科學(xué)與人文一種文化的博弈讀《物理與文化》

“地球村”的困境20世紀(jì)的科學(xué)革命浪潮把人們帶到了21世紀(jì)的門檻。在贊美新世紀(jì)的曙光時,人們的耳畔卻仿佛響起了查爾斯·狄更斯(1812—1870)的聲音(《雙城記》):“這是最好的時候,這是最壞的時候;這是智慧的年代;這是愚蠢的年代;這是信仰的新紀(jì)元,這是懷疑的新紀(jì)元;這是光明的季節(jié),這是黑暗的季節(jié);這是希望之春,這是失望之冬;我們將擁有一切,我們將一無所有;我們正在直登天堂,我們正在直下地獄……”是的,當(dāng)今社會每一個深思熟慮的人都會既有一種幸福感,又有一種危機感,或者說“機遇與挑戰(zhàn)并存”的感覺吧?？萍嫉陌l(fā)展使人們的物質(zhì)生活空前地富裕起來,但競爭又使生活節(jié)奏變得太快;與此同時,地球上有限的能源及其他不可再生的資源也以日益加快的節(jié)奏被耗用掉;在人類活動日益加劇的干預(yù)下,地球整體生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化。在與“原子能”這把“雙刃劍”和平共處了55年之后,另一把“基因工程和克隆技術(shù)”的“雙刃劍”又被握到了人們的手上,又一次產(chǎn)生了“拔劍四顧心茫然”的感覺。如果說,100年前人們曾懷疑過科學(xué)是否會繼續(xù)大發(fā)展的話,那末今天主要的擔(dān)心則是科技能否被正確地利用的問題了。這關(guān)系到我們這個“地球村”究竟能否達(dá)到“可持續(xù)發(fā)展”的目標(biāo),而假如處理不當(dāng)?shù)脑?我們“地球村”便好像“泰坦尼克號”,高速行駛在夜幕下平靜而冰冷的海洋上。那末,危機集中表現(xiàn)在哪里呢?看來用物理的術(shù)語來表述還是合適的,即“不平衡”三個字。物質(zhì)文明與精神文明發(fā)展不平衡:人對“自然”的認(rèn)識或改變似乎已經(jīng)很多,而對自己的認(rèn)識或“人性”的改變實在太少;人本來是自然界的一部分,本應(yīng)與自然和諧相處,如今卻企圖凌駕于自然之上并已受到自然的懲罰而不自覺。物理學(xué)告訴我們:不平衡狀態(tài)會導(dǎo)致傾覆或者“相變”,人類社會也正孕育著巨大的危險。造成這一不平衡狀態(tài)的原因極為復(fù)雜,需要深入研究,但有一點已被指出的是由于四百多年來人類文化和人才教育上的分裂所致。隨著“文藝復(fù)興”歐洲走出中世紀(jì),科學(xué)發(fā)展起來以后,人類文化中便分出了科學(xué)文化,逐漸區(qū)別于早已形成的人文文化,與此相應(yīng)地,在培養(yǎng)年輕人的大學(xué)里,實行了高度專業(yè)化的教育。于是一個人,盡管可能是某種科技(或人文)領(lǐng)域里的專家,卻對人類文化的更廣大領(lǐng)域所知甚少。這一局限性導(dǎo)致自己專業(yè)活動中的短期行為和全局觀念的缺乏。有些科技專家只管埋頭專業(yè)工作,人文意識淡薄,他們總是把對人類社會發(fā)展可能會產(chǎn)生長期或全局性影響的事情或決定都推給政治家去做。而有些政治家憑各種猜疑、傲慢或偏見甚至一時沖動而匆忙作出的決定,造成了不可挽回的嚴(yán)重后果,這又與他們自身的局限性有密切的關(guān)系。這樣的事例,在20世紀(jì)難道見得還少嗎?一切社會活動都是人的活動,要改善我們的社會,就必須改善和提高人的全面素質(zhì)。因此我們的教育應(yīng)當(dāng)致力于培養(yǎng)德、智、體、美等諸方面和諧發(fā)展的一代新人。而為要做到這一點,正如已故著名女科學(xué)家吳健雄所指出,就應(yīng)該把人類文化已經(jīng)長期分裂而造成隔閡的兩種文化——科學(xué)文化與人文文化——在學(xué)校校園里重新加以彌合,這是為了避免社會可持續(xù)發(fā)展中出現(xiàn)危機而必須解決的一個刻不容緩的問題。