12月17日，由北京博物馆学会与清华大学科学博物馆联合主办的“神机妙算--计算器具历史展”与科学博物馆建设研讨会在清华科博临时展出地点——清华大学人文楼举办。研讨会上，与会者对清华大学科学博物馆筹备两年来的实践、专业策展设计等展开探讨，并对中国自然科学博物馆发展现状、特别是科学博物馆的建设展开研讨。
“伟大之大学必有伟大之博物馆，在科学日益发达的现代，科学博物馆将变得越来越重要。清华大学科学博物馆是第一座综合类大学科学博物馆，这也是中国大学的第一座。清华大学建立科学博物馆，不仅是向公众展示清华的形象，也是为了唤起公众对科学历史物证的重视，唤醒全民的科学意识，推动公众科学传播。”清华大学科学博物馆馆长吴国盛此前接受相关专访时说。
据悉，清华大学科学博物馆地处清华大学艺术博物馆和美术学院之间的空地，由清华大学艺术博物馆的设计者，意大利著名设计家博塔来设计。
清华大学科学博物馆场馆设计草案
清华大学科学博物馆馆长吴国盛
12月17日，“神机妙算——计算器具历史展”与清华大学科学博物馆建设研讨会在清华科博临时展出地点——清华大学人文楼举办。来自中国国家博物馆、中国科学技术馆、中国考古博物馆等机构的代表参加了参观与研讨。同时展出的“百年器象--清华大学科学仪器历史展”以世界科技史为背景，以清华百年来科技历程为主线，展出了从清华园各历史时期各教学科研实验室及校外征集而来的具有重大历史意义的科学仪器；和“神机妙算--计算器具历史展”则从古代简单的手动计算工具，到近代复杂的机械计算装置，再到现代先进的电子计算设备，既呈现了人类计算观念的演进，又折射了人类生活模式和世界图景的变迁。
据了解，清华大学科学博物馆于2018年4月24日正式筹建，与清华大学科学史系联体运作。根据本次科学博物馆建设研讨会上的最新消息，从2018年开始的建筑招标征集设计方案目前已基本确定，清华大学科学博物馆的永久馆所地址是艺术博物馆和美术学院之间的空地，由清华大学艺术博物馆的设计者，意大利著名设计家博塔来设计。未来，清华科博和清华艺博比邻而居，将便利观众参观，成为清华园内科学与艺术并列的殿堂。
“神机妙算-计算器具历史展”展厅现场
以下为清华大学科学博物馆馆长吴国盛此前接受对话内容
问：这个时代为什么需要科学博物馆？对社会公众而言，对大学而言，科学博物馆为什么如此重要？
吴：这个问题里包含了三个层面，第一个层面是为什么需要博物馆；第二个层面为什么需要科学博物馆；第三个层面，大学为什么办科学博物馆。
第一，我们知道博物馆是现代性的产物，它标志着现代社会的一切文化活动的合法性。从近代欧洲的发展史来看，现代性本来就是一个征服和控制的活动，首先要征服自然、控制资源，而这个控制与征服本身，就是通过自然博物馆得以合法化，所以最早的博物馆是自然博物馆。
紧随而来的科学博物馆是对工业革命的认同。18世纪的英国工业革命到19世纪开始向全世界传播，各个国家因为参与工业革命，增长了自己的国力，为了体现这样一件事情对国家发展的意义，许多国家就办了世界博览会，以展示自己的实力。不过世博会是临时的，而博物馆则可以把世博会的成就长久固定下来。
1851年第一届世博会之后，各个国家陆续开始建工业博物馆，或者叫科学与工业博物馆，比方说英国、法国、德国、美国这些西方发达国家，都有它的科学与工业博物馆。非常可惜的是，我们国家这么大，对科学又那么重视，科教兴国是我们的基本国策，但是没有一个科学博物馆来弘扬科学的意义和价值，一百多年来中国人民学习西方科学技术的历程没有博物馆做见证。我们清华科学博物馆的建立，就是想在这个意义上弥补一点历史的欠缺。
