中国古代科学思想对地学未来发展的影响，本文主要内容关键词为：地学论文,中国古代论文,未来发展论文,思想论文,科学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
提要：本文论述了中国古代科学思想对地学未来发展的影响，现代社会已进入信息社会，软科学对社会经济发展起着重要的指导作用。在未来社会中，地学对于解决环境危机和资源紧缺这一紧迫的问题日益显示其重要的作用。在中国古代社会的科学技术及其它活动中有着十分丰富的软科学内涵和许多发人深思的软科学范例。它们可提供解决作为一个整体的复杂的人—地关系问题的合理的方法和途径。
主题词：信息社会 地学 软科学 中国古代科学
分类：（中图法）K90-09 （科图法）57.104
科学的发展是以社会的发展为基础的。只有为社会所需要而又可能的情况下，科学才会迅速发展。地学也不例外[1]。
第二次世界大战后，世界面临一个新的变革时期。这个巨大的变化是在全球人口急剧增加，生产力迅速发展，地球有限的自然资源与环境容量被过度使用的情况下发生的。正如托夫勒[2]、奈斯比特[3]等学者所指出的，继工业的迅猛发展之后，信息社会即将出现。在信息社会里人类将面临以下问题：
首先是地球与人类的关系问题。在有限的地球资源与环境容量同人类急速发展之间出现了尖锐的供需矛盾，从而出现了为世人瞩目的“能源危机”、“水资源危机”、“土地资源危机”、“环境危机”等。可以想见，这些尖锐矛盾发展的后果不仅会使地球难以养活增长的人口，而且势必不断破坏人类赖以生存的地球表层优良的环境与资源，最终可能使地球成为人类无法轻易地生存下去的星球。
因此，调整人类与地球自然界的关系已是当务之急。关键问题在于人类不仅要发展生产力，而更需要规划、管理、协调各行各业对地球资源的开发利用。事实证明，这不但不会限制生产力的发展，反而为生产力的加速发展开辟了广阔前景。
随着社会的变革，科学技术也正在发生巨大的变化。目前，任何一门科学或一种技术的发展都直接或间接地面临着同其它科学技术共同发展的形势。换言之，各门学科已经经历了学科形成与单独发展的道路，跨入科学技术群体共同发展的时代。因此，除了认识某一类自然或社会现象、研究具体技术方法的传统科学学科之外，必然兴起以自然现象和社会现象（包括各门科学学科在内）的总体及其相互关系为研究对象的学科类群。这一学科类群是规划、管理、协调和调控各项社会活动的科学依据。这一类群的学科相对于传统的科学学科而言被称为软科学，而以认识自然与社会现象以及研究具体技术问题的传统科学则被称为硬科学。软科学的出现和渗透到各项社会活动之中及日益发挥其对各项社会活动（包括科学活动）的指导作用，是信息社会科学发展的一个极其重要的特征。
信息自古以来，就是人类活动的一个重要因素。我国古代著名学者孙子说过：“知己知彼，百战不殆”，这充分说明了信息的重大意义。但是，古代的信息分散在各项活动中，并未形成高技术和复盖整个社会与自然界的产业系统。如果要实现协调各项人类活动及同自然界的关系，以保证人类社会的持续发展，就必须得有庞大的信息搜集、存贮和分析系统。软科学类群正是人类处理信息进行决策、规划、实施、调控等活动的科学依据。因此，软科学是信息社会中具有指导意义的学科群体。
科学研究是一项十分重要的社会活动，也迫切需要软科学的指导，才能继续前进。因此，相对硬科学而言，软科学是更高层次的科学。科学学是以科学为研究对象的软科学学科，它指导科学更密切地联系社会经济的发展，正确地建立起指导自身发展的战略、战术，完善学科群的结构，形成自己的发展机制，进一步把科学研究变成社会活动系统中的一个极其重要的组成部分。
地学以地球表层的几个主要圈层（不完全包括生物圈）为研究对象[5]。地球表层是人类活动的基地，人类与自然界的矛盾主要是在这里出现。因此，地学的研究成果将成为协调人类与自然界关系及人类各项活动之间关系的重要依据。地学提供有关地球的各类信息，必将在信息社会里发挥越来越大的作用。
中国古代科学曾对世界科学发展作出过重大贡献，这已为世人所周知。但中国古代科学遗产还将为今后科学的发展作出重大贡献，这一点则并不能完全为世人所理解，即使在国内也未充分引起人们的注意。在中国古代的科学技术与其它活动中有着十分丰富的软科学的内涵，其中有许多发人深思的软科学性的范例。日本显然对此比较敏感，他们已在企业管理中运用了《孙子兵法》的战略、战术思想，并取得了一定的成功。对环境问题上，作者还亲历了一个生动的事例。
