科学的故事
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第1章
希腊城邦文明:科学的诞生地

“科学”不是“技术”。在人类文明史上,“科学”并不是遍地开花,而是孤枝独叶地生长了差不多两千年。直到近几百年,才枝繁叶茂,蔚为大观。

公元前6世纪到前4世纪,科学在希腊城邦文明中诞生。前4世纪到后2世纪,在希腊化地区茁壮成长。托勒密埃及的首都亚历山大城,成了古代世界的科学中心。

罗马人仰慕希腊文化,但是本性尚武,不喜思辨。罗马士兵杀害了沉思中的阿基米德,但“从没有一个罗马人会死于沉思”。罗马帝国的强项是“法治”“武功”,而不是“科学”。征服了希腊人的罗马人,并没有传承希腊人的“科学”。“科学”在罗马受到冷落,逐渐式微。再说,西罗马帝国最后也被蛮族灭亡。

公元的头五个世纪,基督教在东西罗马帝国中冉冉升起,征服了罗马,征服了蛮族,形成了一个新的强势文明,兴起了一种以“信仰、天启、谦卑、怜悯、罪感”为特色的生活模式。基督教文明排斥了以“理性、好奇、乐观、天真、热情”为特色的希腊古典生活风格,使希腊科学在东西罗马逐渐边缘化,在蛮族统治的地区逐渐被遗忘。

8世纪,新兴的阿拉伯帝国收留了希腊科学。本着“学问即使远在中国,也要去求取”的先知好学精神,伊斯兰世界系统翻译引进希腊科学著作,并且在数学、天文学、光学等领域“青出于蓝而胜于蓝”。

12世纪,在熬过了漫漫长夜的基督教欧洲,农业生产力极大恢复和发展,人口增长,手工业和商业蓄势待动。十字军东征[1]带回了遗失在伊斯兰世界的希腊科学,从阿拉伯文转译希腊科学典籍成为一时风尚。大翻译运动带动了学习希腊学术的热潮,大学应运而生。通过大学这种学术制度,希腊学术与基督教进行了卓有成效的融会贯通,并且诞生了经院哲学这种融希腊—希伯来于一体的新型哲学思想,为近代科学铺平了道路。

14世纪,基督教唯名论运动风起云涌,与经院哲学一争高低,为近代科学引入崭新的“经验主义”视角。唯名论运动一方面削弱了希腊理性,另一方面以一种自我拆台的方式催生了人文主义。拜占庭[2]的陷落,为拉丁欧洲带来了更多原汁原味的希腊科学文献。文艺复兴从希腊文直接翻译希腊科学文献,形成了亚里士多德—经院哲学与柏拉图—人文主义的对峙局面。

近代科学是希腊理性科学与基督教唯名论运动相结合的产物,形成了“以人为本”的人类中心主义世界观、“数学加实验”的科学方法论。科学革命以天文学为发端,以牛顿物理学的建立而告结束。以牛顿物理学为标准,化学、实验生理学纷纷创建了自己的“数学加实验”的研究方案。到了19世纪,物理学大厦逐渐建成,完成了各分支学科的大一统,化学、生理学实现了各自向物理学的有限还原。

近代科学也响应了新兴的资本主义生产方式的要求,为最大效率地开发自然、征服自然提供理论基础。地理大发现[3]以来日益兴盛的博物学(自然志,natural history)体现了近代科学的这个维度。博物学与数理实验科学相互竞争又相辅相成。

19世纪是近代科学开始大显神通的世纪,也被称为人类历史上第一个科学的世纪。在这个世纪,科学开始了自己分科化、职业化、技术化、力量化的历程。数学、物理、化学、天文、地学、生物各自完成自己的学科化。“科学家”一词出现,表明科学共同体的出现。以电磁学转化为电力工业和电信工业、化学转化为化学工业、实验生理学转化为实验医学为标志,科学开始了全方位的技术化进程,并且开始转化为巨大的、前所未有的生产力。科学开始成为第一生产力。技术开始告别传统的手工技艺,成为“应用科学”。

