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战略物资的历史变迁-读《科学革命的密码》有感

来源:绝顶思维  2022-06-06  我要评论  

导读:

最近研读文一的著作《科学革命的密码》,被其文中所给出的“李约瑟之谜”解释框架所深深折服。“李约瑟之谜”指的是:为什么科学革命发生在西方?马克斯韦伯、道格拉斯诺斯等思想家对“李约瑟之谜”的经典解释,是“资本主义制度诞生在西方而不是东方”,也即科学革命是资本主义制度的必然产物。

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最近研读文一的著作《科学革命的密码》,被其文中所给出的“李约瑟之谜”解释框架所深深折服。“李约瑟之谜”指的是:为什么科学革命发生在西方?马克斯韦伯、道格拉斯诺斯等思想家对“李约瑟之谜”的经典解释,是“资本主义制度诞生在西方而不是东方”,也即科学革命是资本主义制度的必然产物。

文一则用另一框架做出了解释:西方早起的资本主义形态就是战争资本主义。即用战争崛起商业利润,再以商业利润支付战争这样一种循环扩张模式。而服务于这一扩展模式的资本主义政治、金融、财政、司法制度,也都是这个“战争商业”循环加速器所刺激和倒逼的产物。

这本书对曾经欧洲战争所需要的战略资源进行了深入的分析,也就是对构成火药重要组成部分的硝石进行了深入探讨,这有利于我们从另一个角度理解当时的国家竞争。

火药的组成成分之一木炭,为燃烧过程提供持久的可燃物质,硫磺允许火药被立即点燃,相当于引燃物,而硝石为燃烧提供大量氧气。火药点燃以后周围空气迅速因高温加热而膨胀,同时产生大量二氧化碳和氯气。火药三种成分的比例随应用场景而变化,并随时间而变化,中世纪时期是每样三分之一,到16世纪末大多数英国大炮使用的火药粉末是六份硝石,三份硫磺和一份木炭,到了17世纪人们发现75%硝石, 10%硫磺,15%木炭带来的爆炸威力最大。

火药材料中的硫磺和木炭是唾手可得的材料,但是硝石(硝酸钾)却是自然界十分稀有的材料。因此,任何国家想要大批量生产火药,必须具备大批量获得硝石的能力,这在当年的难度不亚于当代为了生产核武器而需要大批量提取放射性轴的难度。进入16世纪,也就是地理大发现时代,由于热兵器的迅速普及,民族国家的兴起,和对亚洲贸易垄断权的军事争夺战争已经开始变得白热化,整个欧洲的国家政府都已采取措施来寻找和开发硝石源。这在当时是一项比第二次世界大战以后全球各国竞相开发核武器还要紧迫的国家生存战略和要务。

早在15世纪40年代,法国每年仅仅由于战争就需要消耗2万磅(将近10吨)火药,按当年的黄金价格折算,这相当于每年仅火药就得花费掉10万磅(将近50吨)黄金。而在16世纪末,这个数字翻了25倍,达到50万磅(约250吨),按1375年的黄金价格相当于250万磅(约1250吨)黄金。如此沉重的军事开销和财政负担,必然改变战争的目标和性质,迫使每一个企图生存的欧洲国家大力提倡军火工业(包括火药研发、铸炮、冶金等),并出台国家主导的海外“打砸抢掠”殖民政策和重商主义发展战略,以补贴昂贵的军火工业,促成了“战争-商业”循环加速器和战争资本主义的形成与发育。395

