复原不是复制

据他译著上的译者介绍和清华大学科学史系年鉴，王哲然 1986 年生于北京⁠²⁠³。2005–2009 年，他在兰州大学数学与统计学院读数学基地班，2009 年进入北京大学哲学系读科学哲学硕士⁠⁴。吴国盛在博客上贴过当年 9 月的迎新合影，人名注里有“王哲然（09硕）”⁠⁵。三年后，吴国盛写道：“2012 年夏季，我名下的博士生 1 人，李文靖，硕士生 1 名，王哲然，毕业。”合影的注解是王哲然“继续跟随博主读博”⁠⁶。

2012 年 9 月至 2018 年 1 月，他在北大哲学系读科学技术史博士；2014 年 9 月至 2015 年 11 月，由国家留学基金委资助，到美国威斯康星大学麦迪逊分校科学史系联合培养⁠⁴。读博期间，他参加了吴国盛主持的国家社科基金重大项目“世界科学技术通史研究”中的一个子课题⁠⁴⁠⁷，又与北大科史哲的同学王筱娜合译了约瑟夫·阿加西（Joseph Agassi）以父子对话写成的物理学史《从古希腊到爱因斯坦》（2015）⁠⁸⁠⁶。2017 年 9 月 22 日，他在清华科学史系的午餐会上报告博士论文进展，题为“视觉图像的制造：文艺复兴透视法的起源与发展”⁠⁷。国家图书馆所藏的这篇博士论文题为《文艺复兴透视法的起源与发展》，218 页，著录“吴国盛指导”⁠⁹。

2018 年 3 月，他进入清华大学科学史系博士后流动站，合作导师是张卜天，不是吴国盛⁠¹⁰；出站报告题为《前现代欧洲机械发明的复原及其博物馆展陈研究》（2020）⁠¹¹。2020 年 6 月，他与蒋澈同时加盟科学史系任助理教授⁠³，2023 年 12 月晋升准聘副教授⁠¹²。他在清华大学科学博物馆的身份也随之变化：2020 年是研究复原项目的负责人，2021 年起兼任馆长助理，2025 年 9 月的报道称他为学术部负责人、永久场馆“主展厅”策展人⁠¹³⁠¹⁴⁠¹⁵。

王哲然早年发表的研究论文，有一篇问的是文艺复兴画家怎样把几何带进画面。他 2013 年在《科学文化评论》上发表的这篇论文，摘要写道，14 世纪起，粗糙的透视画法已经出现在欧洲绘画中，其中水平线怎样随远近变换的问题，构成了阿尔贝蒂（Leon Battista Alberti）发明透视建构法的直接动机。在《论绘画》里，阿尔贝蒂依据视觉金字塔原理重新定义了绘画，提出四步作图：确定画框和单位长度；确定中心点，对垂直线作投影变换；确定距离点，对水平线作投影变换；用对角线检验，确定“等头高地平线”⁠¹⁶。

王哲然的发现在第二、三步。他指出，这两步分别与阿尔贝蒂发明和使用的地平仪、视距镖两种大地测量仪器遵循相同的原理，“由此可见其透视建构法有其深刻的测绘学背景”⁠¹⁶。画家的几何，有一条根扎在测量大地的技术里。同一年他还写了介绍布鲁内莱斯基（Filippo Brunelleschi）的短文，次年又写了评介“霍克尼—法尔科论题”（Hockney–Falco thesis）的《从艺术直觉到科学证明》⁠⁴。

这条线索在 2019 年出版的《透视法的起源》中展开。此书列入商务印书馆“清华科史哲丛书”第一辑，与吴国盛《时间的观念》以及张卜天、胡翌霖、蒋澈的专著同时首发⁠¹⁷。按书的内容简介，他采用思想史与社会史相结合的方法，把透视法这门绘画技艺放回“自古希腊以降不断更新的视觉理论史”里考察，指出它与古希腊、中世纪阿拉伯、拉丁西方视学研究之间的传承关系；又分析“作为工匠知识的透视法”在文艺复兴时期产生的社会背景，揭示阿尔贝蒂、皮耶罗·德拉·弗兰切斯卡（Piero della Francesca）、列奥纳多·达·芬奇这第一代透视法研究者面临的理论挑战与困难⁠¹⁸。在他笔下，画家学几何不是附庸风雅：画面要成为可以测量、可以检验的东西，画家就得同时借来测量者的仪器和学者的视学。

