对现代科学为何诞生于西方的几点思考

摘要：现代科学以数理实验为基础和起点，在思维模式上有着鲜明的实证特色，正是在观测和实验中，知识被不断的积累、完善，现代科学得以形成一套严密而有条理的研究方法，最终成为一个知识体系。

关键词：现代科学 数理实验 技术

今天我们所讲的“科学”实则是来自西方的语汇，源于西学东渐时期日本人对西方词汇science的翻译。

起初在英文中science被默认指natural science（即“自然科学”），19世纪后半叶，随着自然科学的专业化、职业化，自然科学从古希腊哲学中正式独立出来，进入了分科化、职业化时代。于是，以数理实验为基础的现代科学是典型的应用型、技术型科学。但是，中国人对这个在救亡时期被引入的“科学”一词的概念存在认识上的很大差异，甚至将“科学”与“技术”混同，这一问题直到近年来才得到重视，对其讨论也是我们反思自己文化的过程。

一、基督教与独尊儒术

（一）西方文明被公认为来自于两希文明，即希腊文明与希伯来文明。在希伯来语中，有一个词Mashiah（音译为“弥赛亚”），在拉丁语中发音为Christus，是“救主”的意思。公元42年，耶稣的门徒彼得因为耶稣受到迫害，从以色列离开来到了罗马城，随之而来的是一种新宗教，这种从犹太教的一个支派中产生出来的宗教就是今天人们所说的：基督教（Christianity）。

最初基督教在罗马帝国境内只是一个来自异邦、不引人注目的小教，但在后来的发展过程中，它与很多东方宗教以及希腊罗马多种教义展开了激烈竞争，并最终脱颖而出，发展壮大为罗马帝国的官方宗教，并对整个西方科学发展的进程起到了至关重要的推动作用。

早在希腊化晚期，亚历山大城就成为希腊文化的中心，是整个地中海地区文明程度和理性水平最高的地区。这时的罗马帝国道德水准每况愈下，早期的基督徒就是对于现世不报任何希望，转而将所有热情投向彼岸的一群人。教会之外无救恩，教会在人们的心中地位比封建王国要高得多。到了公元5世纪，日耳曼蛮族摧毁了西罗马帝国，西欧社会进入“黑暗时代”，整个西欧呈现满目疮痍、文化凋敝的景象。在这种情况下，作为文化最后的阵地，基督教会在历史的洪流中承担起传播信仰和传承文明的重任。当时的日耳曼人普遍缺乏文化教养，基本不会读书写字，更谈不上欣赏罗马艺术世界中那些美轮美奂的作品，当他们正肆意涤荡罗马帝国的文明宝库时，幸亏基督教会保存了一些古典文明的火种。当时希腊科学只存在于一些百科全书、手册和汇编之中，教会在传承文明的过程中离不开传播基督教义，比如鼓励信众研读《圣经》、眷抄经文、编写历法，这样一来就顺带着把古代的算术、几何、天文和音乐等学问都一并继承下来。所以在公元6世纪及之后，放眼西欧社会能称得上有文化教养的人大都集中在教会，只有教士这个阶层是掌握文化知识的。到了公元9世纪，“黑暗时代”终于迎来曙光——“加洛林王朝文艺复兴”带来一个崭新的时代。由于查理大帝本人对文化事业的大力扶植，在文化水平较高的意大利地区开始陆续恢复在日耳曼入侵中被摧毁的学校，这些学校沿革了罗马时期的专业性質，比如专修法律的学校。到了公元1088年，在意大利产生了第一所大学：博洛尼亚大学，它是在专修法律的学校的基础上发展而成的，是欧洲最早的一所大学，构成了所有现代大学的最初雏形。当时的大学与今天的大学有很大的差别。从11世纪开始，城市的出现带来了一种全新的理念：自治。居住在自主发展、独立自治城市中的市民也组建了各种各样的自治组织，以起到行业自律的作用。这些裁缝行会、酿酒行会、皮革匠行会等各式行会和社团被统称为universitas。在所有的自治行会中，学生联合会、教师联合会或师生联合会发展最为稳固和持久，结果到了13世纪就独享了universitas一词，成为今天“大学”（university）的由来。起初大学只是一个很松散的教育联合体，博洛尼亚大学就是一所学生大学，另一所世界上最早出现的大学——巴黎大学则是一所教师大学。在学生大学里，学生聘请老师来上课，而学生住的地方叫做college，后来这个词变成“学院”的意思。随着这些学校的发展，教会逐渐发现了大学的重要性，看到大学不仅是传播知识更是培养人才的绝佳场所，于是教会开始资助大学的教育，提供教会场所作为上课的教室，资助贫困学生完成学业（贵族不需要读书），这样从大学毕业的学生可以跻身教会，晋级自己的社会阶层。