说到第三个层面，大学为什么要办大学博物馆，有一句名言可以解释——伟大之大学必有伟大之博物馆（The great university has its great museum）。大学办博物馆首先是大学自身科学研究发展的一个见证。世界名校都有自己的博物馆甚至博物馆群，比如哈佛大学，它有十几个博物馆，其中七八个是自然科学类博物馆，包括矿物陈列室、植物陈列室、动物陈列室、人种博物馆。哈佛大学还有科技仪器收藏和陈列，由科学史系来管理。
在那些历史悠久的大学里，博物馆曾经就是他们理科研究的场所。西方的古老大学，一开始都不搞科学研究，都是做人文研究。比方说牛津大学，它是从19世纪中期开始，才有科学和技术门类的进入，最早的科学研究就是在牛津自然博物馆完成，早年的那些教授往往在博物馆里工作。
博物馆为什么能够彰显一个大学的伟大呢，就在于博物馆往往是大学的一张名片，是大学与社会之间互动的一个中介平台。清华大学建立科学博物馆，不仅是向公众展示清华的形象，也是为了唤起公众对科学历史物证的重视，唤醒全民的科学博物馆意识，推动公众科学传播，最终推进国家科学博物馆的建立。
问：公众对自然博物馆、科技馆、天文馆比较熟悉，请问科学博物馆与科技馆最大的区别是什么？
吴：广义的科学博物馆包括自然博物馆、科学工业博物馆和科学中心三种类型，狭义的科学博物馆指其中的科学工业博物馆。今天我们中国大力兴办的科技馆，实际上是西方国家的科学中心。它其实不是科学博物馆，因为没有历史收藏，都是互动性展品。
至于收藏类科学博物馆也不是没有，我们有很多专业博物馆，比如汽车博物馆、航天博物馆、铁道博物馆，是有收藏的，但是我们没有一家综合类的科学与工业博物馆。目前看，清华大学科学博物馆将会是国内第一家收藏型、综合类的科学博物馆。我们希望，通过科技文物的展示，引导观众思考科技与中国近现代史、科技与民族振兴、科技与现代化、科技与人类未来等深刻的话题。我们的目标是，立足清华、面向中国、走向世界。
吴国盛参观剑桥惠普尔科学史博物馆
问：您写过一套书，叫《吴国盛科学博物馆图志》，讲述您游历全世界科学博物馆的感悟。游历这些科学博物馆对建清华大学的科学博物馆有什么样的启发？
吴：启发非常大。我本来是做西方科学史研究的，以前对科学博物馆并不是很熟悉，有一度甚至怀疑在数字化时代建科学博物馆是否有必要，觉得搞个虚拟的就好。
2013年湖北科技馆要建新馆，委托我做一个科技史的展线策划，这给了我一个机会去考察世界各地的科学博物馆。当时第一次见到瓦特蒸汽机、伽利略望远镜等科学仪器和技术发明，非常震撼。这些东西过去都只在书本上听说过，从来没有见过。这时我才深深地意识到，物证是任何虚拟所不能替代的。就比方说我们听音乐会，现在有那么多好唱片， CD什么的，比现场还好，但是现场不仅是音质效果的问题，它本身的真实性，带给人那种真切的感受，是没法替代的。看博物馆也是一样的道理。如果没有真东西，只是虚拟的话，从传播意义上，它当然可以有较大的流量，但那只能是一个辅助性的、补救性的东西，而不能替代真实的物证。你看现在我们中国人出去旅游，也慢慢学会了看博物馆，因为看了博物馆，你就把本地的风土人情、各种文化制度、宗教甚至科学都了解了。
2016年我来到清华大学创办科学史系的同时，就提出同时要创办科学博物馆，这个想法与校领导一拍即合。经过一年多的酝酿和论证，学校于2018年4月24日正式决定筹备科学博物馆。科学博物馆的永久馆所地址是艺术博物馆和美术学院之间的空地。从2018年开始招标征集设计方案，2020年基本确定了，由艺术博物馆的设计者意大利著名设计家博塔来设计。
问：从筹备到现在已经有两年多的时间，未来科学博物馆会呈现一个怎样的面貌呢？
