河南日报客户端记者 金京艺
春日的郑大校园莺啼花放、活力飞扬。3月28日，记者见到郑州大学历史学院教授、博士生导师王星光时，他刚刚结束对“河南科技发展史研究”项目的文稿整理工作。
将近25万字的项目文稿，是王星光近年来对河南科技发展史研究的精华呈现，亦是他参与河南兴文化工程以来的最新研究成果集结。
“河南所处的中原地区是中华文明的重要发祥地，科学技术方面的创造发明也长期处于领先地位，代表了中国古代科技发展的先进水平。探究古代中原科技兴盛的原因、经验和明清时期科技渐趋落伍的历史教训，开展构建中原科技文明的认知体系、话语体系、学科体系的探索实践，能够为当今河南科技文化及经济社会的振兴、推进中国式现代化建设河南实践，提供历史借鉴和精神滋养。”在接受本报记者专访时，王星光如是说。
中原地区的农业发展与科技进步相得益彰
中原地区整体处于我国由东部平原向西部丘陵山区的过渡地区，多样的地形、众多的河流、宜人的气候、肥沃的土壤，为农业的发展、科技文化的进步提供了良好的自然条件。
嵩山东麓发现的新密李家沟遗址，不仅出土有石锛、尖状器、石磨盘等农业生产工具，且发现有饲养牛、马、羊、猪等家畜的痕迹，表明在距今10500—8600年间的嵩山周围地区已开始了原始农业。新郑裴李岗遗址以及在河南各地发现的裴李岗文化遗址表明，原始农业以嵩山东部为中心，在今河南省域的广大范围内得到传播发展。而在新石器时代至夏商时期的“全新世大暖期”，在中原的黄河与淮河之间的嵩山周围地区形成的“粟稻混作区”，为中原地区文明的兴起、早期国家的产生和夏商王朝的建立发展奠定了坚实厚重的根基。
新郑裴李岗遗址。 新华社发
王星光认为，生产工具的进步促进了原始农业的发展，从旧石器时代末期进入新石器时代的裴李岗文化、仰韶文化、龙山文化，石器制作技术出现了由切割、打磨、锉齿、琢制、钻孔、磨光到复合加工技术的不断进步，石器形制有石刀、石斧、石锛、石铲、石镰和耒耜等。古代劳动人民的生产重点围绕农业而展开。而劳动工具随着农业的发展也在不断革新。农业的发展自然推动了相关领域的科技进步，最显著的标志就是青铜器、铁器等金属工具的产生。
“从黄帝荆山铸鼎传说，到在河南发现的众多龙山文化时期的铜器遗物，都可说明河南是青铜技术起源最早的区域之一，且是早期青铜铸造技术最为发达的中心地区。”王星光介绍，夏商时期，中原地区青铜冶铸技术及青铜文化的优势地位更加突出。偃师二里头遗址发现的青铜器有刀、锥、镞、斧、鱼钩、盉、鼎、斝、爵、戈、钺等种类，涵盖了生产工具、兵器、乐器、容器、礼器等，制作精良，含铜量高，显示出高超的工艺水平，标志着中国青铜时代的到来。在郑州商城、安阳殷墟发现的杜岭方鼎、后母戊鼎（原称司母戊鼎）等青铜器代表了商代乃至世界青铜文明的高峰，尤其以后母戊鼎为代表、采用块范法和分铸法相结合的先进铸造技术，是中国古代的一项重大发明，作为传统铸造工艺至今仍在发挥作用。
除了青铜铸造，还有哪些技术的发明创造与农业发展息息相关？
王星光介绍，三门峡虢国墓地出土的玉柄铁剑被称为“中华第一剑”，也是我国迄今发现的最早的人工冶铁制品，表明我国在西周晚期就掌握了铁器制造工艺。到了春秋战国时期，冶铁技术逐步得以推广，铁犁、铁铲、铁锄、铁刀、铁斧等生产工具逐步取代了同类的木石工具，粟、黍、菽、稻、麦等“五谷”的种植技术、面积和产量得以大幅度提高。生产力的发展也为中原古代经济和社会文明的进步创造了有利条件，“此外，距今约5500年的荥阳青台和汪沟仰韶文化遗址出土的丝织品残片，是我国目前发现的最早的丝织品实物，出土的陶纺轮、石纺轮、陶刀、石刀、骨针等都表明，新石器时代晚期，中原已经利用蚕丝，并掌握了养蚕缫丝技术，河南应是世界上丝织品的最早发源地。”
