■ 張改珍 李慧欣
2017年11月,借第三屆氣象科技史學(xué)術(shù)研討會(huì)在中國(guó)氣象局召開(kāi)之機(jī),本文作者對(duì)79歲高齡的中國(guó)臺(tái)灣氣象科技史學(xué)者劉昭民先生進(jìn)行了訪(fǎng)談(圖1)。訪(fǎng)談從劉昭民先生的氣象科技史研究之路、中西古代氣象科技發(fā)展之比較、西方氣象科學(xué)現(xiàn)代化之歷程三個(gè)部分展開(kāi)。
圖1 2017年11月7日張改珍在中國(guó)氣象局招待所采訪(fǎng)劉昭民(李慧欣 攝影)
圖2 劉昭民著作《中華氣象學(xué)史》(增修本)、《西洋氣象學(xué)史》封面
從20世紀(jì)80年代開(kāi)始,中國(guó)臺(tái)灣的氣象科技史研究一直沒(méi)有中斷。劉昭民的兩本著作《中華氣象學(xué)史》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《中華》)、《西洋氣象學(xué)史》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《西洋》)(圖2)是其40年來(lái)研究成果的集中體現(xiàn)。這兩本著作具有牢靠學(xué)術(shù)價(jià)值的原因在于,其書(shū)寫(xiě)基于可靠的第一手史料:《中華》的寫(xiě)就基于對(duì)中國(guó)古代典籍中氣象史知識(shí)的分析和研究;《西洋》大部分基于對(duì)西方現(xiàn)存實(shí)物和圖像的分析和研究。正因?yàn)榧葘?xiě)中國(guó),又寫(xiě)西方,劉昭民在一定程度上在氣象科技史研究領(lǐng)域達(dá)到了中西貫通,這一特點(diǎn)在以下訪(fǎng)談中可以看出,特別是先生在中西古代氣象科技發(fā)展對(duì)比方面也有不少獨(dú)到見(jiàn)解,對(duì)這兩個(gè)傳統(tǒng)及其對(duì)比卻也缺少系統(tǒng)、深入、有意識(shí)的深入思考,這也為后學(xué)留下了思考空間。
采訪(fǎng)人:劉先生,您好!能否簡(jiǎn)要介紹一下您是從什么時(shí)候,出于什么契機(jī),走上氣象科技史研究道路的?
劉昭民(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“劉”):我們當(dāng)年做(氣象)科學(xué)史研究的時(shí)候,臺(tái)灣地區(qū)還沒(méi)有人研究。40年前文化大革命剛剛結(jié)束的時(shí)候,1975、1976年我們這一批人開(kāi)始研究科學(xué)史,我們沒(méi)有受過(guò)科學(xué)史的訓(xùn)練。在臺(tái)灣當(dāng)年有陳勝崑①陳勝崑醫(yī)師著有《中國(guó)疾病史》《醫(yī)學(xué)·心理·民俗》。等,在書(shū)②劉昭民. 中華氣象學(xué)史(增修本),臺(tái)灣商務(wù)印書(shū)館2011年版。序里面有寫(xiě)到,談到很多過(guò)去的情況。1975年,李約瑟著作出版,我們當(dāng)然踩著李約瑟的腳步后面跟著上來(lái),50年前有李約瑟的帶動(dòng)。李約瑟的《中國(guó)之科學(xué)與文明》氣象史方面的內(nèi)容有17000字,內(nèi)容很簡(jiǎn)略,所以決心要研究氣象史。1976年,我在科學(xué)史研究好友陳勝崑醫(yī)師的鼓勵(lì)下,公余勤跑南海路建國(guó)中學(xué)對(duì)面的“中央圖書(shū)館”善本室,借閱古書(shū),有氣象史、氣候史、地學(xué)史的材料,由于古文沒(méi)有標(biāo)點(diǎn)符號(hào),全是文言文,不容易理解,所以很艱苦。幸好內(nèi)人是中文系畢業(yè)出來(lái)的,家里有大部頭的中文大辭典和辭海,來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。