元代道人赵友钦的《革象新书》有一篇“小罅光景”，讲小孔所成的光影，前人已有大量讨论。2014 年，王哲然在《自然科学史研究》上发表长文《赵友钦小孔成像研究来源初考》，指出此前学者没有注意到的一点：赵友钦研究小孔成像，是为了解释日食观测中的特殊现象⁠¹⁹。这一点改变了问题的性质。他写道，类似的研究在元朝之前的中国古代光学中没有先例，却是古希腊以降西方光学研究中的重要课题。文章列举相关文献，说明赵友钦的问题和方法，与 13 世纪之后的西欧学者一样，受到了阿拉伯光学的影响；进一步的考证又表明，郭守敬并不是赵友钦与伊斯兰科学之间的中介，这个难题最有可能由邱处机从西域带回⁠¹⁹。那批 13 世纪以后承接阿拉伯光学的西欧学者，正是同门晋世翔博士论文所研究的罗吉尔·培根（Roger Bacon）一代⁠²⁰。

日食时透过小孔落下的光斑，在欧洲视学里确实是老题目⁠¹⁹。1545 年，赫马·弗里修斯（Gemma Frisius）在安特卫普和鲁汶刊行的《论天文与几何半径仪》中印了一幅木刻：太阳的光线穿过暗室墙上的小孔，投到对面的屏上，图上注明是 1544 年 1 月 24 日在鲁汶观测日食；正文还提醒读者，按光学之理，屏上亏缺的方位与天上相反⁠²¹。把赵友钦放回这条跨越欧亚的视学线索里，王哲然的考证也提出了一个更大的问题：一部元代道书中的“亮点”，可能恰恰是知识流动的结果。

2016 年，王哲然发表《近代早期学者—工匠问题的编史学考察》。他说这是研究近代早期欧洲科学技术史和科学革命“无法绕开的史学问题之一”，要揭示学者和工匠如何相互借鉴、吸收、融合，并解释这一过程如何影响乃至决定了新科学的产生⁠²²。文章梳理了四种答案。齐尔塞尔（Edgar Zilsel）认为，近代科学家群体是学者与工匠融合的标志，吸收工匠的实验、量化方法和因果思维是新科学产生的决定性因素；潘诺夫斯基（Erwin Panofsky）强调科学与艺术的融合，人文主义者和工匠的合作引发了视觉表现技术的革命；霍尔（A. Rupert Hall）则认为科学革命始终没有超出学术思想内部，工匠传统的价值非常有限；帕梅拉·隆（Pamela O. Long）用“交易地带”超越了二元划分，在这类现实或虚拟的空间里，学者和工匠的身份变得模糊，经验研究得到重视⁠²²。

他自己的倾向，在透视法上看得最清楚。据科学史系年鉴对他 2017 年报告的纪要，他认为透视法的诞生是传统学者知识与文艺复兴工匠知识结合的产物，是一次跨智识阶层的“文化移植”⁠⁷。2021 年谈复原研究时他说，科学史界出现了“实践转向”“物质转向”，“我们越来越感觉到一个时代精英的科学理论的背后，实际上有一个数量更为庞大的工程师、工匠和手工艺人的群体”⁠²³。2024 年，陈多雨与胡翌霖讨论瓦特构思独立冷凝器的论文就引用了这句话⁠²⁴。

达·芬奇是他最常举的例子。他对《新京报》说：“达·芬奇并不是科学家，他是画家行会的一个艺术家”。他还解释，1400–1550 年一般被看作欧洲理论科学的“低谷期”，夹在 14 世纪运动科学与 17 世纪科学革命两座高峰之间，技术上却成就很高：依托水车、风车等省力机械的民用技术大规模应用，擒纵器让机械钟普及开来；在 19 世纪以前，科学与技术是“两条相互联系但各自发展的线路”⁠¹。这与吴国盛把科学与技术分开来理解的主张相通。

