孙机：再论“司南”（上）

指南针是我国的伟大发明。王振铎设计的“司南”模型号称是它的雏形。但这一设计全然不合理，其中的勺形器竟然是用电磁铁做的。其所据之《论衡》“司南之杓”一语，实应为“司南之酌”，有宋刊本和萧梁·吴均诗为证。“杓”既然是错字，所以建立在这一认识基础上的设计完全落空。“司南之酌”指司南车在地上行驶，与磁勺毫无关系。近来有人认为汉代以前我国的科学技术水平制造不出指南车，这个看法亦无充足的科学依据。又有人认为“司南之酌”是以磁针和小葫芦瓢组成的水浮指南仪，也只是根据推理提出的想法，无任何考古材料作支持。此类武断和臆测之说，科技史家实应引以为戒。因为在发明指南针这种大事件中，添上一些不实之词，反而会降低其可信性，不利于加强我们的文化自信。

我国古代的四大发明蜚声世界，普惠人寰，中外科技史家对之无不钦仰。其中，造纸术出现于前1世纪，火药出现于7世纪，印刷术为8世纪，指南针为11世纪；均已被学术界公认。但有人却想将指南针发明的时间更向上溯。1945-1947年，王振铎先生根据张荫麟的说法，设计出一台名为“司南”的模型[1]。原本是要将一枚用天然磁铁琢成的勺状物放置在古代占栻之铜地盘上，认为转动勺子后，当其停下时,勺柄会指向南方；还说这就是指南针的雏形或前身。出现的时间则被定为前3世纪（战国时）或公元1世纪(东汉时)，从而将发明指南针的年代大幅提前。上世纪中叶以后，此模型声名远扬，不独在专业书刊中备受称道，还上了中小学课本、辞典、电视，甚至在1953年发行的一套特种邮票《伟大的祖国》中，第一枚就是这件“司南”（图一）。

图一 “司南”邮票

但是，此“司南”的设计理念纯粹出于假想，模型中最终使用的不是天然磁铁而是电磁铁，这种材料古人闻所未闻。而倘使不用电磁铁，它就完全没有指南的功效。事实正是如此:“1952年钱临照院士应郭沫若要求做个司南，当作访苏礼品。他找到最好的磁石，请玉工做成精美的勺形，遗憾的是它不能指南。由于磁矩太小，地磁场给它的作用不够克服摩擦力。只得用电磁铁做人工磁化。”[2]这就彻底宣布了“司南”模型之设计方案的失败。

由于王先生的模型曾在我馆的前身—中国历史博物馆展陈，所以引起馆内同志对它的思考，大家曾经议论过。2005年，笔者将一些见闻和想法写成《简论“司南”兼及“司南佩”》一文，发表于我馆出版的《中国历史文物》，指出在科技史上“无须平添一个并不存在的所谓‘以司南勺定位’的阶段”。同时，就这个问题应邀在故宫博物院作了学术讲座。之后又在中国科学技术史学会作了专题报告，主办方并召开专家讨论会，会上虽然提了不少意见，但没有人完全反对报告中的基本论点。态度矜慎的专家也只是说:“现在我们根据所能见到的文献资料、出土文物，只能得出这么一个结论。还有待将来的考古把问题彻底澄清。但是什么时候出现这个文物还不知道。”[3]尽管对问题的彻底澄清尚有所期待，而司南热至此已开始降温。

但近来却有人提出异议，仍坚称:“磁性指向器司南是指南针的原始形式。它是将一根长条形磁棒加工为勺子形状而成的。”并提到：“钱临照讲过自己受托造司南之事，谈话中不仅肯定王振铎为中国古代科技事物所做的诸多重要贡献，也谈及将来修改其司南样品的可能。钱临照绝未否定《论衡》‘司南’为磁勺说。”[4]钱先生的工作态度认真，而且对王先生心怀敬重；可是这和制作“司南”模型的失败是两回事。再认真，再敬重，失败也是客观存在、无可辩驳的。所谓“将来修改其司南样品”，也只是说说而已，此事没有下文，未见结果。

既然在讨论会上提到出土文物，对王先生的设计而言，这正是其中的第一项滞碍难通之处。不说战国时，就算东汉时出现了指南针的雏形，及至11世纪它的正式诞生，也历经一千年了。如果真有这样一种雏形，而且真起作用，则将为旅行者所乐于携带；那么在如此漫长的岁月中，是不会不留下一些遗迹或遗物的。可是王先生却连一件都举不出来；换言之，即全然找不到考古学上的依据，他的设计岂不也就成为无源之水了。

其次，用天然磁石做的勺能否指南也成问题。首先它太难做。天然磁铁并不以磁棒的形式存在，开采出来以后大都是不规整的岩块。要将它们制成磁棒或磁勺，须循其极向进行琢磨，否则会失磁。这对于不具备磁学知识的古代工匠来说，既无从了解其原理也无由掌握其技术。再如上面提到的，天然磁石的磁矩小，纵使借助现代手段琢出这样一件磁勺，并将其表面抛光，也不足以克服它和地盘之间的摩擦力，勺柄会在未到达应指示的方位前已经停下。而且，王先生设计的磁勺之造型仿自古代陶匏，两端弯曲，其磁感应强度会因呈弧形而减退。上述诸多难点叠加在一起，使古人几乎无法制成一种能满足王先生原初之设想的、有指南功效的磁勺；所称“司南”模型也就失去存在的基础了。其实，1952年钱临照先生遇到的困难，王先生在设计时已经察觉，所以他最后使用的是以钨钢为基体的电磁铁，或已被放进强磁场里磁化过的天然磁铁；等于早就作出了自我否定。