1992年9月28日至10月3日日本国际研究中心在京都召开了以“在环境危机中的自然与人类”为题的国际学术会议，会上，美国R.Keller教授作了题为《生物爱好(biophilia)：亚里斯多德“良好生活”的回响》的报告[5]。日本东京技术学院的桑子敏雄教授认为亚里斯多德的观点是人本主义的观点，从中未必能找到解决环境问题的正确答案，倒不如从中国古代思想中去导求解答。他提到了朱熹的“推己以及物”的观点[6]。接着日本学者纷纷发言，热烈地讨论了中国古代的学术思想。目睹这一场面，作者深受感动，这也是产生本文的最早起因。
中国古代软科学思想极其丰富，以下就作者个人的感受，举以下一些例子来说明。
根据辩证唯物主义观点，矛盾是一切事物发展的根本原因。令人惊叹的是中国古代科学也正是以这一思想作为指导的。这就是阴阳学说。阴阳学说几乎贯穿了所有的中国古代科学，对地学更是如此。阴阳学说不但指出了矛盾对立的双方，而且还指明了矛盾双方的主要特性，如刚柔、明暗、张弛、得失、好坏、雌雄等。《周易》是阴阳学说的最早总结，至今仍有重要研究价值。《周易》提出阴阳可以组成八卦，演变成万物。它十分重视阴阳两种势力的相互作用，提出“刚柔相推，变在其中矣”等观点。可以说，阴阳学说是十分珍贵的朴素辩证法思想，是指导人们认识事物的内部结构与外部联系，从而寻找其演变的规律性的学术思想。
“天地人”是中国古代科学考虑的三个有机联系的方面。在这里，“地”是考虑任何问题时不可缺少的方面。从这里也可以看出，在中国古代将“地学”置于何等重要的位置。在这里应当指出，“天地人”中之“地”与当前所理解的“地”在含义上有一定差别。例如，气象问题在现代属于地学范畴，而在古代即包括在“天”的范围，如“天有不测风云”，就把“风云”等气象现象作为一种“天象”。又例如在“地”中古代包含着生态现象。三国时期的夷林之战时，刘备引军于林木中以避酷暑，被认为是失去“地利”。但不管含义的若干差异，“地”的主要概念就是人类赖于生存的地球表层，则是没有任何变化的。
“天地人”系统优化的目标是“天时、地利、人和”。“天时主要指季节、天气和机遇；地利则指地理位置及地形、距离（包括交通条件）、生态等地表特征；“人和”则主要指各种社会力量的协调。“天时”和“地利”是靠人去利用的，故有天时不如地利，地利不如人和的说法。人要利用好天时和地利就必需熟悉气候、天气和其它各种地理要素。由此可见，我国在古代就把地学现象放在天地人系统中去认识和开发利用的。
在古代的孔子学说中就十分强调人类活动的程序性与协调运用事物的“分寸”。《大学》是孔子教育思想的简单概括。“大学”者，“大学问”也，犹如“元科学”之对“科学”。孔子在这里阐述了“格物”、“致知”、“诚意”、“正心”、“修身”、“齐家”、“治国”、“平天下”的程序。这个程序的基础是“格物、致知”，即以认识客观事物作为个人努力的起点。很显然，“天地人”就是认识事物的基本内容。
《四书》中的《中庸》是强调分寸的学问。程子在注释中写道：“不偏之谓中，不易之谓庸”。故“中”指的是分寸恰当，庸指的是相对稳定。这正是建立一个合理系统的必要条件。该书继续写道：“仲尼曰，君子中庸，小人反中庸”。这就把个人素养同处理事物的态度与水平联系起来，说明只有摆脱患得患失等庸俗思想困扰的“君子”才有可能准确掌握分寸，前后一致地处理问题。中庸思想实质上表达了我国古代如何对一个复杂系统（如国家）进行优化的一种基本思想。
中国古代科学思想博大精深，处处体现着总体结构的观点，相互作用的观点，合理程序的观点，人的主观能动性的观点。这些观点对信息时代科学的发展无疑是十分重要的。对地学也是如此。
中国古代对地表现象的分析，一般都不限于现象本身，而是联系着其它现象，形成更高层次的概念。
生态系统是20世纪出现的新的科学概念，它把生物圈结构与环境紧密地联系起来，因而对地学的发展也是十分重要的。我国古书中对这一联系也有所注意。如《后汉书》说到：“斩伐林木，亡有时禁，水旱之灾，未必不由此也。”这里明确地把“林木”与“水旱之灾”联系起来了，说明只有适度保护林木（有时禁），才有预防或减少水旱之灾的可能。林木成为优化地理环境的一个重要条件。
