论真正意义上的科学之起源，本文主要内容关键词为：起源论文,科学论文,意义上论文，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。
当今，科学已成为对人类生活影响最大的文化样式之一，我们无时无刻不感到科学技术对我们生活的影响和冲击，当我们被科学的巨大的活力和惊人的发展速度所深深的触动的时候，我们不禁要问，科学到底是什么，科学是怎样发展起来的，真正意义上的科学起源于何时？
我们习惯的以为真正意义上的科学起源于近代的欧洲，是在文艺复兴之后才真正逐步形成发展起来的，其实不然。我认为真正意义上的科学早在古希腊就逐步形成了，近代的自然科学只是对古代科学的复兴。如果说意大利的文艺复兴运动，是名不符其实，那么近代科学复兴运动则是有其实而无其名。近代自然科学不但复兴了古希腊的科学精神，科学方法，而且使科学技术迅速发展，其起动之快，成果之丰，影响之大，以至我们甚至以为只有到了近代才有真正意义上的科学，科学是在近代诞生的，是在近代由开始走向辉煌的，然而这种看法是不符合科学发展史的真实情况的，是与科学发展史的史料相左的。
我们先来看一看古希腊的有关史料。我们确实认为在人类古代社会的早期，还没有科学，人们只能说是有一些未成型的零散的具有一定科学认识性质的思想。但这些思想尚还包含在哲学当中，即所谓“自然哲学”之中。科学尚未从哲学中分化出来，科学自身也未分化为各个学科，而科学的真正含义其中有一条就是分类，分科，只有分化为各个学科，人类所作的各科思考和研究（认识材料）才能分门别类，成其为各种科学，也只有对人类的认识思想和对象进行分类，人们才能对各种性质不同的事物作出具体的科学思考，而不是对整个世界作一些笼统的一般的哲学思考，可以说科学是关于各个学科的学说，是各门学科的学问的总称。然而，在古代，几乎所有的人类认识和研究都包含在哲学中，都包含在哲学的第一种形态本体论中。当时哲学的特征就是对世界本源及其整体性状的探究，尚处于哲学的本体论形态阶段，即亚里士多德所说的“形而上学”。不论是毕达哥拉斯的有关数的认识还是德谟克利特的关于原子的学说，都是用以解释世界的本源的，而并非具有科学中的具体学科数学的意义和物理学的意义。毕达哥拉斯认为数是脱离物质的绝对，一切事物都是由“数”产生的，把“数”说成是万物的“始基”。构成数的元素是万物的终极的本源。他们认为“1”是万物之母， 是最普遍的始原，“2”是自然界中对象性和否定性的原则，“3”是始原以及始原的矛盾方面的三位一体，“4”是自然界四种元素；“水、火、 土、气”的形象，这四种元素以各种不同的方式互相转化，于是创造出有生命的，有精神的球形的世界。进而他们又用数来解释这一被创造出来的有生命的有精神的世界，认为理智为“1 ”（因为在他们看来它是永远自身不动的）；意见为2（因为他是摇摆不定的），婚姻为5（因为5是由第一个偶数和第一个奇数结合而成的）；如此等等。 可见他们对数的研究的出发点，是哲学的出发点，而并非数学科学的出发点，其意图是用数对世界作出哲学本体论意义上的解释。可以说毕达哥拉斯派的“数”已不是数了，已不是数学意义上的数了，而是哲学意义的数，他们把数当作世界的本源，用数来解释世界的存在和发展变化。这与当时其它的哲学派别，如泰勒斯之用水，阿那克西曼法之用“无限者”，阿那克西米尼之用“气”，赫拉克利特之用“火”，以及恩培多克勒之用“四根”，来对世界的本源，存在和变化作出解释一样，其意图是用数来对世界作出哲学本体论意义上的解释，属自然哲学，可见，当时作为科学之基础的数学都尚未（能）从自然哲学中分离出来，因此以数学为基础的具体的科学就不可能形成、存在和发展。