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穆罕默德死后，他的几位继任人曾有过一段短暂的“神权共和”时期。阿拉伯人建立的第一个世袭王朝称为倭马亚，定都大马士革，时间从661年至750年，相当于中国初唐的龙朔至天宝年间。取代倭马亚王朝的是阿拔斯王朝，时间从750年直到1258年，相当于安史之乱到南宋末年之间。阿拔斯王朝代表了伊斯兰文明的鼎盛期，为了尽可能摆脱拥护前朝的贵族们的影响，新王朝在古巴比伦城的遗址附近建设了新的首都巴格达城。与君士坦丁堡和长安一样，巴格达是当时世界上著名的商业和贸易中心。这里地处波斯、印度、中国和希腊几大古代文明交汇的中心，土地肥沃、物产丰富，著名的文学作品《天方夜谭》就是以这个时期的巴格达为背景的。阿拔斯王朝旗帜尚黑，中国史书上称“黑衣大食”。新、旧《唐书》上均载有唐朝大将高仙芝与大食国军队的但罗斯（今哈萨克斯坦境内）之战，后者获胜并掳走了大量中国俘虏，内有织工、画师、造纸匠人等，包括造纸术在内的多种工艺技术因而西传。
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公元8世纪中叶倭马亚王朝的后裔开始侵占西班牙，根基立稳之后建立起一个后倭马亚王朝。若以统治者正式使用哈里发名号开始，后倭马亚王朝的存在时间是公元929年至1031年之间，相当于中国五代至北宋初年。由于旗色尚白，中国史书称其为“白衣大食”。
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几乎同时，什叶派的穆斯林在埃及建立起法蒂玛王朝，其延续时间为公元909年至1117年，此即中国史书所称之“绿衣大食”。
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4．伊斯兰科学
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以阿拔斯王朝为例，其第二代哈里发阿尔·曼苏尔（Al-Mansur）将许多科学家招致巴格达，其中印度人曼迦（Manka）把多种梵文数学书翻译成阿拉伯文，印度的十进制记数法即在此时传入阿拉伯世界，随后又由阿拉伯人传到西方。第五代哈里发哈伦·拉希德（Harun Al-Rashid），从拜占庭皇帝那里得到许多珍贵的希腊抄本，欧几里得《原本》最早的阿拉伯译本即名为《哈伦》。第七代哈里发阿尔·马蒙（Al-Mamun）最热心支持学术事业，他在巴格达建立了一座天文台，聘请大数学家阿尔·花拉子模（Al-Khwarizmi）前来工作，后者在此编制成了著名的《马蒙天文表》。马蒙时代领导翻译机构的人是一个景教学者胡那因·伊沙克（Hunayn ibn Ishaq）。古希腊托勒枚的《数学汇编》即由伊沙克之子翻译成阿拉伯文，并起了个阿拉伯名字叫《阿尔马借斯特》（Almagest），意即“最大的书”；直到今天，这一阿拉伯化的书名比它原来的名字还要响亮。
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伊斯兰文明对科学的贡献并不限于翻译和保存古代西方的诸多成就和思想，穆斯林科学家也作出了很多独到的贡献。例如他们引入了三角学中的若干函数概念，创制了多种基于球面投影原理的星盘。阿尔·巴塔尼（Al-Battani）《星的科学》对后来的一大批欧洲天文学家产生了影响。阿尔·花拉子模是中世纪最重要的代数学家，其代表作《阿尔热巴拉》原义是“变换”，后来在多种语言中演绎成“代数学”（Algebra）；他的另一部书《阿尔戈瑞兹米》原是他名字的阿拉伯语读音，后来转义成“算法”（Algorithm）。阿塞拜疆的剌速纳丁·徒思（Nasir Al-Din和波斯人阿尔·卡西（Al-Kashi）、海牙姆（Omar Khayyam）也是著名的数学家，他们对平行公理的讨论均触及非欧几何。哈颜（Jabir ibn Hayyan）的炼金术对于后来化学科学的发展起到了很大的促进作用。哈珊姆（Al-Haytham）研究视觉、光的反射和折射，奠定了后世光学研究的基础。伊本—西那（ibn Sina）即西方人所称阿维森纳（Avicenna），他撰写的《治疗论》和《医典》是当时世界上最先进的医学教科书。在科尔多瓦宫廷工作的阿威罗依（Averroe）则代表了伊斯兰科学理性的顶峰，对于后来实验科学在意大利的兴起发挥了重要的作用。
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五、公元14～17世纪的欧洲（明初～清初）
