“中國火藥對世界的貢獻，不僅體現在它改變了現代世界格局，還體現在它影響了人類的生活。”中科院自然科學史研究所研究員潘吉星如是評價，“以此看，明末清初無論如何都算是一個十字路口。”站在這個十字路口，最早發明火藥的中國，在軍用火器的道路上被西方遠遠甩在了身後，但卻在民用煙火之路上一承前朝的絢爛，漸行漸遠。
甲申之年的火器
1644年，按中國傳統干支紀年法輪至甲申，真可謂中國乃至世界歷史上名副其實的多事之秋。
一年時間裏，明崇禎、大順、大西、清順治，不管國號如何更迭，帝位如何輪換，卻少不了火藥的影子。雖不能說“得火藥者得天下”，但無疑，“火藥在明末清初的戰爭中已經發揮出至關重要的作用”。臺灣國立清華大學歷史研究所的黃一農教授告訴本刊記者。
這年的農曆三月十九日，“闖王”李自成的起義軍雲集北京城外，與明崇禎帝的祕密談判破裂後，裏應外合輕取北京，架在城牆上的火炮甚至尚未填裝彈藥即被繳獲。當日，崇禎皇帝在景山自縊，盛極一時的明王朝宣告滅亡。一個多月後消息才輾轉傳到四川，當地官員驚慌失措，但此時，另一支農民起義軍在首領張獻忠的帶領下已經逼近蜀中大地。
六月，張獻忠用火藥炸開厚厚的城牆，攻陷重慶。八月，遭成都守軍奮勇抵抗，三日攻城未果後，張獻忠命令士兵將城外的大樹砍下，將樹幹掏空後填上火藥、穿入引線，再派人於夜間祕挖地道直通城牆之下。正當明朝守軍們爲張獻忠部隊撤退歡呼時，火光沖天，城牆坍塌，成都被攻佔。
遠在北京的李自成，這位在兩年前用火藥攻克開封城的起義軍首領，並未能用火藥鞏固自己的政權。是年四月底，被吳三桂與清攝政王多爾袞聯手打敗的大順軍倉皇逃出京城。十二月，被逼至潼關的大順軍又遭清軍圍困。大順軍列陣迎戰，清軍因大炮尚未到達，堅守不戰，直到第二年初清軍才以裝備精良的大炮攻破潼關。
這一年，亞歐大陸的另一端也瀰漫在火藥味中。7月，英國議會軍首領克倫威爾率領他的“鐵騎軍”在馬斯頓荒原打敗了王軍，成爲英國國內戰爭的重要轉折點。隨後，迅速壯大的新軍很快就建立了專門的火器部隊。
今年77歲的潘吉星教授，自上世紀50年代開始就致力於研究中國四大發明對於世界的影響，是李約瑟晚年訪華時必見的好友之一。在他看來，明代是繼宋代之後火藥發展的又一個高潮，“可謂集歷史之大成”。宋末元初之年廣泛應用於軍事上的火器，在明朝得到進一步發展，“最典型的就是火箭，宋代的一級火箭到明代發展成多級火箭，大大改變了戰爭的形態，擴大了作戰範圍”。明朝已有專門的火器部隊，名爲“神機營”，相比元代的“炮手軍”更爲先進。
以此往前，中國對火藥的利用一直處於世界前列。據中國當代民族史學家馮家升在其專著《中國火藥的發明和西傳》中所記載，雖然早在八九世紀，中國的煉丹術和醫藥就已經傳入回教國家，可直至宋理宗年間的阿拉伯文兵書雖提到了火攻法，但仍未提到火藥的主要成分——硝，反而將其歸入同時期的藥典中。
根據潘吉星的考證，“元大軍將火器與騎兵結合，使得哪怕是歐洲最精銳的騎兵部隊也不堪一擊。攻打莫斯科用火炮，攻打巴格達用火箭，波蘭和德國聯合抵抗，結果被元大軍圍困，用火藥攻克”。此後，元朝在當地建立政權，招募當地士兵制造火藥，將火器技術傳入歐洲。
歷史並沒有沿着這一方向繼續發展下去。400年後，當年被蒙古騎士們帶到西方的火藥又回來了，但形勢已不可同日而語。
打撈“紅夷大炮”
正如加拿大不列顛哥倫比亞大學歷史系教授卜正民在其專著《縱樂的困惑——明代的商業和文化》中所言，看起來似乎一切都在一夜間發生了變化，但如果將這些變化都歸於1644年，顯然是有失公允的。卜正民教授是李約瑟在晚年的合作伙伴之一。