没有数学的科学是不可想象的。毕氏的关于数的学说与其说是科学的一种——数学，还不如说是用数来对哲学（本体论）作出科学性的解释。德谟克利特的原子和虚空也是如此。德谟克利特认为世界万物的本原是“原子”和“虚空”，“原子”是一种细小的不可分割的物质粒子（“原子”这个词在希腊文中原意就是“不可分”的意思），是构成一切事物的最小“单位”。而“虚空”则是原子运动的场所，“原子”永恒地在“虚空”中间向各个方向运动着，由于彼此碰撞，就形成了一个旋涡运动，并逐渐构成世界及其中的一切物体，并不断地产生着，毁灭着和重生着。可见德氏的原子、虚空理论也只有哲学上的意义，而没有物理学上的意义，他们用原子和虚空来对世界的本原，存在和运动作出解释，只是比毕派更形象更具体，有一点物理学的雏形。可以说，两派中一个从抽象的数的方面来解释世界的根源和变化，一个用具体形象的原子来解释世界的本原和变化，而且两者未能结合起来，各自都只是一种排他的独立的哲学的概念和哲学的思维，都是用以对世界作出本体论的哲学解释，因而未能产生真正意义上的科学，只能算是对自然哲学的较具科学性的解释，充其量只能算是关于哲学的科学，姑且谓之“哲学科学”，或者是具有科学性的哲学，是哲学中的科学（认识）成份，德氏和毕氏可谓是两位“哲学科学”大家。
如上所述，遍观亚里士多德以前的希腊的“智者”都没能从他们那里找到真正意义上的科学。只在毕达哥拉斯和德谟克利特那里发现了数学和物理学的雏形，但这远远还不是真正意义上的具体的自然科学的数学和物理学科。只有从亚力士多德之后，人类的认识情形才开始发生了改变，真正意义上的科学从此萌芽诞生起来了。
亚氏是古希腊认识思想史上一个标志着重要转折的中心人物。是“哲学科学”家的集大成者和科学的开拓者、创始人。他既是古希腊最后一个提出完整世界体系（即哲学本体论）的人，又是第一个从事广泛经验考察的人，而且在他的全部著作中都贯彻了分类的观念，他最注重的是根据相似性和相异性来把事物加以归类的方法，这就突破了那种用直观和思辩的方法把自然界当作一个整体来笼统地进行说明的传统（即自然哲学的形而上学本体论），使得各门自然科学，从自然哲学中分化出来。亚氏认为：“一门科学涉及一个种或一类对象，这些对象构成了那个种的最初因素，是它的部分或且是这些部分自身的属性。如果两门科学的本原不属于同一个种，并且一门科学的本原也不是来自另一门科学的本原，这两门科学便不相同。”（注：《亚里士多德全集》第一卷，303页。）“每一门学术的业务各依据某些公认通则， 考察某些事物的主要属性。所以，有各级类的事物与属性就有各级类的通则与学术。”（注：亚里士多德：《形而上学》，41页。）可见亚氏在这里，已对科学、科学分类和学科进行了界定。突破了那种用直观和思辩的方法把自然界当作一个整体来笼统地进行说明的传统，使各门自然科学从当时的自然哲学中分化出来。而且亚氏也很有意识的自觉的将自己的哲学分成“第一哲学”和“第二哲学”。而第一哲学就是我们所说的真正意义上的哲学，即亚氏所说的形而上学，亚氏在《形而上学》一书中有专门的阐述：第一哲学或形而上学是高于次级学术的，是研究万物必至的终极者的学问。它的研究对象不是特殊的“存在”，而是存在本身，是作为存在的存在，它的工作就是考察作为存在的存在是什么和它所具有的各种属性。