除了学生和教师自治之外，大学通过获得教皇或国王颁发的特许状，从而拥有法律上的独立地位。有了这个特许状，使得大学成为普遍意义上的泛欧洲机构，来自欧洲不同地区的学生聚集在一起，学习知识探讨学术，形成普世的学问标准，这个标准以大学为学生或教师授予的学位来衡量。获得大学学位意味着经受过合格的学术训练，享有相应的学术地位。获得学位的学生要穿着特别设计的服装参加典礼（今天大学里普遍采用的学位服样式其原型就是中世纪的教士袍）。

那么，大学里都教授些什么呢？早期的大学分为四种学院：艺学院、神学院、法学院、医学院。其中以艺学院最为重要，因为它包括七门基础课程：语文三艺（语法、修辞和逻辑），数学四艺（算术、几何、音乐、天文）这七艺构成了西方人文教育的基础。如果让我们穿越时光回到中世纪大学的课堂，我们会每天听到精彩的思想对撞：辩论和讲座，这是一种独特的教学模式，老师们在课堂上引导学生提出“问题”，培养了学生的批判精神和问题意识，而这些正是学术研究的发祥和开端。此外，大学还孕育了两希文明相融合的重要成果——经院哲学。随着12世纪大翻译运动开展的如火如荼，长期沉睡于拜占庭的希腊科学以文献的形式通过阿拉伯文和拉丁文为欧洲所知晓。希腊科学和哲学经典重新从沉睡中醒来，亚里士多德的思想让基督教思想家们倍感压力，因为他所代表的希腊思想与《圣经》存在着根本的差异（比如希腊人认为宇宙是永恒的存在，不存在源起和消亡，而基督教信奉的则是创世说）要调和这种矛盾，就必须重新结合理性与信仰，让希腊学术与基督教教义跨越分歧的界限。经院哲学让神学与哲学成为科学的不同门类，互相并列各自独立的学科。作为希腊理性科学的继承者，经院哲学对于现代科学有着重大的意义。

自此，希腊科学在欧洲完成了一步一个脚印，稳扎稳打的推进，让这场学术上的复兴成为三百年后的下一次文艺复兴及现代科学诞生的前期驱动力。

（二）中国文化在其悠长的发展历程中，曾出现过众多的本土学派，加上后来文化的传入，让这些不同的流派和文化兼容并蓄，其中有的发展壮大了，也有的经过历史的冲刷被淘汰了。自东晋开始一直到隋唐，中国文化逐渐形成以儒家为主体，儒、释、道三家并行其道的基本格局。到十九世纪末二十世纪初，在这长达一千六百年的时光里，这种格局一直未打破。

社会对思想文化的需要是多样的，而不是单一的，但这种多样性又需要“统之有宗，会之有元”（《周易略例·明彖》），即需要一个为主的指导者。儒家之所以能成为中国文化的主要代表，正因为其容纳、吸收和融合的综合实力。汉初儒家主要受到荀子学说的影响，董仲舒建议武帝“诸不在六艺（六经）之科，孔子之术者，皆绝其道，勿使并进”，为以后“罢黜百家，独尊儒術”之所本。不过，董仲舒主张的儒学思想，已经是一个大量吸收墨家“兼爱”理论、阴阳五行学说，广采墨、阴阳、名、法、道各家之所长的综合性理念，成为当时社会的指导思想，同时也成为整个中国文化精神的内核。