郑州商都书院街墓地M2出土的金覆面。新华社发
中国古代科技进步与农业发展密不可分，萌芽于农业发展，但又不局限于农业发展。“2023年度全国十大考古新发现之一郑州商都书院街墓地出土的扇贝形金覆面、铜覆面就是商代贵族阶层独特的丧葬礼器的代表，也填补了商代青铜文化、黄金文化等相关文化的空白。尤其是书院街金覆面是我国发现的最早黄金制品之一，它属于中商早期，年代比四川广汉三星堆遗址出土的属商代晚期的黄金面具要早。因此可以说河南也是我国最早掌握黄金制造技术的地区。”王星光说。
在“河南科技发展史研究”项目报告中，王星光对中原农业形成的自然条件，劳动工具的制造，农业科技的萌芽、发展、变迁等进行了大量阐释，在他看来，中原地区农业的发展与古代科技进步相得益彰，相互为彼此提供了机遇和条件。王星光说：“正是在‘天地之中’的自然和社会环境条件下，包括中原古代科技文化在内的中原文化才得以蓬勃发展、生生不息，为中国古代的科技文明作出了独特贡献。”
中原科技文明呈现四大特征
连续性、创新性、统一性、包容性、和平性，中华文明五个突出特性在河南有着深刻而集中的体现。作为文明进程中的重要推动力量，历经漫长发展历程的中原科技文明，又具有哪些明显特征呢？
“第一个特征是历史悠久，连绵不断。”王星光介绍，以农业和生物学为例，新石器时代，李家沟文化的先民们创制了石锛、砍砸器、刮削器、石磨盘等工具，进行简单的垦荒劳作。到了裴李岗文化时期，石铲、石镰、石斧、石磨盘、石磨棒等精制的农具相继出现。仰韶文化和龙山文化时期，生产工具更为进步。到了商代，中耕除草和施肥技术得以应用。东周时代最早的农业文献《吕氏春秋·上农》等四篇问世，东汉时最早的月令类农书《四民月令》、西晋时嵇含所撰的最早的地方植物志《南方草木状》、元代《农桑辑要》、明代《救荒本草》、清代《植物名实图考》等相继涌现，对生物学的发展进行了详细记载。“中原地区科技发明创造虽有高低起伏，却从未止步，可谓源远流长，连绵不绝。”王星光说。
“第二个特征是富于首创，长期领先。”王星光介绍，中原地区长期是中国政治、经济、文化的中心，是历代文化巨匠、科技精英向往集聚之地，许多科技发明和技术创造在此肇始传扬。以物理方面为例，春秋战国时期，韩非子在其著作中最早对指南仪器“司南”加以记述。《墨经》中从小孔成像，平面镜、凹面镜、凸面镜成像等方面论述了几何光学问题，比古希腊欧几里得的光学记载早100多年。东汉杜诗发明的水排已具备了动力机构、传动机构、工作机构三个主要部分，比西方同类机械早了1000多年。此外，还有苏颂等人研制的世界上最早的天文钟水运仪象台。王星光说：“这些科技发明代表了中国古代科技的最高水平，在世界文明史上写下了辉煌的篇章。”
中原古代科技以讲求实用而形成鲜明特色，并保持了强劲的发展势头，在王星光看来，中原科技文明的第三个特征是讲求实用，全面发展。
