由於工作需要，筆者在2018年8月前往日本山口縣萩市，即原長州藩藩廳所在地，探訪日本趣事秘聞。剛一進入著名的明倫博物館（原長州藩藩校遺址，如今改為博物館），便發現一張有趣的江戶時代畫作。
這幅水墨畫中，一名西洋男子坐在東方式的石階上，手中捏著一個如同核桃的果子，抬首望著後面的樹木，若有所思。「這是在畫什麼呢？」我問了問身邊的工作人員，卻得到一個始料未及的答案：「這是描繪牛頓被蘋果砸到，發現萬有引力的畫作」。見我滿臉疑惑，工作人員又補充：「日本人當時沒有見過蘋果樹，所以樹木的繪畫方式就融合了一些日本杉樹的特徵。」
「當時的日本人，就已經知道牛頓與萬有引力的故事了？」
「當然知道，日本人從荷蘭人那裡學到了很多知識。」
不僅是畫作，明倫博物館裡展出的各項江戶時代實物，如座鐘、手搖扇、天文球、天狗眼鏡（近視鏡）都足以證明江戶時代的庶民生活早已有了西方科技的浸淫。不禁恍然大悟，一直以為江戶時代閉關鎖國、愚昧無知、科技落後，然而真正無知的卻是想當然的自己。
奇技淫巧：
江戶日本對待科學的實際態度
早在明治維新開始之前，日本人就已悄然開啟「西化」之路。
鴉片戰爭後，清人魏源《海國圖志》傳入日本，東洋第一大國清朝戰敗的消息讓日本人大為震驚。為了應對突變的國際局勢，日本江戶幕府與各地諸侯都開始想方設法充實「海防」，並著手引入西方科技。在這一過程中，西南各藩由於頻繁與國外貿易，最早產生憂患意識，也誕生了最早的「西洋事業」。
薩摩藩集成館
1851年，薩摩藩第28代藩主島津齊彬開始建設「集成館」，不僅涉足火炮製造、西式帆船製造、武器彈藥等軍工行業，也廣泛涉及紡織、食品、煤油燈等民生行業；1856年，長州藩也不甘落後，按照荷蘭人傳來的圖紙建成了西式制鐵高爐與制鐵所，並先後採取俄國造船技術與荷蘭造船技術建成「丙辰丸」、「庚申丸」兩艘日本最早的近代化軍艦，具備了一定的作戰能力；1859年，肥前藩則建成三重津海軍所，設置了造船渠與船隻修理設備，日本近代第一艘純國產蒸汽船「凌風丸」就是在這裡製造完成。這些產業遺蹟成為明治維新之前「富國強兵」與「殖產興業」的代表作，在2015年以「明治產業革命遺蹟」之名聯合申請為世界文化遺產。
應該說，之所以能迅速接受西方事物，還是因為日本人很早就對西洋產品有所了解與使用。
江戶時代庶民使用的科技產品
從這張江戶時代的雜貨小廣告可以看到，當時日本的庶民階層已經可以買到一些有趣的西洋產品作為日常消費品。
「櫓時針」是座式擺鐘，由於鐘身像一座微縮版的瞭望樓（櫓）而得名，鍾內有一垂下的鐘擺搖動計時；「天狗眼睛」則是近視鏡，專門為鼻樑低矮的日本人設計；「顯微鏡」在1750年左右由荷蘭商人引入日本，到1781年日本人自己也模仿製造出第一台國產木製顯微鏡；「寒暖計」便是溫度計，也是由歐洲傳來、隨後迅速國產化；「無盡燈」則是由日本人自己發明的自動添油式油燈，通過發明家田中久重的巧妙設計，煤油燃盡以後，氣壓變化會把儲存罐的煤油擠到燃點，從而使燈可以持續不斷地燃燒下去。不妨想像一下，一個江戶時代的町人（市民）家庭可以擁有這樣的器具，不得不說江戶日本對於「奇技淫巧」有著狂熱的喜愛。
「櫓時針」
田中久重也成為後世的重要人物。1850年代，他被肥前藩藩主鍋島直正看中，受邀前來指導藩的各項西洋化事業，參與製造了日本最初的蒸汽車和蒸汽船模型。在出仕肥前藩期間，他在制鐵高爐的設計建造、蒸汽船「電流丸」的蒸汽缸製造、國產蒸汽船「凌風丸」等多項重大工程中擔當重任。明治維新以後，他享譽為明治時代的「東洋愛迪生」，來到東京芝浦開設「田中製作所」，這個製作所後來以「東京芝浦」的簡稱為號，成為大名鼎鼎的「東芝」集團。