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这一时期欧洲发生了一系列对人类文明进程造成深远影响的重大事件：文艺复兴标志着商业的繁荣、市民社会的出现和人的觉醒；地理大发现不但扩充了人们对自身居住的世界的认识，而且为海外殖民和资本积累吹响了号角；宗教改革颠覆了罗马天主教会一千多年来在意识形态领域的绝对权威，新教伦理则鼓励个人的勤奋和创造，并将成功获得财富与上帝赐予的荣耀联系在一起；接踵而来的科学革命使基督教兴起以来的一切事物都显得相形见绌，它不仅为人类带来有关宇宙和自然的全新认识，而且同其他社会运动一起，催化了西方文明发生近代意义上的转型，并为人类经济活动与物质生产的主导形态由农业转向工业奠定了基础。正是在这一历史阶段的中后期，复兴后的西方文明开始了对中国古老传统文明的历史性超越。
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1．地理大发现
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15世纪以前，欧洲人对世界的认识有限，难怪马可·波罗的《游记》被许多人视为新的《天方夜谭》。欧洲人在与伊斯兰世界的长期对峙中，开始尝试开辟新的航线以寻求东方的财富。葡萄牙王子亨利克（Henrique）积极支持沿着非洲西海岸的探险活动，葡萄牙航海家们先后发现了马德拉群岛、亚速尔群岛、佛得角并到达非洲西海岸众多地点。1487年由迪亚斯（Bartolomeu Dias）率领的船队抵达非洲大陆最南端的好望角。1497～1499年，达·伽马（Vasco da Gama）在伊斯兰航海家的帮助下完成了由大西洋进入印度洋的航行。从印度运回的香料、象牙、珠宝和丝绸，燃起了欧洲人通过航海贸易及殖民掠夺来获取财富的巨大热情。另一个海洋大国西班牙则支持意大利人哥伦布（Christopher Columbus）向西航行前往东方的探险，哥伦布首航时携带着西班牙国王与王后致中国皇帝的信。这一计划的依据是相信大地是个球形，其结果导致美洲大陆被欧洲人发现。1519～1522年，经过艰难的航行，麦哲伦（Ferdinand Magellan）领导的船队完成了环绕地球的壮举。实际上，在亨利克王子开启欧洲航海时代之前，郑和统领的庞大船队就曾数度跨洋远行，在28年的时间里七次跨越南中国海和印度洋，远达阿拉伯半岛和非洲东海岸，那是明代初年的事情。但是庞大的中国船队既没有在海外建立殖民据点，也没有企图通过贸易和掠夺来聚敛财富；反观西方，地理大发现使欧洲人将足迹踏遍世界各地，伴随而来的海外贸易与殖民活动促进了世界范围的资本积累，人类不同文明之间的知识传播与文化交流从此开始了新的篇章。
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2．文艺复兴
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“文艺复兴”（The Renaissance）的原意是“复苏”、“新生”，系指公元14世纪至16世纪之间，首先发端于意大利北方一些商业市镇，其后逐渐扩展到全境乃至西北欧许多地区的一种文化思潮与艺术时尚，从时间上与中国的元明两代相当（也有人将文艺复兴的源头上溯到13世纪）。文艺复兴通常被认为是欧洲中世纪和近代的分界，封建时代和资本主义时代的分界。其显著标志是对人与人性的尊重，对神权、教权、王权、贵族特权的蔑视，而在背后起推动作用的是市民社会的兴起与商业贸易的发达。那是一个文化艺术大繁荣的时代，文艺复兴时代的学者和艺术家们表现出对古代希腊—罗马文化的极大推崇，力图在自己的创作活动中再现希腊精神的价值。正如恩格斯所说的那样：“拜占庭灭亡时抢救出来的手抄本，罗马废墟中发掘出来的古代雕像，在惊讶的西方面前展示了一个新世界——希腊的古代；在它的光辉的形象面前，中世纪的幽灵消逝了；意大利出现了前所未见的艺术繁荣，这种艺术繁荣好像是古典古代的反照，以后就再也不曾达到了。”（《自然辩证法·导言》）文艺复兴是一个需要巨人而且产生了巨人的时代：达·芬奇（Leonardo da Vinci）不仅是画家，而且也是数学家、工程师与发明家；丢勒（Albrecht Dürer）是画家和铜板雕刻家，同时在筑城学方面多所创建；马基雅弗利（Niccols Machiaville）不但是政治家和外交家，还是杰出的诗人；伊拉斯谟（Desiderius Erasmus）不但是具有批判意识的神学家，也是优秀的古典学者与散文作者。