1976年開(kāi)始寫(xiě)《中華氣象學(xué)史》,1979年完成初稿,1980年出版。當(dāng)時(shí)研究氣象史的時(shí)候有陳勝崑、洪萬(wàn)生、劉君燦、張之杰,開(kāi)始設(shè)計(jì)研究,相當(dāng)于一個(gè)讀書(shū)會(huì)一樣的,每個(gè)人報(bào)告一篇科學(xué)史的文章,在當(dāng)時(shí)是很少的。陳勝崑很熱心,他是醫(yī)生,對(duì)于科學(xué)史非常癡迷,很喜愛(ài)中國(guó)文化。所以,他就跑去見(jiàn)“中央研究院”秘書(shū)談我們想成立一個(gè)科學(xué)史委員會(huì),掛在臺(tái)灣“中央研究院”。我們科學(xué)史委員會(huì)一開(kāi)始幾個(gè)創(chuàng)始元老就開(kāi)始招兵買(mǎi)馬,找那些在科學(xué)史方面有研究成果的人加入,成立委員會(huì),每3年出一本科學(xué)史的出版物,到現(xiàn)在已經(jīng)第十一屆了。
那時(shí)候科學(xué)館的館長(zhǎng)對(duì)中國(guó)古代的發(fā)明很重視,說(shuō)我們應(yīng)該對(duì)社會(huì)宣傳科學(xué),還要把我們祖先發(fā)明的科技產(chǎn)品做出來(lái)給大家看,比如候風(fēng)地動(dòng)儀。鄭和下西洋也很了不起,鄭和下西洋經(jīng)過(guò)的情況是什么樣的做一個(gè)模型、做一個(gè)圖表給大家看,讓社會(huì)大眾了解我們祖先的科技發(fā)明,天文學(xué)方面有什么新的發(fā)現(xiàn),重要的要表達(dá)出來(lái)給大家看。氣象儀器方面,比如相風(fēng)銅烏。還有觀(guān)測(cè)雨,用什么樣的形狀來(lái)裝雨水才知道下多少雨,我們也要做展品給大家看。我那篇文章可以參考,在南京信息工程大學(xué)開(kāi)會(huì)①劉昭民先生在第五屆中國(guó)技術(shù)史論壇做題為 《缺少量化是中國(guó)古代氣象學(xué)后來(lái)落后的主因》的會(huì)議報(bào)告。的時(shí)候有介紹雨器的圖。有地磚、有文物,還有現(xiàn)在留下來(lái)的古代山西渾源遼國(guó)人蓋的風(fēng)向器還有保留,很珍貴。還有漢唐畫(huà)磚有天文臺(tái),天文臺(tái)上有風(fēng)向器,那個(gè)圖上面也有。
氣象史研究完全是摸索出來(lái)的,我經(jīng)常去圖書(shū)館找有關(guān)資料。那時(shí)我從臺(tái)灣“中國(guó)文化大學(xué)”地學(xué)研究所畢業(yè)了,去考“民航局”,當(dāng)預(yù)報(bào)員。因?yàn)椤懊窈骄帧鳖A(yù)報(bào)員不是每年考的,需要招新人時(shí)才有考試,在這之前我還沒(méi)有到“民航局”,在一個(gè)學(xué)校擔(dān)任教務(wù)主任。我以前念高中的時(shí)候,我的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)分?jǐn)?shù)考不好,國(guó)文和歷史、地理分?jǐn)?shù)特別高,分班到“中國(guó)文化大學(xué)”,那時(shí)候升學(xué)率只有16%,很難考,大學(xué)很少。大學(xué)畢業(yè)了再考地學(xué)研究所,偏重于氣象方面。我們?cè)诖髮W(xué)的時(shí)候,一年級(jí)、二年級(jí)科目很多,地質(zhì)學(xué)的、地心學(xué)的,海洋地質(zhì)的、普通氣象、普通地理、普通地質(zhì)學(xué),科目修了很多,我的專(zhuān)長(zhǎng)除了氣象之外,地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)可以說(shuō)是第二個(gè)專(zhuān)長(zhǎng)。
采訪(fǎng)人:能否簡(jiǎn)要介紹一下您的科技史研究成就及未來(lái)計(jì)劃?