1642年英国内战的爆发,导致对硝石和其他军事物资的激烈争夺。在这场17世纪的英国内战中,保皇派和议会派都发现火药严重短缺,以至于寻找制造火药的关键成分-硝石-成为英格兰全国军民都不得不关心的事情。由于议会派控制了伦敦、朴茨茅斯和赫尔的火药厂而获得了直接的军事优势,但是战争的需求也很快导致了硝石提炼计划的恢复。相比之下,保皇派的地位要弱得多,因为硝石生产者只能满足其需求的一小部分,只有进口才使保皇党的战争努力得以维持。因而硝石供应的这种劣势很可能在保皇党的失败中发挥了作用。尽管提议建立集中式硝石工厂,但获得胜利的过渡政府最终还是决定依赖旧的政府采购制度和从国外进口来满足硝石供给。但是,事情到1660年发生了重大变化:英国东印度公司在印度发现硝石并开始从印度大量进口硝石。这解决了硝石的瓶颈问题,并为英格兰提供了进行帝国扩张的强有力手段。因此,不是1688年发生的光荣革命,而是1660年以后硝石供给问题的彻底解决,才是英国取代葡萄牙、西班牙、法国、荷兰而崛起为世界军事霸主和全球贸易垄断者的里程碑。

但是光荣革命对于英国的全球利益创造了更加有利的条件。以前曾被用来阻止荷兰人的商业限制与航海条例,现在被用来保护英国的海上供应和挫败法国的经济。作为新型盟友,英国人和荷兰人现在可以合作一致对付威廉国王的敌人。

通过“光荣革命”登上英国王位的威廉三世,让英国与法国的路易十四进行了不懈的战争,甚至因此耗尽了英国的火药储备。有三次情况下,英国的硝石储量都降至100吨(10万公斤)以下:1693年7月、1695年1月和1696年2月。英法两国于1689年至1697年再次处干战争状态,并于1702年至1713年在西班牙继承战争中再次决战。这些冲突都造成了对火药和硝石的巨大需求。

与法国的战争有时打乱了亚洲的运输,因此孟加拉硝石的年均收货量在17世纪90年代降至337吨以下。但是,可以通过从阿姆斯特丹硝石市场的采购来弥补不足,虽然阿姆斯特丹的火药质量不大好,但价格比伦敦便宜。比如18世纪中叶的英法7年战争(1756-1763)中,英国每年要消耗647吨火药。在18世纪接下来的几十年中,英国每年消耗火药1600吨以上。P397

因此,是17世纪中叶由于对印度硝石矿产的全面控制才极大地提升了英国的战斗力。这为英国在接下来的全球殖民争夺和帝国幅起征途中起到了十分关键的作用。换句话说,大英帝国的硝石供给能力与它的全球力量成长成正比。

1757年在普拉西(Plassey)对法战争中获得胜利后,英国征服了孟加拉国,这意味着它能够获得全球硝石产量的70%,从此进一步秀实了大英帝国在全球的军事垄断地位和商业垄断地位。在1757年的普拉西战役失败后,法国被英国从印度硝石进口市场驱逐,法国被迫重组其国内的火药生产体系。法国人因此将他们在英法7年战争中的失败归因于硝石短缺。

1783年,老威廉·康格里夫(1742-1814)主掌英格兰皇家火药厂。他领导了一系列系统化的试验,建立了专门的试验场、硝石精炼厂和实验室。他有很多科学发现,其中之一是发现了用密封铁罐制造出的木炭可以产出更好的火药。在对付法国大革命和拿破仑战争期间,这种“铁罐火药”(cylinder powder)让英国火药闻名世界,效果比传统火药好1倍,还更不易受潮。

但是法国在著名化学家安东尼·拉瓦锡(Antoine Lavoisier)的有力指导下,其硝石产量从1775年的每年832吨增加到1784年的每年1273吨,重新获得了与英国抗衡的本钱。这个巨大产能后来满足了法国大革命以后拿破仑与大英帝国作战的需要。因此,可以说法国是在英国的逼迫下才走上了一条独立自主的硝石生产道路的。我们将看到,法国在硝石生产方面的中央计划体制和自力更生道路,不仅改善了法国的火药生产技术,而且导致了一场化学革命。19世纪下半叶德国在实现统一和独立以后,在有机化学领域和化学炸药方面的革命性突破,与100年前发生在法国的化学革命有异曲同工之妙。