吴： 在创办世界一流大学的过程中，创建清华自己的科学博物馆是清华在校师生和全体校友的共识。在酝酿和论证的过程中，我们更加明确了创办科博的宗旨：展现清华百年科技报国历史、打造理工文艺交叉学科平台、激励科技创新、推动科学传播。
目前，我既是科学史系主任，又兼任科学博物馆馆长。未来科博建成之后，将成为科学技术史学科的教学场所，科博的藏品将成为科技史学科的研究对象，我们将借此推动科学仪器史研究方向的发展。反过来，科学史系是科学博物馆的学术支撑，将使得清华科博在学术能力和学术影响方面保持较高的水准。
清华大学邱勇校长曾在清华大学科学史系成立大会上表示“希望科学博物馆进一步推动人文与理工的交叉融合，与艺术博物馆并列成为清华园科学与艺术的两个殿堂。”
北宋时期的水运仪象台（来自网络）
未来科学博物馆的大楼盖好后，会有五大展厅。第一个展厅是中央厅，展厅中间是水运仪象台的复原件，两边各有一个大屏幕，一个是清华园历史地理信息系统，一边是世界科技历史地理信息系统，体现立足清华、面向中国、放眼世界这样一个立意。
水运仪象台是中国北宋时期造的超大型科学仪器，用水做动力，是人类历史上最早的机械钟，也是中国古代规模最庞大、耗资最大的国之重器，高12米，底座方长7米。原件在北宋末年已经不存，但设计者苏颂留下了《新仪象法要》，记载了该仪器的制造方法。我们清华科博将运用最新的科技手段把它复原出来，作为镇馆之宝放在中央厅展出。
清华园历史地理信息系统将告诉观众，清华园每一寸土地曾经发生过什么，一百年前什么样，五十年前什么样，哪些名人曾经在校园里哪个位置上住过，普通校友也可以查到自己曾经住过的老宿舍现在在哪儿。清华大学是中国名校中唯一一家没有搬过校园的学校——所有985名校都搬过校园，清华始终驻足在龙兴之地积累、发展，所以清华园每一寸土地都积累了丰厚的历史。我们将通过现代多媒体手段把这些历史风华展示出来，满足观众尤其是清华校友的情感需求，也体现了科学博物馆的人文性。
还有一个面向世界的展示系统——全球科学技术发明的历史地理信息系统，记录科学历史的发展高峰或者科学重心的迁移过程，非常壮阔。
第二个展厅是“行健不息”的清华厅。它将把清华一百年来的理工科发展过程中出现的教具、仪器、设备、设施、工业制品展示出来，让人们既要看到民国清华之强大，也要看到共和国清华艰苦奋斗自力更生取得的伟大成就。在这里，我们将复原清华大学几代各类实验室，力求真实还原。
清华大学科学博物馆 “百年器象——清华大学科学博物馆筹备展”部分展品
第三个厅是世界厅，或者是西方厅，暂命名为“科学源流”。科学来自于西方，所以这个厅是最大的。这个厅从古希腊开始一直追溯到近代，内容特别多。现在初步设想有如下主题展区：天象厅和天文仪器、机械发明、能源动力、电力电讯、计算机、航空航天、交通运输、材料。天文仪器是科学博物馆通常比较受欢迎的展厅，它折射了人类不同文化对宇宙的认识和探索。
机械主题里包含了希腊技术发明、钟表机械的发明以及达芬奇的发明。这三个方面基本上可以把西方从古代到近代的机械传统连接起来。牛顿力学也将在这个展区表现。
第三个展区是能源动力区。蒸汽动力是工业革命的龙头， 它是一种原动力。瓦特机直接带来了工业革命，和它关联产生的还有流水线生产、标准化作业、计时装置、打卡装置等等。技术发明的背后有文化的背景，它深刻地影响着社会发展的逻辑，我们要把这层文化内涵体现出来，这也是清华科学博物馆应有的特色。现在我们想找人到英国北部某些偏僻的矿井那去，尝试找一台瓦特机来。看到它，观众自然产生工业革命的联想，这是课本里实现不了的。除了蒸汽动力，后来的石油、煤等化石能源以及核能，都要表现。