王星光认为，大禹治水主要在中原，治水本身就是一个庞大的科技工程，促进了数学、力学、机械、冶金、纺织、水利、农业等科学技术的发展，由此对中原乃至中国古代科技讲求实用传统的形成和发展产生了深远影响。以数学为例，西汉时张苍等人将先秦时期流传下来的《九数》整理删补为《九章算术》，三国魏时刘徽为之作注，全面论证了各种算法，编著了《九章算术注》。《九章算术》所提出的算田亩面积，水利、土木工程的体积和合理地使用人力物力等246个问题，都是当时社会生产生活中的实际问题，以后各朝代在不断对《九章算术》的校释增补中推动了数学的发展，同时适应和满足了社会生产及生活发展的需要。王星光说：“中原地区的科学技术无论是在数学、物理、化学、天文、地理、生物、医学方面还是在农业、水利、冶金、纺织、陶瓷、建筑等领域都取得了较为全面的发展，这是与其长期的政治、经济、文化中心地位和社会发展的广泛需要相适应的。”
中原地处我国中部，先后有十余个王朝在此建都，吸引和集聚了历代王朝中的杰出人才，也使得科技方面的人才纷至沓来，长期引领中国古代科技前行。“因此，中原科技文明就呈现出第四个特征‘兼容并蓄，主导性强’。”王星光认为。
“如北宋科学家沈括，在担任司天监、军器监等官职期间，在天文、数学、水利、地理、机械等方面都有出色的成就，为日后写作《梦溪笔谈》积累了经验和资料。”王星光认为，中原长期的政治、经济、军事和文化中心地位，为科学技术的创新、研发、推广提供了得天独厚的条件，使其长期居于领先和示范地位，对中国古代科技的发展发挥着引导和辐射带动作用。
中原地区科技发展的突出贡献
王星光认为，中原古代科学技术发展全面、成就巨大，是中国古代科技的代表和精华所在，举世闻名的四大发明均与中原有密切关联，对中国的科技文化发展作出了卓越贡献，对世界科技文明产生了重要影响。
东汉蔡伦在洛阳任尚方令时，与工匠们一起总结前人造纸经验，于元兴元年（公元105年）制造了第一批较高质量的植物纤维纸，形成了较为完备的造纸工艺。造纸工艺的改进和推广，为书籍的发展和文化知识的传承、保存、传播提供了更为广阔的空间，从而促进了整个社会文化水平的提高。中国造纸术逐渐向外传播，并经阿拉伯传入欧洲。造纸术在欧洲的传播，大大推动了文艺复兴和宗教改革的发展。“正是发源于中原并传播至世界的造纸术，促进了世界文化的发展，促进了人类社会的进步。”王星光说。
一般认为雕版印刷产生在隋唐时期，与印刷佛经有关。据沈括《梦溪笔谈》记载，北宋庆历年间，平民毕昇发明胶泥活字印刷。
“沈括长期在北宋都城开封做官，对当地印刷业的发展较为熟悉。在开封以外的四川成都、浙江杭州、福建建安这三大印刷中心，都不易找到制造活字的胶泥用土，而在包括开封在内的中原地区，胶泥土壤很常见。据此推测，胶泥活字印刷技术很有可能在开封一带较早出现。随着技艺的革新改良，印刷技术也由中原向各地传播开来。”王星光认为，尤其是印刷术传到欧洲后，改变了原来只有僧侣才能读书和接受高等教育的状况，为欧洲的科学从中世纪漫长黑夜之后突飞猛进的发展，以及文艺复兴运动的出现，提供了一个重要的物质条件。
火药配方约在唐代已为炼丹术士所掌握。唐、五代时偶见火药用于战争的记载。北宋时期，由于宋与辽、西夏、金的战争连绵不断，火药兵器受到特别重视。宋真宗时，唐福、石普先后献火箭、火球、火蒺藜等火器。11世纪，宋敏求的《东京记》中就记载了东京设立兵工厂制造火药、武器的情况，宋仁宗还命曾公亮、丁度编著《武经总要》，将火药的制造规范详细记述。火药、火器传到欧洲，不仅改变了作战方法，还“把封建骑士阶层炸得粉碎”，为资产阶级社会的到来作出了贡献。
