一片尚待发掘的“地矿”

刘年凯 1987 年生于山东泰安⁠¹。2006–2010 年，他在中国地质大学（北京）读海洋地质学，获理学学士；随后进入北京大学城市与环境学院读第四纪地质学，2017 年 1 月获理学博士⁠²⁠³。第四纪是地质年表上离今天最近的一段。他的博士论文题目，公开资料里没有查到；不过直到 2025 年，他还和覃金堂在《信睿周报》合写过一篇谈矿物释光测年的文章，题为《一粒沙中的地球演化》⁠²。2018 年 1 月，他进入成立不到一年的清华大学科学史系做博士后，合作导师吴国盛；同一年进站的还有王哲然、马玺、司宏伟等人⁠³。

从地层转向仪器，他没有在公开资料里留下解释；能看到的是，进站三个月后学校就决定筹建科学博物馆，此后四年的博士后工作几乎都围着这座博物馆转。2020 年发表沈熊访谈录时，他的署名身份已是“清华大学科学博物馆收藏研究部门负责人”⁠⁴。2022 年 1 月 12 日出站评审，报告题为《基于清华大学科学博物馆收藏与展览实践的科学仪器史研究》，评审组有刘钝、宁晓玉、故宫博物院研究馆员郭福祥、冯立昇和吴国盛⁠⁵。

出站后他留系任助理教授，2024 年 12 月晋升准聘副教授⁠²。他给本科生开“中国近现代科技史”和“科学博物馆学”，给研究生开“当代科技史专题”；主持国家社科基金一般项目“新中国初期北京和上海科学仪器行业史料整理与研究”（2024–2027），也主持过故宫博物院开放课题“多视角下的故宫博物院藏清代权衡器研究”⁠²。他是中国科学技术史学会科学仪器史专业委员会委员、中国地质学会地质学史专业委员会委员，2026 年起任中国计算机学会计算机历史工作委员会副主任⁠²。个人页列出的三个研究方向里，科学仪器史和科学博物馆学来自博物馆，地球与海洋科学史来自他的本行⁠²。

吴国盛在筹建之前就说过，中国有自然博物馆，有科学中心，唯独缺少以历史收藏为主的“科学工业博物馆”，清华要办的正是这一种⁠⁶。2018 年 4 月 24 日，学校正式决定成立科学博物馆（筹）；9 月，筹备处向全球校友发出倡议书，联系人是孙德利和刘年凯⁠⁷。倡议书坦白了处境：校内已征集一千多件仪器，但实验室搬迁装修、设备更新换代、安全检查使“珍贵的科技历史文物遗失严重”，征到的大多是 1950 年代以后的东西；因此凡 2000 年以前国内外生产的旧仪器和新技术产品，“无论是否曾经在清华使用过，均在我们的收藏之列”⁠⁷。倡议书列了三条渠道：校内征集，社会征集（捐赠、交换、购买），自主研制；吴国盛后来把它们概括为“收”“买”“造”⁠⁷⁠⁸。

一年后，筹备处拿出了第一个展览。“百年器象——清华大学科学博物馆筹备展”于 2019 年 4 月 24 日至 5 月 3 日在美术学院展出，选出百余件仪器，分“自强”“奋斗”“日新”三个展区，展品包括 1910 年代清华学生绘制的美国地图、吴仲华研究过的轴流式喷气发动机、刘仙洲用过的绘图仪器、梁思成批改过的学生作业⁠⁹。十人策展团队里，刘年凯列在孙德利之后。展览的“缘起”说，一年里收集到两千余件仪器设备，可是历经战乱、搬迁、装修和更新换代，“今天能够收集到的清华古旧科学仪器，十分稀罕”⁠⁹。系年鉴记下的数字是：十天参观 5600 人次，藏品近 3000 件⁠¹⁰。

他的第一篇论文写的就是一件这样的“稀罕”之物：1959 年，清华大学自动控制系创系主任钟士模主持研制成功中国第一台三自由度飞行模拟实验台。论文把它的经历分作两段，“诞生”是研制的背景和经过，“重生”是它作为藏品被重新发现⁠¹¹。他在摘要里写道，这台实验台的重新发现“得益于清华大学科学史系的建立及科学博物馆筹备工作的开展”⁠¹¹。换句话说，一件仪器在实验室里用完了一生，还要有人认出它、留下它、写出它，才有第二次生命。此后藏品一年年增加：2021 年 5220 件⁠¹²；2024 年 6500 余件，那时已有 450 平方米展厅和 537 平方米库房⁠¹³；2025 年有 5 间库房、8000 余件⁠⁸。2025 年他对记者说，展厅里的东西“都是团队一点点积累起来的”；他印象最深的一件，是土木系教授陶葆楷 1946 年从美国购回的高压灭菌器，曾是环境学院的“镇院之宝”，用了近半个世纪才移送科博收藏⁠⁸。