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3．宗教改革
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宗教改革兴起于16世纪初期，相当于中国的明代中叶。当时的罗马天主教会已经相当腐败，在政治上与神圣罗马帝国皇帝及封建领主沆瀣一气，在经济上拼命搜刮民财，在意识形态方面则利用宗教裁判所来打击异端。享有特权的教士生活极其腐败，他们为了一己一派的私利随意解释教理和愚弄信众。1517年10月31日，德国威腾堡大学的神学博士马丁·路德（Martin Luther）将自己的《九十五条论纲》（原名《关于赎罪券效能的辩论》）张贴在大学教堂门口。《论纲》表面上是批评教会滥售赎罪券，实质是挑战罗马教会对解释教义的垄断权力。其时印刷术在欧洲才被应用不久，两周后路德的思想就传遍德国，一个月后各种译文出现在欧洲西部和北部许多国家。教皇下令革除路德的教籍，后者领导的教派则不再承认教皇的权威，而以《圣经》为信仰的依据。为了区别旧的天主教，以路德为代表的基督教内部造反者被人称为“抗教宗”或“新教”（Protestantism）。另一位著名的宗教改革家加尔文（John Calvin）在日内瓦建立起自己的教派，主张虔诚的信仰与完美的德行，认为这些是将获得拯救的基督徒的义务，他们应该在世间努力工作并以自己的成功来显示上帝的荣耀。加尔文的教义受到众多工商人士的欢迎，成为新教中的主流。同时，宗教改革得到饱受压迫的德国农民和对神圣罗马帝国不满的诸侯们的支持，随后欧洲大陆爆发了德意志农民战争和三十年战争。后者彻底削弱了神圣罗马帝国的力量，促进了欧洲主权国家观念的诞生。新教的出现使基督教开始趋向世俗化和平民化，对天启与权威的信仰转为对人道和理性的崇尚，由此带来的思想解放和文化繁荣将中世纪的阴霾一扫而空。
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4．科学革命
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1543年，哥白尼（Nicolaus Copernicus）出版的《天体运行论》拉开了科学革命的序幕。该书拉丁文书名中的“运行”，本来还含有“革命”的意思。有趣的是，学者们至今还在争论：到底是科学家借用了政治词汇，还是历史学家从17世纪的科学巨变中获得灵感而使用这个词？可以确信的是，只有用“革命”才能准确刻画那样一种对社会产生全方位影响的科学中的“运动”。同样在1543年，维萨留斯（Andreas Vesalius）出版了他的《人体结构》。在科学革命的进军号中，人类对星空的认识和对自身的认识是同步前行的。如同社会革命不会在一夜间完成一样，这场科学革命从一开始就遭到了激烈的反抗。第谷·布拉赫（Tycho Brahe）、开普勒（Johannes Kepler）、伽利略（Galileo Galilei）、波义耳（Robert Boyle）、惠更斯（Christiaan Huygens）等人都是这场革命的健将，而牛顿（Isaac Newton）1687年出版的《自然哲学的数学原理》最终奏响了凯旋的号角。牛顿将物体的运动规律归结为三条基本定律和万有引力定律，使人间的“世俗”运动和天上的“神圣”运动统一在同样的数学框架中，从而建立起一个完整的经典力学体系，完成了人类认识自然历程中第一次伟大的综合。这一过程延续了将近一个半世纪，相当于中国从明代中叶到清代初年之间。正是在这一历史时期，西方近代科学诞生了，西方社会面貌也发生了整体性的变化。英国著名的历史学家巴特菲尔德说：“当科学运动发生时，其他变化也在社会中出现。也就是说，其他因素将同科学运动结合在一起，共同创造这个我们所称谓的现代世界。……这样一种性质的西方文明……是一个能够砍掉整个古希腊—罗马传统，与基督教本身决裂的文明。”〔1〕
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第二讲 中国古代科技概况
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一、几个重要的历史时期
