2016-08-28 林鳳生 賽先生
作者 林鳳生（上海大學教授，《自然雜誌》退休編審）
考察我國古代科技（理、工、醫學和農業等等）專業知識普及和傳播的曆史．可以發現圖像的作用不容忽視。在綿延五千年的中華曆史進程裏，攝影技術的發明尚不足200年，此前的世界究竟是什麽模樣，大家都沒有看到過。因而古人留下的圖畫（形象資料）哪怕隻有寥寥幾筆也彌足珍貴。現在學術界一般認為知識和信息在傳播的過程中，圖像和文字各有自己的任務和特點，正如北京大學陳平原教授說：“有時，用抽象的語言無法表達清楚的內容，可通過直觀的圖像讓讀者一目了然；相應的，單純的圖像無法講述曲折的故事或闡發精微的哲理，這時便輪到文字‘大放光彩’了”[1]。
本文討論的圖像是泛指一切圖像，或者說包括一切形象資料。它們既包括描繪出人（物）和器具等外貌特征的造像圖、介紹技術工藝等細節的流程圖、學者在思考問題時候手繪的示意圖，也包括專業畫家創作的藝術品，和我國古代留存的數量巨大的壁畫、石刻雕塑等等。筆者為了討論問題的方便，把注意點放在以解讀知識為目的實用性圖像上。按其主要功能從造像、圖示和敘事三個方麵來討論。
用寫實的筆墨畫出物體的外貌，就稱為實物造像，這是圖像的一種最基本的功能。俗話說“百聞不如一見”，沒有看到的東西，說的再多也讓人一頭霧水。古人用“空穀傳聲”來比喻讀無圖之書是“隻聞其聲不見其形”。魯迅先生也說過如果有人問他“這山是‘峻增’的，那山是‘蝗岩’的，那究竟是怎麽一副樣子呀?”他就會腋下出汗，恨無地洞可鑽[2]。對圖像很有研究的宋代學者鄭樵說：“以圖譜之學不傳，則實學盡化為虛文矣。”[3]這些話是很有道理的，因為我國古代有一種“重文輕圖”的傳統，究其原因主要是先秦、兩漢時期的書寫工具是竹簡，麵積狹窄，不利於圖像的繪製和保存，從而給知識的理解和傳承帶來了困難。例如，先秦時代的名著《考工記》是一本手工藝技術匯編，介紹了車輛製造、鍾、鼓、磬等樂器製造、練絲、染色和皮革加工技術，以及城市、宮殿的設計建築等，有7100字。因文簡意賅又無插圖，令讀者困惑。清代學者戴震悉心研究之後，畫出了59幅圖，編成了《考工記圖》一書。然而，後來有文獻說：“二百多年，尤其是近幾十年來的考古發現，已經表明戴氏之圖有三分之一不合古製??”[4]試想，戴震這樣的學術泰鬥尚有如此多的錯誤，平常人讀無圖之書，豈不如眇者問日一般。
事實上，自唐代發明了雕版印刷術之後，宋元明清時期印刷出版了大量科技典籍，插圖也多以寫實為主，畫風樸素、形象生動。《王禎農書》、《營造法式》、《天工開物》、《本草綱目》、《武經總要》等名著都因配繪了大量插圖提高了著作的學術含金量。另有《救荒本草》、《增訂圖注本草備要》中的本草插圖，《便民圖纂》中的百穀、農器圖譜，《安驥集》中的馬匹插圖，《河工器具圖說》、《三書寶鑒》和《博古圖》中關於武備金銀器皿的插圖都是為實物造像的圖譜，因刻繪精彩，為藏書家所珍愛。其中又以清代吳其濬編著的《植物名實圖考》一書中的插圖為最佳。此書出於道光二十八年（1848年），全書共 38卷，收錄植物1714種，每種植物均附插圖，圖極精確逼真，有呼之欲出之感。德國人比施奈德（E. Bretschneider）所著的《中國植物學文獻評論》一書認為它的插圖“刻繪尤極精審”，“其精確者往往可以鑒定科和目”。
圖1，《植物名實圖考》中的釋瓜插圖
2005年由上海辭書出版社出版的明代孤本《補遺雷公炮製便覽》（14卷），更是一本繪畫精彩的圖譜。它收錄藥物近千種，配圖1162幅。這些圖畫出自宮廷畫家之手，風格細膩，色彩絢麗，是我國古代插圖史中的極品。圖2是該書的《牽牛子》圖，分左右頁。右頁為一年生纏繞草木牽牛花，葉呈心髒形，通常為3裂，秋季開花，花白色呈漏鬥狀。其子稱牽牛子，入藥，性寒，有逐水消積的作用。左頁為牽牛子炮製圖，圖中3名藥工分別在杵藥、研藥、淘藥，各就各位，展示了古代炮製藥物的主要手段和工具。圖中人物神態維妙維肖、栩栩如生，重現了400年前製藥鋪子的忙碌。