應該說，對於江戶日本而言，數學、天文學、物理學這些學問從來不是「奇技淫巧」，而是正經學問。日本17世紀數學家關孝和（1642-1708）曾任江戶幕府的要職「勘定吟味役」（審計官），在實際生活中接觸大量數學問題而走上研究之路。關孝和以中國宋代的「天元術」（即代數）為基礎，在1674年所著《發微算法》中第一次提出「點竄術」，使得東方算術法可以表達如同微積分、線性代數的各類概念，1712年所著《括要算法》更是提出現代數學的伯努利數、二項式係數等概念。關孝和的弟子及再傳弟子形成日本數學的「關流」，這也成為日本數學能夠順利與西方數學交匯的起點。
關孝和之所以對數學精通，是因為幼年時期熟讀日本數學啟蒙書籍《塵劫記》。《塵劫記》由江戶初年的數學家吉田光由執筆，書中囊括了數詞、各種計量單位、九九乘法表等基礎的數學常識，也講解了面積、體積等實際問題，網羅日常生活中所需幾乎全部數學運算。後人不斷為《塵劫記》加以豐富與改版，乃至配以插圖，到明治初年已經累計有300多種版本出版，是江戶時代普通孩子們的必讀書目。
雖然並不是每個人都能成為關孝和這樣的數學家，但普通人的文化水平也不可小覷。嘉永年間（1848-1854），江戶町人的就學率已達到70%-86%，而同時代英國的主要工業城市不過20%-25%，俄國的莫斯科只有20%。據近江國神崎郡北莊村的名簿記載，幕末全村有91%的村民曾在寺子屋學習，6歲以上可以書寫自己名字的比例男性達到89%，女性為39%。西方研究顯示，在1870年左右，各年齡層40%-50%的男性和15%的女性可以完成日語的閱讀、書寫和算術，且多少了解一些自己國家的歷史和地理知識，這不僅在東亞，在全世界而言都是相當高的水平。
誠然，江戶時代日本人學習的東西有些陳舊迂腐，但無論什麼樣的先進思想與科技，都需要受眾有一定的文化基礎與識字能力才能完成。
然而江戶幕府並沒有義務教育，為什麼普通日本人會學得這麼好呢？
自治互助：從寺子屋到番屋
在維新志士的眼裡，江戶幕府是一個封閉、專制、獨裁的政權，這也是明治維新能夠搶班奪權的合法性所在，然而拋去政治需要，我們會發現江戶時代留下的最重要遺產，就存在於其傳承悠久的自治與互助傳統，這也成為明治維新得以成功的重要基礎。
首先便是面向普通百姓的初級學校「寺子屋」。「寺子屋」起源於寺院為普通民眾傳播知識的活動，藉助江戶時代工商業的發展而在江戶、大阪等大城市逐步流行起來。授課老師多為有一定知識的市民（町人）或下級武士，通過教書獲得收入補貼家用，為了吸引更多學生報名，授課內容不僅限於基礎的「讀寫算」，還涵蓋了地理、人名、書信、自然科學等實際生活中需要用到的學問。
教材方面，除去上述的《塵劫記》以外，啟蒙讀物《千字文》、《唐詩選》，書信寫作範例《庭訓往來》、《商賣往來》，地名手冊《國盡》、《町村盡》等書籍都是寺子屋重要的教授書目。據統計，在幕府末年，日本全國共有16560間寺子屋，僅江戶就有400-500間大規模的寺子屋，算上小規模的合計共有1000-1300間。雖然學生沒有學齡限制，也沒有明確的畢業時間，但寺子屋讓大量市民初步了解社會規範與文化知識，成為他們睜眼看世界的重要媒介。