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如果可以借助几何直观来摹画历史发展的大致脉络，我们将发现一个与常人主观想像不同的事实，那就是中国古代科学技术发展的峰谷起伏与历史教科书中揭示的朝代盛衰并不弥合。如同前面涉及参照系的那部分内容一样，这里我们也无意给出一个哪怕是十分简略的通史型的叙述，而是刻意选取历史上的一些特殊时段，即那些科学创造与文化特征最为突出的时代，对相关的内容给予适当的提示，意在说明科学技术的发展与国家政治及传统思想流变的关系，以及异质文明交汇碰撞的作用。至于那些具体的科学技术成就，将由各领域的专家分门别类地加以讲述。
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1．春秋战国（公元前770～前221年）
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这是一个社会大变革的时代，也是学术空前繁荣的时代。以“诸子百家”为代表的先秦思想家们，不但为中国两千年来的伦理纲常奠定了基础，也开创了对自然、社会和政治问题进行理性探索的优良传统。如同“轴心时代”的希腊哲人、犹太先知、印度佛陀一样，先秦诸子们对人性的启蒙和思想意识的觉醒做出了不朽的贡献。所谓“百家”，只是说思想流派不拘一格而已，司马谈《论六家要旨》提到阴阳、儒、墨、名、法、道德，这是泛指六个主要的思想流派；刘向、刘歆父子有“九流十家”之说，班固则明确十家为“儒、道、阴阳、法、名、墨、纵横、杂、农、小说”，这是糅杂了思想流派和学术传统的笼统说法。以上每一名目下又可细分，比如儒家，自孔子殁后就有子张、子思、颜氏、孟氏等八家；又如杂家，“兼儒墨合名法”，“于百家之道无不贯通”。此外，还有兵、历、医、方技、术数等，有时也被单列为家。
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先秦诸子中，儒、墨两家曾并称显学。
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孔子所创儒家学说，主要关注社会秩序和相应的人伦规范，它借上古传说宣传一种贵族民主制的政治乌托邦。儒家的自然观则强调事物的变化和宇宙的和谐，被尊为六经之首的《周易》，实际上是一个由阴、阳两爻构成的符号系统，其要旨是与这些符号变化相应的政治和哲学解说。儒家经典《周礼》中详细陈述了周代国家机构的职能，其中涉及许多科学与技术部门，例如冯相氏掌历法，保章氏掌观天星占，医师掌医药，草人、稻人掌农耕，大行人掌标准量器，职方氏掌地图，土方氏掌测地。被用来取代《周礼·冬官》佚文的《考工记》更包括门类齐全的国家技术部门职守和各种工艺规范。孔子又是一个大教育家，《史记·孔子世家》称孔门弟子“盖三千焉，身通六艺者，七十有二人”；这“六艺”即五礼、六乐、五射、五御、六书和九数，学者认为“九数”就是《九章算术》的源头。
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墨子批评儒者崇礼之烦琐与贵族生活之奢侈，因而“背周道而称夏政”，声言“非禹之道也，不足为墨”，其学“以绳墨自矫”，“又善守御”（孙诒让《墨子间诂》）。在墨者的眼中，大禹就是那个为了百姓疾苦三过家门而不入，劳累得连腿上汗毛都掉光了的古代圣贤，而他手中的规矩准绳则暗示了数学和纪律。《墨经》中含有丰富的科学内容和逻辑知识。《经上》、《经下》、《经说上》、《经说下》、《大取》、《小取》六篇，一般认为是墨家后学所作，是他们与惠施、公孙龙等名家相互辩难的记录。《小取》是一篇关于逻辑学的完整论文，内中提出墨家逻辑的三个手段：“以名举实，以辞抒意，以说出故”；“名”是概念，“辞”是判断，“说”是推理，很类似演绎数学中的定义、定理和证明。同篇又提到效、譬、侔、援、推等五种推理方法；研究者认为“效”就是墨家后学的演绎法，“推”是他们的归纳法，“譬”和“侔”是比喻，“援”是类推。《经上》篇由92条定义组成，《经说上》则进一步解说这些定义。墨家后学对几何学和几何光学非常感兴趣，论述涉及许多抽象的几何定义，以及关于光的直线传播、小孔成像、球面镜与平面镜成像原理等。
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后来墨学式微，儒、法融合成为中国古代政治哲学的主流，儒、道合流铸成士大夫人生哲学的基本型范。佛教传入后其中的一些思想成分也被吸收，最终形成一种儒、道互补的主流意识形态，所谓“达则兼济天下穷则独善其身”，“少求功名老来遁世”，影响中国知识分子的思维和行动两千余年之久。
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