关于中国古代有没有科学的问题

中国古代的科学非常发达。比如，在数学方面，祖冲之关于圆周率的计算准确到小数点后七位，在世界上领先了一千年。《墨经》中光学部分虽然只有八条，但次序安排合理，逻辑严密，堪称为世界上最早的光学著作。在化学方面，西汉时的《淮南万毕术》发现了金属置换反应。东汉末年的《周易参同契》认识到了物质进行化学反应时配方比例关系。东晋时的《抱朴子》发现了化学反应的可逆性。而中国人在天文学、地学和医药方面的成就，更是有口皆碑。

中国古代有没有科学，与如何定义科学有关。李约瑟认为，近代科学与古代科学的区别是将数学与实验结合起来。他分析伽利略方法的特点是：(1)从所讨论的现象中，选择出几个可用数量表示的特点；(2)提出一个包括所观察各量之间的数学关系式在内的假说(模型)；(3)从这个假说推出某些能够实际验证的结果；(4)观察，然后改变条件，再观察即进行实验(反复实验)，尽可能把测量结果用数值表示出来；(5)接受或否定第二步所作的假说；(6)用已经接受的假说作新的假说的起点，并让新的假说接受考验。如果按照这样完整的六步进行才算是科学研究的话，不仅中国古代没有，西方也没有，就连文艺复兴的巨人达·芬奇也还没有做到这一步。

上世纪80年代有位留美学者说中国古代一无对科学兴趣，二无科学教育，三无科学的思想方法，四无对科学作用的认识。我认为，这种看法过于偏激。任何国家，任何民族，为了解决自己的衣食住行，就必须发展生产，必须去认识自然界，去发展自然科学，只是关注的程度有所不同，发展的方式有所不同而已。中华民族能够持续发展几千年，没有对科学的兴趣和关注是不可能的。随便举一个例子，明末的王锡阐，每遇天色晴朗即登屋观测天象，竟夕不寐；每遇日、月食即以自己事先推算的结果与观测进行比较。如果没有兴趣他能这样做吗?

说到教育，《周礼》规定的学校教育内容“礼、乐、射、御、书、数”，其中数即数学。从隋代起，在最高学府国子监中即设有算学博士和助教两种职位。到唐代审定和注释了十部数学书，编为《算经十书》作为教材。这十部书至今仍是世界科学史家研究的对象。

关于科学的思想方法，主要是指希腊人的数学模型法，这在中国古代是缺乏，但也不是绝对没有。比如《周髀算经》中关于如何测量大地的讨论。虽然观测数据误差很大，所用的数学方法也有局限，结果也不对，但它用数学把观测和理论结合起来，从而构造出一个模型以解释自然现象，在当时不能不说是一个超时代的贡献。

关于科学精神问题

什么是科学精神?竺可桢将欧洲近代科学精神归纳成为两个字，即“求是”。求是就是追求真理，不盲从，不附和，不武断，不专横。而求是的途径则在儒家经典《中庸》中已说得很明白，曰：“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。”即单靠读书和做实验是不够的，必须多审查研究，多提疑问，深思熟虑，明辨是非，把是非弄清楚了，认为是的就尽力实行，不计个人得失。不达目的不罢休。

在这里，竺可桢已把现代科学精神和中国传统文化联系起来。科学精神属于精神文明的范围，它在追求真理和坚持真理这一点上和人文精神是一致的。而人文精神在中国传统文化中有着丰富的遗产，仅以《论语》为例，就有许多论点和竺可桢所谈科学精神是一致的。“毋意，毋必，毋固，毋我”，主张在讨论问题的时候不主观、不武断、不固执、不唯我独尊。这不就是“无偏见性”和“虚怀若谷”吗?“学而不思则罔，思而不学则怠”，这里的“思”是思考的意思，就是说，光读书不思考，不怀疑，就罔然无所解，光思考不学习，就殆然无所得，这又和“怀疑性”与“不盲从”是一致的。孔子反对附和，反对盲从，提倡“当仁不让于师”。对孔子来说，“仁”是人之所以为人的性质。即人道的最高真理，一旦掌握了这个真理，就是老师也不让，而且提倡“志士仁人，无求生以害仁，有杀身以成仁”，也就是说，在真理与生命之间进行比较，真理更重要。