新世紀(jì)的年輕一代,不但是各行各業(yè)的專家,而且都應(yīng)該有廣博的知識,有完善的人格修養(yǎng),能夠相互溝通,相互理解,負(fù)責(zé)任而有遠(yuǎn)見。在這樣優(yōu)秀的群體中選拔出來的最優(yōu)秀人才做“船長”和“領(lǐng)航員”,才能使新的“泰坦尼克號”避開一切冰山暗礁,駛向幸福的彼岸。以上的話是我于2000年4月15日為同濟大學(xué)吳翔等五位教授編著的《文明之源——物理學(xué)》一書所寫序言的前半部,此書于2001年9月由上海科學(xué)技術(shù)出版社出版。我于2001年9月6日剛從美國回到上海,就發(fā)生了震驚世界的“9.11”事件。第二天高等教育出版社物理編輯室主任陳小平等三位編輯專誠到復(fù)旦來訪問,與幾位教師(王炎森,鄭永令等和我)談到他們通過在全國各地的調(diào)查了解,認(rèn)為有需要再出一本文科物理書,它與例如《改變世界的物理學(xué)》(倪光炯,王炎森,錢景華,方小敏編著,復(fù)旦大學(xué)出版社,1998,1999)有不同的主線,應(yīng)更加突出科學(xué)的思想和文化內(nèi)涵,而適當(dāng)減少數(shù)學(xué)和技術(shù)細(xì)節(jié)。并且明確地建議由我們來寫這本書。這一想法與我們幾年來聽到的對《改》書的反映是一致的,也與教育界以至社會各方面對教育改革中必須強調(diào)人文精神或科學(xué)精神的共識一致。今天有識之士都在大聲呼吁:在21世紀(jì),一個年輕人只掌握某一種(科技或人文)專業(yè)知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,我們必須警惕“有知識沒文化”或“做科技工作卻不講科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法”的現(xiàn)象。經(jīng)過會上會后的反復(fù)討論,我們四個作者決心接受他們的意見,努力來做這件雖然難做卻必須做的事,并把書名定為《物理與文化》,英文譯名為PhysicasaCulture(也許比中文名還更好些)。[注:以上是序言初稿的前一半,后一半等到全書定稿后再寫吧。倪光炯,2001年11月1日]第一章兩種文化的歷史發(fā)展如果我們不了解過去,也就沒有多少希望掌握未來——J·李約瑟1.1中華文明的悠久歷史一、“夏商周斷代工程”的發(fā)現(xiàn)和發(fā)現(xiàn)地球上有史可考的古代文明發(fā)源地大體分布在兩個區(qū)域,一是地中海附近的希臘,埃及和兩河流域(即美索不達(dá)米亞,指西亞底格里斯和幼發(fā)拉底兩河流域平原,在今敘利亞東部和伊拉克境內(nèi)),一是在東方的中國和印度。全世界的華人都稱自己為“炎黃子孫。”在傳說中,黃帝是中原各族的共同祖先,姬姓,號軒轅氏,曾于阪泉(今河北省涿鹿縣東南)打敗另一部落(姜姓)首領(lǐng)炎帝(號烈山氏,一說即神農(nóng)氏),后又于阪泉擊殺蚩尤,被擁戴為部落聯(lián)盟領(lǐng)袖。傳說有很多發(fā)明創(chuàng)造,如養(yǎng)蠶,舟車,文字,音律,醫(yī)學(xué),算數(shù)等,都創(chuàng)始于黃帝時期,現(xiàn)存《素問》一書,相傳是《黃帝內(nèi)經(jīng)》的一部分。但是炎黃時期的精確年代已不可考,只能估計為距今約5000年前。黃帝以后父系氏族社會后期的部落聯(lián)盟領(lǐng)袖,在傳說中先有堯,史稱唐堯,他曾命羲和掌管時令,制定歷法,咨詢四岳,選舜(史稱虞舜)為繼承人,史稱“禪讓”。舜繼位后,又挑選賢人,治理民事,并選拔治水有功的夏后氏部落領(lǐng)袖禹為繼承人。禹死后禪讓給皋陶。但傳說中禹的兒子啟建立了中國歷史上第一個朝代(奴隸制國家),姒性,史稱為“夏”,建都陽城(今河南省登封市東),傳到十三代桀,為商湯所滅。