“其實自明中期開始，雖然我們的火器仍在發展，但相比西方已開始顯現落後的趨勢了。”潘吉星告訴本刊記者。明嘉靖元年(1522年)，由葡萄牙傳入中國的“佛朗機”已裝配了用於瞄準的準星和照門，堪稱當時世界上最先進的火炮。“這時候，我們的火炮仍大多是前膛裝，每發射完一發炮彈都要清除炮筒中的藥渣，費時費力。”此後，明朝廷很快就招募工匠，仿製了一批“佛朗機”，裝備明朝陸軍及海軍使用。
然而至明朝末年，當西方第一批真正的“紅夷大炮”來到中國時，仍令當時的有識之士們吃了一驚。根據黃一農教授的考證，有關明朝末年朝廷從西方引進“紅夷大炮”的說法多半並不屬實。黃一農教授對本刊記者說：“資本主義列強忙着在世界範圍內搶佔殖民地，怎麼可能把最先進的武器賣給中國呢？第一批‘紅夷大炮’是咱們自己從海底打撈上來的。”
明萬曆四十八年(1620年)，時任肇慶推官的鄧士亮主持了一項或許可以稱得上是我國古代難度最大的打撈工程。當年，一艘名爲“獨角獸號”的英國東印度公司商船行駛至廣東沿海時遇颱風沉沒，船上配有數十門當時世界上最先進的火炮——“紅夷大炮”，這種以射程遠、威力大而聞名的前裝滑膛加農炮，在此後的兩個多世紀裏成爲影響世界格局的最重要武器之一。
在潛水設備尚未問世的400年前，如何打撈起那些在沉船上固定得相當可靠的重達幾千斤的大炮，對於明朝進士鄧士亮來說似乎是個不小的挑戰。爲此，鄧士亮專門造了一艘更大的船，裝滿石塊後，行駛到沉船正上方停下來。他首先讓人潛入水底，將鐵索迅速套到大炮上，這似乎是他們全靠憋一口氣所能完成的最複雜的工作了。浮出水面的士兵將鐵索固定在打撈船的一個三腳架(類似於滑輪裝置)上，然後將滿滿一船的石塊拋向海里。利用強大的浮力，伴隨着水下幾聲悶響，“紅夷大炮”被掙開了沉船，後再經人力拖拉至船上，最終被打撈上岸。
被打撈上來的22門“紅夷大炮”很快就啓程赴京。前幾年，來大陸考察的黃一農教授在北京軍事博物館門口還見到了其中的一門，“上面印着東印度公司的徽章，還寫着兩廣總督胡應臺押送京城，時間標註爲1622年”。根據史料考證，在北京稍作停留後，其中的10門“紅夷大炮”繼續北上，達到寧遠城，交給了當時鎮守寧遠的明朝大將袁崇煥。1626年，袁崇煥就是用這批架在城牆上的火炮，打退了努爾哈赤的後金大軍，取得寧遠大捷。
黃一農教授告訴本刊記者，其實，當時中國的火器製造技術並不比西方差。他曾在英國倫敦皇家火炮博物館見到過一門中國人於1620年製造的火炮，其水平與“紅夷大炮”相差無幾。萬曆末年，擔任協理京營戎政的黃克纘，即曾招募能鑄“呂宋大銅炮”的14位工匠至京，鑄成各式大炮28門。黃一農曾在福建泉州、廈門見到過兩門仿製的“紅夷大炮”，均比此前打撈上來的鐵製英國艦炮還大。此外，當時中國還製造出了更爲先進的鐵心銅體大炮，既可以節省鑄造成本(當時銅價爲鐵價的5倍左右)，又可以保證其堅固。
“但是從武器發展的角度來看，我們的火炮還是落後了。”黃一農向本刊記者分析，“西方的火炮不僅都有準星和照門，還有兩個‘耳朵’，可以支在炮車上，發射時調整仰角，其射程和準度都比較高。另外，其炮管設計前薄後厚，可以有效避免膛炸。”
只可惜，“滿洲人用先進的火炮打下了江山，卻沒有再進一步發展。朝廷擔心漢人的火器製造威脅其統治地位，禁止地方官自行研製新炮，甚至禁止百姓學習火器鑄造技術”。黃一農告訴本刊記者，“康熙統一全國後一直到鴉片戰爭，清朝有關火藥的著作屈指可數。以至於200年後英國人再打過來時，發現我們用的火炮尚不及明末時的水平”。反觀西方世界，意大利數學家塔爾塔利亞於1537年所出版的《新科學》一書，首次提出了拋射體理論，成爲近代彈道學的重要奠基著作。此後，經過數學、力學、物理學等近代自然科學的進一步發展與應用，西方的火器技術取得了突飛猛進。