《孟子》中提到：“不违农时，谷不可胜食也，数兽不入洿池，鱼鳖不可胜食也，斧斤以时入山林，材木不可胜用也。”清楚地提到了开发利用资源的同时，必需保护资源的再生能力。这个观点同当前环境保护和预防不利气候变化的科学结论不是十分相似吗？
北宋时期的科学家沈括根据太行山麓岩石中含有海相化石螺蚌壳和卵石分布的现象，论述这里过去曾是海滨。他又进一步根据社会历史遗址和自然环境变化的历史比较方法，说明华北平原是河流带来的泥沙沉积而形成的陆地。这里黄河起了巨大的作用。这样，黄土高原的水土流失与华北平原的形成就自然地联系起来了。
我国古代对许多地学分支的讨论是与生产相联系的。例如有关土壤学与农业生产关系的讨论更为详尽。早在西汉的《汜胜之书》就记载着“强土弱之”，“弱土强之”的办法，说明通过农业措施改变土壤性质，以发展农业的途径，反映了“人”与“地”之间的辩证联系。
古代许多有名的水利工程，如都江堰、灵渠等都是人类利用有利地形、结合当地气候条件，达到改变水分循环的规律，以取得生产的效益，生动地表现了“人”在争“地利”中的重要作用。
我国古代许多著名的战役都是“天地人”系统开发利用的良好事例。三国时代的赤壁之战，就利用了长江天险和东风等地理因素，加上吴蜀联合，充分发挥协调配合作用的结果，是一个高水平的系统工程的成功事例。
诸如此类的例子不胜枚举。问题是我国古代所遗留下来的这些认识问题和处理问题的思想方法如何影响到地学的发展。
前面说到，信息社会即将到来。在信息社会里任何学科不可能孤立地发展，而是在软科学的指导下，通过信息流通达到相互补充，协调前进，使各学科都达到前所未有的高度[7]。
地学的这个重大变化发生在七十年代。1972年的联合国环境大会表明了世界科技界对地球环境遭到破坏的忧虑。1979年和1990年先后两次召开世界气候大会，就地球环境最敏感的气候问题进行了广泛而深入的讨论。1992年又召开了联合国环境与发展大会。后两次会议都有各国政府代表，甚至国家元首或政府首脑参加，发表本国有关环境问题的政策声明，并签署《气候变化框架公约》和发表会议声明。
这一系列重大国际活动，说明地球的五大圈（除生物圈外均属地学范畴）问题已经不只是有关学科本身的问题，而且还是关系着全世界各国的社会经济发展的重大问题。
但是地学究竟怎样和信息社会联系起来呢？政府间气候变化委员会(IPCC)在研究气候变化时作了一个很好的榜样[8]。这个委员会成立了三个工作组，即气候变化预测、气候对社会经济的影响和社会对气候变化的反应对策三个组。这三个组是通过信息流通联系在一起的。第三工作组根据世界社会经济条件提出可能采取的三种对策。第一种对策即不采取任何限制温室气体排入的措施。第三种对策是最大可能采取的措施，第二种对策则界于前两种对策之间。第一工作组即根据这三种对策作出气候变化的三种情景。第二工作组则根据这三种气候变化的情景以评价对各生产部门以及整个社会经济所可能发生的影响。第三工作组再根据这些影响的评估，进一步研究合理的对策。这样，就形成一个不断循环提高，在日益演化对气候变化及其影响认识的基础上，不断调整和优化气候与社会经济的关系。
很显然，IPCC研究的虽然是气候变化问题，但触及的问题已经涉及到地球五大圈与社会经济的各部门。所以它属于全球研究的一部分。地学各学科已经处在一个为信息流通所贯通，而与其它学科有机结合、共同前进和不断协调、循环前进的道路上。其中的主要信息源是通过全方位的监测而得到。
首先是对地表现象的全面或单项监测。这种监测已由于人造卫星的出现与传感技术的高度发展而取得了新的强有力的手段。天气监测就是最好的例子，它能配合地面观测给把全球天气的实时状态及时地通报给天气预报中心。现在地表的其它变化，如植被、地表物理状态及陆地移动等都可及时得到准确的信息。但这只是自然界的信息，社会发展已经成为同自然界密切联系的一个重要方面，要了解自然界的变化是不能缺少社会各个行业与科学技术的信息的。
报纸、杂志以及各行业所发表的日报、月报、年报是重要的社会信息源。其中许多信息都标志着人类对地球的开发利用发展到了一个新的水平，因而也牵涉到地学的进展和对地球资源与环境的重新评价。