东西收进库房，先要登记，登记先要起名。刘年凯 2021 年发表《论科学博物馆的藏品定名》，开篇就说：“藏品名称既是博物馆库房总账或分类账的重要组成部分，又是观众参观展览时了解藏品的最快和必要途径。”⁠¹⁴ 他先回顾文博界三十多年的讨论：1986 年文化部《博物馆管理办法》规定历史文物的名称由年代、特征、器形三部分组成，却只管自然标本和历史文物；此后各家陆续提出定名要素，近现代藏品要不要写进年代，一直有争议⁠¹⁴。

科技类博物馆则各行其是。中国印刷博物馆把上海劳动仪表厂 1962 年产的一台机器就叫“手动照相排字机”；中国电影博物馆用“品牌＋通称”，如“蔡司依柯电影摄影机”；北京汽车博物馆把国别和年份放进括号，写成“劳斯莱斯银魅汽车（英国，1926 年）”⁠¹⁴。他分析原因：文物年代久远、质地多样，名称要体现时代和质地，科技藏品却是近现代的复合材料制品，科技馆的人便没有沿用文物的定名法；再加上文史类和科技类博物馆交流太少，中国博物馆协会保管专业委员会里缺少科技类的同行⁠¹⁴。

他找的参照是伦敦科学博物馆。那里的藏品一般有一简一详两个名字，详称多按“年代＋特征＋通称”排列：纳皮尔骨筹的简称是 Napier’s Bones, c.1690，详称写明是“黄杨木箱中的一套纳皮尔棒”；克里克和沃森的 DNA 模型，详称写明是用 1953 年的若干原始金属板重新搭建的，一看便知并非原物⁠¹⁴。据此他为清华科博拟了一批名字：“1930 年代叶企孙赠金伯儒八仙桌”“1946—1947 年刘仙洲购求积仪”“1940 年代陶葆楷购高压蒸汽灭菌器”；经历特殊的藏品加上历史事件，如“1980 年纽约校友会赠清华大学代表团 TI59 型可编程计算器”；没有名人故事的普通仪器，则用“年代＋厂家/型号＋通称”⁠¹⁴。四年后让他“印象最深”的那台灭菌器，那时已经有了一个现成的名字。

再早一年，他比较过德意志博物馆和英国科学博物馆集团的线上藏品数据，结论是一座博物馆须提出适合自身的分类方法，在研究每件藏品之后再决定它归入哪一类⁠¹⁵。定名和分类看似库房里的文书活，其实决定了一件东西以什么身份进入历史。这件事他一直没有放下：2026 年 6 月，他主持“藏品体系与实务”工作坊，开场便指出国内博物馆对近代科技实物认知度低，科技藏品也还缺乏全国统一的分类定级标准⁠¹⁶。

2018 年 11 月，清华工程力学系退休教授沈熊联系科博，想捐出他保存多年的一台自制激光多普勒测速仪；在他看来，这台仪器代表了一门新技术发生发展的过程，当废品丢掉是“莫大的损失”⁠⁴。仪器在 2019 年 3 月入藏，刘年凯访谈了沈熊，又顺着这台仪器追索下去⁠¹⁷。线索从一个人名开始。1964 年，哥伦比亚大学的 Yeh 和 Cummins 首次把激光多普勒频移用于测量流速，中国流体力学界从 1970 年代起一直引用“Yeh 和 Cummins”，却不知道两人是谁；2018 年底他去问沈熊，沈熊也只猜 Yeh 是“叶”的英译⁠¹⁷。他联系上 Y. Yeh 本人，原来是加州大学戴维斯分校的叶寅教授，父亲叶楷 1937–1946 年任职于清华大学。叶寅回忆，当年哥大的专利人员问他们要不要申请专利，两人觉得学点流体力学就能做这个小实验，没有申请；此后两人都离开了这一领域，中国同行引用了近半个世纪，却对作者所知甚少⁠¹⁷。

仪器本身的来历同样曲折。1970 年，沈熊等人确定激光测速方向；1972 年 3 月，丹麦工业展览会在北京展览馆展出迪沙公司的一维激光多普勒测速仪，他们看到实物，坚定了自主研发的信心⁠¹⁷。1973 年底，清华与宁夏银河仪表厂组成联合小组；西方对华禁运，国内集成电路研究几乎空白，小组只好用晶体管电路代替集成电路，造出的仪器比国外的大许多，外壳由一位八级钳工手工制作；1975 年 6 月，正式样机研制成功⁠¹⁷。科博收下的正是这台样机，它至今还能运行⁠¹⁷。