劉:未來(lái)的計(jì)劃我要把二、三十年來(lái)所有的論文搜集起來(lái),出論叢或研究,中國(guó)氣象科學(xué)史論叢。
采訪(fǎng)人:除了上面提到的書(shū)和文章,您還有別的研究嗎?
劉:還有少數(shù)民族科學(xué)史的研究,有天文學(xué)、氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)發(fā)展與開(kāi)墾,少數(shù)民族衣食住行多方面的成就研究。
采訪(fǎng)人:您認(rèn)為中國(guó)古代氣象觀(guān)測(cè)儀器和氣象學(xué)識(shí)的主要成就,有很多項(xiàng)目不輸于古希臘亞里士多德等人的氣象學(xué)識(shí),能具體介紹一下嗎?
劉:在東方,就是我們中國(guó),在西方,就是希臘,傳承下來(lái)。這種傳統(tǒng)一直到明末清初,西方文藝復(fù)興、工業(yè)革命,西方開(kāi)始超過(guò)我們了。這個(gè)時(shí)候西方航海事業(yè)也越來(lái)越發(fā)達(dá),航海氣象、認(rèn)識(shí)大氣環(huán)流各個(gè)方面有很大的進(jìn)步,引發(fā)了后來(lái)西方傳教士來(lái)中國(guó),把古希臘和西方有關(guān)科學(xué)方面的知識(shí)帶到中國(guó)來(lái)交流。在明末清初,中國(guó)跟西方的交流,文章里②指《缺少量化是中國(guó)古代氣象學(xué)后來(lái)落后的主因》一文。都有提到。中國(guó)有很先進(jìn)的地方,氣象諺語(yǔ)、風(fēng)向的觀(guān)測(cè)、二十四節(jié)氣,這些西方?jīng)]有,只有中國(guó)才有。竺可楨都談到中國(guó)古代氣象學(xué)的成就,但是他沒(méi)有提到為什么后來(lái)又落后了,竺可楨的一篇文章把中國(guó)古代氣象的成就寫(xiě)出來(lái)。后來(lái)航海事業(yè)發(fā)達(dá)、工業(yè)革命,英國(guó)的科學(xué)家發(fā)明各種量化的儀器,胡克③Robert Hooke,英國(guó)博物學(xué)家、發(fā)明家。這個(gè)人很了不起,他把風(fēng)向、風(fēng)速都量化出來(lái)了,把風(fēng)向標(biāo)木板吊在上面,風(fēng)越大吹起來(lái)越高,比如5 m/s或30 m/s,就量化了。濕度計(jì),我們祖先用的天平式的濕度計(jì)是利用木炭吸收空氣成分會(huì)變重的原理,只能看出來(lái)濕度很大或很小,沒(méi)有量化。胡克就發(fā)明一個(gè)盤(pán)子,用一個(gè)盤(pán)子刻度,濕度多大,指針擺動(dòng),上面有刻度就能看出來(lái)。溫度也是,用溫度計(jì),用水銀。所以胡克很了不起,這個(gè)人有發(fā)明天才,將氣象儀器發(fā)明出來(lái)了,這樣讓西方的氣象一下子就超過(guò)中國(guó)了。
采訪(fǎng)人:您寫(xiě)完《中華》后,為什么又決定寫(xiě)一個(gè)西方的?
劉:那時(shí)候我看到一本英文書(shū),但這本書(shū)只寫(xiě)到1800年。我在臺(tái)灣“氣象局”材料里看到,有一位先生專(zhuān)門(mén)寫(xiě)各種發(fā)明,我就把它搜集起來(lái),比如你看,羅伯特·胡克的水銀氣壓表,有刻度。
采訪(fǎng)人:您這本書(shū)的時(shí)間起點(diǎn)是什么時(shí)候?
