张卜天︱五百年前的矿业辩论:人类该不该侵入地球母亲的子宫

清华大学科学史系副教授 张卜天

2017-09-01 14:16 来源:澎湃新闻

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阿格里科拉和他的《矿冶全书》
德国学者格奥尔吉乌斯·阿格里科拉(Georgius Agricola)被誉为“矿物学之父”,原名格奥尔格·鲍尔(Georg Pawer,现代德语写做Georg Bauer),“Agricola”是其德文名字“Bauer”的拉丁化写法,意为“农夫”。他1494年3月24日生于萨克森的格劳豪,1555年11月21日卒于开姆尼茨。1556年,阿格里科拉最著名的巨著——十二卷的《矿冶全书》或称《论矿冶》(De re metallica)出版,由于书中有近三百幅木刻画需要精心绘制,阿格里科拉没有等到书出版就去世了。
阿格里科拉(Georgius Agricola, 1494-1555)
《矿冶全书》被誉为西方矿物学的开山之作,在出版后近两百年时间里一直是全欧洲采矿业的权威教科书,也是化学史上的重要文本。其拉丁文本先后于1561年、1621 年和1657年重印,并有德文、意大利文和日文译本。耶稣会传教士汤若望曾于明末同中国学者合作将《矿冶全书》译成中文,名为《坤舆格致》(学界一直普遍认为,《坤舆格致》的复制本皆佚于战火。然而2015年前后,《坤舆格致》的一个抄本出人意料地在南京图书馆被重新发现,旋即引起了国际学界的注意)。1912年,后来的第三十一任美国总统、当时还是采矿工程师的赫伯特·克拉克·胡佛(Herbert Clark Hoover)和他作为地质学家和拉丁语学者的妻子卢·亨利·胡佛(Lou Henry Hoover)将此书译成英文,刊于《矿冶杂志》(Mining Magazine)上。无论是翻译水平,还是译者所作的大量注释和附录,都使该英译本的质量超出了历史上所有译本,成为广大读者了解《矿冶全书》最通行也最权威的渠道(Georgius Agricola, De Re Metallica, translated by Herbert Clark Hoover and Lou Henry Hoover, Dover Publications, 1950. 以下原文均引自该版本)。
1912年出版的《矿冶全书》英译本
在《矿冶全书》的序言中,阿格里科拉说采矿技艺“是人类最古老、最必不可少也最有利可图的技艺之一”(p. xxv)。虽然农业是最古老的技艺,但金属技艺也同样古老,至少是与农业同时代,因为耕田和其他技艺都需要工具,而工具都需要使用金属。“因此对人类来说,金属最为必需。如果一门技艺缺少金属,它就不那么重要,因为制造任何东西都需要工具。”(p. xxv)
《矿冶全书》扉页
《矿冶全书》第一卷列举了反对采矿的论点以及阿格里科拉对此的反驳;第二卷讨论了矿工和发现矿脉;第三卷讨论了岩脉、细脉和矿层;第四卷解释了确定矿脉范围的方法,描述了矿业官员的职能;第五卷描述了对矿石的采掘以及勘测者的技艺;第六卷描述了矿工的工具和机器;第七卷讨论的是对矿石的测定;第八卷讨论的是如何焙烧、粉碎和洗涤矿石;第九卷解释了冶炼矿石的方法;第十卷讨论了如何从金中分离出银,以及从金或银中分离出铅;第十一卷讨论了如何从铜中分离出银;第十二卷讨论了如何制造出盐、碱、明矾、硫酸、硫磺、沥青和玻璃等非金属(pp. xxix-xxx)
反驳采矿反对者:人离不开采矿业,神意也不会这样安排
在《矿冶全书》的第一卷,阿格里科拉先是指出,矿工需要了解许多技艺和科学:首先是哲学,这样才能识别出地下之物的起源、原因和本性;其次是医学,这样才能看护和照料其他矿工,治疗其他行业不容易患上的疾病;第三是天文学,以了解诸天的划分,并由此判断矿脉的走向;第四是测量学,以确定矿井应当挖多深;第五是算术,以计算所使用机械和矿坑的费用;第六是建筑学,以建造地下所需的各种机械和木材制品;第七是绘图学,以为机械绘制设计图;第八是法律,以声索自己的权利,不侵占他人财产,履行对他人的义务,等等(pp. 3-4)