儒家认为，社会的人重于个体的人，因此个人服从社会是天经地义的事，着重强调了个人对于社会的责任和义务。孔子在回答子路关于“卫君侍子而为政，子将奚先？”的问题时，毫不犹豫给出了“必也正名乎！”的答案。这种用伦理规范和法律制度规定每一个人在社会上的名分地位，并明确与其地位相应的责任和义务的“正名”，作为“为政”的首要大事，恰合了当时的封建统治阶级的政治需求。在战乱频发的年代，如果社会的每一个成员都不能各安其位，各尽其职，那么这个社会如何得到安宁，更谈何发展？因此，儒家的名教理论得到了封建统治者的推崇，并且长久以来“独享恩宠”不无道理。尽管在强调调动每个人的道德自觉性这点上，儒家比任何其他学派更重视个人的主观能动性和意志力，然而，统治阶层撷取了对其最为有利的主要部分加以弘扬，使儒家思想的正统地位无可撼动。南宋孝宗皇帝赵眘说：“以佛治心，以道治身，以儒治世。”（《三教平心论》卷上）成为中国传统文化最好的表征。

从秦代焚书坑儒、禁绝百家之言，到刘彻罢黜百家、独尊儒术，君权至上一直横亘在中国传统文化的中心，专制皇权意图控制人的精神世界，中国人连思想的权利都丧失了。隋唐时期创立的科举制，更是让中国的知识分子形成“官本位”的思想，一切能与“技术”沾边的都是奇淫巧技，吟诗作赋成为知识界的主流，唯有文学才是进身之道。如果春秋战国时候的人们还能学到“六艺”（即礼、乐、射、御、书、数），那么到了唐代，虽然还有数学和医学，但也仅限于培养胥吏和伎术官，被士大夫阶层嗤之以鼻的术数之学彻底沦为工匠的行业。

再来说中国传统的书院精神，教之以为人之道，为学之方。在这样的宗旨之下，中国书院的教育是围绕怎么样做人、成为怎样的人来展开的，将知识教育和道德教育集于一身，而德育教育被放在第一位。中世纪大学接续了希腊自由学术的精神，学风灵活开放，学生的思维跳脱活跃，学习的主观能动性被大大激发；而中国的传统教育模式重视对经典的背诵、记忆，缺乏问题的引导，学生更是少有提问的习惯。这也是中国学生之所以严重缺乏自觉学习能力，缺乏科研精神和创新能力的根本原因所在。

1905年，经过明治维新的全盘西化的日本在日俄战争中大获全胜。而在中国，延续了2000多年的封建帝制大厦将倾。1895年甲午海战的一败涂地，洋务运动的宣告破产，都让国人认识到，中国的落后不只是“技不如人”，而是包括政治体制、国民素质、思想传统在内的全方位的落后。从日本的崛起中受到启示的革命派疾声呼吁，中国需要来一场彻头彻尾的狂风骤雨的变革。其中，以梁启超等为代表的中国革新派主张废除科举制，建立新式学堂。天文、算学、机械力学等西方学科的强势涌入，这才打开了中国人几千年来思维方式上严锁的大门。