西文 optics 通常译作“光学”，王哲然主张译成“视学”。据年鉴纪要，他在 2017 年的博士论文报告中提出，理解透视法的起源，先要理解西方视学传统的整体脉络；他从词源、研究对象、编史学和西学东渐史几个角度论证这个译名，指出自欧几里得（Euclid）以来，视学经历了希腊化、阿拉伯、欧洲中世纪晚期三次主要变革，每一次都为透视法贡献了必不可少的理论要素；他借用弗洛里斯·科恩（H. Floris Cohen）的“文化移植”概念，把历次变革看作地域之间文化移植的结果⁠⁷。2019 年 9 月，他在第五届全国翻译史高层论坛上作大会报告，题目就是“光学还是视学——optics 译名刍议”⁠¹⁷。这个词后来也出现在同系鲁博林《托勒密〈地理学〉研究》的介绍里，书中讨论托勒密（Claudius Ptolemy）制图与“古代天学、地学与视学”的关系⁠²⁵。

三次变革中的最后一次，是 13 世纪拉丁西方的透视学（perspectiva），也就是晋世翔以罗吉尔·培根为题的博士论文所处理的领域⁠²⁰。两位同门的研究因此前后相接：晋世翔追问中世纪人怎样解释“看见”，王哲然追问这套学问怎样在文艺复兴画家手里变成作图的技艺。他在清华给本科生开的课，也从“中世纪科学技术史”讲到“西方古代中世纪科学史”⁠¹⁷⁠¹²。

译名之争背后，是对时代错置的警觉。2013 年秋，吴国盛专为自己的研究生开设的讨论课上，刘任翔报告“反辉格编史学的贫困”，引起争论；据吴国盛在博客上的转述，王哲然认为辉格史的出现与新教对寓意解读的消解，以及随之而来的党争史、宗派史有关⁠²⁶。几年后他专门研究了中世纪的寓意解释法：在这种观念支配下，自然物、历史和造型艺术被理解为具有肉体性、字面性的造物，需要借寓意引申出属灵含义，逐渐蜕变为象征或符号⁠²⁷。中世纪人“看”自然的方式，与透视画家“看”世界的方式，相隔的不只是几何。

今天博物馆里的“科学仪器”，在历史上并没有一直被这样统称。2020 年 12 月，王哲然在系学术例会上报告“‘数学仪器’与‘哲学仪器’：一种理解仪器史的视角”。据年鉴纪要，他指出科学史家和博物馆研究者至今无法就“科学仪器”的定义达成共识；作为统称的“科学仪器”出现于 19 世纪中叶，此前通用的是“哲学仪器”和“数学仪器”。前者指望远镜、显微镜、空气泵等 17 世纪诞生的新仪器，代表一种全新的自然探索方法；后者指日晷、星盘、四分仪等计时、测量、计算工具，是传统数学实践的延续。他主张在仪器史研究中恢复这一区分，借以思考现代早期科学的特征⁠³。

这一判断也落在课堂上。2021–2022 学年春季学期，他开设本科生课程“科学仪器史”和研究生课程“科学物质文化研究”，把学生带进科博的库房，让镜式检流计、六分仪、18 世纪的约翰·卡夫（John Cuff）日光显微镜成为“教具”⁠²⁸。他在 2021 年说过：“过去，我们的科学史研究比较强调概念和思想本身变迁，我们一般认为像工具、仪器，工艺或者这些与技术相关的内容是比较次要的，它们是思想的副产品。”⁠²³2022 年 4 月，中国科学技术史学会科学仪器史专业委员会成立，吴国盛任主任委员，王哲然任副主任委员兼秘书长，并作“科学仪器史研究之回顾与展望”的报告，从战后的历史性科学仪器世界名录计划和仪器史先驱多马（Maurice Daumas）讲起⁠²⁹。他还为吴国盛编的《科学技术史手册》撰写了“科学仪器史”一章⁠³⁰。