劉:從古希臘開(kāi)始寫(xiě)起。
采訪(fǎng)人:您覺(jué)得中國(guó)和西方這兩個(gè)氣象傳統(tǒng)思想最大的區(qū)別是什么?
劉:中國(guó)氣象的思想傳統(tǒng)一直到明末清初都是先進(jìn)的。西方是古希臘一直到明末清初也是先進(jìn)的,那時(shí)候法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、蘇俄都沒(méi)有,他們是從意大利文藝復(fù)興開(kāi)始發(fā)達(dá)起來(lái)的。
采訪(fǎng)人:您書(shū)(《西洋氣象學(xué)史》)里的插圖在哪兒找的?
劉:陳勝崑先生是醫(yī)生,但他這方面搜集很多,我把材料復(fù)印下來(lái)。中國(guó)講陰陽(yáng)五行,水木金火土,和希臘有相似的地方①古希臘哲學(xué)家恩培多克勒(Empedocles)認(rèn)為天地萬(wàn)物均由水、氣、火、土四個(gè)元素構(gòu)成。。研究氣候?qū)θ梭w健康的影響,古時(shí)候也有醫(yī)生②古希臘醫(yī)生西波克拉底(Hippocrates)。。
采訪(fǎng)人:中國(guó)有《黃帝內(nèi)經(jīng)》,也是醫(yī)療氣象,跟它(古希臘)這個(gè)有相似之處。亞里士多德③Aristotle,古希臘哲學(xué)家,著有《氣象通典》等書(shū)?!稓庀笸ǖ洹分械摹皻庀蟆碑?dāng)時(shí)指的什么意思呢?
劉:亞里士多德的《氣象通典》,現(xiàn)在氣象學(xué)這個(gè)詞就是從他這里翻的④從Meteorologica到Meteorology。。內(nèi)容里還包括天文的。
采訪(fǎng)人:這些內(nèi)容還是有科學(xué)意義的吧?
劉:有。他把地球跟月亮的關(guān)系表示出來(lái)了(《西洋氣象學(xué)史》第36頁(yè)插圖:亞里士多德的宇宙觀(guān)),火、空氣、水,好像我們現(xiàn)在的對(duì)流層、平流層、同溫層,那時(shí)候他已經(jīng)有分了。根據(jù)日落區(qū)分風(fēng)向(《西洋氣象學(xué)史》第39頁(yè)插圖:亞里士多德的風(fēng)花說(shuō)明圖)。
他們有分北風(fēng)、東風(fēng)、西風(fēng)、南風(fēng)風(fēng)神,各個(gè)都有神(《西洋氣象學(xué)史》第52頁(yè)插圖:雅典風(fēng)塔上的風(fēng)神)。后來(lái)羅馬帝國(guó)沒(méi)有很多氣象知識(shí)。他們(羅馬帝國(guó)時(shí)代的羅馬人和希臘人)有一種消滅冰雹的觀(guān)念(《西洋氣象學(xué)史》第61頁(yè)),認(rèn)為箭射到云里面就可以消滅冰雹,不可能的,打不了那么高,那個(gè)箭只能打到一兩百米而已,云那么高怎么打呢。他們?cè)绲菦](méi)有效果,我們是明朝開(kāi)始就打到云的下面,云是黃顏色的,冰雹就是從那邊下來(lái)的,就打,炮打到6000 m的高度就可以,不要太高,果然冰雹沒(méi)有了,明末清初消滅冰雹的文章很多。