但其它的认识所研究的只是特殊的，次级的学术，他的知识只是有关具体科学的特殊知识。可见，亚氏已把哲学和具体科学作了很好的区分。而且他自己发展出来的“第二哲学”，实际上就是他的物理学和其它学科。在他的物理学中，他已提出了“以太”这一被近代物理学所沿用了很久的概念。他还研究了运动，给运动形态划分了类型，共六种：（1）产生；（2）消灭；（3 ）从一种状态向另一种状态的转变；（4）增加；（5）减少；（6）位移。其中包括了质变， 量变和位置变化，这些都是现今各具体学科包括物理学所研究的内容，他还提出了力与运动的关系问题，认为力是物体运动的原因，提出了“地球中心说”，并搜集了大量的生物标本，对近五百种动物作了记述并试图加以分类，亚氏在那时已广泛的使用观察的科学方法，只是由于当时生产技术条件的限制，未能发展出具有技术手段的实验来，他由观察羽毛和石头、树枝的下落过程得出，重的物体先落地，在当时没有认识到空气的存在和排出空气阻力的影响下，这一观察结果也是合符实际、无可厚非的。所以我们很难说在亚氏那里没有科学，没有科学研究。而且亚氏还创立了形成逻辑。在《工具论》中，他对概念、判断、推理作了透彻的分析，提出了三段论的格和式，制定了三段论的主要规则，研究了下定义的方法。在《形而上学》等书中，他论述了同一律、矛盾律、排中律等逻辑思维的基本规律，这些都是人们要正确思维所必须遵守的逻辑规律。逻辑是人们获得科学知识的工具。有了分类和逻辑方法，有了数与质的结合，形成逻辑与关于研究对象的知识的原始内容的结合以及亚氏的物理学、生物学，我们应当认为科学在那时在他那里已经萌芽了。亚氏的逻辑演绎法被后来的欧几里德很好的继承和运用，构造出了第一门成型的科学——几何学。亚氏他观察事物，从事广泛经验考察的方法还为后来的阿基米德所继承和发展，产生出物理学的第一个具体的形态——静力学，所以可以说从亚氏到欧氏和阿氏，真正意义上的成型的具体科学已经确立形成了。
我们看到欧氏正是根据亚氏“每一门学术的业务各依据某些公认通则”的理论，从少数几条公理出发，按照亚氏的逻辑推理，证明了全部初等几何的定理，从而建立起完整的几何体系。其中共包括十三卷：第一卷论述了直线、三角形、平行线，其中包括毕达哥拉斯定理；第二卷论述了长方形的面积；第三卷论述了圆及附属于圆的直线和角；第四卷论述内接于圆的正多边形；第五卷是关于欧多克斯的比例论；第六卷是关于相似形的论述；第七至第九卷是数论，即关于自然数的论述；第十卷论述了无理数；第十一卷是关于简单体积的立体几何学；第十二卷是用穷竭法求面积和体积；第十三卷是关于五种正多面体的作图。从以上内容可以看出，在欧几里德那里已有了真正意义上的数学，欧氏已建立起了一整套完整的数学体系，已分别对数形进行了讨论，并把两者结合起来。他的几何理论成为人类认识史上第一个系统的学科专业知识体系，可见当时的作为具体科学基础的数学这一门科学已经诞生，欧氏的《几何学原本》所构建的知识体系已经是真正意义上的数学了，即是一门真正意义上的科学了。他的这一知识理论体系被一直延用至今，我们实在很难说在欧几里德出现以后还没有科学，欧几里德的知识体系不是科学。
