式出版。補(bǔ)編與劉仙洲先生的《中國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明史》一脈相承,繼承和發(fā)揚(yáng)了劉先生研究機(jī)械工程發(fā)明史的優(yōu)良傳統(tǒng),并在學(xué)術(shù)上又有新的發(fā)展,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是在劉先生研究的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了自60年代至90年代近30年的考古材料,運(yùn)用大量文獻(xiàn)資料,嚴(yán)格按照歷史發(fā)展順序,論述自上古至清中葉我國古代農(nóng)具、農(nóng)機(jī)具、農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明和發(fā)展的歷史,并結(jié)合社會背景和技術(shù)背景,正確評價(jià)各種農(nóng)具和機(jī)械的作用,資料更加豐富,證據(jù)可靠,立論公允；二是吸收了中國農(nóng)業(yè)機(jī)械史研究的最新成果,反映了農(nóng)機(jī)史研究的新水平,并有獨(dú)到的學(xué)術(shù)見解。《中國機(jī)械工程發(fā)明史》(第二編)更是直接繼承了劉仙洲先生學(xué)術(shù)思想和編史工作,同時(shí)也有所變通和發(fā)展。從劉仙洲先生生前所擬研究計(jì)劃的十章目錄中選取七章,重新研究撰寫。課題組成員不斷變動,早期研究工作時(shí)斷時(shí)續(xù),進(jìn)展很不順利。直到多年后才陸續(xù)確定最終撰稿人,編纂工作開始進(jìn)入正軌。最終的撰稿分工是：科技史暨古文獻(xiàn)研究所張春輝教授撰寫第二章農(nóng)業(yè)機(jī)械、第四章陸路運(yùn)載機(jī)械和第五章水路運(yùn)載機(jī)械,并負(fù)責(zé)全書統(tǒng)稿；科技史暨古文獻(xiàn)研究所游戰(zhàn)洪副研究員撰寫第三章紡織機(jī)械、第六章軍用機(jī)械；精密儀器與機(jī)械學(xué)系吳宗澤教授撰寫第一章機(jī)械制造工藝；人文社會科學(xué)學(xué)院劉元亮教授撰寫第七章天文儀器與計(jì)時(shí)器。該書2004年由清華大學(xué)出版社出版。這兩部書的出版,完成了劉仙洲先生未竟的工作。

科技史暨古文獻(xiàn)研究所在開展工作時(shí)較好地繼承了五、六十年代形成的優(yōu)良傳統(tǒng)。張春暉和戴吾三在1997年承擔(dān)了國家博物館復(fù)原唐代江東犁的委托項(xiàng)目,考證了記載江東犁的古文獻(xiàn)《耒耜經(jīng)》的18個(gè)版本,在此基礎(chǔ)上按照1∶1復(fù)原了江東犁。復(fù)原品作為展品參加了由國家文物局與中國歷史博物館為舉辦的“中國古代科技文物展”,受到有關(guān)方面的好評。復(fù)原品現(xiàn)作為展品收藏于國家博物館。古代機(jī)械、工具與儀器發(fā)明史一直是研究所的主要研究方向,有很多相關(guān)研究工作。已畢業(yè)的多位研究生的論文選題都與古代機(jī)械與儀器史相關(guān)。目前本所研究人員發(fā)表的中國古代機(jī)械與儀器史研究論文數(shù)十篇。1998年科技史暨古文獻(xiàn)研究所成立了水運(yùn)儀象臺課題研究組,并于1999年以“水運(yùn)儀象臺工作原理的研究和復(fù)原試驗(yàn)”為題成功申請國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。該課題由高瑄研究員主持,研究人員分為歷史文獻(xiàn)研究、工作原理分析研究和計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)三個(gè)小組,利用文獻(xiàn)學(xué)、現(xiàn)代機(jī)械學(xué)原理以及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),對水運(yùn)儀象臺進(jìn)行了的復(fù)原研究。