近年他的仪器研究转向中西之间。2024 年，他调查了 32 件康乾时期清宫“进口”科学仪器，确定出 16 位欧洲制造者，其中英国 12 位、法国 4 位⁠³¹。2025 年，他研究故宫所藏卡斯帕·沃佩尔（Caspar Vopel）制日月星晷仪：这是已知最早进入北京宫廷的西洋科学仪器之一，全球仅存同类器物六件；他依据金尼阁（Nicolas Trigault）1616 年的信函等文献重构其流传，它原属科隆大主教，由金尼阁使团募集仪器时获赠，1623 年随汤若望（Johann Adam Schall von Bell）来到北京⁠³²。

清华科博筹建之初，馆长吴国盛就把“造”列为收藏的三条途径之一，委托王哲然组建团队做复原研究⁠³³。2019 年，达·芬奇机械发明复原项目立项⁠³³。团队做的第一件，是达·芬奇在《大西洋手稿》中改造的里程计：他延续了维特鲁威（Vitruvius）的思路，把圆周率取为 22/7，换算成佛罗伦萨的长度单位，并增加了表盘读数⁠³⁴。这件复原品在 2020 年 9 月开幕的“神机妙算——计算器具历史展”中展出，同展的还有宋代记里鼓车的复原品，以及席卡德（Wilhelm Schickard）、帕斯卡（Blaise Pascal）、莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz）计算器的互动模型⁠³⁵。他为此写过帕斯卡计算机的论文，称它是第一台获得专利的计算机⁠³⁶；2021 年，他名下获得 10 项专利，多为这些计算机和记里鼓车的模型与展示装置⁠³⁷。

2021 年 10 月 21 日，“直上云霄——列奥纳多·达·芬奇的飞行与工程机械展”开幕，展出 25 件复原品，展期到次年 5 月 8 日⁠³⁸。他在开幕式上说：“达·芬奇和他的手稿是一把打开西方科技史的钥匙，是一个连通古代、中世纪和现代的奇异迷宫。”他提醒观众不要无限夸大达·芬奇的理论成就，又主张把每件模型“视为他的一份思想切片”⁠²³。

接受《新京报》采访时，他说复原“跟艺术上的临摹或者仿造不一样，不是对照实物复制，而是创造，是一个从无到有的过程”，并讲了四个步骤：先研究手稿、文字记录和现代学者的成果，再请机械设计师建模，然后由制作师傅把设计图改成可加工的工程图纸，再到车间加工⁠¹。课堂上，他开设“科学史专题实践”，带学生做达·芬奇的空气螺旋直升机⁠²³。2023 年秋，他策划的“哥白尼的生平与成就”展，又展出了依据第谷（Tycho Brahe）、开普勒（Johannes Kepler）著作复原的视差仪、纪限仪、天堡等 5 件仪器和建筑模型⁠³⁹⁠⁴⁰。

2025 年 4 月，他把这些经验上升为方法论。据年鉴纪要，他把书面文献称为“第一史料”，器物遗存称为“第二史料”，复原研究的成果则是“第三史料”；他回顾塞特尔（Thomas Settle）、德雷克（Stillman Drake）等人在 1960–1970 年代对伽利略（Galileo Galilei）实验的复原，认为实验史学由此突破了柯瓦雷（Alexandre Koyré）式思想史的局限，又举普林西比（Lawrence M. Principe）与纽曼（William R. Newman）复现炼金术实践、西布姆（H. Otto Sibum）重演焦耳（James Prescott Joule）热功当量实验等例子⁠⁴¹。同年 7 月，他在第 27 届国际科学技术史大会上报告“超越替代品：科学博物馆中作为教育工具的科学仪器复原”⁠⁴¹。

北宋苏颂主持建造的水运仪象台，集观测、演示、报时于一身，原物早已不存，只留下《新仪象法要》⁠⁴²。1953 年，清华大学的刘仙洲就提出过复原构想⁠⁴³。难点在枢轮：受水壶能否独立于枢轮转动，形成了“翻斗”与“定斗”两种方案。20 世纪 60 年代，李约瑟（Joseph Needham）、康布里奇（Combridge）和伯斯塔尔（Burstall）已为此争论，后来翻斗方案占了上风；90 年代以后，李志超、孙小淳、唐晓强等人又以定斗方案做了 1/3 大小的模型⁠⁴⁴。2021 年 11 月，科学史系和科学博物馆召开水运仪象台学术研讨会，孙小淳、林聪益、胡维佳等各陈其说⁠⁴²。