孔子这种坚持真理的精神，为中国历代的优秀知识分子所继承，孟子“富贵不能YIN，贫贱不能移，威武不能屈”；陶渊明“不为五斗米折腰”；文天祥大义凛然，临刑前写下了气壮山河的《正气歌》。这些动人的事迹不但鼓舞了中国人民一百年来反帝反封建的英勇斗争，也成为中国科学家求实、献身精神的思想源泉。王绶琯院士在中国天文学会第六次代表大会上指出：“我们中国的天文工作者，远溯张衡、祖冲之，近及张钰哲、戴文赛，虽然时代不同，成就不等，但始终贯串着一股‘富贵不能YIN，贫贱不能移’的献身、求实精神。”

任何传统都有精华和糟粕两个方面。问题是我们要善于保持和发扬精华，敢于淘汰那些糟粕。竺可桢和王绶琯都是受过西方教育的有成就的科学家，他们深感中国传统文化中的科学精神对他们的培养之恩。那些轻视中国传统文化，认为中国传统文化妨碍科学发展的说法是站不住脚的。

近代科学没有在中国产生，主要是由于社会原因，并非是由于中国传统文化中缺乏古希腊逻辑学传统

希腊的传统科学和中国古代科学一样，与以观察、实验、推理为基础的近代科学不属同一范畴，不可能直接产生近代科学。

有人认为，希腊的欧几里得《几何原本》是逻辑性很强的科学著作，牛顿深受其推理方法的影响。事实上，牛顿、莱布尼茨和他们的先辈为适应当时运动学、弹道学、光学和天文学的需要，大胆冲破欧几里得关于严密性的要求，发明了微积分。在微积分建立以后，反对者正是那些受到欧几里得几何学束缚的人。牛顿的《自然哲学的数学原理》虽然是按《几何原本》的模式写的，但那只是形式。牛顿自己曾经说过，读了《几何原本》对他没有多大帮助。

中国传统文化里逻辑学的确不发达，但逻辑和语法一样，是从人们的思维活动中抽象出来的。正如许多人没有学过语法也会说话一样，中国古代逻辑学不发达，不等于中国人不会逻辑思维。再者，逻辑的严密性并不能保证结论的正确性。托马斯·阿奎那运用亚里士多德逻辑学，对上帝的存在做出了五大证明。难道上帝真的存在吗?与此相反，作为近代科学开始的一系列新发现，却不是用逻辑推演出来的。如果说，哥白尼的《天体运行论》还用了传统的逻辑论证，维萨留斯则完全使用观察和实验的方法。哈维对血液循环的发现，伽利略对木星卫星的发现，都与三段论法毫无关系。伽利略认为，在物理学中，基本原理必须来自观察和实验，逻辑和数学只是实验数据的工具和手段，而不是对实验目标的追求。这正是近代科学方法的精髓。再看看希腊人是怎么说的。柏拉图认为：“一个真正的天文学家不必去思考昼夜长短、日月运动以及其他天体的任何事物。在建立真理时，考虑这样多的事业是愚蠢的。天文学和几何学一样，如果我们要采取正确的方法研究问题，那就要把星空抛在一边。”

从这些方面看来，中国没有产生近代科学主要是社会原因。按照明末发展的趋势，中国传统科学已经复苏，并有可能转变为近代科学。这一时期的科学相当注重数学化或定量化的描述，而这些又是近代实验科学萌芽的标志。如李时珍《本草纲目》，朱载堉《律学新说》，潘季驯《河防一览》，程大位《算法统宗》，徐光启《农政全书》，宋应星《天工开物》，徐霞客《徐霞客游记》，吴有性《瘟疫论》等等都是具有世界水平的著作。在短短六十多年中出现了这么多的优秀科学专著，其频率之高和学科范围之广，在中国历史上是空前的。

然而遗憾的是，在这样的条件下，中国和英国走了两条完全不同的道路。l7世纪，英国资产阶级革命后走上资本主义道路；而中国由于清军入关，残酷的战争中断了科学发展的进程。到了康熙时期，全国已基本上统一，经济也得到很大的发展，国内、国外的环境都不错，这时是一个机遇。但由于康熙一系列错误的科学政策，把我们本可以与欧洲“同步起跑”的机会失去了。