圖2，《補遺雷公炮製便覽》插圖《牽牛子》
指既表現物體的外部輪廓，又詳細描繪出物體的內部結構，從而揭示物體構造和原理的圖稱為圖示或圖解。它對我國古代的製造業的發展和傳承起到了舉足輕重的作用。例如，中國古人發明了兩台著名的科學裝置：宋代學者蘇頌發明的“水運儀像台”和漢代張衡創製的“候風地動儀”，雖然都已佚亡，但前者留下了由蘇頌撰寫的《新儀象法要》三卷，內附64幅插圖，為這項世界技術史上的重大發明留下了珍貴的形象資料。英國科技史家李約瑟（Joseph Needham）見書後稱讚：“他比胡克（R．Hooke）先行了六世紀，比夫朗和費（J．Fraunhofer）先行了七世紀。”[5]20世紀50年代，我國科技史家王振鐸就是利用這些資料，掌握了它的內部構造和工作原理，並提出完善的複原方案。
圖3，蘇頌發明的“水運儀象台”造型和內部結構圖
至於候風地動儀，雖然《後漢書》中有較為詳細的文字記錄，但因實物和圖像佚失，自18世紀後期開始，日本人服部一三、英國人米爾恩（J．Milne）、日本人荻原尊禮、我國王振鐸等人為了研製複原，花了近100年的時間雖然做到了“一龍發機，而七首不動”，但其他效果仍未能盡如人意。
還有一種圖示不表達事物體貌，而是抽象地反映事物間的數量變化關係（類似西方科學中的函數圖像）和空間位置的變化（類似西方科學中的幾何學），以及各種思維模型等。這類圖示在解讀科學知識時，作用特殊甚至不可或缺。如《墨經》因文字晦澀又無圖示意，兩千年來雖有曆代學者考證研究，仍未使人明白其中的科學原理。直至上世紀50年代，經過錢臨照等科學家的鑽研，才知道《墨經》對物理學中的時間、空間、力、運動、原子論和杠杆原理都有精彩的論述。書中還有8條講述幾何光學的語錄，內容涵蓋針孔成像，光的直進，光、物、影三者關係，以及平麵鏡、凹麵鏡成像規律等內容。若該書寫作之時就配畫幾幅示意圖，想必後人就省得為它皓首窮經、精力憔悴了。
敘事是圖像另一個主要功能，即用圖來說故事。我國上古時期民眾缺乏文化，統治者依賴圖像直觀、形象和一目了然的特點，在宮殿、寺廟、祠堂等建築物的牆壁上繪了大幅的壁畫，用來裝飾牆壁、誇耀武功、表彰功臣、教化民眾。墓室中也有壁畫，它們大抵宣揚墓主生前顯赫的生活場景。繪製壁畫的做法為後來各朝代延續。我國至今還保存著世界上數量最多的壁畫，其中敦煌莫高窟的壁畫麵積達4.5萬平方米，是舉世矚目的藝術寶庫。到了唐代，以現實生活為題材的世俗畫大量進入以佛教為主題的繪畫中：農夫在雨中驅牛犁田，商人在途中遭遇強盜的搶劫??這些畫麵鮮活地展現了當時人們的真實生活，為今天研究古代的經濟、社會、農牧生產、民俗民風提供了生動的素材。
圖4，敦煌莫高窟的壁畫
與上麵的情況相似，魏晉和唐代時期，宮廷畫家受命於皇室也創作了一些敘事性的繪畫，用來宣揚儒佛思想和封建禮教，讚美奢侈豪華的宮廷生活。如東晉畫家顧愷之所作《女史箴圖》長卷，用12段畫麵（現存9段摹本）來告誡婦女德性的修養比容貌的修飾更重要。唐閻立本的《步輦圖》、唐張萱的《虢國夫人遊春圖卷》、唐周昉的《簪花仕女圖》和五代顧閎中的《韓熙載夜宴圖卷》等也都是膾炙人口的敘事畫長卷，正是通過這些繪畫，其中的故事才得以流傳至今、廣為人知。魏晉之後，中國知識分子的心態發生了變化，放棄了世俗功利的目的，把繪畫作為一種精神寄托，片麵追求筆墨情趣，使敘事繪畫逐漸式微，文人畫興起。自宋代起，與民俗生活、科技發明相關的畫麵甚為少見，隻有五代衛賢的《閘口盤車圖卷》、南宋李唐的《炙艾圖》等幾幅，其中以宋張擇端的《清明上河圖卷》最負盛名。
圖5，五代衛賢的《閘口盤車圖卷》