水力矿井吊车
接着,阿格里科拉详细列举了他针对采矿反对者所作的种种回应。采矿反对者就矿业的功用(utility)提出了两方面的问题:1. 矿业对从事采矿的人是否有利可图;2. 矿业对其余的人是否有用。
1. 矿业对从事采矿的人是否有利可图。反对者声称,挖掘金属的人当中鲜有由此获利的;矿工由于把自己的财富付托给了可疑的、不可靠的事情,从而变得更加贫穷,生活得更加悲惨(pp. 4-5)。阿格里科拉对此的反驳是,这些人没有觉察到有学识和有经验的矿工是不同于无知和技艺不精的矿工的。后者不经认真辨别就把矿石挖了出来,而前者则会对矿石做出分析鉴定,避免那些太窄、太硬、太宽、太软的矿脉。这就像耕耘肥沃土地的农夫肯定会比耕耘贫瘠土地的农夫收成更好一样(p. 5)
又有一些人谴责矿业太不可靠,而对农业大加赞美。阿格里科拉对此的反驳是,弗莱堡的银矿历经四百年,哥斯拉的铅矿、舍姆尼茨和克莱姆尼茨的金矿和银矿历经六百年而仍然没有用竭。而且矿工并非只能依赖于一个矿,他还可以挖掘别的矿(p. 5)。阿格里科拉承认矿业不如农业稳定,因为矿藏到一定时间的确会采尽,而农田则会每年产生出作物。然而,矿业虽然在可靠性方面略逊一筹,但却更有收益和富有成效。每年从金矿、银矿获得的收益显然要大大高于农业收益(p. 6)
还有一些人指责说,采矿非常危险,矿工有时会被有毒空气毒死,被岩石砸死,从梯子跌落矿井,而安全和生命所面临的危险是无法弥补的。阿格里科拉承认这些事情非常危险,如果频繁地降临到矿工身上,或者根本无法抵御,他会认为不应再挖掘金属。但他认为,这些事情其实很少发生,而且基本只发生在粗心大意的矿工身上,矿工不应因此而不再从事这个行当,就像一个木工不应因为他的工友从高空失足丧命而不再从事木工行当一样(p. 6)
《矿冶全书》木刻:探矿。
2. 矿业对其余的人是否有用。反对者声称,宝石、金属和其他矿物产品本身是没有价值的,因此采矿对于其余的人没有用处。他们论证说,大地并不隐藏那些对人类有用和必需的东西,而是像一个仁慈的母亲,慷慨地馈赠给我们植物、蔬菜、谷物、水果和树木。而她却将矿物深深地埋在地下,因此不应寻求它们。另一则论证是,金属对人没有好处,因此不应寻求它们。因为人由灵魂和身体所构成,两者都不需要矿物。灵魂最甜美的食物是对自然的沉思,高贵的思想和知识就能使之满足,而不需要渴求其他东西。大地的果实和各种各样的动物为人提供了丰富的食物和饮料,身体可以从中得到很好的滋养和加强,寿命也得以延长。亚麻、羊毛和许多动物的毛皮提供了大量价格低廉的衣服,所以身体已经完全不需要隐藏在地球深处且价格昂贵的金属(p. 7)
还有一些人论证说,由于采矿业的操作,农田遭到了破坏。而且由于机器和金属冶炼需要大量木材,森林和树林遭到砍伐,飞禽走兽因此灭绝,而这些飞禽走兽中有许多能给人提供可口的食物。此外,当矿石被洗过后,所使用的水会污染小溪和河流,从而毒死或赶走鱼群。这些地区的居民因田地、树林、小溪和河流遭到毁灭而很难获得生活必需品,因木材被毁而不得不在建筑上花费更大的费用。因此采矿的危害大于所获金属的价值(p. 8)
对此阿格里科拉指出:首先,那些说金属坏话、拒绝使用金属的人并没有看到,他们是在指控和谴责造物主本身也同样的恶,因为他们断言,造物主徒劳且无缘无故地创造了某些东西,从而是恶的创造者,这种观点当然是虔敬而明智的人所不认同的;其次,地球把金属埋藏在她的深处,并不是因为她不希望人把它们挖出来,而是因为睿智的、有远见的大自然已经为每一种东西指定了它的位置。她在岩脉、细脉和矿层中产生它们,就好像在特殊的容器中产生这种材料。金属不能在其他元素中产生,因为那里缺乏形成它们的材料。如果金属是在气中产生的,它们就无法找到一个坚实的安息之地,而会凭借自己的力量和重量落在地上。金属在地球内部才有其固有的永久位置(p. 12)
