过去我们总爱说“四大发明”很伟大，但是，在我看来，中国历史上最伟大的发明是瓷器。这一讲，我们以瓷器为例子，来说明伟大发明的特点和能量的作用。虽然我在过去的专栏里也谈到了瓷器，但是重点放在发明的过程上，今天我们重点讲讲它背后反映出的一些规律性，特别要从预先要求和自然结果上介绍技术之间的网状联系，以及发明的必然性和偶然性。

为什么我说瓷器是中国历史上最伟大的发明？因为它在下面几个方面有独特性。

首先，瓷器的发明特别难，要知道欧洲人到了18世纪才做出来，那时瓦特已经改进出万用蒸汽机了。如果问大家宋代烧窑的工匠和瓦特谁了不起，大家一定说是瓦特，但是从欧洲发明这两样东西的时间来看，差不多。那发明瓷器为什么这么难呢？

我们虽然总是说陶瓷、陶瓷，其实陶和瓷是两回事。从材料上讲，陶器就是把普通的黏土捏到一起烧结实了，这就如同下雪天把带有泥土灰渣的雪捏成一个雪球，它既不结实，也不纯粹。

而瓷器则是将特殊的黏土（高岭土或者叫做瓷土）烧化了再冷却形成一种新的材料。这就如同将特别纯净的雪融化成水再凝固成冰。冰的强度不仅比雪球高多了，而且有很多雪球没有的性质。

人类烧制陶器的历史有几万年，而且烧制陶器的黏土也遍布全世界，因此全世界各个文明都独自地发明了陶器。但是瓷器却不同，从中国在西晋前后发明原始的瓷器，到19世纪初德国人麦森“再发明”出瓷器，中间相隔了大约1500年。

1500年是什么概念？比我们距离唐太宗或者穆罕默德的时间还长。在这么长的时间里，已经掌握了蒸汽机技术，能制造显微镜的欧洲人居然造不出瓷器，可见发明它的难度有多大。

发明瓷器难的原因，用我们所讲的“预先要求”的理论很容易解释，就是要想发明瓷器，需要具备的条件特别多。

首先，烧制瓷器的高岭土不是一般的黏土，虽然它在地球上的储量并不低，但它毕竟是一种矿，需要探测开采，而且在五个早期文明中心（美索不达米亚、古埃及、古希腊、古中国和古印度），只有中国有。高岭土储量最大的地区是美洲，但是那里的文明太落后，用不上。

其次，瓷器的烧制需要很高的温度，因为它的过程其实是将高岭土烧成半熔岩的状态，再冷却凝结成瓷器，因此这个温度至少要1100度～1300度。也就是说，一种文明必须要进入到能够冶铁的文明程度，才可能烧制瓷器。

当然，仅仅能达到炼铁的炉温依然不够。冶铁不需要在大范围、长时间维持很高的炉温，过去的土高炉都比较小。但是烧制瓷器却需要非常大的炉窑，中国烧制越窑瓷器的古瓷窑可以依山而建，长达近百米，烧窑的时间，一烧就是几天，甚至更长。

要维持这么大的瓷窑长期高温，首先要有足够的能量（木柴、木炭等）使用，而且还要保证能量使用的效率很高，否则烧出来的瓷器就太贵了。因此，能烧制瓷器的文明需要有足够高的创造能量和利用的水平，而且还要有足够的燃料使用。仅最后一个条件在美索不达米亚和古埃及就无法满足，因为那里没有大片的森林。因此，烧制瓷器对技术的要求比冶铁要高得多。

最后，瓷器的烧制还有很多偶然的因素，我们这里只举一个例子，那就是：如何解决瓷器渗水的问题。今天我们都知道瓷器表面的釉起到了这个作用。但是给瓷器上釉又是怎么发明的呢？这就有很大的偶然性在里面了。

中国古代的陶工在烧制陶瓷时，无意中发现木炭屑偶然地溅到了烧热的瓷器表面，产生了还原反应，形成了釉面。当然，这种反应要在很高的温度、相对封闭的空间中才会出现，烧制一般陶器（炉温不到1000度），是不会出现的。

上釉这件事在一开始未必给陶工们带来了惊喜，因为本来白净的瓷器变成了表面沾上褐色“粘稠物”的丑八怪。但是这样一来，烧出来的东西就具有了防水功能，这成了一个额外的发现。