前面提到,火药的成分中硝石最为重要,也最为稀缺。直到19世纪,制造火药的硝石主要来自富含硝酸钾的人和动物的排泄物,尤其是酒窖和人畜茅坑四周堆积的富含微生物发酵的潮湿泥巴、粪土和尿液。因此当时的私人住宅里面的茅坑,教堂里面被尿液浸泡过的泥巴、粪土甚至座凳,都成为当年欧洲所有国家国防产业的最关键的“军工原材料”和涉及民族存亡的国家战略物资。P398

由于私人住宅的粪坑、粪堆以及动物棚和鸽子棚的木地板的含硝量非常高,因此这些平时被人讨厌和不值钱的废物在文艺复兴后的欧洲却具有极高的军事、经济、政治价值,受到国家力量的高度“青睐”和重视-这完全是出于热兵器战争的刺激和国家生存的需求。

再说一遍,硝石在整个欧洲幅起的几百年中,曾经比煤矿、钢铁、石油还重要,也更稀缺,因此火药的市场价值才胜过黄金。打仗就是大批量消耗硝石这种“黄金”。这本身就导致了重商主义国家发展战略的出台-没有商业,便不可能支撑欧洲长年累月的非常昂贵的热兵器战争。因此亚当·斯密才认为军事技术革命促进了欧洲的商业革命和国民财富的增长。

这也是为什么“战争-商业”循环加速器能够在近代欧洲出现和形成的根本原因,也是资本主义诞生在欧洲的根本原因。资本主义诞生在文艺复兴以后的欧洲,其实不是因为韦伯和流行历史观所说的古罗马法治传统,而是基于大批量火药(贵于黄金)、铸铁、青铜、森林的消耗的高烈度战争所推动的重商主义产业政策的产物,与政治制度没有丝毫关系。无论是封建制、君主制、君主立宪制还是共和制的欧洲国家,都需要打仗才能赢得生存,因此都需要大批量硝石来生产火药,需要大批量铜铁来铸造火炮,需要大批量木材和煤炭来冶炼金属。这才极大地推动了冶金工业,化学工业、枪炮工业、造船工业、木材加工业的发展与繁荣。而在当时硝石才是军火工业的王冠,可它根本无法被人工合成,必须严重依靠人工收集和国外进口。因此亚当·斯密才说只有富裕的国家才有资格打仗,也才能从战争中胜出;从而刺激欧洲国家出台重商主义的国家发展战略和积极参与对外殖民与打砸抢掠,形成“战争-商业”循环加速器。

前面提到过,在法国历史上,王室授于政府专员(“掏粪专员”)以行政特权。有权进人任何私有财产和住处(必要时可以使用武力)收集并带走他们发现的硝石资源(实际上就是粪上、尿液和鸽子尿)。在瑞典,农民被命令从自己的茅坑、地下谷仓壁和酒窖壁收集富含硝石的泥巴,然后将其捐献给国家-交给在全国巡回的流动“皇室锅炉厂”,由他们就地进行提取和精制。P406

在英格兰,国家雇用私人承包商(称为硝石经纪人:salt peterman)来搜寻和获得硝石。与法国一样,这些“硝石专员”被赋予在全国范围内进入任何私人住宅寻找和获取硝石原料的权力而不需地方法院或者议会批准。这些“掏粪专员”因行为粗鲁而且十分腐败而臭名昭著,它们经常可能被贿赂去挖邻居的茅坑和地窖,而不是自家的茅坑和地窖。这样一来有钱人家和富裕地主就可以免遭打扰。尽管如此,他们仍然被所有阶层的人公认为是令人讨厌的家伙,非常不受欢迎。