“歷史常常充滿了造化弄人的意味，我們擁有一流的鑄造技術和工匠，卻沒有將科學知識應用上。”黃一農教授向記者感慨。到了清代中後期，朝廷一味追求火炮的重量，但真正影響戰鬥力的瞄準、發射以及火藥配製技術卻沒有提高。以至於鴉片戰爭時，西方火炮的炮彈早已實現空心爆炸、碎片殺傷，而我們使用的炮彈仍舊是實心的。同樣感慨的還有潘吉星教授，他告訴本刊記者：“中國人在火器上停滯不前，一落千丈，但在民用煙火方面卻發展得有聲有色，從來沒有落後過。”
從火器到煙火
雖然火器與煙火孰先孰後的問題，由於史料有限，已很難考證，但在中國軍事科學院研究員鍾少異看來，自南宋時民間用於雜耍的“五色煙”應用於軍事開始，他告訴本刊記者，“中國的火藥技術必然是在火器和煙火的交互影響中向前發展的”。
與民衆常常將“火樹銀花不夜天”理解爲古代煙火表演不同，根據史學家的考證，這裏所謂的“火樹銀花”實際上是對樹上所掛燈籠的一種詩意化描寫。據馮家升先生的考證，真正的煙火出現在1163至1189年(南宋孝宗年間)，當時已有炮仗、屏風、地老鼠等形式。史書有記載，宋理宗初年上元日，理宗和楊太后在庭中看焰火，“地老鼠”直闖至太后座下，太后驚惶而走。理宗心裏不安，打算懲罰承辦焰火的人，後來因爲楊太后覺得放焰火的人不是出於敵意才作罷。
按照中央民族大學民俗文化研究中心主任陶立璠教授的解釋：“中國的春節習俗很重，正月初一到十五是一個很大的節日，要製造歡樂和喜慶的氣氛。另外，辭舊迎新的主題，和中國年節的習俗結合起來，就是希望風調雨順、五穀豐登、普天同慶。這種情況下，煙花既有驅邪納福的意思，又能製造出歡樂的氣氛，自然受到朝廷和百姓的喜歡。”除了在宮中燃放，當時的煙花也深得達官貴人們的喜愛，吳自牧在《夢粱錄》中就說當日杭州有“市爆仗、成架焰火之類”。明代理學家朱熹的朋友陳亮託他在臺州太守唐仲友面前說情，想代一個官妓脫籍，唐仲友沒有答應，朱熹在後來狀告唐仲友的理由裏，其中之一就是說他浪費公財，爲了放煙火，花了幾千兩銀子。
陶立璠教授認爲，民俗文化有很強的滲透性。他告訴本刊記者：“很多東西，宮廷裏使用了，民間也會使用，王公貴族就是中間的過渡橋樑。但當時民間放煙火都是小型的，主要還是放爆仗，一般就要那個響聲。”此外，煙火的興盛也與當時日漸發達的商業有密不可分的關係。明朝後期，由於生產力的發展，剩餘勞動產品日漸增多，孕育了發達的商業市場。除去聞名於世的晉商與徽商之外，蘇杭一代的商業貿易也有聲有色。根據潘吉星教授的判斷，雖然當時的官府視火藥的主要原料硝爲“戰略物資”，嚴禁民間私自開採、交易，但發達的手工業和商業，使得朝廷法令根本無法得到嚴格貫徹。“民間製造煙火的工匠屬於高級工人，除了有衆多的煙火藝人外，手藝好的匠人還會被選拔到宮廷專門製造高級煙火”。
與此同時，煙火技術也在不斷提高。“製造煙火的前提是必須有粉末狀的固體火藥做原料，以前膏狀的火藥對震動和火花很敏感，經常出現爆炸事故。自南宋年間出現粉末火藥後，煙火的種類也開始多起來。”潘吉星教授告訴本刊記者。除了追求爆炸帶來的聲音效果之外，技師們開始鑽研如何讓煙火做出各種不同的顏色和造型。清代趙學敏的《火戲略》、《帝京歲時紀勝》分別記敘了製作、燃放“盒子燈”的狀況，這種將花燈與煙火結合起來的藝術，在燃放時可以呈現出多種複雜的形象，成爲當時宮廷慶祝元宵佳節的重頭戲。
煙火製作技術的先進從明代著作《墨娥小錄》裏便可窺見一斑。這部後來被李約瑟稱作“關於煉丹操作和設備的通俗百科全書”的雜錄，最早記述了各種煙火的科學配方，其卷六列舉了“金盞銀臺”、“金絲柳”、“賽明月”、“紫葡萄”等22種煙火配方。
“雖然相比在軍事上的應用，火藥在民用方面的記載非常匱乏，但通過史料，我們還是大致能夠看出當時火藥應用的廣泛。”著有《中國古代火藥火器史》一書的劉旭教授告訴本刊記者，“除了煙火表演，火藥在開礦、修路、醫學等方面也大有作爲。”根據他的考證，宋應星在《天工開物》裏並沒有提到用火藥開礦，是因爲中國煤礦的瓦斯濃度較高，運用火藥容易引起爆炸。但根據河北《唐縣誌》所記載的明代開採露天鐵礦的情景，“天崩地裂、硝煙瀰漫”，“可以推斷其使用了火藥”。
