中国人发明了造纸术、印刷术、指南针、火药，合称“四大发明”，这是我们耳熟能详的，但在国际上，四大发明的发明权问题却长久以来都有争议。“中国的文化遗产太多，而我们自己也没有清晰的名录，很多时候并没有给予很好的关注和保护。”科学技术史专家潘吉星先生说。他长期致力于中国古代四大发明的系统研究，历经三十多年的研究和写作，完成了《中国火药史》，于去年出版。该书理清了火药和火器技术在中国的起源与发展，以及在世界范围内的传播和影响，可以说彻底平息了火药发明权的纷争。
为什么说火药是中国人发明的
“火药由硝石、硫磺和炭混合而成，而中国人是最早发现并提纯硝石的。”潘吉星说。公元前三世纪秦汉之际，中国的医药学家已经发现硝石能够治病，可以用于内服和外敷。长沙马王堆汉墓出土的《五十二病方》是世界上迄今为止有关硝石的最早文献记载。“是中国人最早提纯了硝石，去除了它的毒性来作为药品。这就为火药的发现奠定了基础。而其他国家都是在一千年之后才知道硝石。”
潘吉星说，原始火药是由唐代炼丹家在“伏火”中无意间发现的，经历了五代十国的混战，各军事集团逐渐意识到了这种危险混合物的潜在军事价值。经过有意识试验和演化发展，初级火药进一步成为固体火药，成了战场上的有力武器。13世纪，蒙古大军远征欧亚，所到之国皆望风披靡。莎士比亚曾在《亨利四世》中写道：“人们不该把制造火药的硝石从善良的大地的腹中挖掘……”蒙古的远征也将中国的火药、火器技术流传到亚、欧一些国家，引发了西方的武器技术变革。
“中国是最早拥有专业火箭部队的，588年前，‘火箭军’这个词已经在中国出现了，司令是郭侃，唐代名将郭子仪的后代。明成祖时，拥有军队270万人，其中10%是火器手。”潘吉星说，欧洲早期的火器是模仿中国的。明中叶以后，中国的火器技术发展停滞不前，而欧洲迎来了科技大发展，火器技术逐渐超越中国。“近代以来，中国炮还一直是前膛炮，每打一炮都要停顿五分钟；欧洲人研发出了后膛炮，装填火药不会耽误前膛发射，这就实现了连发。在争分夺秒的战争当中，优劣显著。”另外，欧洲人很重视对弹道学和瞄准技术的研究，使得发炮命中率远远超过了单纯依靠经验的中国发炮手。
在国际上，关于火药的发明权问题曾经颇有争议，有印度发明火药说、拜占庭发明火药说、欧洲发明火药说。潘吉星在《中国火药史》中一一予以批驳。“在第11至第14版《大英百科全书》中关于火药的词条还是错误的说法。”潘吉星说，印度发明火药说是由于古代文献的词语语义演变造成的翻译错误，以及神话传说的夸大，并无可信度。印度本土最早出现的火器出现在蒙古军西征之后。
先前欧洲还有一种观点，认为拜占庭人为抵抗阿拉伯人入侵而发明的“希腊火”中含有火药，并且是由火箭发射的。经潘吉星考证，希腊火是一种手持泵，从前部喷出火焰。“火箭是点着之后飞出去，而希腊火是点着之后还拿在手里，只有火喷出去了。很明显这不是火箭，《大英百科全书》采纳这种说法是完全错误的。”
14世纪时，英国人罗杰·培根在信中写到了中国鞭炮。炮兵中校海姆对培根的拉丁文信件原文作了人为的篡改和加笔，捏造出欧洲发明的“火药配方”。“我根据培根信件的原手稿，厘清了海姆篡改的每一个字，这就证明了培根的火药知识来自中国，只不过他第一个在欧洲做了介绍。”
随着李约瑟和潘吉星的研究成果问世，火药是中国人发明的观点得到了国际公认。
受达尔文影响，走上科技史研究之路
上世纪50年代，潘吉星大连理工大学化学工程专业毕业后进入化工企业工作。“1957年，我是留苏预备班的学员，准备去列宁格勒大学进修。恰逢中苏关系紧张，没能成行。”潘吉星随后进入了北京化工学院（今北京化工大学），开始了大学教书生涯。