因此对硝石的追求,是15-19世纪期间欧洲所有国家的国家战略,就像进入核武器时代的20世纪各国对轴和放射性元素的追求一样-没有它就造不出原子弹。然而火药与原子弹的根本不同是它的技术门槛极低,只要掌握了配方,民间个体户都可以制造。这个技术性质上的区别和大众性质,导致欧洲当年的国家竞争体系不是冷战期间的恐怖平衡体系,而是基于常规战争的火炮平衡体系-需要大批量的火药与枪炮。但是这个常规战争平衡远比冷兵器时代形成的国家竞争体系更加富有张力和大规模杀伤力,从而更加需要系统化的实验科学、科研平台与国家力量来支撑军备竞赛,达到人类对于热兵器原理的理解-这才刺激了伽利略弹道学和拉瓦锡氧气燃烧理论的诞生。硝石这种白色晶体被所有王室视为“不可思议的宝藏”,从葡萄牙的第一次远航探险,到第一任都铎王朝享利七世的成功,再到英国17世纪初的内战,再到美国的独立战争和南北战争,法国的拿破仑战争,一直到19世纪末,硝石都是对国家安全至关重要的特殊商品。P387

1785年,作为法国科学院院长的化学家拉瓦锡对科学院组织结构实施了一系列重大改革,进一步引入应用性学科。改革过后数学和物理学两个部门的构架得以保留,但现在每一部门下都被分成四个新的组成部分。在原有数学学科中的几何学、力学和天文学基础上增加了“普通物理学”,包括光学、电学、磁学、声学和热学等主题,这些主题主要是实验性质的,但开始变得更具数学性质。化学、植物学和解剖学三个物理学科变成四个科目:化学和冶金学、矿物学和自然历史、植物学与农业,以及解剖学。法国科学院成立后的其中一任院长,著名数学家约瑟夫·傅里叶,研究了热传导的数学理论。他建立了热扩散过程的偏微分方程,并通过使用无限序列的三角函数来求解它。

正是这样一种始于欧洲宫廷的对科学发明实行奖励的竞争,成为一种强大的社会激励机制,为欧洲培育、造就、选拔了一大批卓越的科学家、数学家、天文学家和工程师,从达,芬奇到伽利略,从牛顿到拉普拉斯,从波义耳到拉瓦锡,从林奈到达尔文,从道尔顿到门捷列夫。在欧洲,数学家可以被宫廷提拔为“御用科学家”,科学家可以升官发财当“状元”。举国上下包括王公贵戚喜欢“圈养”科学家和在茶余饭后谈论数学、天文、物理。而且欧洲各国的科学家之间经常保持相互通信,探讨科研成果,各个国家的科学院在聘任科学家时都向外国科学家开放,也随时邀请他们前往做学术报告,在自己的刊物上发表他们的科研成果。

其实古代中华文明在过去几千年也何尝没有设计出一套类似的激励机制,为中华文明培育、造就、选拔了一大批卓越的诗人、词人、书法家、音乐家和画家。他们相互之间常有书信来往,分享琴棋书画、诗词曲赋方面的成果和心得,皇帝和王公贵族都参与民间艺术家的互动,官方和民间出版业也积极介人其中,传播中华艺术,除了科举考试之外,还让这些精神财富的创造活力和社会热情通过顺口溜的形式深入民间的早期教育之中。

可惜由于长期处于大一统和平状态的原因,中国历代王朝没有形成“战争-商业”这个循环加速器,通过持续几百年的内外拍打和刺激机制,去迫使王室提供展现科技数学思想的类似琴棋书画那样的“思想市场”和“传播平台”,来奖励那些与战争、军事、武器、航海、工业、农业、医学等密切相关的科学技术和数学知识以及与此有关的科学家团体和个人。这是造成数学和科技知识在中国历代不受重视的根本原因,从而使得发明火药的中国与“军事革命”和“科学革命”无缘。