举例说，降水量与温度是划分地理带与气候带的两个重要指标。但现在人工控制气候技术的迅速发展，将使这些区带的概念发生重大改变。例如，因为塑料生产技术的提高，给广泛建立保护性农业创造了条件，而计算技术的发展又给合理地利用水分资源并发挥最有利于生产的效益开辟了广阔的途径。这样，就使得原来比较干旱和寒冷的地区也具备了高产稳产的条件。山西省提出和推广“垄盖沟种”的技术，不仅减少了土壤蒸发，而且垄上降水流到沟里，集中供给作物使用[9]。其意义相当于沟里所得降水两倍于自然降水量。类似的措施使得人类征服干旱有可能向前迈出了一步。大片比较干旱与寒冷的地区获得了生产力。这种情况不能不引起对地表地球资源的重新认识和评价。
因此，未来的地球科学将在对自然界与社会同时进行严密和及时的监测的情况下，迅速汇集各方面的实时资料，根据软科学的理论和方法，进行分析、平衡，找出问题所在，提出战略决策，并在正确决策的指导下，按最大效益原理分解成各项具体措施。交有关单位去实施。这是一项日益业务化的工作，故地学的发展除提高理论外，建立高效的业务系统也是其面临的一大任务。当前的天气预报就是这一巨大业务系统中的一个先例。
中国古代的科学思想就蕴含着地学的这种发展的前景。地学新的发展也在一定程度上意味着中国古代“天地人”思想的现代化。由于古代技术设施十分原始，虽然中国古代出现过如“赤壁之战”和农业、医学等许多方面的实例，但这主要依靠决策人天才的预见与巧妙的实施，到了现在，这一切都可以通过定时化信息的汇集与模式化方法进行计算。换句话说，古代借重天才，到了现在可以依靠信息加工达到普遍化的水平。这显然是一个巨大的发展。但是，这个巨大的发展却毫无掩盖古代天才的意义。因为这些天才所创造的业绩正是我们可以用来制定决策模型的原型。这也是中国古代科学思想具有重大现实意义的原因之一。
另外从阴阳矛盾来说，当前地学中的最大矛盾是社会发展和地球资源与环境的矛盾。矛盾的具体化即为前面所述的各种“危机”，而这些危机的本身都孕育着克服危机的途径。有“水资源危机”就有高效的节水技术，有“土地危机”就有单产提高的新记录与农业工厂化的设想，有“能源危机”就有节能技术与新能源的开发，有环境危机就有城市绿化与平原绿化。总之，这一些危机都是为促进地球换上新面貌的契机，这显然也是地学变革面临的重大问题。因此，“危机”表明了矛盾尖锐化已经达到新的发展途径即将取代旧的途径的程度。它也使人类面临不得不重新认识地球，重新评价与开发地球资源与环境的严重形势。这正是促使地学发展的强大动力。
信息社会是人类社会的一个新的发展阶段，我们对它的认识还很不够。中国古代科学思想给了我们许多重要启示。这是同中国古代科学发展的社会条件分不开的。因为中国是自然灾害频繁的国家，要在这一片土地上生存，不但要利用自然资源，还需防御灾害。故中国古代生产发展的战略与战术是建立在开源与防灾两个方面的相互矛盾之上的。
甚至这一特殊的条件，还影响到中国古代文化的特点上。举例说，古代很多民族都有洪水的传说，但是夏禹治水仅见于中国。从夏禹之后，治水的记载不绝于史书。中国治水既需防涝，还要抗旱，同单纯引水灌溉相比，是复杂得多的系统工程。此外，中国古代还有“羿射九日”，“女娲补天”等传说，都说明了中国古代在同环境的关系中充满积极斗争的想象力。这些古代文化的特色不能认为对古代软科学思想的出现没有任何影响可寻。
同时，中国古代经济发达，政治、军事斗争十分激烈。春秋、战国、三国、南北朝都是中国分裂的时代。即使在全国统一的封建盛世，也有层出不穷的内部斗争。这些斗争造就了一批有识之士，他们从错综复杂的矛盾中制定正确的战略，以辉煌的胜利而载入史册，作出了富有科学意义的史例。从战国时的合纵连横，到诸葛亮的隆中对，都是其中著名的例子。
中国独特的自然条件与几千年的社会条件，使得我们的祖先除了发展生产之外，不得不考虑如何使用可供利用的自然力量与社会力量，以形成对己有利的“天时、地利、人和”，而达到生存与发展的目的。这种情况也使得中国古代除拥有“四大发明”等硬科学成果外，且取得在管理上、战略、策略的制订上更为丰富的经验。这些经验也正是信息社会里各种软科学的思想源泉。笔者认为，只有注意到这两个方面，才能更全面地认识中国古代的科学，也才可能使我国的文化遗产为世界文化的发展作出更大的贡献。
本文于1993年10月18日收到，1994年3月8日收到修改稿。
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