夏代約從公元前21世紀(jì)到前16世紀(jì)。商朝曾多次遷都。后盤庚遷都殷(今河南安陽小屯村),故商亦稱殷。當(dāng)時農(nóng)業(yè)已較發(fā)達(dá),手工業(yè)能鑄造銅器和白陶,交換擴大,出現(xiàn)早期城市,傳至17代紂王,被周武王攻滅。商代約從公元前16世紀(jì)到前11世紀(jì)。請讀者查看辭海的附錄,可見中國歷史紀(jì)年表是從公元前841年西周共和元年記起的。原因是這以前的年代在歷史研究中都不精確,大家存在很多爭議。1996年起,在宋健院士推動下,由歷史、考古、天文、放射性測年技術(shù)等各方面170位科學(xué)家聯(lián)合攻關(guān),一個名為“夏商周斷代工程”的研究項目開始啟動,到2000年為止的階段成果已能把三代比較準(zhǔn)確的紀(jì)年定下來了。首先,“武王克商”的故事在《封神榜》一書早有記載,但神話不可信,究竟發(fā)生在那一年?這是研究的關(guān)鍵。過去歷史學(xué)家有44種說法,最早為公元前1127年,最遲為前1018年,相差達(dá)109年!這次科學(xué)家用放射性14C考古技術(shù)(見第5章§5.4)對武王克商的出發(fā)地鎬京(今陜西省長安縣馬王鎮(zhèn))出土的木炭,獸骨等進(jìn)行分析,結(jié)合殷墟遺址出土的甲骨文對當(dāng)時天象(月食)的記載分析等各種手段,最后首選出武王克商的時間是公元前1046年(參見),由此上溯,定出商代開始的年份是公元前1600年,再往前推出夏代的始年是公元前2070年。研究中一個非常精彩的發(fā)現(xiàn)如下。古代出土了一部《竹書紀(jì)年》,書中有一句話:“懿王元年天再旦于鄭”?！班崱庇续P翔,華縣等說,但總在西周京城西安附近,而關(guān)鍵是“天再旦”三個字。1944年劉朝陽指出:這是說“天亮了兩次”,即一種“日全食”現(xiàn)象,南京紫金山天文臺張培瑜算出那次日全食應(yīng)在公元前926年或899年,美國加州理工學(xué)院三位科學(xué)家進(jìn)一步算出時間應(yīng)是公元前899年4月21日凌晨5時48分。為了保證科學(xué)的準(zhǔn)確性,以劉次沅為首的專題組仔細(xì)觀察了1997年3月9日發(fā)生在新疆北端與俄、蒙、哈三國交界處的日全食,在天文愛好者和當(dāng)?shù)鼐用駧椭?共收到60人從18個地點寄來的35份報告,印證了上述計算,從而肯定公元前899年為周懿王元年,可見中國古代天文觀察和歷史記錄是何等準(zhǔn)確。夏商周斷代工程向全世界展示了歷史悠久而熠熠生輝的中華文明,也是在中國科學(xué)家集體大協(xié)作下奏出的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的一曲凱歌。二、雕刻印刷術(shù)、開爆爆炸物的公約英國哲學(xué)家弗·培根(FrancisBacon,1561-1626)是歐洲文藝復(fù)興時期的杰出啟蒙者,他在代表作《新工具》一書(NovamOrganum,1620)中寫道:“我們充分看到了發(fā)明的威力、功效和后果。這種作用無論在什么地方都不如古人一無所知的三項發(fā)明中更加惹人注目…,這三項發(fā)明就是:印刷術(shù)、火藥和指南針。它們改變了世界的整個面貌和事物的狀況。印刷術(shù)使文學(xué)改觀,火藥使戰(zhàn)爭改觀,指南針使航海改觀?？梢哉f,沒有那一個王朝,沒有那一個宗教派別,沒有那一位偉人曾經(jīng)對人類事務(wù)產(chǎn)生過比這些發(fā)明更大的力量和影響。”看來培根當(dāng)時不知道這三大發(fā)明(還有造紙)都來自中國,在今天劍橋科學(xué)史叢書中竟仍然不講清楚,這是不公正的,讓我們看歷史事實吧。