《矿冶全书》中展示的矿车
又有人说,虽然金属存在于地球内部,都封闭而看不见地处于自己起源的固有位置上,但正因如此才不应将其取出来。对此阿格里科拉以鱼为例进行反驳,说虽然鱼也隐藏在水中甚至海中,但我们依然可以捕捉它们。事实上,人作为陆地动物,若是搜寻海的内部而不是地球内部,那是非常奇怪的。正如鸟儿天生就可以在空中自由飞翔,鱼儿天生就可以在水中游动,大自然把土赐予了其他生物,使之可以在其中生活,特别是使人可以耕耘它,从其洞穴中取出金属和其他矿物产品(p. 12)
这些人还说,我们吃鱼可以充饥,但矿物却无法驱散饥饿和干渴,对遮身蔽体也没有用处。但阿格里科拉指出,人要想蔽体果腹,就必须有金属。因为虽然土地可以出产大量食物以滋养我们的身体,但任何劳动都必须通过工具来完成,而无论是为了获取食物还是制作衣物,几乎任何工具都必须有金属(pp. 12-14)。因此,如果没有金属,就没有任何办法来维护健康、保全生命,人就会可怕而悲惨地与野兽同群,靠在森林中徒手采摘水果、浆果、植物根茎为生(p. 14)。此外,由于矿工几乎只在荒山幽谷挖掘,所以田地很少或根本不会受到损害。在森林遭到砍伐的地方,待树木根部被清除后仍然可以种上谷物。这些新的田地很快就会长出庄稼,使居民因木材成本增加而遭受的损失得到弥补。此外,凭借从矿石中熔炼得到的金属,可以从别处买到大量飞禽、可食用的动物和鱼,并带到这些山区(p. 14)
《矿冶全书》木刻:冶炼矿石
还有人针对矿产发起了攻击。他们说,黄金白银给人带来了祸害,因为它们使其所有者遭到了破坏和毁灭。但阿格里科拉说,这样说来,我们所拥有的任何东西,不论是马、衣服,还是别的什么,都可以被称为祸害,因为无论是骑着骏马还是穿着华丽地旅行,都可能招来强盗,从而导致杀身之祸。难道因为强盗为了偷一匹马而犯过谋杀罪,我们就不能骑马而要徒步旅行吗?拥有金银也是类似。我们只有提高警惕、防备强盗,万一有失,则要依靠治安官来抓住恶人(p. 16)
此外,矿产本身并不是战争的起因。例如,当一个暴君因为迷恋某个绝代佳人而与她所在城市的居民开战时,错误在于这位暴君肆无忌惮的欲望,而不在于这个女人的美丽。同样,当一个人被黄金和白银的激情所蒙蔽,从而对一个富有的民族发动战争时,我们不应责怪金属,而应责备贪婪。因为疯狂和可耻的行为乃是源于我们自身的恶(p. 16)。财富本身无善恶,关键要看如何使用。
最后,阿格里科拉总结了金属的优点:首先,金属对医生有用,因为它们提供了药物的各种成分,从而使创伤和溃疡甚至瘟疫得到痊愈;其次,金属对画家有用,因为它们能产生某些较少受潮湿影响的颜料;第三,采矿对建筑师有用,因为这样可以发现大理石,不仅适用于加固大型建筑物,而且可以用于装饰;第四,采矿对那些追求不朽荣耀的人有帮助,因为采矿所产生的金属可以用来制作硬币、雕像和其他纪念物,给人以某种意义上的不朽;第五,金属对商人有用,因为用金属制成的货币远比旧的商品交换制度更方便。事实上,即使是优雅的艺术品,也是艺术家用金属制造的。很少有艺术家不使用金属就能制造出任何完美的东西。除非采矿学和冶金学被发现,然后传承给我们,否则就根本就不会有这些东西。总之,人离不开采矿业,神意也不会这样安排(pp. 19-20)
对待自然的两种态度:普罗米修斯,或俄耳甫斯
在某种意义上,矿业是现代工业文明的基础。阿格里科拉作为矿物学之父,其最著名的著作《矿冶全书》对理解工业文明的兴起无疑极为重要。长期以来,中国科技史界关于《矿冶全书》仅有的几篇论文基本只讨论版本流传,而不涉及书的具体内容。然而,《矿冶全书》的第一卷尤其值得重视,因为正是在这一卷中,阿格里科拉针对采矿反对者的种种意见,为矿业的正当性和价值做出了强有力的辩护。在工业文明刚刚兴起的这个过渡时期,书中的许多讨论都非常有启发性,比如阿格里科拉竟然把哲学和天文学分列为矿工所必须了解的学科的第一和第三位,这些内容虽然对我们现代人非常陌生,但由此更能透视那个时代的思想文化背景。