指南针的发明也与中原地区息息相关。“宋代是指南针向实用化发展的重要时期，而开封作为北宋都城，对指南针的制造和传播理应起到重要作用。指南针的发明和传播，极大促进了海上丝绸之路的发展。”王星光认为，尤其是指南针的西传，为欧洲的社会巨变提供了极其有利的条件，它促进了航海事业的发展，对15世纪哥伦布发现新大陆以及横渡大西洋的壮举、16世纪麦哲伦的环球航行均起到了关键作用，为资本主义社会取代封建中世纪起到推动作用。这也是中原古代人民对世界文明所作出的伟大贡献。
中原科技文明
包罗万象、生生不息
四大发明对中国古代的政治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用，且对世界文明发展史产生了深远的影响。
“但四大发明只是古代中原科技文明的冰山一角。”在王星光看来，古代中原科技文明包罗万象。
“无论是在农学、医学、天文学，还是在数学、生物、地理等领域，古代中原的科学技术都达到了很高的水平，在相当长的时期内、很大程度上代表着中国整体的科技水平，涌现出一大批如张苍、张衡、张仲景、嵇含、一行、李诫、朱橚、朱载堉、吴其濬等的卓越科学家。在技术领域，农业、水利与纺织技术，建筑、交通与桥梁技术，度量衡与机械制造技术，矿冶与陶瓷制造技术，造纸与印刷技术，以及军事技术等方面，中原地区都取得了辉煌的成就，成为学术界关注的对象。”
中原科技史是中华科技文明的一个缩影。中原璀璨的古代科技成就对今天的河南来说，是一笔巨大的财富，为人们积累了宝贵经验，留下了资源富矿，鼓舞着后来者的旺盛热情和信心。
王星光认为：“当下开展的河南兴文化工程，对于我们这样一个文化大省来说意义尤为重要。能够将独特的古代中原科技发展呈现出来、将古代灿烂的文化传播出去，发出河南声音，传播中原文化，鼓舞人们坚定文化自信、赓续历史文脉，把历史文化的深厚积淀转化为加快中原崛起的强大力量，这就是古代科技史研究对于河南兴文化工程、中原文化传播的意义。”
王星光案边，《中国大百科全书》第三版黄河文化专题（卷）书稿业已成形，作为这一国家大型文化出版工程图书的主编，王星光深感责任重大，但也信心满满：“厚重的中原文化、久远的黄河文明，将永远激励着我们每一代人以史为鉴、古为今用，把中华优秀传统文化发扬光大。曾经创造出璀璨科技文明的中原人民也定能创造出更加辉煌的未来。”
专家观点
探究古代中原科技兴盛的原因、经验和明清时期科技渐趋落伍的历史教训，开展构建中原科技文明的认知体系、话语体系、学科体系的探索实践，能够为当今河南科技文化及经济社会的振兴、推进中国式现代化建设河南实践，提供历史借鉴和精神滋养。
郑州商都书院街墓地出土的扇贝形金覆面是我国发现的最早黄金制品之一，年代比四川广汉三星堆遗址出土的属商代晚期的黄金面具要早。因此可以说河南也是我国最早掌握黄金制造技术的地区。
古代中原科技文明包罗万象。无论是在农学、医学、天文学，还是在数学、生物、地理等领域，古代中原的科学技术都达到了很高的水平。
【人物简介】
王星光，历史学博士，郑州大学历史学院教授，博士生导师，科技史研究中心主任，河南省特聘教授，首批享受河南省政府特殊津贴，主要从事中国古代史、科学技术史、生态环境史等方面的研究。出版《中国科技史求索》《黄河与科技文明》《中原科学技术史》等著作20余部，在《历史研究》《中国史研究》《工具与耕作》等国内外刊物发表论文170余篇。主持完成国家及省部级科研项目10余个，获河南省社科优秀成果奖一等奖等省部级奖励10余项。先后荣获河南省教学标兵、河南省高校哲学社会科学优秀学者、河南省优秀博士学位论文指导教师等称号。（河南日报社全媒体记者 刘晓明 摄）
策划：魏剑
执行：王大庆 金京艺