中國古代在竹簡上刻字或在縑帛上寫字,“縑貴而簡重,并不便于人”,(《后漢書,蔡倫傳》),故蔡倫(?—121,東漢人)成為世界上最早的造紙技術(shù)發(fā)明家。他發(fā)明用樹皮、麻頭、破布、舊漁網(wǎng)等原料造紙,于105年奏報朝廷后在民間推廣,所造紙有“蔡侯紙”之稱。中國紙在以后幾百年中向亞洲其他地區(qū)出口,但造紙技術(shù)對外秘而不宣,因此長時間內(nèi)中國獨家占有經(jīng)濟進(jìn)步與社會發(fā)展的優(yōu)勢,公元1000年左右(北宋)是中國文化的鼎盛時期?？墒枪?51年時,中國造紙工人當(dāng)了阿拉伯的俘虜,造紙業(yè)便逐漸擴展到阿拉伯世界,再于公元12世紀(jì)傳入歐洲。有了紙,書的傳播便日益廣泛,開始時還是用手抄寫的,但這太花時間,且易抄錯,因此雕刻印刷術(shù)便應(yīng)運而生了。到宋代,雕版印刷技術(shù)已相當(dāng)完善,并逐漸從木版發(fā)展到銅版。在宋仁宗慶歷年間(1041-1048),湖北英山平民畢(?—1051)發(fā)明了活字印刷術(shù)。據(jù)沈括(1031-1095)《夢溪筆談》記載,畢在膠泥上刻字,一字一印,用火燒硬后,便成活字,再用有框的鐵板敷以攙有紙灰的松脂臘,排上活字后加熱使臘熔化,泥字即固著在鐵板上可供印刷了。到元、明、清三代,逐漸轉(zhuǎn)成木活字印刷。雕刻印書技術(shù)于唐代傳到日本,約在公元12世紀(jì)傳到埃及,到14世紀(jì)末,又從波斯(今伊朗)傳入歐洲,為歐洲科學(xué)的興起及文藝復(fù)興運動提供了一個重要的物質(zhì)條件。馬克思在1863年給恩格斯的信中認(rèn)為印刷術(shù)、火藥和指南針的發(fā)明“是資產(chǎn)階級發(fā)展的必要前提”。講到火藥,讀者可能都知道,諾貝爾獎的發(fā)起人諾貝爾本人是一位化學(xué)家和工程師,他就是從火藥起家的。據(jù)說他的朋友發(fā)現(xiàn)他常去的一個工廠內(nèi),在一件電氣設(shè)備后藏有一張紙,原來是中國1544年(明朝嘉靖年間)一本書《武經(jīng)總要》中的一頁,上面是用中國古文寫的關(guān)于炸藥的配制方法。此書是北宋大臣曾公亮(999—1078)主編的,有四十卷,分前后集,前集今有中華書局影印的明朝正德年間(1506—1521)刊本?？磥碇Z貝爾得到的是更遲些時候流入歐洲(瑞典)的版本。在南宋周密(1232—1298)所著《武林舊事》一書中,就有“煙火起輪,走線流星”的記載。此處“流星”指一種煙火玩物,即火箭。到元明期間便出現(xiàn)用火藥推進(jìn)的箭,用作攻擊性武器,不久也傳入了歐洲。諾貝爾發(fā)明了雷管,并把硝化甘油做成一種無危險性的物品,他建立了企業(yè),用炸藥來開掘隧道、爆破巖石,1895年11月27日(病逝前一年)立下設(shè)立(諾貝爾)獎金的遺囑。在1890年的筆記中,他認(rèn)為有9個重要問題需要研究,其中一個是他想發(fā)起一個關(guān)于“爆炸物的公約”。最后來看指南針。在中國戰(zhàn)國時期(公元前476-前221)就出現(xiàn)了最早的指南針,稱作“司南”,它是用天然磁石做成的像一只勺的東西,其圓形的底可在平滑的方位盤上自由旋轉(zhuǎn),它靜止后,勺柄的指向就是南方。但它磁性弱,轉(zhuǎn)動時磨擦阻力大,不能滿足航海的需要。后來就發(fā)展出人工磁化的方法,據(jù)前述《武經(jīng)總要》中的記載如下:把薄鐵片剪成魚形,在炭火中燒紅后,沿地磁場磁化,蘸入水中使之迅速冷卻(此即“淬火過程”),最后“以密器收之”,可能是把指南魚放在天然磁石旁邊以形成閉合磁路,讓它保持磁化或繼續(xù)磁化。這種磁化方法比歐洲同類方法早了400多年。在沈括《夢溪筆談》中則介紹了用天然磁石磨擦鋼針使之磁化的方法。經(jīng)過司南和指南魚,近代的指南針出現(xiàn)了。