陈方正:三问中国科学为何落后

选择字号:   本文共阅读 1227 次 更新时间:2010-07-02 15:13:53

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陈方正  

  

  李约瑟认为,中国科学一直都远远优胜于西方,只是在文艺复兴以后才为西方超越而已。这个大逆转主要是由社会与经济因素造成,和文化、传统没有必然关系。我们有必要通过讨论西方科学传统的整体发展,科学在西方文明大传统中的核心位置,来审视李约瑟问题的意义,审视中国在近代落后的根源。

  

  第一个问题:为什么中国科学落后于西方?

  

  李约瑟问题大家都听说过,就是为什么现代科学没有出现于中国。西方专门研究中国科学的专家席文提出,问这个问题没有意义。可是他忽略了李约瑟问题的两个前提,一个前提是中国科技向来优胜于西方,从公元前2世纪到公元15世纪,在1700年里中国科学都是比西方科学优胜很多。第二个前提就是西方科学到文艺复兴才突飞猛进,超越了中国。

  李约瑟问题在中国大家很感兴趣,知道的人很多,不过大家都忽略了一点,李约瑟其实并不是提出一个问题,让我们大家去寻找答案,李约瑟自己已经有了答案。我看到很多论文研究李约瑟问题都不知道李约瑟的想法,我觉得是很不应该的。只要把他的书拿来看一看,就会知道他自己已经给了答案。

  从上世纪50年代一直到90年代,李约瑟终身在研究中国古代的典籍,与人合作,写出20多卷的《中国科学技术史》,他要证明的就是,中国科学向来优胜于西方。证明之后,他就可以对自己提出的问题给出答案了。他的答案有两个部分,第一部分是,资本主义的兴起是要赚钱的,赚钱就要造东西出来,所以有实用精神,实用精神就刺激了试验科学的发展。西方古代的科学,特别是希腊科学,主要是理论性的科学,缺乏试验科学,这一部分就由于资本主义的兴起而补足了。

  那么问题也来了,资本主义为什么在西方出现,却没有在中国出现呢?这就关系到答案的第二部份:那很简单,李约瑟说西方的封建体制是一个所谓的军事贵族封建体制,比较脆弱,资本主义一起来就把它打倒了,所以资本主义破茧而出,而中国是官僚封建体制,牢固不倒,虽然资本主义萌芽了,但是没有办法在中国兴起,由于没有资本主义的兴起,所以中国就没有试验科学,因此也没有现代科学。

  李约瑟在中国的影响非常大,在座各位无形中都会受到他的影响,可是在西方他是没有什么影响力的,西方科学史家对他的实证性的研究很佩服,也很敬仰他,可是他的理论完全没有市场。西方对李约瑟问题是有很多批判的,这些批判可以归结为以下四点。

  第一,他说中国的科技向来优胜于西方,在技术上他做了很多论证,可是他混淆了科学与技术,中国的科学理论实际上是完全没有发展的。

  第二,他轻视科学理论的重要性。

  第三,他是割裂了西方近代科学与西方古希腊科学之间很重要的关系。

  第四,他过分强调了社会经济的因素对科学的发展,实际上几乎全盘否定了科学传统与科学家内在的一种科学发展的力量。

  对李约瑟问题的批判关系到科学的内史和外史的争论,所谓内史是说科学发展是由科学本身的逻辑和动力推动的,外史是说科学的发展是由社会、经济、政治因素来推动的。李约瑟是彻头彻尾的科学外史的拥护者,而绝大多数科学史家虽然承认科学外部因素的重要性,可是大家还是同意科学最重要的推动力还是它的内在因素。

  我们尊重、佩服、敬仰李约瑟在中国科技史的实证研究,可是很不幸,他造成了对中国科学史的方法和观念的严重歪曲,特别是他让我们中国人过分高估中国科学技术发展,而过分忽略了西方科学的发展,甚至以为那只是一种偶然的因素,让西方领先了,其实不是这样。

  

  第二个问题:现代科学是怎么来的?

  

  现代科学是从17世纪开始,标志是1687年牛顿发表了他的巨著《自然哲学的数学原理》。牛顿之前就是近代科学,大家知道哥白尼提出了日心说,还有开普勒提出了行星三大运动,还有伽利略、笛卡儿等。可是哥白尼的学问是从哪儿来的呢,一般人回答不出来。再往前我们唯一知道的,可能就是托勒密。托勒密大家对他是一个反面的印象,因为哥白尼是将他的地球中心之说打破了。托勒密事实上是一个很重要的人,在他之前还有欧几里得,在欧几里得和托勒密中间,还有阿基米得。

  古希腊的科学和古希腊的哲学,其实是一码事。古希腊的第一个哲学家是泰勒斯,也是一个科学家,第二个重要的就是毕达哥拉斯,也是如此。希腊有很多的殖民地,开始在东边,然后到西面,然后到北面,原子论就是在北边出现的,这是第一阶段“周边时期”。然后由于柏拉图的缘故,集中到了雅典,这是第二阶段了。最后才到亚历山大。