王哲然与徐思源从文本和受力两头入手。他们考证《新仪象法要》中的“铁鹤膝”，认定它既不是李约瑟设想的“铁链”，也不是其他学者推测的弹簧直杆或 X 形金属条，而最可能源于农业机械龙骨车的部件“鹤膝”：由单个铁制“鹤膝”串成链条，连接关舌与天衡⁠⁴⁵。他们又与王禹衡、唐晓强对两种枢轮方案做受力计算，结论是两种方案都会不可避免地违背原文，“与原文是否符合已不适合作为评价复原方案优劣的唯一标准”；对博物馆而言，模型能否长期稳定运行也是重要考量，定斗方案中枢轮等部件承受的冲击更小⁠⁴⁶。2023 年 11 月，林聪益在科博讲翻斗与定斗之争，提出以“洪”蓄水的新方案；王哲然从原文“每受水一壶过，水落入退水壶”出发，对他的结论提出了疑问⁠⁴⁴。

2024 年 3 月，在马普科学史研究所所长薛凤（Dagmar Schäfer）参加的比较方法座谈会上，王哲然拿 11 世纪的《新仪象法要》与 12 世纪加扎利（al-Jazari）的《精巧机械装置的知识之书》对照，看不同文明怎样描述和绘制机械结构，为复原研究找思路⁠³¹。同年 5 月，他在系里报告主展厅的初步设计。据年鉴纪要，拟复原的等比例全功能水运仪象台采用翻斗方案、青铜枢轮；鉴于近年研究表明“正本”的天柱传动只用于元祐三年（1088 年）的大木样，并非元祐七年（1092 年）正式落成的仪器，科博将改用“别本”的“天梯”传动；展厅还要如实呈现国内外的复原研究史，以资反思⁠³¹。2025 年的报道称，这一复原项目的首席科学家是林聪益⁠⁴³。

王哲然的硕士和博士导师都是吴国盛：吴国盛在博客上称他为“我名下”的硕士生，国家图书馆所藏博士论文也著录“吴国盛指导”⁠⁶⁠⁹。博士后阶段的合作导师是张卜天⁠¹⁰。毕业后，他在吴国盛任馆长的清华科博里承担“造”的工作，又与吴国盛一起参与创立科学仪器史专业委员会⁠³³⁠²⁹。胡翌霖在《媒介史强纲领》书末的致谢中把他列为“同门”，同列的还有张卜天、晋世翔、蒋澈等人⁠⁴⁷；2013 年那场辉格史辩论，胡翌霖与他都参加了⁠²⁶。2021 年秋，胡翌霖请他在自己的“技术通史”课上代讲一次，原意是配合系里正在举办的达·芬奇机械展，他实际讲的是中世纪技术史⁠⁴⁸。

与他研究最近的同门是晋世翔。王哲然说的视学三次变革，最后一次正是晋世翔研究的 13 世纪透视学⁠⁷⁠²⁰。另一位同门蒋澈与他同月任科学史系助理教授，两人的专著同在 2019 年列入“清华科史哲丛书”第一辑⁠³⁠¹⁷。同事之中，司宏伟策划“神机妙算”展，2021 年与他合讲三联中读《神机妙算：全球计算器具的演变历史》⁠³⁵⁠³⁷；刘年凯负责科博收藏部和“清华厅”，他负责学术部和主展厅⁠¹⁵；林聪益是水运仪象台复原的首席科学家，二人在翻斗与定斗之争上并不完全一致⁠⁴³⁠⁴⁴。思想资源上，他借用弗洛里斯·科恩的“文化移植”和帕梅拉·隆的“交易地带”来解释知识怎样跨越地域和阶层⁠⁷⁠²²。

相关的学术名片老师吴国盛、合作导师张卜天、同门晋世翔、同门胡翌霖、同门蒋澈、同门司宏伟、同门刘年凯。另见吴门 · 雅典学院。