1701094691
宋代官僚制度日臻完善，国家机构门类繁多，政府在很大程度上参与了科学活动，著名的例子是历日专卖制度的实行和由苏颂领衔进行的修造水运仪象台工程。在思想上，宋代则有以二程、张、朱、陆为代表的新儒学，关于“理”和“气”的讨论不仅涉及本体论，也导致中国古代哲学中有机自然观的成熟。北宋末年，辽、金等少数民族政权并起，战争对生产力造成破坏，但也带来了异质文化的碰撞与技术传播，火药、指南针、印刷术及航海在这一时期都得到了发展。这一情况到了南宋与金、元政权对峙之时仍然延续，民族融合与由此而生的文化多样性带来了意想不到的文化繁荣。元朝虽然短命且战乱频仍，但在科学和文化上却有了不起的成就：天文、数学、农学、水利、医学、山水画、杂剧、元曲，每一领域都有不凡的贡献。元初统治者沿袭宋代的前例实施国家计划，著名的有郭守敬等人主持的编修历法、大地测量和水利航运工程。
1701094692
1701094693
这是中国古代科学技术发展的高峰期，出现了一些具有代表性的专著和顶尖的学者，典型的是一些有关“四大家”的说法：如医学上有金元四大家，即刘完素、张从正、李杲、朱震享；数学上有宋金元四大家，即李治、秦九绍、杨辉、朱世杰；元人山水画中也有赵孟頫、黄公望、王蒙、吴镇四大家之说。
1701094694
1701094695
这一时期正当西方文明相对沉寂而伊斯兰文明发生强大影响的时代，由于党项人建立的西夏、契丹人建立的西辽，以及后来建立的元蒙大帝国与伊斯兰世界多有交往，因此中国和伊斯兰科学技术在当时的交流与互相影响就是一个非常值得关注的大问题。这一研究领域中虽然已有许多关于相似性的讨论及初步的结论，但总的图景尚不明晰。
1701094696
1701094697
5．明末清初（1582～1722年）
1701094698
1701094699
这一时期的起点是明朝万历年间耶稣会士来华，终点是清代第二个皇帝康熙去世。此时西方已经发生了科学革命，近代科学促使人的世界观与社会发生巨大变化。最早来到中国的耶稣会士们开始把西方的古典科学知识介绍到中国来，例如有关大地形状与世界地图的地理知识，描述行星运动所需要的托勒密—第谷学说，西方宇宙模型所依赖之数学工具的欧几里得几何学及圆锥曲线论等。而在中国，先是出现了以崇祯年间历法改革为先导的学习西方科学的风尚，但随后不久明清易代，国内激烈的民族矛盾把清朝统治者的正统性问题推到政治前台。康熙是中国历史上绝无仅有的一位对自然科学怀有浓厚兴趣的帝王，他策略地将西方传教士视为与满汉民族有异的“远夷”，又拾起古人“远人慕化”和“礼失求野”的牙慧，为自己向传教士学习西方科学知识找到了借口，他所鼓吹的“西学中源”说一面推进了清代初年学者们“会通中西”的工作，另一面也带来了国人妄自尊大的不良后果。
1701094700
1701094701
耶稣会本是西方宗教改革兴起之后致力于维护罗马天主教廷权威的一个教派，为了在东方扩充势力，该会的教士们采取了两条传教策略：一是尽可能地融入当地的社会，学习当地的文化，结交当地的朋友；二是借助包括数学与自然科学在内的知识增进传教效果。应该说，这两条策略在中国的早期传教活动中是非常成功的。利玛窦（Matteo Ricci）、南怀仁（Ferdinand Verbiest）、汤若望（Johann Adam Schall von Bell）、徐日昇（Thomas Pereira）这些不同国籍的传教士最后都成功地进入宫廷，他们译介的西方科学书籍给中国士大夫带来知识上的震撼。徐光启、李之藻等高级知识分子不但学习和接受西方的科学知识，而且皈依了天主教。康熙年间，法国国王路易十四还派出了一批“国王数学家”来华，他们中的一些人本身也是科学家，其中的白晋（Joachim Bouvet）、张诚（Jean Franois Gerbillon）等后来成了康熙皇帝学习西方数学、天文学与解剖学的老师。
1701094702
1701094703