论文的结论把一件仪器放大成一片矿区。他认为，这些“过时”的仪器不只是科学研究和博物馆的遗产，也是文化史、外交史、工业史与经济史的实物证据，“在这台激光多普勒测速仪的背后，有一片宏大无比的科学遗产之‘地矿’尚待发掘”⁠¹⁷。博物馆的使命，也就不止于告诉观众展品的用途和原理，而是要让观众“在一瞥之间，窥得科技、政治、经济和社会交织的历史复杂性”⁠¹⁷。2021 年 11 月 3 日他在系里报告这项研究，86 岁的沈熊也到了场。胡翌霖追问银河仪表厂 1981 年的产量；吴国盛总结时说，这台仪器的背景可以追溯到民国时期的清华和西南联大，当代史研究可能比古代史更难，因为研究者会把现实的价值考虑带进去，而科学仪器史研究还处在准备阶段，需要方法论和编史学的考虑，并与国外同行呼应⁠¹⁸。

在科博工作的几年，他经手过各式各样的秤：院系移交的台秤、单盘分析天平和电光分析天平，近年购置又迅速淘汰的电子精密天平，校友捐赠的戥秤、杆秤和弹簧秤；“百年器象”还专门辟出一角展示秤⁠¹⁹。新冠疫情居家期间，他在网上偶然看到一幅手持天平的正义女神像，想到秤既然是自古就有的器物，一定出现在不同时代、不同地域的图像里，几个月内就攒下了百余张⁠¹⁹。

2020 年 8 月 18 日，他在科博线上沙龙讲了约 80 幅图，分“阿努比斯、赫尔墨斯、米迦勒和尸毗王”“正义女神、天秤宫与占星学”“商人、医生与炼金术士”“成为科学仪器”四部分，最后以丢勒 1514 年的《忧郁一》和潘诺夫斯基对它的评论收尾；讨论中，吴国盛谈起了里乔利《新天文学大成》里秤的含义⁠²⁰。2021 年写成文章时，图像排成了一条线：古埃及《亡灵书》里称量死者的心脏，另一端放着玛阿特女神的羽毛；敦煌莫高窟北魏第 254 窟的壁画里，有人拿秤称尸毗王割下的肉；维米尔《持秤的女子》身后挂着一幅“末日审判”，女子的身影恰好挡住了画中称量灵魂的米迦勒⁠¹⁹。

秤什么时候成了科学仪器？他借用科学史家范·赫尔登（Albert Van Helden）概括的四条默认原则，认为是拉瓦锡把重量定为证明化学规律的尺度；拉瓦锡在《化学基础论》里提到的三台秤今藏巴黎国立工艺博物馆，其中一台灵敏度达 0.0001 克。他的结论是：“以拉瓦锡、贝采利乌斯男爵等为代表的化学家真正使秤成了现代科学必不可少的一种科学仪器。”⁠¹⁹ 他也坦白，这项研究只做到潘诺夫斯基所说的“前图像志的描述”或“图像志分析”，还没有达到“图像学的解释”⁠¹⁹。

“科学仪器”这个范畴本身，也成了他追问的对象。他译过黛博拉·沃纳（Deborah Warner）1990 年的名文《什么是科学仪器，何时成为，以及为何？》⁠²。2024 年 10 月他在系里报告“什么是科学仪器——来自中国的视角”，认为国际上的讨论集中在西方语境：清代宫廷的仪器到乾隆时期已经“礼器化”；民国的上海科学仪器馆经营种类“杂多”而非“精专”，那时的仪器带着“教育化”“通用化”甚至“娱乐化”的特征；1949 年以后，“科学仪器”才与科学、技术、生产、创新紧紧连在一起⁠²¹。2023 年他策划“不可限量——认识世界的种种维度”展，用一百五十余件计量和测量器物，把尺、秤、权、表摆到了一起⁠²²。

2024 年 3 月，刘年凯翻译的古尔德（Stephen Jay Gould）《时间之箭，时间之环：地质时间发现中的神话和隐喻》出版。原书 1987 年出版，由古尔德 1985 年在希伯来大学的演讲修订而成⁠²³⁠²⁴。出版前半年，他在系里介绍这本书：以亿年计的古老地质时间，被作家约翰·麦克菲（John McPhee）1981 年称为“深时”；古尔德用“时间之箭”和“时间之环”这对隐喻，作为解读伯内特《地球的神圣理论》、赫顿《地球理论》和莱尔《地质学原理》的钥匙⁠²⁴。箭是有方向、不重复的叙事历史，环是周而复始的内在规律⁠²⁵。