從兩宋起,歷元、明到清初,廣泛在航海中使用水浮法指南針,用燈芯等較輕物體做浮標(biāo),磁針貫穿而過,使它浮在水面上指南。為提高準(zhǔn)確性,進(jìn)一步將指南針與方位盤聯(lián)成一體,稱為“羅盤”。從明朝永樂三年(1405年)起,航海家鄭和率62艘船組成的大艦隊,官兵27800余人,先后七次出使西洋,28年間遍訪30余國和地區(qū),最遠(yuǎn)到達(dá)非洲東岸、紅海和伊斯蘭教圣地麥加,促進(jìn)了中國與亞非各國的經(jīng)濟與文化交流,寫下世界航海史上輝煌的篇章。這樣大規(guī)模遠(yuǎn)洋航海的安全,當(dāng)然離不開指南針和羅盤。中國指南針約于公元12世紀(jì)末到13世紀(jì)初經(jīng)過阿拉伯傳入歐洲。1492年,意大利航海家哥倫布(C.Colombo,1446—1506)發(fā)現(xiàn)美洲大陸,1519年,葡萄牙航海家麥哲倫(F.deMagalhaes,1480—1521)的船隊完成第一次環(huán)球航行。世界歷史從此揭開了新的一頁。由上面介紹可見,培根說三(四)大發(fā)明改變了世界,實在非常正確。這里補充說明的是:四大發(fā)明最早出現(xiàn)在中國的土地上,它們對世界文明的偉大貢獻(xiàn)是永遠(yuǎn)不應(yīng)被忘記的。1.2研究中國科學(xué)在歷史上逐漸落后的原因一、智慧的起源:是什么沒有概念上的科學(xué)?1915年中國《科學(xué)》雜志創(chuàng)刊,發(fā)表了著名學(xué)者任鴻雋(1886—1961)“說中國無科學(xué)的原因”一文。此后關(guān)于中國古代有沒有科學(xué)的討論一直延續(xù)到今天。哲學(xué)家馮友蘭(1896-1990)于1922年的文章“為什么中國沒有科學(xué)——對中國哲學(xué)史及其后果的一種解釋”(1922),氣象學(xué)家竺可楨(1890—1974)于1945年的文章“為什么中國古代沒有產(chǎn)生自然科學(xué)”,物理學(xué)家吳大猷(1907—2000)于1998年的文章“近數(shù)百年中國科學(xué)落后于西方的原因”等都很有影響。應(yīng)該說,今天對這個問題的一半已經(jīng)基本上有了比較一致的看法:中國古代是有科學(xué)的,正如古希臘也是有科學(xué)的,但都是古代科學(xué)而不是近代意義下的科學(xué)。(參見,)。當(dāng)然,什么是近代科學(xué)?它的定義本身又值得探討,不過我們討論問題不應(yīng)從定義出發(fā),而應(yīng)從實際出發(fā)。讀者在看完本書后,將會對“科學(xué)”有更進(jìn)一步的了解。我們在這里寧可迅速地轉(zhuǎn)向“任鴻雋難題”的另一半,即吳大猷文章的題目,這個問題被一位因著有《中國科學(xué)技術(shù)史》而享譽中外的英國科學(xué)家李約瑟(J.Needham,1900-1995)更尖銳地提了出來。他于1944年在重慶的一次演講中說:“作為一個整體的現(xiàn)代科學(xué)沒有發(fā)生在中國,它發(fā)生于西方——歐美,即歐洲文明的廣大范圍。這有什么原因呢?我以為必須找出這個原因,因為如果我們不了解它,我們關(guān)于科學(xué)技術(shù)史的觀點就處于混亂之中。如果我們不了解過去,也就沒有多少希望掌握未來?！边@一所謂“李約瑟難題”引起了廣泛注意和爭議。例如,中國科技史學(xué)會前理事長席澤宗院士[他因論證中國于1054年發(fā)現(xiàn)的“天關(guān)客星”即一次超新星爆發(fā),(留下了后來發(fā)現(xiàn)的蟹狀星云中的脈沖星而著名]認(rèn)為這個問題意義不大,因為“歷史上沒有發(fā)生的事情,不是歷史學(xué)家研究的對象,也很難得到一個公認(rèn)的答案。例如,歐洲為什么始終沒有成為一個統(tǒng)一的國家,而中國在秦朝就統(tǒng)一了?