二、数理实验与“自然志”范式

（一）一切科学得以成立的基础，是明白整个人类研究的对象——自然界是“机械化”的，其内部的组成方式及运作原理要在第一手经验和观测结果的基础上，通过理性思考，揭示其潜在的规则，并且能够根据这个规则做出准确预测。这些观测或测量世界的设备，以及它们所使用的标准单位，是人为谨慎设置的环境，在这个环境里，利用人工约束的条件，细致调查隐藏在现象背后的某个特定属性，这就是实验的本质。做实验就是向宇宙发出一条明确的提问，这种主动式的探究不是耽于自然碰巧向你展现出来的样子，所以要用不同的方式去探究，那就是：试错。试错的过程就是不断对问题进行验证、比对、筛选最后得出结论的过程，一个公式便是对这种探究最好的总结。除却这些复杂的实验和精炼的公式，科学之所以能和其他学科严格区分开，究其根本是因为它提供了一个机制，让你决定哪一个解释最接近问题的正确面。设计实验去验证自己的猜想，有目的的去检验这个结论到底适不适用，如果这个结论经受住了很多次实验的检验，没有发现缺陷，那么它就成为了一个具有普遍标准的理据。即便如此，仍然没有任何理论是无懈可击的，当新的现象或问题被观测到，它很可能无法作出解释，从而被自己或后来者推翻。所以，科学的生命在如此的建立、推翻、再建立和再推翻的过程中得以延续，科学所搭建的理想世界的模型随着时间的推移越来越稳固。

自由人性理想造就了科学这种希腊人特有的人文形式，但这个科学还只是“求真”意义上的科学，在希腊人眼里，自然是一个内在性领域，是理性和真理的所在，人只能认识它、追随它而不可能改造它甚至制造它。是基督教的创世观念降低了自然的存在论地位，强化了人的意志力作用，改变了人与自然的地位配比，于是征服自然、改造自然成为现代科学的主导动机。

培根有一句名言：“知识就是力量”，作为人类征服自然最好的注解，在培根看来，人类认识自然的目的是为了改造自然，这个理想最终落实到数理实验的身上。想从自然的宝库里找出能让人所利用并加以改造的炼金术师成为最早的实践家。在炼金的过程中，他们制造出了花样繁多的玻璃器皿和容器，发展了蒸馏、升华、过滤、加热等技术，发现了化学反应过程中金属的变色现象等。炼金术一度风靡埃及和阿拉伯世界，在中世纪传入欧洲后也带动了手工业的繁盛。文艺复兴时期，自然法术、炼金术、占星术、神秘教义大为流行，在这个历史背景下，欧洲现代早期出现了实验科学。实验科学秉承的改造自然、创造自然的理念，正如一部铿锵前行的机甲战车，将人类社会从“田园牧歌”带入了机械现代。

（二）自然志（或又称为“博物学”），是一个来自西方的概念，在一本英国传教士Benjamin Hobson的书中，介绍了西方现代物理学、化学、天文学、气象学以及动物志的内容，出现了natural history一词，日本人把它翻译为“博物学”泛指自然科学。中国文化中虽有“博物”这个词但意思大相径庭，更没有“博物学”一说。中国的历史文化深厚，因此中国学术有着鲜明的史—志风格。中国古人有天、地、人三才之说，在古代并没有“自然”一说（《老子》中的“自然”是两个并列的字而非一个词，“自”即自己，“然”即这样、如此，整个词意思是“自己如此”），现代说的“自然”是日本人对nature的翻译，所以与西方科学研究的对象——“自然界”相对应的，就应该是中国的“天地万物”，如果用现代的眼光來看待中国古代文化的研究手法，或许只有自然志更为合适。

如果说活跃于西方中世纪天文学与数学界的思维方式是观测、记录、分析、解释、假设和重复，构成了现代科学方法的基础，那反观中国的传统思维方法，只能遗憾地找到前两项内容。中国古代的天文学本质上并不是研究行星运行规律的数理科学，因此观测、命名、分类构成了其主体，不论是《汉书·五行志》记录的日食，还是《汉书·天文志》记录的极光等天象，都堪称世界之最，然而中国天文学最有价值的也仅限于这些观测和记录的部分。比起天文学，中国的地理涵盖的内容要广泛的多，不仅包括气象、水文、物候，还有对于地震、植物、动物、矿物等方面的研究。汉代班固的《汉书·地理志》是史学中第一部专业性地理著作，郦道元的《水经注》详细记载了中国境内及周边1252条河流的水文风貌。在中国文化达到鼎盛时期的盛唐，一部玄奘的《大唐西域记》以其独具异域风情的文化面貌成为研究中古时期中亚和南亚的重要史料。到了徐霞客的《徐霞客游记》，虽然开了实地考察之研究先河，但仍跳不出“记录”的范畴。所以，与天文学一样，中国的地理学在记载了形形色色的地表现象之余，更对这些属于自然的现象赋予了志怪、祥瑞等人文的象征涵义，总体来说是一幅对古代中国人生活世界描绘的风情画。