那么，王先生的设计还有没有依据呢？有，这就是东汉·王充《论衡·是应篇》里的12个字：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”可是这里的问题更大，是为其设计中的第三项难以讲通之处。王先生的引文出自《论衡》通行本，但此书还有两种宋刊本和一种元刊本。宋刊本分别是清内阁旧藏本(今归南京博物院)和日本宫内厅书陵部藏本。在这两部宋刊本中，上引“司南之杓”皆作“司南之酌”(图二)。

图二宋刊本《论衡》 1.清内阁旧藏本 2.日本宫内厅书陵部藏本

朱宗莱校元至元本同。近年出来维护王先生“司南”模型的学者，却根据近人黄晖《论衡校释》之说，断定“酌”是错字,然而未曾举出任何进一步的证据[5]。黄氏认为“酌”字有误的理由是:“《御览》七六二引作‘勺’”[6]。类书撮抄群籍,成于众手，出现个别异文错字，并不足怪。胡适早就谈到“类书之不可尽恃”[7]。一般说来，古籍如有原书在，应比类书上的引文更权威。何况“酌”是不是错字的问题，还有一条过硬的证据，即萧梁·吴均《酬萧新浦(萧子云)、王洗马(王筠)诗》:“思君出江湄，慷慨临长薄。独对东风酒，谁举指南酌。崇兰白带飞，青䴔紫缨络。一年流泪同，万里相思各。胡为舍旃去，故人在宛洛。”[8]诗中“谁举指南酌”之出典显然来自上引《论衡》，可知吴均当年所见之古本亦作“酌”字。远在南北朝时已有此确证，其校勘学上的价值更非宋代类书所能比拟，同时也表明王先生所引沿袭明通津草堂本之通行本上的“杓”字良不足据。不过通观吴均的整首诗，只是怀念故旧的抒情之作，对科学技术未尝着意。在此诗中“酌”字指酒，《礼记·曲礼》：“酒曰清酌。”又《说文》:“酌，盛酒行觞也。”“对东风酒”与“举指南酌”略成对仗；先之以对酒，继之以行觞，立意也很通顺。但这和《论衡》中之所指实不相干。可是有的研究者却不惜刻意穿凿，竟认为吴均诗中提到的也是指南仪器，而且比王先生设计的“司南”更进步，乃是以磁针与小葫芦瓢组成的水浮指南针，并将它定名为有点文理欠通的“指南酌”[9]。一件浮在水上的仪器，本不适宜像诗中说的那样随手持举，何况于把酒吟哦、情思缱绻之际，也不是讨论科技创新的时候。看来，吴均只不过是采撷《论衡》的字面以文饰其诗句，内容说的完全是另一套。古诗中泛用典故而脱离其本意的例子并不少见；上引吴均诗正可作如是观。

关于“指南酌”，主张者进一步作出推论称，我国古代已有将钢针磁化之举，小葫芦也不难找到。故“以半个小葫芦干壳为载体，沿轴向放一根磁化过的钢针，浮载在水上，就是磁针小葫芦瓢司南”；还说它也正是吴均诗中所咏者[10]。如果撇开时代背景，只从技术角度着眼，这种组合也可以说是合乎逻辑的；但当时有没有这样的组合，是否能和吴均诗搭上关系，却全无凭证。没有凭证；话说得再有板有眼、像模像样，也只是假设。而历史讲求的是真实，拒绝假设。必须强调的是:有些相当有用的器物,尽管在社会上有需求，尽管在技术上能做到，可是在历史上却并不是只要道理讲得通，就一准能制造得出来。研究历史必须尊重史实，研究物质文化方面的发明创造，必须拿出可信的证据。华觉明先生认为:“绝对不能说根据逻辑推理、用逻辑结构去找史料。哪里有这样的历史研究方法？”[11]此话堪称颠扑不破。比如行船需用舵，舵是从桨发展出来的。不晚于2世纪，我国已经将后梢(一种司转向的较长的桨)改进成舵。广州东郊东汉墓出土的陶船，代表一艘内河航船，舵固定在艉部正中。它的板叶宽大，障水有力。广东德庆汉墓出土的陶船上安装的可能已是垂直舵，之后遂逐步推广。航行时，水流在舵面上会产生舵压，它和船的重心有一定距离，根据杠杆原理，会对船体产生较大的扭转力矩，从而使航船便于转向。桨在古今中外的小型木船上普遍使用，可是西方长时期只用设在船后部的两支桨控制航向。直到1200年前后，欧洲尼德兰地区的船工才制造出艉舵，比我国晚了约一千年。西方有发达的航海业，可是从桨到舵这么一小步，竟尔长期迈不过去；只讲逻辑恐难以解释。一种新器物的出现，客观条件固不可或缺，而主观认识也必须突破原有的框架；这才是发明。否则就只能沿袭成规、因循旧制了。又比如平木用的刨子，现代从事手工业的木工身边几乎不可或缺。但我国古代对劈裂开来的木材先是用锛（斤）大致找平，再用刮刀（鐁）刮削，最后用砺石磨光，极其费工。再看欧洲,公元1世纪的罗马玻璃器上所绘工匠已经使用刨子。而它在我国的出现却要延后到13世纪。2010年山东菏泽元代沉船中出土了一件刨子，为我国迄今所知之最早的实例。当欧洲工业革命以前，我国曾在许多技术部门中处于领先地位。以我国古代冶铁业的工艺水平而论,锻造一枚刨刃不过是举手之劳，也完全有能力安装木刨床。可是基于上文谈发明船舵时所说的情况，这一次形势倒转过来，也是一小步，也是一千多年，中国却落在后面了。单纯从逻辑角度推理，好像也不容易解释。所以吴均诗中之“指南酌”说的是不是一件仪器，在没有充分的证据之前只凭推理就下结论,是难以令人信服的。