維持400年強大統一的漢朝則留下了數量不少的漆畫、漢畫磚和漢畫石。它們雖然畫麵較小，但在敘事方麵的表達並不遜色。當時流傳的故事如“荊軻刺秦皇”、 “二桃殺三士”以及弋射、狩獵、播種、歌舞、雜技、製鹽、滅蟲等生產、生活場景都成為繪畫的題材，且表現得十分完美。四川成都出土的《弋射收獲圖》是畫像磚中的代表作。其上部是弋射，著意表現獵手的射姿和雁鳥的動勢，下部是收割的情景，整個畫麵充滿豐收之喜悅。
圖6，甘肅嘉峪關魏晉墓中發現600塊畫像磚《耕作》
值得一提的是，1974年在甘肅嘉峪關魏晉墓中發現600塊畫像磚，大多是一磚一畫，其中有200幅畫表現了農牧生產活動，如屯田、畜牧、放牧、耕作、播種、采桑等，使今人對魏晉期間一耙一磨的農耕技術有了直觀的認識。
及至明清時代，出版的大量纂圖書籍，除了畫譜、圖譜等對實物進行造像之外，更多的是通過圖文對照來圖說當時的農業、手工業、交通運輸、兵器製造等工藝和流程。宋應星撰寫的《天工開物》附圖128幅，出刊於明崇禎十年（1637年）。現有多種版本存世，其中，他自繪版圖，好友塗伯聚出資刻印的“塗刻本”流傳最廣。圖7是其中插圖之一，繪者不詳。從繪畫的質量來看，各種機構和過程都表達得十分清楚，是實用類型圖書裏的上品。
圖7，宋應星《天工開物》插圖，出刊於明崇禎十年（1637年）
正由於我國古代圖像的彌足珍貴，所以後人在觀看欣賞的時候應該存一種敬畏之心，讀圖不能夠浮光掠影、淺嚐輒止，而是要對圖像認真仔細、不止一次地閱讀，並且要從不同的角度去分析思考，才能夠有所收獲。
如北宋張擇端的《清明上河圖卷》以高度寫實的手法描繪了清明時節汴河兩岸“珠簾十裏沸笙歌”的繁華景象。在一般讀者觀賞畫家不同凡響的寫實技巧和感受熱鬧繁華的北宋“盛世偉觀”時，科技專家卻對這座橫跨於汴河之上由我國古代工匠獨創的拱橋讚歎不已，體會到了其中巧妙的構思和創意。
圖8，清明上河圖（局部）
畫卷首先吸引觀者眼球的是那座單跨等邊折線形的木構拱橋，它結構簡單、設計合理。橋的坡度不高，車馬人轎的來來往往尚算便利。一條碩大的滿篷船正在收起篷，倒下桅杆，艱難地穿越橋拱，可見橋下的淨空間也能滿足航行的要求。從篷船過橋的緊張狀態可知，靠北岸的船為頂水行舟，故北岸沿河有一條蜿蜒的小道，幾個船工背著纖繩沿著小路艱難地行走。仔細讀圖可以發現北橋堍下廂壁設置了一個過道，外麵還有欄杆圍護。原來背纖的船工可直接從這條過道過橋，不必從橋麵翻越，反觀南岸橋堍就沒有橋下的人行通道。再仔細讀圖可以發現橋麵並不對稱，從南岸上橋，上坡長，下坡短。原來，此橋有6節拱骨，其中一節被埋入北橋堍下，從而使拱橋兩端拱趾都能落實在堅實的地基上，並降低了橋的縱坡和引道。沿著汴河向上遊看去，這裏正好是一段彎曲的河道。從圖中可以看出，汴河南岸高而陡，北岸坦而寬，這顯然是因為南岸位於河灣的外側，受水衝刷而成，而北岸在河灣內側，由河泥淤積而致。
圖9，上海中醫曆史博物館複製的《清明上河圖卷》裏的中藥房（林鳳生攝）
可以說，《清明上河圖卷》給人們留下了豐富的形象資料，停泊在河道兩岸的滿篷船、巍然的城樓、獨特的騾馬車……都是可以發掘研究、探賾索微的話題。筆者前年曾在上海中醫藥大學參觀了中醫曆史博物館，見到我國的中醫學史家在《清明上河圖卷》裏找到了一處古代的中藥房，並且把它按實物的大小比例複製出來（圖9）。講解員告訴我，從實物模型裏可以得到許多如藥房的內部布置的感性知識。還比如通過櫥櫃放中藥的抽屜排列，可以估計出中藥房儲備藥材的品種有多少，這在沒有圖像指導的情況下是難以想象的。確實，就拿上麵所說的汴河虹橋來說，不久後它便毀於戰火（公元1131年），元明之後對構件“縱橫”相貫，虛架的虹橋全無概念。畫上有後人題跋曰：“繁華夢斷兩橋空，惟有悠悠汴水東。”要不是《清明上河圖卷》為虹橋留像，我們對古代橋梁中的這朵奇葩還渾然不知呢！