科技史暨古文獻(xiàn)研究所還依托清華大學(xué)圖書館開展了中國機(jī)械史數(shù)字圖書館建設(shè)工作,將50多年來積累的中國機(jī)械史的卡片資料、重要典籍、研究論著等資源數(shù)字化,建成容量較大、便于檢索的機(jī)械發(fā)明史資料數(shù)據(jù)庫。此外,與計(jì)算機(jī)系等單位合作,建立了中國機(jī)械史數(shù)字圖書館原型系統(tǒng),匯集了關(guān)于機(jī)械與儀器的文本、手稿、圖紙、照片、動畫、視頻等多媒體資源數(shù)據(jù),并積累了數(shù)字化展示古代機(jī)械與儀器發(fā)明的經(jīng)驗(yàn)。

近些年來,劉仙洲先生開創(chuàng)的機(jī)械史研究領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的拓展,國內(nèi)同行的工作又延伸到了傳統(tǒng)機(jī)械的田野調(diào)查與相關(guān)文化遺產(chǎn)的保護(hù)方面,《中國傳統(tǒng)機(jī)械調(diào)查研究》(張柏春、張志中、馮立昇等著,大象出版社,2006年)和《中國手工藝·工具器械》(馮立昇、關(guān)曉武、張志中等著,大象出版社,2016年)是這方面比較突出的成果,科技史暨古文獻(xiàn)研究所師生(戴吾三主持)還翻譯了《手藝中國：中國手工業(yè)調(diào)查圖錄》(北京理工大學(xué)出版社,2011年)一書,這些工作對相關(guān)傳統(tǒng)技藝類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)起到了促進(jìn)作用。

1 董樹屏, 黎詣遠(yuǎn). 劉仙洲傳略[M]//劉仙洲紀(jì)念文集. 北京：清華大學(xué)出版社, 1990. 207～210.

2 劉仙洲. 機(jī)械原理·序[M]. 上冊. 北京：商務(wù)印書館, 1934.

3 劉仙洲. 中國舊工程書籍述略(以民國以前線裝書為限)[J]. 清華周刊(工程專號), 1933, 39(10).

4 劉仙洲. 王徵與我國第一部機(jī)械工程學(xué)[J]. 新工程, 1940,(3)：1～10.

5 劉仙洲. 續(xù)得中國機(jī)械工程史料十二則[J]. 工程學(xué)報(bào), 1948, 3(2)：135～138.

6 高瑄. 清華大學(xué)“中國工程發(fā)明編輯委員會”[J]. 中國科技史料, 1990,(4).

7 劉仙洲. 中國機(jī)械工程發(fā)明史(第一編)初稿·序[M]. 北京：清華大學(xué)印刷廠, 1961. v.

8 劉仙洲. 中國機(jī)械工程發(fā)明史(第一編)[M]. 北京：科學(xué)出版社, 1962.

9 天野元之助. 中國における農(nóng)具の発達(dá)—劉仙洲《中國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械発明史》を読んで—[J]. 東洋學(xué)報(bào), 1965, 47(4)：57～84.

10 劉仙洲. 關(guān)于我國古代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明史的幾項(xiàng)新資料[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 1964, 7(3)：194～203.

Establishment and Inheritance: Liu Xianzhou and Research on the History of Mechanical Engineering in China at Tsinghua University

FENG Lisheng

(InstituteforHistoryofScienceandTechnology&AncientTexts,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)

Liu Xianzhou (Liu Hsien-chou, 1890-1975) was the main founder of the history of mechanical engineering in China. From the perspective of academic history, this article provides a systematic and comprehensive summary and analysis of his contributions to the establishment and development of this discipline at Tsinghua University. It concentrates in particular on: his pioneering work on the establishment of the history of mechanical engineering in China, his systematic collection and analysis of materials relevant to the history of mechanical engineering in China after the founding of the P. R. China, his scholarly methods and their characteristics, and the inheritance and influence of his academic work．

Liu Xianzhou(Liu Hsien-chou), the history of mechanical engineering in China, Tsinghua University

2017- 04- 14；

2017- 04- 17

馮立昇,1962年生,山西渾源人,所長,教授,主要從事數(shù)學(xué)史與技術(shù)史研究。

清華大學(xué)自主科研計(jì)劃課題“中國近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的社會史研究”,項(xiàng)目編號：2012Z0116。

N092∶K826.1

A

1000- 0224(2017)02- 0167- 13