  在希腊之前,西方的科学和中国古代的科学一样,都是有实用的目的,可是通过“新普罗米修斯革命”,这个革命就是将数学从一种实用的计算工具改变为抽象的要严格论证的学问,只是为了满足好奇心。这在欧几里得的《几何原本》里表现得淋漓尽致,完全不告诉你这些高妙、奥秘的几何定理有什么用处,只是严格证明它是对的。

  为什么会有这样的一个革命呢?我认为有两方面的刺激,最早是泰勒斯,泰勒斯引发古希腊研究几何的兴趣,他们研究之后发现有三个几何学难题是他们解决不了的,一个是圆方等积的问题,也就是计算圆周率,第二是倍立方问题,第三是三等分角问题,由于这三个难题的刺激,他们开始向数学证明的方向走。

  另外一个方面,毕达哥拉斯成立了一个神秘的教派,这个教派的根本思想就是“数”为万物之本,世界上所有事物都可以用数来了解和理解。到了后来忽然他们发现,一个正方形的对角线和一条边的比例,就是开方2不是一个数,因为他们严格证明了开方2是不能够用两个自然数的比例来表达的。在公元前400年毕达哥拉斯教派就有这样的证明,这是很令人震惊的。

  毕达哥拉斯教派不单是一个政治团体,而且是一个宗教团体,政治上势力很大,有贵族独裁的倾向,结果被后来兴起的民众政治灭掉了。教徒散到各个地方,结果他们做了一件很重要的事情,就是把柏拉图说服了。柏拉图是雅典贵族,办了一个学院,就把这些人召集到自己的学院里进行研究,这是西方第一个研究所。在学院里他们就发现了《几何原本》大部分的定理。欧几里得是一个集大成者,就是将雅典学院里的研究成果集中到《几何原本》一书中。

  现在大家都认为科学是由实用搞出来的,其实不是的,西方科学的源头是由宗教出来的,宗教为什么与科学发生关系呢?实用的东西很难上升到理论,因为科学理论在原创时是没有什么用处的,严格证明几何定理根本没有什么用处,所以没有人会去做这个事情,一定要有强大的动力,最聪明的人才会用一生的功夫去研究,这就需要宗教。

  古希腊科学也不是从石头里跳出来的,也有一个开端,现在由于考古的努力,挖出了很多古巴比伦的陶泥板,这是人类最古的第一手的数学文献。古巴比伦时期已经计算出开方2等于1.41422。这是1920年左右发现解读出来的,这之前大家都认为2次方程式最早是公元前300年的《几何原本》才有,事实是在公元前1600年到公元前1900年的古巴比伦陶泥板上,已经有了解2次方程式系统的方法,和我们今天的方法基本上是一样的。古比巴伦的数学传统是实用的,并不是理论的,也不是严格证明了的。现在有证据证明它影响了希腊科学的兴起,《几何原本》里很多题目和这些陶泥板上的题目甚至是一样的。

  整个亚历山大的古代科学传统,大概到公元400年就衰落了,衰落的原因之一就是基督教起来了,基督教是一个带有高度神秘性的宗教,对古代科学是很有敌意的。来罗马帝国消亡,欧洲陷入大混乱,西方科学的传统也就断了。

  综上所述,西方科学的发展,最早是在埃及的巴比伦,影响了希腊周边的殖民地,产生了最早的自然哲学,也就是科学。后来传到了雅典,是因为毕达哥拉斯和柏拉图的缘故,然后又传到了亚历山大,就是托勒密王国,它通过阿拉伯翻译运动,阿拉伯人将所有古希腊的科学典籍、哲学典籍全部从希腊文或叙利亚文翻译成阿拉伯文,古希腊科学就传到了中东,就成为伊斯兰科学。伊斯兰科学又经过拉丁翻译运动,出现了欧洲中古和近代科学。

  

  第三个问题:现代科学为什么会出现于西方?

  

  传统很重要,这是我想强调的一点。中国从孔子开始,一直到五四运动为止,所有人的思想都深深受到孔子、孟子、儒家的影响,我们总觉得经世济民、服务社会救国家是最重要的,可是西方的传统不是这样。西方传统当然有很多种,苏格拉底的伦理传统也很重要,其实很重要的西方传统是从柏拉图开始的。

