为什么蒸汽机中国人古代两千年的时间都没有造出来？

源济

为什么蒸汽机中国人古代两千年的时间都没有造出来？

作者 / 格物致知

英国科学家李约瑟曾提出一个著名论断：蒸汽机＝水排＋风箱。他想用这一公式说明，没有中国古代技术成就，西方近代革命的心脏——蒸汽机是不可能被发明的。从蒸汽机的关键结构看，“风箱”解决了双作式阀门问题，而“水排”则提供了直线运动和圆周运动之间的转换设备。“风箱”是我国宋代发明，之后传到西方，18 世纪在欧洲普遍应用，而“水排”在 1900 多年前就在我国出现，《后汉书·杜诗传》中有明确记载。从这个角度看，我国古代先进的技术已经为蒸汽机发明打下了基础，但最早发明“风箱”和“水排”的中国人却没有制造出蒸汽机。

但是从另一个事看并不是这样。

南怀仁这位勤奋好学的榜样，不仅积极研究中国天文学、数学、历法，还对当时流行的蒸汽机感兴趣，甚至还发明了蒸汽汽车。顾名思义这辆车采用动力就是“蒸汽”，通过加热容器里的水，产生蒸汽。让蒸汽的动能推动旁边的齿轮，齿轮转动带动位于车轮上方的轮轴。最终使车轮能向前滚动。严格意义上来说，这是全世界第一辆自行驱动的车。

1672 年，为了讨皇上的欢心，就把这个发明作为礼物送给了康熙。然而，这台小巧的蒸汽机车在当时并没有引起更多的注意，康熙只是把它被当做一个玩具而已。

蒸汽车

所以为什么南怀仁跑到中国就发明了这个蒸汽车呢？按王徵的《额辣济亚牖造诸器图说》介绍了 24 种机械：天球自旋、地堑自收、日晷自移、月规自转、水轮自吸、水漏自升、火船自去、火雷自轰、风轮转动、风车行远、云梯直上、云梯斜飞、气足发矢、气足传声、机浅汲深、机小起沈、自转常磨、自行兵车、活台架炮、活钳擒钟、灵窍生风、沙轮奏乐、通流如海、神威惊敌。其中最引人遐想的是“火船自去”，因为有观点认为这就是蒸汽机船。如果真是那样，这就是一个颠覆性的发现，因为西方人把蒸汽机用于轮船驱动是在 1807 年，即使是第一台简单的蒸汽机也是 1688 年由法国人德尼斯·帕潘发明的。而王徵在 1644 年前就造出了蒸汽机船，这个成果足以证明中国人在蒸汽机的发明和应用方面走在了西方前面，人类科技史将因此被改写。

王徵的 24 种机械：天球自旋、日晷自移、水轮自吸等，这些虽然标注额辣济亚牖（圣宠），但很有可能是中国的机械，这些机械的源头很可能是北宋时期苏颂、韩公廉等人发明制造的水运仪象台。北宋后有元代王祯的农书。

近来又有新的认识（2022.7.11），补充一个可能关键性的人物：

唐顺之嘉靖八才子、嘉靖三大家之一，戚继光的师父，阳明心学第三代传人。明代儒学大师、军事家、散文家、数学家，抗倭英雄。这里要提到的是军事著作《武编》，戚继光名震天下的鸳鸯阵就是改编自武编中的鸳鸯伍。他的书中有逆风船和自行舟的描述。

水雷、逆风船、地雷

自行舟

一女自行舟

一女更深坐小艟（chōng，即舟），不须棹橹不须蓬，自能急急过江去，怒气喷来犯者凶。

《武编》成书于 1559 年（唐顺之 1560 年去世），首刊于 1618 年。对照王徵的火船自去，是不是有点渊源。此外传教士邓玉函“口授”王徵译绘的《远西奇器图说》是在天启七年（1627）。

整理下时间线：

水运仪象台 宋元祐元年(公元 1086 年)开始设计，到元祐七年全部完成。

王祯农书 完成于 1313 年，其中有风箱水排。

唐顺之《武编》，成书于 1559 年（唐顺之 1560 年去世），首刊于 1618 年，其中有一女自行舟和逆风船的内容。

王徵《额辣济亚牖造诸器图说》 1644 年左右，其中有火船自去（可惜无图），疑似蒸汽船。

南怀仁 蒸汽自行车 1672 年献给康熙。

法国人德尼斯·帕潘（也译为巴本）发明 1688 年发明蒸汽机。

瓦特改良蒸汽机 1765 年到 1790 年。

特别需要注意的是从巴本 1688 年“发明”蒸汽机到 1829 年英国的史蒂芬孙创造了“火箭”号蒸汽机车，这个过程中有很多欧洲人在研究改造蒸汽机，其中最广为人知的是瓦特，但其实对蒸汽机械在各领域运用有贡献的可能多达数十人，参与的更是成千上万。

所以问题不在于中国古代为什么 2000 年没有造出蒸汽机，而是中国对科技传承和普及不足，参与继承和发展的人太少，甚至了解的人都太少。对了提一句，那个水运仪象台我记得一共就造出来了 2 台，后来元代想复原都造不出来了。要不是有一本《新仪象法要》提及，可能就会淹没在历史中了。

下面是我根据上面的信息做的推测，不一定是事实：从水运仪象台和王祯农书（含大量机械）来看，在西方传教士到达中国以前，中国就有大量的机械，但是参与继承和研究的人不多。蒸汽机很可能早在 17 世纪就有了，考虑到当时的蒸汽机效率很低，可能是做为一种手工玩具（火船自去），类似孔明灯这种。南怀仁参考民间的这种手艺设计了最早的蒸汽车献给康熙，并发表到欧洲（这个我记得有文章提到过）。西方开始对蒸汽动力进行研究，瓦特最早的蒸汽机专利申请于 1769 年。实际上不只是蒸汽机，近现代的整个科学技术的发展过程都可以看出这个情况，其中有些影响一直延续到今天。