這個問題幾乎沒有人研究,研究了,對促進(jìn)今天歐洲的一體化,恐怕也沒有多大幫助。”在我們看來,席先生的話似乎講過頭了。無論如何,李約瑟演講中最后兩句話,是值得我們深思的。今天歐洲各國推行“歐元“,在貨幣流通上促進(jìn)歐洲的一體化,從一個側(cè)面用事實回答了席先生提出的問題。而關(guān)于中國何以能從秦朝開始始終保持為一個統(tǒng)一的國家,也有很多研究,我們在下面第三小節(jié)和§1.3,也將嘗試從文化上討論到這個問題。二、科學(xué)發(fā)展的方法論:演繹法和歸納法20世紀(jì),甚至人類有史以來最偉大的科學(xué)家愛因斯坦(A.Einstein,1879—1955)對中國人民懷有友好的感情,他于1953年給J.E.Switzer的信中說:(亦見),“西方科學(xué)的發(fā)展是以兩個偉大的成就為基礎(chǔ)的,即希臘哲學(xué)家發(fā)明的形式邏輯體系(在歐幾里得幾何學(xué)中),以及通過系統(tǒng)的實驗發(fā)現(xiàn)有可能找出因果關(guān)系(在文藝復(fù)興時期)。在我看來,中國的賢哲沒有走上這兩步,那是用不著驚奇的。若是這些發(fā)現(xiàn)(在中國)全都做出來了,那反倒是令人驚奇的事情?！睈垡蛩固箤嶋H上指出了:近代科學(xué)的發(fā)展在方法論上需要兩大發(fā)現(xiàn),即“從一般到特殊”的(理論上的)演繹法(deductionmethod)和以實驗為基礎(chǔ)的,“從特殊到一般”的分析和歸納法(analysisandinductionmethod)。演繹法從古希臘的歐幾里得幾何學(xué)起就開始發(fā)展,經(jīng)過法國科學(xué)家、哲學(xué)家笛卡爾(R.Discartesl596-1650,解析幾何的創(chuàng)始人)的總結(jié)而成熟起來。基于實驗分析的歸納法在時間上較遲,要等到文藝復(fù)興時期的意大利科學(xué)家伽利略(GalileoGalilei1564-1642)和英國哲學(xué)家弗·培根的強調(diào),才被不斷推廣并成熟起來。兩者成熟都經(jīng)過幾百年甚至上千年的發(fā)展過程。科學(xué)發(fā)展需要兩種研究方法,演繹法和歸納法,好比人走路時需要兩條腿,鳥飛翔時需要兩個翅膀一樣,是不可偏廢的,缺一固然不可,削弱了一方也不行,也會帶來嚴(yán)重的后果。所以在愛因斯坦看來,這兩者在古代中國都缺了,就不可能發(fā)展出近代科學(xué);而這種科學(xué)方法是智慧的結(jié)晶,要經(jīng)過各國科學(xué)家長期的集體努力和自由交流才可能逐漸形成;中國古代從明清以后對外實行閉關(guān)鎖國政策,對內(nèi)也沒有實行“百花齊放,百家爭鳴”的方針,因此不具備科學(xué)方法形成或傳播的起碼條件。三、關(guān)于中國漢字的發(fā)展近代科學(xué)研究方法之所以在古代中國難于形成,還應(yīng)該從古代哲學(xué)觀在東西方的差別中尋找原因,這里先介紹董光璧的觀點,我們不妨用列表的方法加以比較。我們將在下一節(jié)較詳細(xì)地討論哲學(xué),這里先作初步的解釋。由于中國哲學(xué)從一開始就探討宇宙的本質(zhì),提出陰陽五行八卦等最基本的模型,企圖以此來“生成”萬物,具有明顯的變動性、整體性和抽象性,雖然其中不乏天才的猜測,并如下節(jié)及第十章將說明的那樣,與現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展有驚人的呼應(yīng)之處,但它不可避免地與日?？梢姷默F(xiàn)象世界距離很遠(yuǎn)。它們之間因果聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)是如此之復(fù)雜,不要說在古代,即使在今天都不可能分析清楚。