此外，當初由煉丹家發明的火藥一直是備受推崇的藥材，在李時珍的《本草綱目》亦有專門論述。劉旭教授告訴記者，直到上世紀70年代，在湘西一帶的山區，公安部門抓獲一批偷盜硝石的山民，經審訊才知道他們仍將硝、硫、炭等火藥成分作爲藥材使用。“中國火藥的發明，誰也沒想到會產生兩種結果：民間應用成了慶祝節日、婚喪嫁娶的必備品；軍事應用成了戰爭中的利器，甚至直接影響了改朝換代和世界格局。”陶立璠教授感慨道。
從利瑪竇到馬戛爾尼
其實，讓人感慨的又何止於此？“細讀歷史，會發現充滿了戲劇性，但背後或許都有其必然。”黃一農教授的感覺可能更爲強烈。致力於研究明末清初中西火器科技交流史的他，多次向本刊記者感慨，“實際上，中國錯過了很多次可以進一步發展火藥的機緣”。
根據黃一農的考證，在明末清初這一十字岔口上，西方來華的傳教士階層在火藥技術交流方面扮演着至關重要的橋樑角色。“傳教士們掌握着西方最先進的科學技術，不管出於什麼目的來到中國，在科技交流方面，他們的條件得天獨厚。”正如李約瑟所言：“由於歷史的巧合，近代科學在歐洲崛起與耶穌會傳教團在中國的活動大體同時，因而近代科學幾乎馬上就與中國傳統科學相接觸了。”
明朝萬曆年間來到中國的意大利傳教士利瑪竇便是這一階層的傑出代表。他對中國文明非常稱讚：“中國不僅是一個王國，中國其實就是一個世界。”他甚至感嘆，“柏拉圖《理想國》中作爲理論敘述的理想，在中國已被付諸實踐。”但是，他在稱讚中國人對“醫學、自然科學、數學、天文學都十分精通”的同時，也發現“在中國人之間，科學不大會成爲研究對象”。
但也有部分有識之士想做出努力。1606年，利瑪竇開始向已加入天主教的明朝進士徐光啓講授西方數學理論，所用教材爲公元前3世紀左右希臘數學家歐幾里得的著作《原本》。第二年，由徐光啓翻譯的《幾何原本》出版，成爲我國近代數學的奠基之作。但是，夾雜在中西文化縫隙中的這種努力，多少總帶有一些悲劇的色彩。根據黃一農教授的考證，徐光啓的入室弟子孫元化在任登萊巡撫時，曾在天主教人士和葡萄牙軍事顧問團的幫助下建立起當時最先進的一支火器部隊，可最終其部下孔有德卻因士兵偷了一隻雞而兵變吳橋，導致剛剛成立不久的火器部隊即告夭折。
黃一農教授告訴本刊記者，明朝末年，西方現代科學知識通過士大夫和傳教士階層中的同門、同年、同社、同鄉乃至同教等關係廣泛散播，卻沒有延續下去。至清朝初期，“文字獄”盛行，剛剛興起的思想解放又被扼殺，甚至連《幾何原本》這樣的科技書籍都遭禁。1720年，因“禮儀之爭”，康熙宣佈對基督教實行“禁教”，傳教士們便更少談論科學了。
但也有歷史學家提出了不同觀點。以研究中國近代科技史而著名的普林斯頓大學歷史系教授艾爾曼在接受本刊記者採訪時指出：“中國科學與科技在16世紀已有相當成績，之所以在18、19世紀時發展緩慢，不是因爲中國人本身封閉，而是由於當時作爲中西交流的主要橋樑──17、18世紀的耶穌會士和19世紀的基督教傳教士，通常因爲自身的宗教信仰與西方的科學有牴觸，未能把當時歐洲的科學原原本本地輸入。”他舉例說，“法國耶穌會士利用1742年出版的《曆象考成後編》向中國介紹牛頓，但該書只提及過牛頓的名字，並沒有系統地介紹他的學說。”
不管有意還是無意，近代自然科學知識在中國的普及和發展在不經意間的確落後了，火藥的軍事化利用更不例外。而與此相對應的是，頻繁趕來拜訪清王朝的外國使節們被皇帝邀請到宮廷一起賞煙花，他們被中國人在空中製造出的變幻多彩的造型震撼了，以至於英國使節馬戛爾尼在參觀奢華的乾隆帝后花園時，目睹裏面放滿了製作精良的工藝品如天體儀、太陽系儀、時鐘和自動彈奏音樂的機械裝置後，不得不“停下來思考他自己那些科學儀器的侷限性”。