但是在人文学科的琴棋书画和唐诗宋词方面,中国古代的确是创造并提供了人类独一无二和举世无双的“思想市场”与“传播平台”,民间诗人、画家和书法家有各种社团组织“以文会友”,国家和民间都有专门的出版机构和出版商为他们提供“流芳百世”的传播工具:中国还专门设计了科举考试来选拔这类人文天才进人政界和国家学术管理机构,从而带来了中国人文学科的巨大繁荣,成为东方文明影响周边文化发展的巨大源泉。中国古人写诗赋词,包括唐宋八大家,没有听说过被人剽窃后冠以自己的名字到处流传。诗人们每写出一首诗词,可以放心地在民间传播而不用担心被人剽窃。这说明中国古代的相关知识产权保护有一套自己的机制和制度设计。P445

换句话说,因为战争、科学、技术同商业争霸之间可以高度互动的原因,尤其是因为火药-火炮这样的大规模杀伤性致命武器的传播和这类武器对国家组织与财政实力提出的要求,使得自文艺复兴后以“军事重商主义”立国的欧洲王室对科技和数学产生了浓厚的兴趣和“国家需求”,为科学与技术的发展提供了一个国家层面的“思想市场”及“传播平台”。国家力量的参与,也同时为满足王公贵族的审美需求,创造出了欧洲的艺术市场,比如油画、雕塑、歌剧、芭蕾、钢琴、提琴,等等。随着欧洲国家间竞争的深化,以及科学技术研究的合作性质及脑力劳动分工的要求,这种由统治城邦国家的贵族和王公贵戚提供知识产品市场与组织科技知识生产的方式,逐渐由完成中央集权政治变革的国家用正式的研究机构、大学和科学学会所替代。

而对于早就告别战国时代,进入铸剑为犁的大一统农耕定居文明的古老中华帝国来说,这种锤炼战斗民族的强大外部压力,即基于热兵器杀伤力和海上远距离火炮战争所造成的频繁战争压力,在中原与北方游牧民族之间的冲突中是缺失的,因而无法刺激中央王朝对火药一火炮和与之相关的冶金技术与数学知识的举国投资热情。这种压力,需要等到欧洲通过“军事革命”“科学革命”“工业革命”崛起之后发生的鸦片战争,清日战争,尤其是抗日战争才能到来。这是为什么中国的兵工厂、国家科研机构与军事院校是鸦片战争之后,尤其是到了民国和抗战时期才成立,对大批科学家的系统培养则要等到新中国成立以后。而真正对科学技术和军事技术的商业价值的全面重视和开发,要等到邓小平改革开放使中国重新进人与西方竞争的商业文明以后,不过这是一个拥有强大国家能力支撑的商业文明,与明清时代的商业文明有质的不同。P416

因此无论是艺术还是科学与技术的创新,都需要有社会压力和竞争来刺激需求,由国家力量来创造“平台”以提供精神上和物质上的奖励及回报。可惜受新自由主义和“西方中心论”影响的流行教科书把近代欧洲的艺术、科学和技术繁荣过于简单地归结为抽象的非功利主义的“自由意志”的活动,是对人类知识文化历史和近代欧洲科学、技术、艺术繁荣史的偏颇认知。这种偏颇的带有现代“普世价值”意识形态烙印的流行观念,使得发展中国家的一大批知识分子,误以为自己国家历史上由于没有思想自由,因此无法产生西方科学和艺术。事实上这些知识分子就像恩格斯批评的那样,整天自己说着和写着散文,却不知道散文为何物。比如中国自古以来的文学繁荣,包括琴棋书画,都是极大思想自由的体现。这种人类登峰造极的成就的出现,与培育这类思想产品的“思想市场”和“传播平台”这类公共品背后的国家力量的存在密切相关。中国没有产生近代科学,不是因为缺少“自由”,而是因为缺少足够频繁的对外战争,缺少来自对等实力国家间的激烈军备竞赛与残酷商业竞争,缺少“卧薪尝胆、枕戈待旦”的争霸意志。

