欧洲蒸汽机的技术源头，中英顶尖学者：源于汉唐两大发明

17世纪末，英国萨弗里造出世界上第一台实用蒸汽提水机。18世纪末，经过百年发展，瓦特改良了蒸汽机，发明出工业级蒸汽机，由此开启英国工业革命。

问题在于：从萨弗里到瓦特，尚且需要百年探索，而任何伟大的发明往往都需要漫长的积累，那么萨弗里之前的蒸汽机相关技术从何而来？

按照西方历史描述，蒸汽机是西方技术积累的结果，完全独立的原创发明。然而，中国科学技术史专家、国际科学史研究院通讯院士潘吉星，英国学者李约瑟考证却发现，蒸汽机的两大核心技术源头，其实源自中国汉唐，即汉代发明一个、唐代发明一个。

所谓“蒸汽机”，就是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械，将其技术原理分解还原，潘吉星、李约瑟发现源于汉代水排与唐代风箱，即蒸汽机=水排+风箱。

首先，汉代水排技术

在冶金过程中，想要提高炉温，其中一点是鼓风。

现代考古发现，夏代时的夏家店文化，最初使用人力用嘴吹管鼓风，后来换成不直接用嘴吹管，具体什么方式如今还有待考证，但总体还是“人力”。东汉之前，采用畜力鼓风。但无论人力、还是畜力，鼓风能力受限于人畜本身，而到东汉之后，杜诗发明了水力鼓风装置——水排。

因为，当时一座炉子需要多个橐——鼓风皮囊，它们放在一起，排成一排，形成并联或串联，就叫“排囊”或“排橐”，使用水力推动的就被称为“水排”。由此不难看到，汉代冶铁规模之大，远非世界其他地方可比。

水排基本原理，就是通过曲柄连杆机构、将回转运动转变为连杆的往复运动。元朝王祯《农书》对此记载：“其制，当选湍流之侧，架木立铀，作二卧轮；用水激下轮。则上轮所用弦通缴轮前旋鼓，棹枝一侧随转。其棹枝所贯行桄而推挽卧铀左右攀耳，以及排前直木，则排随来去， 揙冶甚速，过于人力。”关于王祯的描述，具体可以对照上图。

蒸汽机活塞的往复直线运动转为圆周运动，其实就是反向运用中国水排原理，上图显示的非常清楚，王祯《农书》中也有详细说明。因此，在这一点上，蒸汽机与水排原理相同，区别在于一正一反。当然，形式上有所变化，但显然不能因为换了“马甲”，就否认两者原理相同。

其次，双动活塞风箱

冶金鼓风的问题上，水排优点明显，但缺点也很明显，因为它需要湍流，更适用于大型冶炼鼓风要求，使用场景上限制较多。于是，唐代时中国人又有一项革命性的鼓风发明，就是“双动式活塞风箱”——一个极其简单而又聪明的发明。

不过，最早记载“双动式活塞风箱”的是南宋文献印刷的《演禽斗数三世相书》，相传该书是唐初袁天罡所撰着的，宋代初次刊行，因此不管如何最迟宋朝已有这种风箱，且肯定是中国原创技术。

所谓“双动式活塞风箱”，就是活塞式风箱正逆行程都作有用功，每行程中一端排气鼓风，一端同时吸取等量空气，因而能提供连续风流，提高鼓风效率，是鼓风技术上的重大进步。

总之，一推一拉，两个进气口一开一关，都可以排气鼓风，因此被16、17世纪欧洲人称为“永动风箱”。

中国风箱用活塞实现连续排气鼓风，就是排气的同时鼓风，鼓风的同时排气。蒸汽机将蒸汽往气缸里推，然后推动活塞连续运动，即连续前进后退或拉伸，其中需要的原理与“双动式活塞风箱”一样。当然，还是那句话，虽然形式上有很大变化，但不能因为穿了“马甲”，就否认两者的联系。

在王祯《农书》中，也有风箱的详细记载，明朝宋应星的天工开物中也有。传教士来华后，中国这种风箱传到欧洲，1757年英国建筑师钱伯斯在出版的书籍中还专门介绍了“双动式活塞风箱”。其中，潘吉星考证指出，16世纪后中国风箱传到欧洲。

因此，蒸汽机的核心原理源自中国，就是蒸汽机=水排+风箱，这是一个正确的论断。也就是说，虽然西方发明或改良蒸汽机是事实，但这是站在中国技术基础上的发明。

最后，耐人寻味的是，既然西方蒸汽机的基本原理源于中国，那么为何长期以来西方却隐而不谈，甚至还要构造出古希腊等的技术源头，将之包装成欧洲原创技术？据此，不由让人思考：除此之外，西方还将多少中国技术包装成自己的原创发明？