“汤浅现象”的机制分析与中国科学发展的后顾前瞻，本文主要内容关键词为：中国论文,机制论文,现象论文,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 近代科学发展进程中发生的若干次世界科学活动中心的转移现象（“汤浅现象”）引起了许多学者的关注。本文对这一现象的动力机制进行了分析，提出了导致科学发展发生“突变”，进而产生新的科学中心的五种可能的机制，即文化震荡、社会变革、科技——经济互动、新学科的产生及科学家的流动。同时，利用上述结果分析了“近代科学技术为什么未产生于中国”这一热点问题，并对中国在21世纪成为世界科学活动中心的可能性进行了论述。
关键词 科学发展 汤浅现象 中国 21世纪
一、引言：一个科学发展的“生态”问题
1954年，英国著名物理学家贝尔纳在他的名著《历史上的科学》一书中首次定性地描述了“科学活动的主流”在世界范围内随时间运动的现象。〔1〕在此基础上， 日本学者汤浅光朝对这一现象进行了较为系统的研究。汤氏通过对大量科学史数据的分析，提出了“世界科学活动中心转移”的概念，〔2〕相应的历史现象因此被称为“汤浅现象”。 “汤浅现象”表明科学发展具有某种“生态性质”，因而引起许多学者的关注，对这一现象的研究一直没有间断。〔3〕〔4〕
“汤浅现象”揭示了世界科学发展的不平衡性和跳跃性：在一定条件下，某些科学技术和经济发展比较落后的国家，在一个短暂的历史时期，跳跃式地赶上和超过科技领先的国家，而成为世界科学的中心。这一现象与“近代科学为什么未产生于中国”的所谓“李约瑟之谜”一样，其背后的动力机制有待于深入探讨。
本文通过对世界科学中心转移过程及其相关的科技、文化、经济和社会背景的综合分析，提出了科学中心形成的“突变”机制，并利用这一思想对中国科学发展的历史与未来进行了分析。
二、：“汤浅现象”概述
汤浅光朝利用“赫傍萨科学技术编年表”和“韦伯斯特人物传记卡”等权威性文献中所提供的数据，作出如下发现：如果以一个国家中产生的重大科学成就超过全世界科学成就的25%以上作为成为世界科学活动中心的标准，则近代世界科学中心是按如下顺序转移的：
第一个科学中心：意大利（1540——1610年）
意大利是近代科学的发源地。在上述一段时间中，哥白尼在意大利提出了他的日心说；布鲁诺提出他的宇宙无限论；伽利略在力学和天文学研究中取得重大突破；维萨里提出人体说。在自然科学的各个领域，意大利都走在了世界前列。
第二个科学中心：英国（1660——1730年）
从17世纪40年代起，意大利的科学开始衰落，世界科学活动的中心转移到英国，在此后的90年中，英国科学进入了全盛时期。在这一时期，牛顿创立了微积分，建立了经典力学，提出了万有引力定律；波意尔建立了近代化学的基础，在地质学、天文学、生物学等领域，都产生了一些开创性的成果。这些发展为英国的第一次工业革命打下了基础。
第三个科学中心：法国（1770——1830年）
法国的科学在18世纪中期迅速发展，到18世纪后期出现一个高潮，形成了第三个世界科学中心。此间涌现了杰出的数学家达兰贝尔、拉格朗日、傅立叶、伽罗华等；著名物理学家安培、比奥、卡诺等；著名化学家拉瓦锡、吕萨克等；著名生物学家布丰、朱西厄、拉乌克以及著名天体力学家拉普拉斯等。法国当时在自然科学各领域都领先于世界。
第四个科学中心：德国（1830——1920年）
德国于19 世纪上半叶取代法国成为世界科学中心， 并维持了长达90年之久。这期间维勒、李比希等建立了有机化学的框架，物理学界则产生了欧姆、楞次、迈尔等，数学界出现了高斯、雅可比等，生物学界则出现了施旺、柯立克、耐格里等科学家。据统计，从1851年至1900年的50年间，基础科学和技术科学领域的重大研究成果中有近一半源于德国。
第五个科学中心：美国（1920年——现在）
美国从本世纪20年代起成为世界科学活动的中心，并在过去的80多年中， 在基础科学和应用科学的绝大多数领域一直保持着领先地位。40年代以来，自然科学各领域的诺贝尔奖金获得者的半数以上产生于美国。“大科学”和新技术革命在美国的率先兴起使美国作为世界科学中心的地位更加巩固。
三、“突变”过程：“汤浅现象”机制的一种诠解
“汤浅现象”的驱动机制十分复杂，涉及社会大系统中多种因素的作用和耦合。笔者认为，解决这一问题的关键在于，要认识到科学的发展与经济，社会的发展并非呈线性关系，其发展过程往往带有较强的突变性。特别是在世界科学中心转移的过程中，“突变”是它的主要特征。从分析新的科学中心形成的社会背景入手，可以得出以下导致新的科学中心产生的五种“突变性”机制。
（一）文化震荡形成的“张力”
文化“张力”是促进科学的形成与高速发展的深层次因素，而这种张力的形成往往需要其文化系统具有某种动态的特征。研究发现，具有平衡或超稳态特征的文化环境中，科学的发展是极为缓慢的，而只有在文化处于激烈震荡的环境下，才能形成科学的“涨落”并与文化的震荡相耦合，形成一种新型的文化模式，进而导致科学的革命式发展。意大利作为近代科学的第一个中心，其形成很大程度上可归因于这种机制。当时，世界上经济、技术最发达的国家是中国，在欧洲资本主义经济最发达的则是葡萄牙和西班牙，而意大利又处于反科学的教会统治的中心地带，在这样的一个地区产生近代科学，其文化的张力无疑是最重要的因素。这一张力的形成，则归因于文艺复兴运动所导致的文化震荡。同样，我们也可以看到源于英国、席卷法国，又转至德国的“启蒙运动”以及这之后与之相关的三次科学中心的转移。