核能展区有特殊的意义，清华很多校友、师生参与了中国的两弹一星工程，原子能研究也是清华学术领域的一个重要项目。
第四是电力电讯展区。电力跟电学、磁学、电磁学、电动力学的发展密不可分。蒸汽机从某种意义上说与热力学没有关系，倒是相反，热力学来源于蒸汽机的出现，但是电力完全是先科学后技术的，没有科学就没有电讯电力，它不是通过工匠传统搞出来的，完全来自于科学的自由创造。
清华大学科学博物馆 “神机妙算——计算器具历史展”部分展品
第五个是计算机展区，它对人类文明的影响要更加独特一点。计算发展史大致分三个阶段。第一个时期，我们叫做前机械时期。第二个计算时期，我们称为机械计算，就是利用齿轮的联动装置来进行计算。帕斯卡是第一台机械计算机的发明者，创造了齿轮的进位机制。随后，莱布尼茨发明了一个可以做乘法的轮子叫莱布尼茨的阶梯滚轮。
到了19世纪，又出现一个著名的英国数学家叫巴比奇，他发明了差分机和分析机，其中已经设想的编程方法将计算历史带入一个新的领域。但是他编程的这个东西太复杂，当时的机械加工技术不够，没有完成他的编程计算机的梦想。
为了纪念巴比奇诞辰200周年，伦敦科学博物馆用现代的技术把差分机2号复原出来了。我们也要复原这个差分机，我们已经联系了伦敦科学博物馆的复原工作负责人，他很愿意帮助我们做这么一件事。我们有责任、有义务，也有能力去复原一些科学史上里程碑式的重要科学仪器，让观众更加直观感受科学的魅力，激发科学创新。
航空航天展区，要有清华元素。清华历史上曾经造过中国历史上第一台滑翔机，这一点很多人不知道，我们要把这些历史还原出来。交通运输和材料展区也是如此。
清华大学校长邱勇与吴国盛在“百年器象——清华大学科学博物馆筹备展”展厅观展
中国科学院院士韩启德先生在“百年器象——清华大学科学博物馆筹备展”展厅观展，并写寄语留念
第四个厅是中国厅，也叫“天工开物”厅，要向世界展示中国古代的技术成就，原汁原味地展现古代中国农耕社会机械技术的各个方面。目前我们会直接采用明代宋应星的《天工开物》作为脚本进行展示，因为《天工开物》基本上是中国古代手工业技术的一个缩影。
第五个厅是临时展厅。一个博物馆最有活力的部分是临时展厅。我们将与国际、国内同行之间开展交流合作，共同策划组织主题性、专题性的展览。我们现在想跟故宫合作，办一次故宫里面的科学仪器展览，那里有不少地球仪、世界地图、天文仪器、钟表等等，这些仪器都是当时的传教士带到中国的。
清华大学科学博物馆研究性复原的里程计和记里鼓车
问：从这里引申出另外一个话题，您怎么看待东方科学传统？我们这方面的成就如何？您怎么看待中西方科学体系和文化传统的差异？
吴：这是很好的问题。现代科学，来自西方，跟我们中国没有关系。现在我们看待世界的方式，都不是我们中国传统的东西，所以我们科博会花很大篇幅来展示西方科学的历程。我们中国虽然在科学传统方面是弱的，但有很强大的技术传统。比方说青铜器，这是很特别的，它的冶炼和铸造在同时代走在世界前列的。
展陈中国的技术传统，不能按照西方流行的方法，应该按照古代中国人的理解，所以，我们计划直接以宋应星的著作为脚本，按照他当年的分类方式来布展。
现在有些科技馆，用现代科学框架来套中国古代的东西，其实不是个好方法，这个方法只能让中国科学显得更加贫弱。如果我们非要说磁针是磁学，那我们就差得太远了。但中国人的磁针在应用方面还是很强大的，再比如用它怎样来指向航海，怎样看风水等等，但这个和现在的电磁学没什么关系。
按照现在新的布展思想以及科学史最新的研究思路，我们尽量原汁原味地保留这些成就在当时所处的文化背景，再现中国古人的智慧，不要以现代人的所谓高明将它重新打扮，更不是把现在的思想强加给古人，按照今天的眼光来看可以干什么用。这部分我们希望有所创新，与目前别的科技馆有所不同。