于是當(dāng)時為說明可觀察世界(如天文現(xiàn)象),便不得不求助于另一類很具體的模型或僅僅是經(jīng)驗的描述,而不能再上溯一步,達(dá)到更深一層的規(guī)律性認(rèn)識。與之成對比的西方哲學(xué)則著重于物質(zhì)的結(jié)構(gòu),由大到小,由表及里地作分析,因此有可能從現(xiàn)象上溯一步,通過提出假說,用實驗手段來檢驗等切實可行的辦法,力求找到一種具體事物的具體因果聯(lián)系即規(guī)律,這樣近代科學(xué)便一步步發(fā)展起來了。科學(xué)離不開定量的精確的描述。中國著名數(shù)學(xué)家吳文俊通過研究發(fā)現(xiàn)中國古代數(shù)學(xué)在代數(shù)學(xué)上達(dá)到很高造詣,中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)在內(nèi)容上實質(zhì)上有兩個特色:一是“構(gòu)造性”,二是“機械化”,在思想方法上對現(xiàn)代數(shù)學(xué)也有啟發(fā),(參見),同時大家都認(rèn)為幾何觀念在中國歷史上是比較薄弱的,這一點從比較中西方的繪畫藝術(shù)便不難看出。我們的體會是:雖然中國早就認(rèn)識到“勾三股四弦五”的特殊關(guān)系,但是沒有發(fā)展到a2+b2=c2那樣的普遍公式,,也正反映了公理化概念的缺乏。而且用符號a,b,c來代表勾,股,弦,用3,4,5來代替三,,四,五,是兩個極大的進(jìn)步,阿拉伯?dāng)?shù)字傳入歐洲促進(jìn)了歐洲科學(xué)發(fā)展的事實表明,工具或形式的進(jìn)步有時候也是至關(guān)緊要的。比數(shù)字更重要的符號工具是語言文字,這里我們試圖探討中國漢字在中國文化中的獨特地位。首先,正如李約瑟和華人學(xué)者唐德剛等所明確指出:漢字是促進(jìn)中國文化統(tǒng)一乃至維系兩千年來國家統(tǒng)一的最大功臣。漢語有可能在21世紀(jì)的網(wǎng)絡(luò)文化和國際交往中日趨重要,我們每一個中國人都為漢字和漢語的優(yōu)美而自豪。但同時不可否認(rèn)的是,如楊振寧教授等所指出,漢語的“朦朧美”在表達(dá)科學(xué)時會帶來某種不確定性。我們試舉例來說:中國有一部有名的蒙學(xué)課本——《千字文》,用一千個不同的字,編為四言韻語,敘述有關(guān)自然、社會、歷史、倫理、教育等各方面知識,對兒童極有教育及啟發(fā)性。其中有兩句話是“云騰致雨,露結(jié)為霜”。這里只用八個字講了兩種現(xiàn)象,對偶工整,平仄也一點不差,簡潔優(yōu)美,令人擊節(jié)贊賞。但從科學(xué)上看卻有弱點和錯誤?！爸掠辍笔鞘裁匆馑?是說云升上去了引起雨降下來呢?還是指云(中的微小水滴)凝成了雨滴降下來?今天我們知道后一句話反映了深一層的認(rèn)識,但當(dāng)時不少兒童可能被語言之美吸引住因而不去追問了。第二句話,從今天看來是錯的:因為霜并不是由露水凝結(jié)而成,而是水蒸汽在植物表面直接凝成的,條件是當(dāng)時溫度在0℃以下(在0℃以上則凝成露)。當(dāng)然,那時沒有做定量實驗的條件,古人能在一千多年以前把觀察到的現(xiàn)象忠實地記錄下來已屬難能可貴。我們決不能對古人求全責(zé)備。遺憾的是:自明、清以降,大多數(shù)知識分子都走上科舉考試和“學(xué)而優(yōu)則仕”的道路,既遠(yuǎn)離科學(xué),又看不起匠人,把聰明才智都放到鉆研古書,引經(jīng)據(jù)典,做八股文章中去,以致中國的科學(xué)從15世紀(jì)以前在世界上的領(lǐng)先地位很快變?yōu)?5世紀(jì)以后大大落后于西方的局面。而這又必須從更大的視野從中國社會的政治、經(jīng)濟和人文環(huán)境等方面作進(jìn)一步探討。