  柏拉图看到数学的重要性,因此办学院让所有人来这里研究数学,提供了一个极为良好的研究环境。与中国的传统不同,柏拉图学院里有人不服气他,要创立自己的学派,如亚里士多德根本不喜欢数学,认为柏拉图的理念根本不重要。而孔夫子的学生敬仰他,没有人会想到去对孔老夫子不尊敬的。所以在西方很早就有客观的自己独立思考和老师争辩的传统。西方文明里的科学、哲学、宗教,这三者在柏拉图那里是混为一体的,后来慢慢分道扬镳,但是还是有很多纠缠。基督教为什么对新科学那么紧张,为什么要迫害布鲁诺和伽利略呢?他们讲的东西好像跟宗教没有关系,其实不然。在西方,宗教是建基于科学之上的,科学和宗教是分不开的,布鲁诺和伽利略把科学改变了,宗教的基础也就改变了,所以教会要迫害这些人,是有内在的道理的。因此,西方科学之所以能够演变成为现代科学,是跟西方文明核心里有科学精神分不开的。

  而我们来看中国,历来的大学问家,你能够说出哪一个是科学家吗?我想大家唯一可以说出来的就只有一个人,墨子。墨子在孟子的时候很厉害,墨子后来就不见了,因为中国人不喜欢他,觉得他那一套东西不好。中国人喜欢的是儒家、道家、法家,他们讲的都是政治、社会、人生,就算是讲到自然,也是讲到一种生活态度,而不是客观地去研究。所以在中国的传统核心里是没有科学的,即使有一点科学,这个科学也不能够进入到中国文明的核心里,它是被边缘化了的。

  西方科学发展的特征,首先,就是有悠久的传统,最远可以追溯到公元前1900年,距今4000年,那时是中国的夏代,就是中国甲骨文出现之前的700年。中国的科学著作有两本最重要的,一本是《九章算术》,大概是西汉成书,当然思想酝酿应该是比西汉要早,但是最早也不过是可以推到战国。中国相传有天文学,书没有传下来,只是零碎的片断传下来。中国有很好的天文理论著作《周裨算经》,有一个近乎现代模型的东西,应该也是在春秋之后、战国早期了。可是很可惜的,《周裨算经》和墨子一样,后来也没有人注意了,书是在那儿,大家都不喜欢它,就没有多少发展。数理科学,甚至是理论性的科学,对中国人是没有吸引力的,后来不能发展。我们这一块土地、我们这一种文化对数理科学有排斥性,所以没有发展。可是在西方有毕达哥拉斯的神秘教派,由于柏拉图和亚里士多德建立了一个强大的传统,科学成为文明的核心。

  西方科学发展的第二个特征是:它的中心区域在不断转移。刚才说了,最开始在巴比伦,后来到雅典,再到埃及北部亚历山大,然后又回到伊斯兰,又回到欧洲。它的中心总是在不同的地方转来转去,所使用的言语也是不一样的。巴比伦时代使用的是象形文字,然后使用希腊文,然后是使用阿拉伯文,到中古是使用拉丁文,近代是使用他们自己的民族语言,是在相互激荡的互相有影响的文化里流传。可是中国呢?基本上是一个大一统的帝国,不可能跑到一个完全不同的地方去发展。

  西方科学发展的第三个特征是,它与宗教有极其密切的关系。毕达哥拉斯神秘教派是整个西方科学的源头,后来西方科学和基督教也有非常密切的关系,基督教早期的奥古斯丁等,他们对科学都有一种看法,认为科学可以为基督教所用,不要完全排斥。这个世界人能够生存,鱼能够在水里游,鸟会在天上飞,要解释这些东西,才能显示出上帝的大能。这样当然就要使用到科学,要用到自然哲学了,其实这是因为基督教在西方是一个后起的宗教,基督教前希腊的科学、哲学、罗马的法律已经有五六百年的历史了,所以基督教一进入,没法将这些东西扫掉,于是想怎么能够将这些东西为其所用。到了中古时代,基督教又有了一个新的发现,亚里士多德的逻辑学可以用来建构他们的神学,结果亚里士多德又变成了神学的一个基础。这样整个基督教的结构,无论是从传教的角度、神学的角度,都跟科学分不开了,同时科学也就得以在基督教的好像是很有敌意的一个大环境里继续发展,最后甚至颠覆了基督教。

  最后,西方科学第四个,也是最重要的特征,当然就是它有两次革命性转变的出现。古代中国有科学,古代印度有科学,古代巴比伦、古代埃及都有科学,可是这些科学从出现开始就是实用性的,而且这个实用性从来没有在基本上改变过。比如说宋代,中国有一部书《算术九章》,发明了很重要的数论上的通论定律,可仍是沿袭了汉朝的《九章算术》来做的,没有新的视野,可是在西方不是这样的,欧几里得的几何原本和巴比伦的几何是完全不一样的,牛顿的物理学和前面的物理学又是完全不一样的,为什么西方的科学会有革命性的出现呢?这是一个大问题,我想没有人能够给出一个完美的答案。

  西方科学发展有这样四个特征,而其它古代文明,包括中国文明都没有这样的特征。现代科学之所以出现于西方,我想是跟它的这四个特征有密切的关系的。

  *演讲者为中国科学院自然科学史研究所教授

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文章来源:岭南大讲坛

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