中国古代的医药学是另一个关于方法论研究的很好的例证。成书于汉代的《黄帝内经》是公认最早的中国医学经典，以论述阴阳五行、养生保健等为主要内容，与张仲景的《伤寒杂病论》一起，成为颇具中国哲学特色的医学诊疗体系，使得中医以“观物取象”和“取类比象”的融一物而思全体的诊疗方法，与西医根据临床诊断指标直接给药作用于病灶形成鲜明的对比。明朝李时珍的《本草纲目》收录药物1892种，是中国古代药物学的集大成之作，其与《神农本草经》等药学经典都是药用植物志的典范。成书于北魏末年的《齐民要术》被认为是研究中国农学的代表著作，除了讲耕种养殖还对南方热带资源进行了描述。从这些古代著述不难看出，它们都是地道的自然志范式研究集，至于被誉为“中国十七世纪的工艺百科全书”的《天工开物》，系统总结了中国古代的技术，本质上是一部技术史编。

诚然，中国古代的技术工匠们不乏一批卓越的发明家，他们也许是最早发现自然界中某种特定规律的人，凭靠经验和智慧将这些发现转变为技术的创新。然而在一项发明中，创新的部分往往只是既有规律的巧妙组合，它只为技术的优化提供了更好的解决方案，也就令其具有很强的实用目的（纸的发明为提升文字书写功能和方便阅读，精纺机的发明为了提高织布效率）。技术与科学最大的不同在于，科学并不是在列举你知道了什么，不是一个具象的物品，而是一个知识不断在探讨中积累、完善的过程，是在观测和实验中来回往复、永无休止的对话，它需要一套严密而有条理的研究方法来支撑，它能够推动技术的进步，但它本身并不是功利性的。

所以，欧洲社会能够不断进步，正是经历了文艺复兴、农业和科学革命、思想启蒙运动以及最重要的两次工业革命，创造了我们今天所处的这个现代化世界。相较之下中国的发展之路则有一个令人深思的问题：几个世纪以来，中国文明在技术上一直遥遥领先于世界其他地方，中国拥有许多改变世界的发明，但是，指南针没有引领我们发现大洋彼端的新世界，火药也没能够让我们在炮火硝烟中捍卫住家国的大门。当这场技术的辉煌在十四世纪末达到顶峰时，似乎一场变革即将到来，而它却突然停了下来，近代科学诞生的机会就此戛然而止。三个半世纪以后，却是英国的工业革命开始了其轰轰烈烈改变整个世界的进程。

从逻辑思维上的演绎法缺失，到儒家传统仁爱思想在精神需求上对人的限制，中国传统文明都与西方在善于分析、基于实证的思维模式下的文明有着根本的差别，这也使得科学在不同的文化土壤里呈现出不同的成长态势，对其思索与探讨有助于我们更加明确今天认识科学、学习科学的目的，正如英国诗人托马斯·斯特尔那斯·艾略特在《四首四重奏》中所写的那样：“我们不应该停止探索，而我们探索的终点，应该是回到启程之处，并且第一次懂得那个地方”。

参考文献：

[1]赵林.基督教与西方文化[M].商务印书馆，2013.

[2]楼宇烈.中国文化的根本精神[M].中华书局，2016.

[3]吴国盛.什么是科学[M].广东人民出版社，2016.

[4]秦鹏译，（英）路易斯·达特内尔.大灾变后，如何快速再造人类文明[M].北京联合出版公司，2015.

（作者简介：刘亚频，文博中职，作者单位：云南省科学技术馆，主要从事科普研究。）