总而言之,中国古代的国家力量长期侧重于人文、诗词和琴棋书画,而不是数学和物理学,这与中国自从秦始皇实现大一统以后长期处于和平统一、丰衣足食、厌恶战争、维系社会秩序的状态有关,与缺乏来自旗鼓相当、实力对等的国家竞争体系所不断产生的国家生存压力有关。正因为如此,中国古代辉煌的天文学成就,只与中国农业文明异常发达的农业经济需求密切相关,而与远洋探险和海洋争霸无关。其实西方近代天文学繁荣的原因,主要是因为海战和与垄断亚洲贸易相关的海洋争霸,从而进步更加神速。著名科学史专家贝尔纳指出:欧洲“天文学在十七世纪具有巨大的经济重要性。环球航行,世界贸易,建立殖民地的事业都是方兴未艾。在这方面,天文学家的图表,物理学家的钟摆和平衡轮钟都意味着可以及时拯救船只和货物,可以征服远处海外的帝国。在英国,第一个受国家津贴的科学机构是格林威治的皇家天文台”。P418

黑格尔在《法哲学原理》中清楚地阐述过长期的和平对于一个国家的极大危害性和对外战争对于一个国家的“机体健康”的必要性:

战争还具有更崇高的意义,通过战争,……各民族的伦理健康就由于它们对各种有限规定的凝固表示冷淡而得到保存,这好比风的吹动防止湖水腐臭一样;持续的平静会使湖水发生相反的结果,正如持续的甚或永久的和平会使民族堕落。……在和平时期,市民生活不断扩展;一切领域闭关自守,久而久之,人们堕落腐化了,他们的特异性愈来愈固定和僵化了。但是健康需要躯体的统一,如果一切部分各自变成僵硬,那就是死亡。P419

长城是巨大的防御工事,而不是对外侵略工具。反过来,近代欧洲皇室由于频繁战争和民族国家生存的现实需要,把进攻当成最好的防御,创造出一种类似于中国科举制度一样的人才选拔和提携机制,把一大批擅长数学、物理和工程的人才选拔出来进入政府、军队、大学、科学院,并鼓励他们将所学到的知识及时应用于战争实践。只不过欧洲“科举制”下的“科举考试”试题,由“四书五经”和“唐诗宋词”换成了“数学物理”和“炸药枪炮”而已。设想中国古代的科举考试如果包括数、理、化和工程技术,并且常年处于对外商业扩张和对外战争的压力下,就像春秋战国时期或欧洲近代对外殖民时期,那么中国历史上或许就不会只有出产唐宋八大家和众多擅长吟诗作画的风流人物的社会氛围与国家政策,而且也会涌现出。449

这些文字,能够让我们以一个全新的视角审视西方科学革命之谜以及西方经济社会发展的根本逻辑。曾经,硝石作为国家竞争的核心战略资源,促发了国家层面对其的收集及海外掠夺,进而对国家竞争力产生了决定性的影响。而今,石油被公认为战略资源,是国民经济运行的血液。中国富煤少油,在发展过程中必然受制于人。在此意义上,在新能源领域的布局,不仅仅是国际社会所形成的减碳共识的压力,不仅仅是国家提出“双碳目标”的要求,还是国家在未来具有根本性竞争力的源泉。当下的中国,已经完全融入到了全球体系当中。这一代中国人已经清醒地认识到了激烈的商业竞争以及更为激烈的国家竞争的不可避免,因而也将促发中国人的聪明才智,进入迸发出惊人的力量。

这本书的最后一段,非常深刻:

中国的春秋战国时代早已成为过去式,再分裂成为多个相互竞争的小国从头开始演化,已经极其不适合于面对一个早已经通过热兵器竞赛完成了“科学革命”和“工业革命”的西方列强阵营。而反过来,一个维持了“大一统”的中国恰好是它在今天的全球市场经济竞争中最大的“比较竞争优势”。但前提是中国必须勇于打开国门,全面加人与西方竞争——包括商业竞争、科学技术竞争、制度竞争、文化竞争——的洪流之中。

一个开放的、自信的、敢于在国家力量主导下加人全球竞争的中国,才是好战的西方文明在21世纪必须感到畏惧的真正对手。

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