那时，他对科学史很感兴趣，有一次想去参加一个相关学术会议，请假却没有得到批准。潘吉星硬是跑去参加了会议，没想到却因为自己的“不服从”被判处劳动改造一年。他被送到北京郊区，跟农民一起放羊。
劳动改造期间，早班、中班下班之后，潘吉星就去图书馆找达尔文的书来读。“起初我是想研究一下如何养羊，达尔文写过如何培育羊的新品种。读得多了我发现，达尔文对中国古代科学的评价非常高。达尔文不懂中文，他委托大英博物馆一位懂中文的馆员帮他抄录中国古书，李时珍的《本草纲目》等。在《物种起源》中，达尔文引自《本草纲目》等书的内容多达一百多条，涉及金鱼、鸡、牡丹、竹子等。”这引起了潘吉星的极大兴趣。1959年《物种起源》问世100周年，潘吉星在《科学》杂志发表了一篇两万字长文，考证达尔文对中国古书的引用借鉴。这篇文章反响很好，引起了时任中科院副院长竺可桢的注意。潘吉星开始真正涉足科技史领域。
“当时我已经解除了劳改，得到平反。”潘吉星被调入中国科学院，做科技史研究。他选择了与化工相关的造纸和火药为主攻方向。潘吉星认为，研究科学史的人需要有理工科的知识背景。“做科技史的研究，不仅要查资料，还必须懂业务，有实证、实验精神。历史学家做科技史研究是很难做好的。”潘吉星曾经实地研究过“土火箭人工降雨”，火箭发射到高空的每一个过程他都要研究清楚原理和操作方法，并拍照、画图记录。“画图比拍照更好，拍照不可能把内部结构拍出来，而画图可以。”潘吉星用来画图、记录的笔记本多达四十多本，他给每一本都制作了目录。
笔记之外，更多的是写满了字的小卡片。“我研究一样东西，就要把所有与之相关的都弄清楚。每说一句话，背后有很多卡片资料做后盾，那么这句话说出来才会有根有据，谁也反驳不了。”潘吉星说。科学史研究是一门综合性的学问，不单是自然科学历史，还包括语言学、考古、文字学、文献学，这些内容科学史专家都得懂。做研究时，他要求自己必须掌握第一手文献，如果需要引用外文文献，就找到原始资料自己翻译成中文。潘吉星很有语言天赋，除了做研究必需的几种外语，他还会说十几种方言。“我去实地考察时，走到哪里就说哪里的方言。上世纪50年代的时候，农村人听不懂普通话，也不会说，很多科研工作者去考察时要带翻译，我是不用的。”潘吉星告诉记者，语言是科技史研究的基本功，西方学者对中国古代科技的很多误解是翻译错误造成的。
中国四大发明研究现状
潘吉星对火药、火器的研究从1980年开始，历时32年，爬梳了十余语种文献史料，于2012年完成初稿，2016年出版了《中国火药史》一书。全书86万字，以火药和火器技术史为研究对象。最初潘吉星将其命名为《中国火药火器史》，“火药发生作用是要通过火器的，火器是火药发挥威力的载体”，因此研究火药就不能避开火器。
“四大发明对人类的影响太大了。有很多外国人跟我们争夺四大发明的发明权，作为中国的学者，我有义务保卫它，证明它的基因来自中国。《中国火药史》就对中国人发明火药给出了板上钉钉、无可辩驳的证明。”潘吉星说，中国的文化遗产太多，往往自己也没有做深入研究。至今四大发明的发明权也并没有全部得到国际公认。
“墨西哥认为指南针的最早发明者是他们的祖先印第安人”，指南针由中国人发明的证据还需要中国学者继续寻找考证。过去，国内的指南针研究由史学家王振铎掌舵，他复原了指南车、记里鼓车、候风地动仪等百余种古代科学仪器模型，如今通行的司南指南针复原模型就出自王振铎之手——磁石呈勺状，靠勺柄指明方向。潘吉星的司南复原图则缩短了勺柄的长度，“这样重心会稳一些”。潘吉星介绍，国内最早记载有旱罗盘的文献资料是北宋沈括的《梦溪笔谈》，实证是出土于江西临川南宋古墓的罗盘俑。“俑人手里拿的是旱罗盘，说明在南宋已经有了。这个旱罗盘与西方（法国人）最早的罗盘构造完全一样。”潘吉星说，在此之前的发明过程，还需要更多研究。