由于罗马教廷对中国教徒在祭祖等问题上的粗暴干预，康熙年间爆发了所谓“礼仪”之争，西方传教士的活动因此受到极大的限制以至完全中断，这一情况直到清朝末年中国国门被西方大炮轰开后才得以改变。而在康熙之后的整个清代中后期，“西学中源”成为一种钦定的理论，明末清初传进来的许多西方科学知识都被虚拟了中国源头。例如欧多克斯（Eudoxus）的水晶球宇宙模型就是《楚辞·天问》里的“圜则九重”，地球分为寒暖五带就是《周髀》中的“七衡六间”，大地为球形已见于《素问》“地之为下”句，西方的符号代数（algebra）实乃“东来之法”等等。以康熙“御制”名义编纂的数学百科全书《数理精蕴》称：“我朝定鼎以来，远人慕化，至者渐多，有汤若望、南怀仁、安多、闵明我，相继治理历法，间明数学，而度数之理渐加详备，然询其所自，皆云本中土所流传。粤稽古圣，尧之钦明，舜之睿哲，历象授时，闰余定岁，璇玑玉衡，以齐七政，推步之学，孰大于是。至于三代盛时，声教四讫，重译向风，则书籍流传于海外者殆不一矣？周末畴人子弟失官分散，肆经秦火，中原之典章既多缺佚，而海外之支流反得真传，此西学之所以有本也。”
1701094704
1701094705
这一段话发表出来的时候，西方的总体科学水平早已超过了中国，由于缺少直接的观察和体验，也由于中华帝国尚维持着一个较大的经济体量，种种社会与制度上的弊端还没有充分显现出来，中国的统治者、知识分子与普通民众仍然沉浸在“天朝大国”的美梦之中。
1701094706
1701094707
二、源于中国文化的优秀传统
1701094708
1701094709
科学起源于人类对自然奥秘的好奇，也与其创造财富的生产实践密不可分。早期的科学活动包括人类对自然规律的观察和哲学解说，特别是对因果关系、周期现象的认识。就此意义而言，墨子、庄子、朱熹、戴震等哲学家，张衡、苏颂、沈括、徐光启等政府官吏，刘徽、一行、朱载堉、宋应星等民间学者，都对科学做出了巨大的贡献。他们的成就得益于一些源自中国文化的优秀传统，这些传统可能并非中国古代文明所独有，但是在我们的先人对自然奥秘的探索与生产实践中，确实可以寻见更为清晰的脉络，要而言之有三。
1701094710
1701094711
1．墨者传统
1701094712
1701094713
墨子与墨家在逻辑、几何、光学等方面都有贡献，但他们不仅仅满足于理论上的建树，而是十分重视实践活动。墨子的门徒很多来自下层工匠，有学者认为墨家思想代表了春秋战国时代手工业者集团的利益，儒、墨两大“显学”的争论反映了“墨者”这一新出现的技术型劳动阶层同传统贵族士人的冲突。站在两派之间冷眼旁观的道家虽然不认同墨家的做法，但对其社会批判精神与苦行济世的实践能力是十分佩服的，庄子称赞墨子崇尚禹道，“不侈于后世，不靡于万物，不晖于数度，以绳自矫，而备世之急”；“后世之墨者，多以裘褐为衣，以跂跻为服，日夜不休，以自苦为极”（《庄子·天下篇》）。墨子率领一干徒众栖栖皇皇，奔走救世，有严密的组织与政治纲领，“赴汤蹈火，死不旋踵”，就是描述墨家子弟的牺牲精神与纪律性的，这一点很像古希腊的毕达哥拉斯学派。为了阻止楚国攻打弱小的宋国，墨子一面派大弟子禽滑厘率徒三百驰援，一面步行十昼夜亲赴郢都劝说楚王罢兵。他与楚王的御用工匠公输班当庭演示攻防器械与相应的战法，结果大获全胜。这又颇有点类似阿基米得利用力学知识帮助叙拉古王守城的故事。
1701094714
1701094715
中国历代工匠供奉的祖师鲁班实际上就是为墨子所折服的公输班，成语“班门弄斧”、“墨守成规”或许透露了二者间的一些联系。秦汉以降墨学不彰，但墨家学派的笃学苦行精神为后世的中国学者所称道和继承。北齐张子信只身一人在孤岛上观测天象30余年，发现了天体运行的不均匀性和月亮视差对日食的影响，并提出相应的计算方法。明代朱载堉本为王室后裔，家遭变故后在宫门外造一土屋，“席藁独处者十九年”，昭雪之后一再让爵，坚持平民学者的生活方式，在天文、数学、音律、计量、乐谱、舞谱、文学等方面均有建树，所创十二平均律在世界上最早成功地解决了理想划分音程的旋宫问题。徐霞客不满传统舆地学之脱离实际，前后30年游走四方，克服艰难险阻进行旅行探险，考察沿途山川、土壤、气候、植被、地质、地貌、物产、交通和风土人情，写成著名的地理学著作《徐霞客游记》。墨者的实践精神在历代能工巧匠那里得到了光扬：修造安济桥的李春，设计多种机械装置的马钧，发明活字印刷术的毕昇，解决木结构建筑稳定性问题并著有《木经》的喻皓，营建清代宫殿的雷发达及其家族等，都是其中的代表。宋代李诫从下层官吏做到将作监总管，1100年写成《营造法式》，成为《考工记》以来中国标准化运动中的又一部杰作。明代宋应星倾心实学，被著名的英国科学史家李约瑟（Joseph Needham）称为“中国的阿格里科拉（Agricola）”和“中国的狄德罗（Diderot）”。他不但教导子孙弃科举绝仕途，而且亲自走访田间作坊，对当时的技术发明与工农业生产活动的方方面面进行周详考察，撰成被人称为“技术百科全书”的不朽名著《天工开物》。