当然，如果靠碰运气，靠木炭屑溅出一个自然上釉的瓷器，那个成功率也太低了，这就如同让你解方程，你不知道怎么解，反复拿不同数字凑答案，不知道要凑多少次才能找到。

中国工匠的过人之处在于，他们发现了可以重复获得成功的方法，也就是让陶坯在烧制以前先浸泡在混有草木灰的石灰浆中。这样烧出的瓷器表面都有一层釉。这就如同找到了方程的解法。

很多人问，发明和发现有什么区别？发现木炭屑溅到高岭土坯子上能形成釉面，这叫发现，因为是以前不知道的现象。找到一种方法，能够重复地制造出上釉的瓷器，这叫发明。发明的本质不在于是否第一个发现了现象，而在于找到一套行之有效的方法、确定性的方法，保证成功率。

从瓷器的发明，我们还可以体会到偶然性和必然性的关系。瓷器诞生在中国具有很多的偶然性因素，比如中国正好是一个文明水平比较高的国家，同时具有高岭土，古代中国植被丰富，不愁燃料供应，恰好中国又有一些爱琢磨的工匠发明了草木灰上釉法。这些缺一不可的因素凑到一起，偶然性很大，这多少都有很多运气的成分在里面。

但是，偶然性的背后常常有着必然性。高岭土在世界上并非储量很少，在中国这么大的地区被发现并不偶然；中国当时已经具有了较高的文明程度，能够冶铁，这也具备了发明瓷器的条件。只是上釉这件事让中国人花了上千年时间才掌握（古巴比伦和古埃及人在公元前一千多年就发明了上釉技术），否则的话，瓷器可能会早出现几百年。

因此，当上面这三个主要条件都具备后，中国人发明瓷器是早晚的事情，这就是必然性。当然，必然性的背后，是中国人能量的获取和利用水平。

除了“发明特别难”，瓷器的第二个特点就是用途特别大。虽然在过去它主要作为盛器使用，但是后来的用途越来越广。在我们通常的印象中，陶瓷是最好的绝缘材料之一，电线杆和变电站的高压电线的绝缘瓷芯都是用陶瓷制作的。

到了上个世纪七、八十年代，科学家们又发现混有特殊金属氧化物的瓷器在低温下呈现出超导的特性。此外，陶瓷由于能够耐高温，化学性质稳定，是航天飞机等特殊仪器的隔热材料。

瓷器的第三个特点是影响力广泛，经济意义大。

瓷器的第四个特点是难以替代性。相比其它的盛器，瓷器轻巧，耐用，相对比较结实，能做成各种形状，因此在古代的世界里，它是最好的做盛器的材料。由于热稳定性好，不像玻璃那么容易炸裂，因此即使是玻璃也竞争不过它。

此外，瓷器的表面可以做得很漂亮，除了日常使用，还可以做成摆件和玩器。这些是瓷器独一无二之处，靠着这一点，瓷器在被发明之后的一千多年里，在中国的经济和生活中占有极为重要的地位。

但是，中国历史上的这种统治性地位带来的一个问题，就是它抑制了另一种材料——玻璃的发展。很多人以为玻璃是西方人发明的，清代才进入中国，其实中国早在西周就能制造玻璃了。从发明的难度来讲，玻璃属于青铜时代的产物，远比瓷器容易。在玻璃出现后的几百年，中国人使用含重金属（铅钡等）比较高的玻璃，做各种装饰品，因为那种玻璃颜色比较丰富，当时人们称它为琉璃。当然，中国人也用玻璃做了少量的盛器，一直使用到隋唐。

到了宋代以后，瓷器发展起来了，那些并不算好看，还容易碎的玻璃完全竞争不过瓷器，便被淘汰了。这原本对中国人的生活以及社会的发展也没有什么影响，但是在欧洲到了16世纪，玻璃的用途开始大爆发，特别是对科学研究产生了重大的影响，各种光学仪器和物理化学实验设备，都是玻璃制作的。因此，今天有一种观点认为中国近代科技不发达，是因为弃用了玻璃。关于这一点是否正确，我们不好下论断。但一种技术会抑制另一种技术却是不争的事实。