“神机妙算——计算器具历史展”开幕式上，吴国盛馆长导览
问：大学建一个科学博物馆，一般会认为这是大学的博物馆，与社会有些隔绝，那么科学博物馆对推进中国整个科学博物馆的发展和国民科学素养的提升方面有什么样的设想？
吴：大学的科学博物馆，就是要做一些社会上不大容易做的事情。中国现在正处在科技馆发展的高潮时期，弥补过去的欠缺。到目前为止，包括西藏在内，各个省都已经建成了相当规模的大型、特大型的科技馆。但现在的科技馆都是属于西方的科学中心模式，science center，它基本上没有历史收藏，都是互动展品，都是小孩子可以玩的。当然，这也可以非常好地提升国民科学素质，促进全民热爱科学，但最大的欠缺就是丧失了一个历史厚重感，也丧失了对成年人的吸引力。
清华科学博物馆的建立就是一个极大的补充，而且将会成为一个示范，推动中国科技馆做科学历史的收藏。单靠我们一家历史收藏，是远远不够的，全国都应该来收，把那些有历史意义的科学仪器、技术制品收集起来，这是第一个意义。
第二，我们和清华艺术博物馆一样，都面向社会开放。清华科博和清华艺博未来比邻而居，也是为了方便观众，近水楼台一起看。清华艺博开放这几年在社会上的影响非常好，社会观众的增长量在全国范围看都是十分惊人的，这可能是我们清华大学的天生优势，对社会观众有吸引力。我们科博也会追随艺博的步伐，见贤思齐。我们将向每一个参观艺博的观众张开双臂，欢迎大家也参观科博。艺术当然是每一个人所喜欢的，但科学也有格外的魅力。我们希望，观众在科博也会发现更多惊喜。
总之，未来的清华大学科学博物馆首先是为学校的教学和科研服务，为学校的多学科交叉以及科技史学科的发展服务，为在校师生开展理工文艺学科融合提供场所。其次是服务社会，做科学传播的生力军、引领者。科学博物馆肩负着既促进科技发展，又促进公众理解科学的艰巨使命。
问：科学博物馆的工作离开必要的研究力量，也会受到很多的制约，清华大学科学史系和科学博物馆之间是怎样的一种合作模式？
吴：科学史系是2017年成立的新系，规模很小，人员也是不够的。我们希望科学史系和科学博物馆是连体运作，在学术资源方面共享。目前科学博物馆的骨干力量，就是来自科学史系的老师，或者是科学史专业的博士后，靠着这两股力量来从事我们的复原和收藏工作。我们希望将来一些老师能有更深的介入。我们也希望借助科学博物馆这个事业，推进科学仪器史等科技史学科的快速发展。
科学仪器史在世界科学史学科发展中，特别是近几十年，已经成为一个显学。人们越来越发现，科学的发展不仅仅是观念的变革、理论的变革，科学仪器在科学革命的过程中也扮演着很关键的角色。比方说我们要理解近代科学革命，有几个仪器是不能够忽视的，刚刚讲的望远镜，没有望远镜就不可能有现代天文学；没有显微镜就没有现代生物科学；没有玻璃技术、试管烧杯，就没有现代化学。还有一个著名的发明叫抽气机，又叫空气泵。我们知道抽真空实际上是一个非常关键的机械，因为只有在真空中，才能真正地演示伽利略所说的“自由落体实验”，只有在真空中才能知道燃烧是怎么回事，只有在真空中你才会发现动物活不下去了。今年科学史界最高奖——“萨顿奖”的获得者Jim Bennett就是研究科学仪器史的。很可惜在中国，多数学理科的同学可能还没意识到空气泵的重要性，可能都没见过空气泵什么样，我要不是去西方的科学博物馆也没见过。所以科学仪器这部分，它是非常迷人的。