1701094716
1701094717
2．博物传统
1701094718
1701094719
中国古代涉及科学的研究传统中，天、算、农、医堪称四大学科。说是“学”而不仅仅是“技”，主要有四条理由：➊它们各有自成风格的理论体系；➋各有足以流传千古的代表作品：➌各有从业者共同遵守的学术规范及特定的行业术语；➍各有领先世界的学术代表人物。以此四条来作判据，风水、占卜、金石和博物也可称“学”，只是前面三种与“科”尚有距离，唯博物这条线索清晰可辨值得一述。
1701094720
1701094721
先秦古籍《山海经》内多荒诞奇诡传说，但也包含不少天文、地理、动物、植物、矿产等方面的知识。此书中的某些内容为战国时成书的《尚书·禹贡》所采纳，因而部分内容被逐渐融入儒家学说，“禹贡”则成为古代地志学的代名词。大约编成于西汉年间的《尔雅》，表面是一部解释词义的古代字典，其实它对“天”、“地”、“丘”、“山”、“水”、“草”、“木”、“虫”、“鱼”、“鸟”、“兽”、“畜”的训诂，广泛涉及自然地理与动植物的分类，其编撰时代与老普林尼的《自然史》几乎同时。由于被说成是孔子门人或周公所作，《尔雅》在唐代就被视为儒家经典，宋代则被正式列入“十三经”，因此对中国的读书人有很大的影响。晋代张华辑成《博物志》一书，内中也包括许多在西方被称为“自然史”的内容。古人有“一事不知，儒者之耻”的说法，在一定程度反映了传统士人对认识大自然的兴趣。
1701094722
1701094723
古代医家所用药物来源五花八门，动物、植物、矿物皆可入药，因此传统药物学或称“本草”的知识，基本上可以纳入中国古代博物学的范畴。汉代《神农本草经》、南北朝《本草经集注》、唐代《新修本草》、《开宝本草》、《图经本草》和《经史证类备急本草》，以及明代《救荒本草》都是这方面的专著，而以明代李时珍的《本草纲目》为集大成者。依靠多年行医的经验与亲身试验的结果，李氏参阅800余种文献，前后费时30余年撰成了这部不朽著作。全书共著录药物1892种（其中新增374种），分16部60类，以部为纲，以类为目，许多药物又分列正名、余名，十分接近现代的生物学分类方法，还有人将他的工作与林奈（Linné）、布丰（Buffon）做过比较，认为颇多相似之处。
1701094724
1701094725
北宋《梦溪笔谈》是中国古代博物学传统中最优秀的著作，其作者沈括则是这一学术传统中最杰出的代表。《宋史》称他“博学善文，于天文、方志、律历、音乐、医药、卜算，无所不通”。沈括不但热衷于观察自然和进行理性思考，认真记录当时各个领域的新成就和新技术，还十分关心国家命运和社会民生问题，在天文学领域，沈括首创太阳历的“十二气历法”，主持司天监的机构整顿，创制和改进仪器；在数学方面，他首创“隙积术”和“会圆术”，分别处理高阶等差数列求和与弧长计算问题；在物理学上，他指出了磁偏角现象，进行了凹面成像实验和共振实验，发现了温度对液体滞粘度的影响；在地学上，他对不同地质与地貌的成因提出了科学的解释，并改进了地图绘制技术，他又亲自领导治水工程，提出分段筑堰逐段测量的方法；在医药学方面，他在药物的辨名和药方的收集上付出了很多心血；他对海市蜃楼、虹、雷、闪电、月亮盈亏等自然现象都进行了细致的观察和解释。除此之外，《梦溪笔谈》中还记述了大量当时的科学成就与技术创造，如铁的磁化与指南仪器的装置及使用方法，毕昇发明的泥活字印刷术，湿法炼铜，石油的燃烧与油烟制墨，冷锻铁甲等等。
1701094726
1701094727
3．“商功”传统
1701094728
1701094729