四、“文化提升”思想產(chǎn)生的原因及其啟示中國古代科學(xué)走向現(xiàn)代化的嘗試,在歷史上曾出現(xiàn)過三次,但都因為復(fù)雜的社會政治原因而夭折了。第一次是在宋元之際。宋代(960-1279)被胡適(189l—1962)稱為中國的“文藝復(fù)興”時期,在經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)上,思想文化領(lǐng)域出現(xiàn)了新氣象。從隋唐時期形成的儒、釋、道三家(釋泛指佛教、道指道教;見§3)互補并存的局面逐漸融合為新儒學(xué),其集大成者是朱熹(1130—1200),新儒學(xué)亦稱.“理學(xué)”,兼具對人和對自然界的雙重關(guān)注,使過去偏重對人的儒學(xué)有了自然觀上的依據(jù)。朱熹倡導(dǎo)的治學(xué)方法:“一者是自下面作上去,一者是自上面作下來”,實質(zhì)上即指歸納法和演繹法。在這樣的文化氛圍下,宋代的科技有了廣泛的發(fā)展,出現(xiàn)了趙友欽(13世紀(jì)中——14世紀(jì)初),郭守敬(123l—1316)和沈括(1031—1095)等科學(xué)家。不幸的是,中國科學(xué)現(xiàn)代化的第一次努力因靖康之難(1126,北宋變?yōu)槟纤?和宋亡后元代(127l—1368)統(tǒng)治者的錯誤政策而歸于失敗了?，F(xiàn)代科學(xué)是一種社會化制度化活動,這在歐洲發(fā)生在17世紀(jì),在中國則發(fā)生在明朝的1568年左右,出現(xiàn)了徐光啟(1561—1633)等著名學(xué)者,宋應(yīng)星(1586—1641)所著《天工開物》是一部闡明工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的技術(shù)書,標(biāo)志著科學(xué)技術(shù)開始從儒學(xué)中獨立出來。然而,1644年甲申事變,明亡后清初實行的“文字獄”政策,又把大批讀書人逼回到較為安全的古典考據(jù)領(lǐng)域,第二次科技現(xiàn)代化的努力又失敗了。第三次努力是以“西學(xué)東漸”的形式出現(xiàn)的。耶穌會傳教士利瑪竇(1552—1610)于1582年到中國,帶來了西方科學(xué)。徐光啟于1629年(崇禎二年)受命修歷法,他組織中西學(xué)者努力向西方科學(xué)學(xué)習(xí),于1635年編出了新的歷法。在清朝初期,西方數(shù)學(xué)也開始被介紹進(jìn)來。正如李約瑟所說,“東西方的數(shù)學(xué)、天文學(xué)和物理學(xué)都一拍即合”。“西學(xué)東漸”被美國科學(xué)史家席文(1931—)稱為“17世紀(jì)中國科學(xué)的一場有限革命”。然而這次努力又因1840年鴉片戰(zhàn)爭后西方殖民者的入侵而未能繼續(xù)下去。五、重科學(xué)輕基礎(chǔ)1949年新中國的誕生為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的良好條件,科技隊伍迅速壯大,取得了一系列重大的科技成果,尤其是兩彈(原子彈、氫彈)一星(人造地球衛(wèi)星)的上天,更為舉世所矚目。在整體上可以說,中國與發(fā)達(dá)國家在科技上的差距已經(jīng)大大地縮短了。然而,我們必須看到,剩下的這點差距卻是很難縮掉的。這是因為:科技成果的主要評價標(biāo)準(zhǔn)是創(chuàng)新。在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,原則上只承認(rèn)第一名,不承認(rèn)第二名,一般“外延”式或“跟綜”式研究的價值是不大的。而在技術(shù)領(lǐng)域,處在目前的知識經(jīng)濟時代,新產(chǎn)品之間的競爭也日益加劇,往往“勝者全取”