科学仪器史在全世界范围内都是一个新兴的方向，一般的学校如果没有博物馆这样一个平台，不容易做起来。但是我们有博物馆，我们就相得益彰，我们可以把历史上大量的关键的科学仪器复原出来开展研究，这些事情具有开创性，因为可以通过科学博物馆展陈的需要和实践，来促成科学仪器史方向的发展，促进清华科技史学科的特色发展。
问：筹备过程中，您觉得对团队最大的考验是什么？
吴：首先我们要感谢清华校友邓锋学长为代表的汇爱基金会对我们科博基建的支持，它解决了我们最大的问题，这也是目前为止我们科博得到的最大的一笔资金支持。实际上在基建完成之后，科学博物馆还是非常消耗资金的，搞博物馆是富人的事业，自古以来就是这样，会很烧钱。
我们办科学博物馆最大的困难是白手起家，我们没有积累，我们也不能像其他科技馆一样按着国外的模子花钱去仿造就好。我们需要研究，研究的结果就是找到历史上有意义的科学仪器和技术制品，一部分靠购买，一部分靠复原。买相对来说容易，但是需要旷日持久的研究，因为不能什么都买，我们要买相对来说重要的东西。
20世纪中叶清华大学实验室旧照翻拍 化工系化学实验室（图片由75级校友袁帆老师提供）
20世纪中叶清华大学实验室旧照翻拍 水利系水工实验室（图片由75级校友袁帆老师提供）
比如我们要复原三十年代清华物理实验室，就要去寻找当时用到哪些仪器，比如当时电表是哪个牌子的，化学实验室的试管是哪个牌子的，等等。所以，我们需要在国外市场购置很多古旧的科学仪器，最近我们也在做这项工作，也希望社会各界热心人士来捐助，支持我们到西方古玩市场购买这些科学仪器。目前国际上的科技市场低迷，没人买，我们现在趁机去收集，还能找到比较经典的科技文物。
经过两年多的时间，目前科学博物馆收藏近四千件藏品，多数是由清华大学校内理工院系捐赠的旧仪器、旧设备，少数是社会捐赠和市场收购。校内收藏中，年代越久的东西越少。50年代之前的藏品只有个位数，这是目前主要的收藏难点。过去我们不怎么关心科技文物的保护和收藏，缺乏这方面的意识，每一次搬家、装修、安全检查，就淘汰、丢弃一批，非常可惜。要想从器物层面恢复清华理工学科的历史原貌，还需要继续搜寻，此外辅之以在海外古物市场购买同款仪器、研究复原等方式。
清华大学科学博物馆研究性复原的“帕斯卡加法器”互动装置
清华大学科学博物馆研究性复原的“莱布尼茨阶梯鼓轮”互动装置
研究性复原工作也是清华科博比较有特色的项目，目前已经组建了专业团队按部就班进行复原实践。这次“神机妙算——计算器具历史展”中，就有几件我们自己研究复原的展品和互动模型。比如记里鼓车、里程计、帕斯卡加法器和莱布尼兹鼓轮等。
大约1900年左右，在古希腊一个叫安提凯西拉岛屿附近的海域，发现过一个沉船，沉船里面打捞出很多古代希腊的雕像，其中有一样东西打捞出来锈迹斑斑，但是细看呢，有齿轮的痕迹，经过几十年的研究发现里面有几十个齿轮。经过大概是一个世纪的研究，现在一般公认这是一台古代的天文历法计算器，现在雅典的国家考古博物馆把这个所有的x光影像全部公布，供全世界研究，一边研究一边可以复原。现在有好多种复原方案，这也是一个供全世界破解的比赛题目，我们清华既然胸怀世界，也应该介入这个事情。当然，还有很多仪器的复原都在我们的工作计划之内，一步一步地推进。
等馆舍建好后，如何把清华大学科学博物馆建成具有国际水准并且极具历史积淀内涵的博物馆，还有好多事情要做，所以特别希望得到清华的校友们以及社会各界的朋友们各个方面的支持。让我们共同努力，早日迎来清华科学博物馆的正式建成开放。
清华大学
（注：本文对话部分据清华大学科学博物馆馆长吴国盛接受《中国新闻周刊》、清华大学教育基金会采访的内容，转刊自清华大学科学博物馆公号）
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