“商功”是从中国古代数学中借来的一个词汇，字面的意思就是“商量事功”。《九章算术》“商功”一章多讨论与土方工程有关的多面体体积问题，如沟渠、谷仓、墓道等，论者认为是汉代官方主导兴建土木及水利工程的一种反映。这里所谓的“商功”传统，实指由政府主持开展的国家研究计划或大型工程，秦代李冰修造都江堰、唐代一行、南宫说组织全国范围的天文大地测验，宋代苏颂、韩公廉等制造水运仪象台，元代郭守敬修历治水，明代徐光启主持编纂《崇祯历书》等，都是很好的例子。
1701094730
1701094731
苏颂出身官宦世家，本人与北宋名相王安石为同科进士，做过地方官，也在中央政府的礼、吏、刑、工各部任职，最高做到右宰相。在制造水运仪象台之前，苏颂还承担了一项国家任务，即由仁宗皇帝亲自诏命出任编修院内的校正医书官，负责国家药典《图经本草》的编撰工程。在苏颂的组织下，校正医书所奏请朝廷下诏全国，将各地所产药物绘制图样并加详细图说，连同实物标本一道送往首都，再由苏颂等京官参照历代药典进行鉴别、分类与考订，最后送校正医书所抄写进呈朝廷。在制造水运仪象台之前，苏颂先对历代记录和当时天文机构使用的仪器详细考察，又访到吏部通天文善算术的官员韩公廉，韩氏根据设计思路写出《九章勾股测验浑天书》，并制作了一架木制机轮，这一过程相当于可行性论证和前期预研。随后苏颂组织一支由科研人员和工匠组成的队伍，先后制成小、大木样，由朝廷派员检验监测，运行三月之后符合天象，这才开始以铜铸造仪器。1092年仪器告成，苏颂又令人绘制详图并亲撰说明进呈朝廷，这就是传世的《新仪象法要》。整个过程与现代大型科研计划的实施十分相似。
1701094732
1701094733
郭守敬活动于元代初年，受到世祖忽必烈的赏识出任都水监正和工部郎中等职，掌管全国的内河航运、灌溉与水利工程。在他一生参与治理的众多水利计划中，北京地区的通惠河工程最为复杂也最为成功。这一工程的目的是为了解决通州至北京的漕运问题，为此他先在京城北部的昌平搞了一个白浮堰工程用来引水。郭守敬根据地势的起伏选定引水路线，汇集沿途水源注入西山脚下的瓮山泊（颐和园昆明湖的前身），然后再折向东南经紫竹院、积水潭、中南海、文明门（今崇文门）至通州高丽庄（今张家湾）入潞河（今北运河故道）。郭守敬还根据航道落差情况设计了闸坝、斗门系统，以便节制水流，方便行船。通惠河开通之后，行船漕运可直达积水潭，使现今的什刹海、后海一带成为南北大运河的终点，一时千帆竞泊热闹非凡。郭守敬后来又主持太史局工作，会同王恂、许衡、张文谦等人，参与元初改历，完成了著名的《授时历》。这是当时世界上最先进的历法之一，内中引用了三次内插法和相当于球面三角学的球面坐标变换等先进的数学工具。在编历过程中郭守敬还领导了天文观测和大地测量两项重要的国家计划：前者包括“七应”（7个天文常数）、太阳出入时刻、月行实度、二十八宿距度等；后者包括北极出地度（相当于地理纬度）、冬夏至晷影长度和昼夜漏刻变化等，全国共计27个测点，从数量和分布上都超过唐代一行领导的那次大规模观测，精度也相当高。他又创制多种天文仪器或装置，专家统计有22种之多，其中最有名的是简仪和依据小孔成像原理设计的景符。
1701094734
1701094735
明末的徐光启也是一位杰出的科学家兼国家计划的领导者，在修历、治水、军事、农业方面均有不凡的贡献。有人将他与同时代的英国哲人培根（Francis Bacon）进行比较，说“假如徐光启生在16世纪的伦敦，也许他会成为培根；假如培根生在16世纪的上海，他也难免成为徐光启”〔2〕。
1701094736
1701094737
三、中国古代的科学、技术与社会
1701094738
1701094739
不同古代文明中的科学与技术呈现不同的发展模式，这肯定不能用“种族特征”这样抽象的精神因素来解释；相反，科学与技术的发展与自然和社会环境密切相关，比如地理条件、政治制度、经济形态、意识形态、宗教文化及知识分子的社会地位等。这里只能给出一点尝试性的论述，力图从三个不同的视角出发，讨论某些自然的、社会的或文化的因素对中国古代科学技术发展可能造成的影响，顺便也对其缺陷或不足作一揭示。
1701094740
[
上一页 ]
[ :1.701094691e+09 ]
[
下一页 ]