总之，近代科学产生在欧洲并得到迅速的发展是由当时当地的条件决定的，不必到古希腊去找原因。自16世纪以来，中国科学开始落后，也要从当时当地去找原因，不必一直追着孔子、孟子不放。

中国传统文化对当代科学发展的意义

中国古老深厚的传统文化对当代科技发展有着重要的促进作用，可以归纳为四个方面。

一是中国系统思维在当代科技综合趋向中的启发作用。近代科学发展四百年，建立了庞大的分析型学科体系，在很多方面较精确地研究了自然界。但它也有不足之处，发展综合、非线性、复杂性、开放系统的研究，已成为当代改变观念、推动科学发展的时代强音，而这类研究正是中国传统文化的优势，可以有启发作用。耗散结构理论的创建者，曾获诺贝尔奖的普里戈津说：“我们正向新的综合前进，向新的自然主义前进。这个新的自然主义将把西方传统连同它对实验的强调和定量的表述．同以自发的自组织世界的观点为中心的中国传统结合起来。”“中国文化具有一种远非消极的整体和谐。这种整体和谐是各种对抗过程间的复杂平衡造成的。”四川水利工程都江堰历经两千年而不衰，渠首工程的鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三者巧妙结合，分水、分沙的合理性，工程维修的科学性和简单性，充满了中国古人治水的整体性和复杂性思想，对当今的水利工程建设有丰富的启示。协同学的建立者哈肯说：“虽然亚里士多德也说过整体大于部分，但在西方，一到对具体问题进行分析研究时，就忘了这一点，而中医却成功地应用了整体性思维来研究人体和防治疾病，从这个意义上说，中医比西医优越得多。”他说西方的分析式思维和东方的整体性思维都是他建立协同学的基础。

二是古代的天人合一思想，强调人与自然的和谐关系，对当代的环境科学、区域开发和技术发展有明显的积极意义。《旧约》说上帝给人的训喻是：“地上的一切昆虫并海里一切鱼类，都交付你们的手。凡活着的动物都可以作你们的食物，这一切我都赐给你们，如同蔬菜一样。”与这种主张无限掠夺自然的思想相反，中国在周朝就颁布了《野禁》和《四时之禁》，不准违背时令砍伐木材、割草烧灰、捕捉鸟兽鱼虾，还设立了管理山林川泽的官员。

《吕氏春秋》“夫稼，为之者人也，生之者地也，养之者天也”，把农业生产中天、地、人三者之间的关系看作彼此联结的一个有机的整体，主张顺天时，量地利，尽人力。这一套完整的农业思想，在现代的农业生产中仍然闪闪发光。

三是自然史料在现代科学研究中的应用。我国地域广大，历史悠久，对许多自然现象的观察时间之长，记录之详，堪称世界之最。在天文学方面，东方天文纪录的现代应用，现在已成为一个很受注意的课题，许多国家都有人在做，并且取得很大成就。

四是把传统科学作为目的基因转入现代科学中，使现代科学得以有新的发展。在这方面最成功的一个例子便是吴文俊院士从事的几何定理的机器证明及其应用。吴文俊以其深厚的几何学和拓扑学功底，吸收了宋元时期数学成就，将几何问题用代数方程表达，接着对代数方程组的求解提出一套完整可行的算法，用之于计算机。1977年先在平面几何定理的机器证明方面取得成功；1978年推广到微分几何；1983年我国留美青年学者周咸青在全美定理机器证明学术会议上介绍了“吴方法”，并自编软件，一鼓作气证明了500多条难度颇高的几何定理，轰动了国际学术界。

笔者于1996年8月26日在汉城召开的第八届国际东亚科学史会议上将以上四点做了介绍，大家很受鼓舞，8月28日《韩国经济新闻》以通栏大标题报道。有人觉得英国历史学家汤因比1973年对池田大作说的话可能是对的。他说：“我所预见的和平统一，一定是以地理和文化主轴为中心，不断结晶扩大起来的。我预感到这个主轴不是在美国、欧洲和苏联，而是在东亚。”“中国人和东亚各民族合作，在被人们认为是不可缺少和不可避免的人类统一过程中，可能要发挥主要作用。”因此，中国人一定要有自信心。

（作者单位：中国科学院自然科学史研究所）