圖10，《弋射收割圖》
倘若我們在讀畫時發現了一些困惑和疑問，可通過檢索找到與圖相關的文字，相互對照印證，由此獲得更多的知識和更深的理解。圖10是著名的漢畫磚《弋射收割圖》，通過對畫麵的細讀，可以發現放在竹架上的箭鏃後縛了細長的線，線又繞成了團。人們不知此為何物，又有何用，查閱相關資料才知道：在小孔上縛有一條長而細的絲繩的箭鏃叫做矰繳（zēng zhuó，矰為箭頭，繳為絲線），地上半圓形的機械叫做“磻”（bó），這樣射出去的箭頭可以拽線回收。由此推斷，當時一個銅箭頭的價值可能比一隻雁鵝、一尾魚更貴。東漢後期，漢畫磚上已看不到以“弋射”為題材的繪畫。這是由於鑄鐵技術的普及導致鐵箭頭不再值錢，就用不著回收了。這就是一個由圖像發現疑問，再通過文字印證，使人們對圖畫表達的內容有更多認識的例子。
當我們研究某個學科遇到難題、百思不得其解時，不妨找一些與其相關的圖像資料來參考。由於對研究結果早已有所期待，故研究者麵對卷帙浩繁的資料圖庫，常常會一眼發現對自己重要的圖像，仿佛心有靈犀一點通。1937年，日本宣稱唐代木結構建築在中國已蕩然無存，要看隻有到日本奈良。梁思成聞言心中憤懣，他堅信在我國幅員遼闊的土地上必有唐代建築的存在。一次，他在敦煌61窟的壁畫 “五台山圖”中見到其中的大佛光寺圖儼然是唐代建築，於是，梁思成夫婦尋覓相關資料，並經實地考察，最終找到這座三麵環山、鮮為人知的佛光寺，並從經幅、大梁等記錄的年代上確認了這座我國首次發現的唐代建築閣。[6]
圖11，敦煌61窟的壁畫 “五台山”大佛光寺圖
我國古代銅鏡中，有一種稱為“水銀包漿”的鏡子，它好像被包裹著一層水銀，雪白光亮，“鬢眉微毫、可得而察”，埋於地下竟千年不鏽。上世紀80年代，上海博物館和中科院上海材料研究所運用現代技術分析得知銅鏡的表麵有一層致密的薄膜，主要成分為二氧化錫，那麽這層薄膜是什麽材料，如何形成的呢？科研人員試了許多方法，均無功而返。恰在此時，有人正對中國曆史博物館收藏的一幅《磨鏡圖》（相傳為明代畫家郭詡所繪）在作分析。此畫的右下方處，一位老翁緊握著氈團，騎在一條板凳上磨銅鏡。凳邊放著一個瓶罐，裏麵裝的大概是磨鏡藥。於是，科研人員參考古鏡薄膜的成分配製了一種磨鏡藥，仿效老翁用氈團沾取磨鏡藥摩擦複製銅鏡。不一會兒，鏡麵居然也白亮如銀，後用現代儀器檢測，其效果與古鏡相近。
圖12，《磨鏡圖》（相傳為明代畫家郭詡所繪）
在被出版界業內人士稱為“讀圖時代”的今天，雖然各種裝幀精美、圖文並茂的出版物琳琅滿目，但仔細翻閱大多是照片，或照搬已有的示圖。至於既有科學內涵又有藝術品味的原創作品則殊為難覓。希望作者、讀者和編者更多地關注圖像，懂得圖像是表達原創成果的一個重要手段。因圖像的緣故而使相關的文字和學術內容得以廣泛流傳故事的不僅不乏先例，曆史上許多名家如房龍（W．van Loon）、洛倫茨（K．Lorenz）、梁思成等還親自為自己的書稿繪製插圖。相信隨著廣大科技工作者對圖像的功能和作用有了較多的認識，學風嚴謹、繪製精細的原創科技圖像一定會成為圖書、論文和科普文章的插圖主流，從而對知識傳播和學術繁榮起到推波助瀾的作用。
參考文獻
[1] 陳平原．看圖說書[M]．北京：生活-讀書-新知三聯書店，2003．
[2] 魯迅．且介亭雜文二集[M]．北京：人民文學出版社，1980，
[3] 鄭樵．通誌略[M]．上海：上海古籍出版社，1990．
[4] 聞人軍. 考工記注[M]. 上海：上海古籍出版社,1993 :140.
[5] 李約瑟．中國科學技術史，第四卷第2分冊[M]．北京：科學出版社，1975
[6] 梁思成．中國建築史[M]．廣州：百花文藝出版社，1998．
本文原題為《中國古畫在知識傳播中的作用》，原載於《科學》。《賽先生》獲作者授權獨家首發於電子媒體，發表時經再次修訂和補充。