△ 图1.1
世界科学中心转移的示意图:雅典至亚历山大,意大利至英国,英国至法国,法国至德国,德国至美国

科学化技术作为资本主义生产力和市场化的原始动力及最后保障,随着资本主义生产方式本身的全球化,很快征服了整个世界。科学因而也开始向全球传播和扩散。在科学传播的过程中,更多的民族、更多的地域加入了科学知识生产的队伍中,科学重心也随之而变迁。文艺复兴时期的科学重心是意大利,那里诞生了伽利略这样的大家。此后,科学革命时期的科学重心是英国,那里出现了波义耳、胡克、牛顿这样的科学巨人。18世纪经过启蒙运动之后,法国成为科学重心,拉瓦锡、拉格朗日、拉普拉斯、拉马克、布丰、居维叶,一时星光灿烂、风头无两。19世纪,德国后来居上,引领了以内燃机和电力电信为标志的第二次工业革命的浪潮。20世纪,经过两次世界大战之后,美国取代欧洲成为世界科学中心。

明朝末年,耶稣会士来华传教,也带来了西方的科学,但是没有引起中国人的兴趣。由于教案不断,清朝政府不胜其烦,勒令传教士西归,第一次西学东渐无疾而终。这次历史遭遇充分证实了冯友兰[4]先生所说,“中国没有科学,是因为按照她自己的价值标准,她毫不需要。”直到1840年,西方列强用坚船利炮敲开了中国封闭的国门,引进和学习西方的科学才再次成为时代的主题。

纵观科学的历史,是一部在希腊诞生,在罗马边缘化,在中世纪被遗忘,在伊斯兰世界被继承,在近代早期的欧洲被复兴和重建,在19世纪被力量化的历史,与中国文化的发展基本上没有交集。我们如果不能暂时放下中国文化的固有成见,回到西方的语境中,我们就不能理解科学何以出现、何以发展。

今天我们讲述和聆听科学的故事,最优先的方案是回到希腊,因为没有希腊,就没有现代科学,就没有今天的航天飞机、原子弹、手机、无线电通信。现代人类上天入地的力量,都是希腊人的遗产。

现代人关于外星文明的想象,不过是一种时代性的错觉。且不论那些个类似地球的星球上有多大概率出现生命,生命有多大概率演化出如同人类这样的智人种,就算是有了智人种又如何?人类走出非洲后就一定会发生农业革命?农业革命之后就一定会发生工业革命?即使在地球上,科学的诞生也是一件稀罕的事情,而没有希腊人的科学,地球人又拿什么飞离地球,走向太空?我们清朝的农业技术与汉朝相比根本就没有什么变化。不要指望类地行星上也有一个类希腊,因此也不要指望类地行星的类人动物们能够操纵无线电与我们交流、克服万有引力来会见我们。

正因为现代科学的深刻力量来自希腊,理解为什么是希腊人创造了科学,对我们中国人而言就格外重要,因为希腊文化的确是与中国文化相差甚远的一种文化,我们注重“学以致用”的中国人对希腊“为科学而科学”的文明也最感到陌生。我们需要补上这一课。

[1]十字军东征:由西欧的封建领主和骑士以收复阿拉伯穆斯林入侵占领的土地的名义对地中海东岸国家发动的战争,持续近200年。十字架是基督教的象征,因此每个参加出征的人胸前和臂上都有“十”字标记,故称“十字军”。

[2]拜占庭帝国(330-1453),即东罗马帝国,是欧洲历史上最悠久的君主制国家。其首都君士坦丁堡(伊斯坦布尔)的前身为古希腊的殖民地拜占庭城,故得此名。

[3]地理大发现:Age of Exploration,又名探索时代或发现时代、新航路的开辟,是15世纪到17世纪,欧洲船队在世界各处的海洋上寻找新的贸易路线和贸易伙伴,以发展欧洲新生资本主义的航海活动。

[4]冯友兰(1895-1990):中国当代著名哲学家、教育家。著有《中国哲学史》《中国哲学简史》《贞元六书》等20世纪中国学术的重要经典。对中国现当代学界乃至国外学界影响深远,被誉为“现代新儒家”。