除去教育，町人互助也存在於公共衛生層面。每一個町都會有專人經營「辻雪隱」（公共廁所），收集人體排泄物作為肥料售賣給農家，這就使得城市整體非常乾淨。而在同時代歐洲，隨地排泄卻早已是習慣，甚至一說認為高跟鞋的產生最早就是為了不踩到地面污物。江戶時代末期的英國駐日公使阿禮國（Rutherford Alcock）曾在回憶錄《大君之國》一書里感嘆道：「日本人是清潔之民…地面上沒有污物阻礙通行，這在我去過的歐亞大多城市都不可思議」。
更為獨特的町民互助組織便是「町火消」（市民消防隊）。古代日本建築多為木製，一處失火很容易導致「火燒連營」。1657年3月2日，江戶城爆發連續三天的巨大火災，包括江戶城天守閣、各大名居所在內的大量建築遭到燒毀，死者人數在3萬至10萬人之間，幕府不得不付出大量人力、物力修復城池與市民居住區（城下町），引發財政危機。這起巨大火災讓江戶幕府認識到消防工作的重要性，於是在市民居住區成立了官方運營的「町火消」。
「町火消」最早由幕府機關管理，然而官方死板的管理模式難以應付頻繁且無規律的火災，於是從1720年開始，幕府決定將「町火消」改由民間運營，每20個町編為一個組，劃分區域各自開展消防工作。
「町火消」分為63組，其中隅田川以西按照日語假名分為47組（古代日語共有47個假名），以東分為16個組。為了保護自家財產，町民自發僱傭建築工人、下水道工人等群體，到1738年時，町火消的人員已達到了10642人。一到火起，「町火消」傾數而出，奮勇當先，將消防當作戰役。為了在混亂的火場予以分辨，各組均繪製了獨特的旗幟，久而久之也形成了各自的社群文化。
隨著勢力逐漸壯大，「町火消」的出動範圍也從最初的市民居住區擴大到武士居所、神社寺廟等貴族居住區域。1747年江戶城二之丸失火時，幕府首次調動了城內的「町火消」幫忙救火，之後也經常擔任警備等日常工作。「町火消」逐漸成為江戶備受尊敬的職業，甚至談婚論嫁時也很有優勢。明治維新以後，日本在1894年制定了統一的消防規則，「町火消」轉型成為警察局下屬的官方消防機構。
在整個江戶時代，幕府並沒有提供全部公共服務，反而是下放權力，允許在町人互助的基礎上開展自治，這就讓日本的基層自治組織發展起來，形成了獨特的「番屋」制度。
所謂「番屋」，是指居住區值班的崗哨，由市民運營，費用也由市民組織承擔。「番屋」分為兩類：「木戶番」設置在每個町的木製大門（木戶）附近，防止盜賊進入或逃走，一般由年齡在40歲以上的町人看守；「自身番」設置在大街把角處，因為房東或地主本人親自在「番屋」做警備而得名。
「番屋」制度不僅為市民提供了日常巡邏、警備、指路等公共服務，也為內部調停提供了一條重要途徑。當時如果町民內部發生矛盾衝突，首先會由房東或地主出面調停；如果爭執不過，便交由上級單位「町名主」進行協調。由於每個「町名主」需要兼顧七八個町、甚至要二三十町的事務，加上一旦離開「番屋」體系，各級經手人就會收取價格不菲的手續費，促使大多數糾紛停留在「番屋」這一級解決。
應該說，明治日本之所以能夠迅速完成近代化改革，走向大國崛起之路，不僅是因為日本人善於學習的精神，更是因為他們在科學知識與社會組織層面很早就有了發展，形成了絲毫不遜色於西方社會的自治體系與組織形式。那麼明治新政府並不需要重整城市內的自治體系，相反，只需要耐心接納從江戶時代延續而來的傳統，那麼科學素養充分的江戶町人就可以自發順應時代，完成改革。