（二）社会变革
社会变革在科学发展中的作用是摧毁阻碍科学发展的某种社会桎梏。这对于具有巨大科学潜能的国家来说，其影响是巨大的，这也是导致科学发展发生突变的重要诱因。最明显的两个例子是英国16世纪中的“光荣革命”和发生于16世纪末的法国大革命对其成为世界科学中心的作用。
（三）科技与经济的互动
科技与经济的互动对于科学发展的作用是众所周知的，但这种互动对于科学的突变性发展的作用有待于进一步的探讨。“汤浅现象”表明，新科学中心的形成，往往倾向于发生在经济发展最快的国家，而不是最发达的国家。这表明，经济的高速增长将对科学产生巨大的拉力，使其发生突变。17世纪的英国和20世纪初的美国都有这种机制存在。
（四）新学科及学科群的崛起
新学科及新学科群，特别是凯德洛夫所谓的“带头学科”在某一国家崛起及相继出现的“马太效应”，也可能在一定程度上改变了世界科学活动的地区分布。这一点是不言而喻的。
（五）科学家的集体性流动
由于某种政治、经济、文化方面的原因而导致的科学家集体性流动也是决定科学中心转移的一个因素。“二战”期间德国科学家大量流入美国，强化了美国成为世界科学中心的地位。
四、解开“李约瑟之谜”的新思路
近代科学在西方萌芽之时，正值中国的经济与技术领先于世界。“近代科学为什么未能产生于中国”这个所谓的“李约瑟之谜”曾令许多学者困惑并为之探索，从而形成了一些观点。本文提出的“汤浅现象的动力机制”可能会为解开“李约瑟之谜”提供一种新的思路，即：近代中国未能具备实现科学发展的“突变”的若干内在条件。
首先，近代中国未出现过可能刺激科学启动的文化震荡。儒家思想对中国社会的整合，从未受到任何强有力的挑战。上推2千年， 儒家思想尚未形成的春秋战国时代，却是中国历史上的一个“文化震荡期”，在此时期，中国科学的确出现了一个“黄金时代”。
其次，20世纪前的近代中国未发生过深刻的社会变革，周而复始的改朝换代是与科学无关的权力游戏。
第三，近代中国的科学与技术截然分开，因而科学无法与经济发展相互作用。
以上可能是近代世界科学中心未能产生于中国的部分原因。
五、中国的科学能否在21世纪独领风骚？
根据对“汤浅现象”的动力机制分析，反观中国的科学与社会发展现状，笔者认为，中国的科学发展正面临着一次重大的历史机遇，这一机遇有可能使中国在21世纪成为新的世界科学活动中心。这一论点基于以下判断：
（一）自“五四”运动以后，中国已进入了“文化震荡期”，中西文化撞击所产生震荡的一个直接结果是使科学植入中华民族的主流文化。〔5 〕而这种震荡的持续也为下个世纪科学的长足发展提供了必要的张力。
（二）中国在本世纪以来发生的多次社会变革和旨在推动社会变革的各种尝试，已向中国的科学体系中注入了发生总体“突变”的“基因”。其中最具代表性的是70年代末至80年代初的社会变革，促成整个民族年轻一代人中，最优秀的一部分人选择了自然科学作为他们的终身职业。其规模在世界科学史上是空前的。目前，这批人已成为世界科学界中活跃的力量。预计到下世纪初，这批人中将有部分佼佼者会脱颖而出，成为科学界的精英。
（三）中国经济的高速增长以及科技与经济的日益结合，将导致科技与经济“强耦合”的互动局面。科技的发展将获得前所未有的推动力，17世纪英国和本世纪上半叶美国所发生的经济与科技高速发展的历史，可能再现于21世纪上半叶的中国。
（四）中国可能成为21世纪新的带头学科的“策源地”。现在预言21世纪将出现哪些新的带头学科尚为时过早，但可以肯定，未来的科学将会更多地关注整体化和系统化的问题（如生命科学），因而将更多地需要整体化和系统化的思维方式，而这类思维方式正是中国人的所长。另一方面，随着中国新一代科学家群体的形成，科学研究各领域的学术地位、研究经费等方面的竞争已愈渐激烈，这种竞争也促进了一批思维敏捷的科学家将目光投向新的领域。因此，有可能出现新的带头学科由中国人捷足先登的情况。
（五）下世纪初将出现大批高层次的海外华人科学家回流的浪潮。出现这一情况的客观因素是：①中国经济的持续高速增长这将使中国成为世界上一个强有力的政治、经济实体，所产生的强大吸引力；②可能发生于下世纪初的长周期或短周期经济波动的低谷；③可能出现的“文明冲突”加剧倾向。
由上面的分析，笔者认为可以得出这样一个结论：由于社会、文化、科技、经济等多种因素的变化，中国具备了在21世纪成为世界科学活动中心的若干机制。
六、迎接世界科学中心转移的对策
——中国政府应着手制定出面向21世纪，旨在促成新的科学中心形成的、全方位的前瞻性总体战略；
——在世纪之交的若干年中，大幅度增加科技与教育的投入；
——积极促进科技与经济的结合；
——进一步创造稳定而开明的政治环境。
（收稿日期 1995—08—28）