這是西方人的候風(fēng)雞(《西洋氣象學(xué)史》第66頁(yè)插圖:中古時(shí)代裝置在教堂尖塔上的候風(fēng)雞及候風(fēng)雞的外觀(guān)),他們用這個(gè)的時(shí)候相當(dāng)于我們中國(guó)的唐朝,他們比較晚,我們?cè)跐h朝就有了。到歐洲旅游可以看到教堂上面有候風(fēng)雞,那時(shí)候教堂上面觀(guān)測(cè)風(fēng)的儀器,可以看到東西南北四個(gè)方向。西方?jīng)]有什么成就(古代),到13世紀(jì),羅吉爾?培根⑤Roger Bacon,英國(guó)哲學(xué)家和科學(xué)家,實(shí)驗(yàn)科學(xué)的前驅(qū)。批判。濕度計(jì)(《西洋氣象學(xué)史》第73頁(yè)插圖)相當(dāng)于我們中國(guó)的濕度計(jì),他們也是羽毛、石頭,但是沒(méi)有量化,比我們中國(guó)都晚,我們漢朝就會(huì)了,比我們中國(guó)晚一千年。
文藝復(fù)興就開(kāi)始有新的想法,將以前的推翻了,觀(guān)察、實(shí)驗(yàn),亂寫(xiě)也不行,要有道理。那時(shí)候就開(kāi)始有發(fā)明家,還有牛頓、伽利略(發(fā)明空氣溫度表)、葛利克(發(fā)明最高溫度表和最低溫度表)、胡克及波義耳。
采訪(fǎng)人:您這本書(shū)寫(xiě)到哪一年?
劉:1981年。
采訪(fǎng)人:最早的天氣圖是什么時(shí)候出現(xiàn)的?
劉:天氣圖比較晚,19世紀(jì)。云分類(lèi)在《呂氏春秋》分了好幾種,西方到18世紀(jì)才有。開(kāi)始有國(guó)際合作才會(huì)有天氣圖,把風(fēng)向、風(fēng)速、溫度這些用電訊、電話(huà)傳過(guò)來(lái),把它畫(huà)在一張圖上,這樣才有了天氣圖,有了預(yù)報(bào)。
這是1885年一種等壓線(xiàn)(《西洋氣象學(xué)史》第189頁(yè)插圖)繪制的天氣圖,把氣壓相同的畫(huà)出來(lái),表示低氣壓是這樣轉(zhuǎn),高氣壓相反。流動(dòng)的,我們現(xiàn)在畫(huà)圖,高氣壓的氣流跟低氣壓的氣流不能通在一起,各流各的。到后來(lái)才有天氣圖,當(dāng)時(shí)天氣圖發(fā)展得很晚。大氣環(huán)流,地球表面的季風(fēng)風(fēng)帶,低緯度的風(fēng)怎么吹,高緯度的風(fēng)怎么吹,分成大氣環(huán)流,在當(dāng)時(shí)已經(jīng)有這種觀(guān)念(《西洋氣象學(xué)史》第217頁(yè)插圖)。
天氣圖(《西洋氣象學(xué)史》第183頁(yè)插圖)很重要,現(xiàn)在的預(yù)報(bào)都用天氣圖,這有風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、溫度各種都表示出來(lái)了,等壓線(xiàn)、等溫線(xiàn),氣壓相同的畫(huà)在一起,順著風(fēng)向這樣吹,這邊又轉(zhuǎn)彎了,西北風(fēng)、西南風(fēng)轉(zhuǎn)向,就有差別呀,畫(huà)了條線(xiàn),有鋒面。這是氣壓低的地方,氣壓越低風(fēng)越大,高壓連起來(lái)。這是英國(guó)畫(huà)的天氣圖,19世紀(jì)中葉,最早的天氣圖 。
采訪(fǎng)人:中國(guó)什么時(shí)候才引進(jìn)這個(gè)?
劉:竺可楨在“中央研究院”氣象研究所時(shí)才開(kāi)始有,我們落后了100年。
深入閱讀
劉昭民, 1981. 西洋氣象學(xué)史. 臺(tái)北: “中國(guó)文化大學(xué)”出版部.
劉昭民, 2011. 中華氣象學(xué)史(增修本). 臺(tái)北: 商務(wù)印書(shū)館.
Advances in Meteorological Science and Technology2018年1期