[美]卡洛琳·麦茜特:《自然之死——妇女、生态和科学革命》,吴国盛等译。
阿格里科拉所面临的针对矿业的反对意见并非他那个时代所特有的,而是有着悠久的历史传统。美国科学史家卡洛琳·麦茜特(Carolyn Merchant)在《自然之死》(The Death of Nature)中指出,自古以来,“地球作为一个活的有机体,作为养育者母亲的形象,对人类行为具有一种文化强制作用”,“即使由于商业开采活动的需要,一个人也不愿意戕害自己的母亲,侵入她的体内挖掘黄金,将她的身体肢解得残缺不全”(麦茜特:《自然之死》,吴国盛等译,吉林人民出版社,1999年,第3-4页)。“在大多数传统文化中,矿物和金属被看成是在地球母亲的子宫内孕育成熟的。矿井被比做她的阴道,而熔炉是一个人造子宫,冶金术是促使金属提前诞生的人为催化活动。它缩短了金属的自然成长周期,可视为一种人工流产行为。由于采矿侵犯了地球的神圣性,采矿者在此之前要向土地神贡献祭品。”(《自然之死》,第4页)英格兰诗人埃德蒙·斯宾塞(Edmund Spenser)在其长诗《仙后》(Faerie Queen,1595)中指出,对地球存在物的两个最大的罪恶就是贪婪和欲望,这种将开采活动与贪婪联系在一起的论断早在普林尼(Pliny)、奥维德、塞内卡(Seneca)的古代文本中就已出现(《自然之死》,45页)。比如在《变形记》中,奥维德从矿山开采和挖掘地下巷道等技术中已经看出,黑铁时代的人完全丧失了道德:
人们不仅要求丰饶的土地交出应交的五谷和粮食,而且还深入大地的腑脏,把她所隐藏的东西掘了出来,……这些宝物又引诱人们为非作歹。不久,有害的铁出现了,黄金比铁更有害。随之出现了战争,战争用铁也用黄金。(转引自皮埃尔·阿多:《伊西斯的面纱》,张卜天译,华东师范大学出版社,154页)
塞内卡也重复了同样的主题。我们不是沉思广袤的宇宙,不是满足于土地为我们提供的好东西,而是从土地中掘取隐藏之物,即有害的东西:
父神让我们接触到了一切对我们有益的东西。他并非等待我们开展研究,而是将其自发地给了我们,并把有害之物尽可能深地埋藏起来。我们只能怪自己。我们发现的东西会导致我们违背自然的意愿堕落下去,自然本来把这些东西隐藏了起来。(转引自《伊西斯的面纱》,155页)
然而到了阿格里科拉和斯宾塞的时代,关于是否应当开采地下之物,存在着相互冲突的观点。按照麦茜特的说法,从阿格里科拉的《矿冶全书》开始,地球已不再是一个养育者,而是一个被开发的对象。在他那个时代,地球已经失去了神圣性,“新的开采活动已将地球从一个慷慨富足的母亲变成一个被人类奸污的被动接受者”(《自然之死》,46页)。大自然被看成利用和征服的对象而遭到大肆掠夺、索取和破坏,这直接导致了现代世界的生态困境。
[法]皮埃尔·阿多:《伊西斯的面纱:自然的观念史随笔》,张卜天译。
法国哲学史家皮埃尔·阿多(Pierre Hadot)曾在《伊西斯的面纱:自然的观念史随笔》(The Veil of Isis: An Essay on the History of the Idea of Nature)中列出了西方对待自然的两种对立态度:一种是普罗米修斯态度或实验探索的态度,主张用技术揭开自然的面纱,揭示她的秘密;另一种是俄耳甫斯态度或沉思的、诗意的态度,认为像这样去掉地球的遮掩是一种严重的侵犯和罪过。我国对普罗米修斯态度非常熟悉,而对俄耳甫斯态度却非常陌生。其实,这两种态度都有悠久漫长的历史,深深地植根于西方文化中。为了全面认识西方科学技术的文化基因和思想根源,了解后一种态度的历史有着特殊的重要性。正是在这个意义上,阿格里科拉的《矿冶全书》尤其值得重视。
责任编辑:丁雄飞澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 矿业,《矿冶全书》,自然观,工业文明

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