三位地质学先驱在书中各有位置。伯内特的卷首插图上，七个球体围成一圈，基督立在首尾相接之处，箭与环画在了同一张图里；赫顿一章题为“没有历史的机器”，其中一节追问“为什么深时的发现者否认历史”；莱尔则被称作“时间之环历史学家”⁠²⁵。赫顿 1788 年那篇论文的结尾常被引用：“我们这番探究的结果是：找不到开端的痕迹，也看不到终结的前景。”（本页据原文试译）⁠²⁶ 照古尔德的读法，正是这种无始无终的循环让赫顿得以设想深时，也让他看不见地球的历史。

这场报告会上的讨论，颇能见出系里的风气。博士后张晓天梳理了赫顿 1785 年论文里“世界机器”的机械论比喻和“地球是一个活体”的活力论比喻孰先孰后，刘年凯借“活体”补充了赫顿学医的背景；陆伊骊肯定古尔德是把内史与外史结合起来的典范，也担心“箭”与“环”的二分会被后人误解⁠²⁴。他自己则把后续研究分成四条线：古尔德研究、西方地质学思想史、时间研究和科学散文⁠²⁴。

译完古尔德，他又译了一部更厚的地球科学史。2025 年 3 月，他在系里介绍奥雷斯克斯（Naomi Oreskes）2021 年的《使命中的科学》，并回顾海洋科学史的研究⁠²⁷；中译本 2026 年 6 月由商务印书馆出版，共 800 页，追问冷战时期美国海军的资助怎样塑造了人们对海洋的“已知”与“未知”⁠²⁸。出版方在系庆上称，译者依托海洋学的专业背景完成了翻译；同一场系庆论坛上，他比较了冷战初期苏联、中国和美国关于“改造自然”与“改变地球面貌”的叙事⁠²⁹。

吴国盛 2017 年提出过一个判断：广义的科学博物馆有自然博物馆、科学工业博物馆和科学中心三类，三者“既是历时的，也是共时的”；中国只有第一类和第三类，“我国的科学博物馆事业可能完全漏掉了综合的‘科学工业博物馆’这个环节”⁠⁶。刘年凯 2025 年编译《科学博物馆学：博物馆与科学史》，书的简介同样从“历时性和共时性”说起⁠³⁰。他和科学史系硕士生王涛合写的一组论文，则回到档案里去找这“一环”的踪迹。

1944 年 2 月 24 日至 4 月 4 日，资源委员会在重庆求精中学举办工矿产品展览会，105 个单位参展，门口的计数器记下 171585 名观众，接近当时重庆市区人口的五分之一，茶楼的相声先生把展览会列为重庆“四大时髦”之一⁠¹。留言簿上，观众吴后升写道：“希望成立一科学工业博物馆，以借永久之观摩。”李约瑟参观后在《自然》撰文，希望这个展览会成为“中国科学技术博物馆的一粒种子”⁠¹。论文引了老师在《走向科学博物馆》（2016）里的这个判断，接着写道：“20 世纪上半叶的中国，展览会有推动科学博物馆建立的潜力——并且是自然博物馆与科学中心之间的科学工业博物馆这重要一环。”⁠¹ 这并没有推翻吴国盛的结论，而是补上一层：这一环不是没人想到，而是有人想过、做过，没有做成。

没有做成的原因，他们在另外两篇文章里追到了档案。重庆科学馆的建设始于 1941 年国民政府拟定的科学馆规程，1944 年的展览会直接推动了筹建，好让展品永久陈列；但选址多次变更，工程屡次中断，战时财政困难、军事优先，展品因保管失当逐渐损毁，最后由市政府移赠中国西部博物馆，科学馆成了“未竟的事业”⁠³¹。同一时期北碚的中国西部博物馆同样缺钱，却靠社会各界捐赠很快建成；两者结局迥异，作者认为差别在建设者的态度和努力⁠³²。

展览会这条线，最早其实出现在激光测速仪的故事里。他后来考察了 1953–1986 年外国在北京举办的工业展览会：它们多由 1952 年成立的中国国际贸易促进委员会与外方合办，既是贸易和外交的场合，也是技术交流的窗口，1972 年的丹麦工业展览会就让沈熊坚定了研制测速仪的信心⁠³³。2025 年他又报告了 1975 年在上海举办的英国机床和科学仪器展览会，认为中英双方存在“战略错位”；纪要记下了他的展望：20 世纪下半叶的工业展览会、科学仪器展览会是一个有待发掘的富矿⁠³⁴。

清华科博的永久馆舍预计 2027 年建成开放，展厅约 6000 平方米，设主展厅、清华厅和特展厅：主展厅讲中西方科学技术的发展，策展人是王哲然；清华厅讲清华理工学科的历史，策展人是刘年凯⁠⁸。他对记者说：“展厅中的每个展项，都诉说着清华科学家求真探索、攻坚克难的故事，我们不仅展示科技成果，更希望传递背后蕴含的科学精神与家国情怀。”⁠⁸ 一所大学怎样陈列自己的历史，人人都有意见。2025 年 5 月 26 日，科博请 13 位老领导、老专家座谈，吴国盛介绍了清华厅前后四版布展大纲；原党委副书记韩景阳提出，要处理好历史脉络与科研成果、参与成果与自主成果、人物主线与成果主线、群星闪耀与重点突出之间的主次关系⁠³⁵。9 月 30 日，清华厅布展顾问小组开第一次会议，刘年凯以布展大纲起草人的身份参会；专家们强调展览不仅要展示成果，更要展现科研历程，党委副书记过勇则要求展览以观众为中心、强化实物支撑⁠³⁶。

实物之外，他这些年攒下的另一种“藏品”是口述和档案。他访谈过沈熊谈激光测速，章光华谈工程力学研究班和超声速风洞，傅水根谈两台自制机床，王学芳谈工程力学系的水锤研究，还在《中国计算机学会通讯》上发表过唐泽圣、胡道元、谢树煜的访谈录⁠²。他主持中国科协老科学家学术成长资料采集工程的王大中院士项目（2020–2024），与游战洪合写过王大中与清华的核能研究，以及核研院低温核供热堆和高温气冷堆的研制⁠²；又与章燕申、高钟毓合写清华 1959–1976 年的静电陀螺研究，与博士后刘元兴合写 1982 年清华自制氦氖激光器的寿命研究⁠³⁷⁠³⁸。这些文章一篇篇落在了清华厅的时间轴上。

吴国盛是刘年凯 2018–2022 年的博士后合作导师，也是他供职的科学博物馆的馆长。师生之间的往来，大多落在具体的仪器和展览上：激光测速仪的论文 2020 年 12 月先在吴国盛的组会上宣读，吴国盛、马玺、司宏伟和几位研究生提了修改意见⁠¹⁷；吴国盛编的《科学技术史手册》（2023），第三十三章“美国科技史”由他执笔⁠³⁹。在思想上，他接过了老师划分三类博物馆的框架，又用重庆的档案给那“漏掉的一环”添上了一段前史⁠¹。

同辈里，王哲然与他同年进站，合作导师是张卜天⁠³；如今一个负责科博的学术部和主展厅，一个负责收藏部和清华厅⁠⁸。2022 年 5 月，硕士生李鸿宇在系里报告“为科学仪器立传还是为科学家立传？”，把他的激光测速仪研究和马玺为一台老旧高压蒸汽灭菌器写的“传记”举为仪器做主角的例子；胡翌霖提出可以有“仪器史的强纲领”，王哲然提醒不应以仪器传记否定科学家传记，刘年凯则和报告人讨论了“传记”与“生命史”的含义和译法⁠⁴⁰。

司宏伟也是同一时期吴国盛合作指导的博士后。2020 年 11 月司宏伟报告银河-I 巨型机，刘年凯作评议，提出银河-I 共有三台，第三台在涿州，若还保留，科博可以征集⁠²⁰；同年科博的“神机妙算——计算器具历史展”由司宏伟策展，他提供学术支持⁠²。刘骁 2021 年底进站，同样由吴国盛合作指导：2022 年刘骁报告民国气象学与国家主权，他和刘骁交流的是各地测候所用什么仪器；2024 年刘骁报告民国盐业与气象学，他建议把两浙盐务管理局的故事延伸到 1949 年以后，看清气象计划最后怎样落实⁠⁴⁰⁠⁴¹。合作者里，王涛是科学史系 2022 级硕士生，与他合写了重庆的系列论文⁠¹；刘元兴是科学史系博士后，与他合写氦氖激光器的历史⁠³⁸。

相关的学术名片合作导师吴国盛、同门王哲然、同门司宏伟、同门刘骁、同门胡翌霖、同门蒋澈、前辈李约瑟。另见吴门 · 雅典学院。