在欧几里德之后，同样是在古希腊又出现了阿基米德这样一位伟人。他不仅发展了欧氏的数学几何学理论，而且更多的重视对经验材料进行整理、分析。这一点是继承了亚氏重观察和经验材料的收集整理的科学方法。他还发展出了实验这种科学方法，并将他的理论知识与工程技术结合起来，他用技术手段进行实验和达到工程上的目的，在他那里科学与技术相结合，形成了真正意义上的科学技术，即科技。并因此取得了巨大的成功。他发明了滑轮起重机和螺旋提水机，前者据说，曾把一艘满载的三桅大帆船轻轻提起，后者在埃及使用得很普遍，叫“阿基米德”，他发明的作战机械把罗马人阻于叙拉古城外达三年之久。阿氏通过实验分析整理经验材料，得出了著名的阿基米德浮力定律：即一物浮于液体之中，其所受的浮力等于排开的液体的重量；一物沉于液体中时，其所失的重量也与所排开的液体重量相等，并找到了重量，支点和力这三者的关系，总结出了重量和作用力的比等于两个力臂长度之反比的杠杆原理。这些都表明，在阿氏那里已发展出了实实在在的物理学的最初的形态——静力学，自从阿基米德之后，就有了成型的科学，阿氏本人也就是一个实实在在的真正意义上的科学家。他既注重观察和实验，又注重运用数学演绎法的方法，就是我们现在的科学所运用的方法，他在力学方面的研究工作，就是对自然界作精确研究的开始。所以可以说，在阿基米德年代，真正意义上的科学已充分发展成型，作为一种相对独立的文化样式出现在人类的认识和实践活动中。
近代的科学只是对古希腊科学的回归和复兴。与其它的文化样式一样，科学在漫长的中世纪基本上没有得到发展，甚至招至迫害和封禁，大多数的古希腊科学知识被收藏埋没起来，或流落异地他乡，亚氏的书籍，以及欧氏和阿氏的著作散落到了阿拉伯地区，并以阿拉伯文的形式在阿拉伯地区流传，当时的欧洲人已简直不知道有亚里士多德、欧几里德和阿基米德，他们的著作后来还是被从阿拉伯文翻译成拉丁文，才被欧洲人所认识和了解的。1453年，君士坦丁堡陷落，东罗马拜占庭帝国灭亡，大量的东罗马学者流亡欧洲，带来了古希腊的科学文化才最终导致了欧洲科学的再度兴起，文艺复兴运动也由此展开。如果说“文艺复兴”运动只是借复兴古希腊文化之名，行宣扬资产阶级意识形态之实，名不符其实的话，那么，近代西方自然科学的发展是有复兴古希腊科学之实，而无其名，却被误以为是真正意义上的科学的开端。我们只要来看一看当时有代表性的在科学史上占有重要地位的几位人物与古希腊的亚、欧、阿的比较和联系就能很好的解开这个误会。弗兰西斯·培根是一位近代的博学家、哲学家、科学家，他正好与古希腊的亚里士多德一样，可以说是一个时期的代表，在亚氏那里萌芽产生出了科学的思想方法及科学本身，而在培氏那里是全面复兴了这种科学意识，只是培氏更侧重于经验归纳法（这在亚氏那也不是没有），而亚氏更侧重逻辑演绎法。培氏曾针对亚氏的《工具篇》写过一个《新工具》，这篇著作与其说是对亚氏的方法论（科学思想的工具）的否定，不如说是对其的补充，培氏在其中强调了归纳法的重要性，并对归纳的三种方法——求同法、差异法和共变法作了详细的论述，克服了简单枚举法的局限性（在亚氏著作中已有所论及），可见培氏在他的论著中只是“强调”，“补充”和作得更细致更全面一些，并不是什么破天荒的，开天辟地的发明。其实归纳、实验的方法早在亚氏和阿氏对经验材料的分类、整理和分析中就已采纳了，阿氏更是开始了应用技术手段进行实验，只是由于当时技术条件的限制，未能蓬勃的开展罢了。培氏也像亚氏一样虽说是近代科学复兴的发起者，转折性人物，但由于他的博学和其他方面如哲学，人文学方面的更大成就而使他与亚氏一样更多的被视为一个哲学家、思想家。而在自然科学史上没有很大的说服力。正如人们甚至没有注意到在亚氏那里的科学的萌芽和开端一样。那么我们再来看看笛卡儿和伽利略，这两个被公认为近代科学的奠基人的人与古希腊的亚氏、欧氏和阿基米德是个什么关系，是继承，还是另辟蹊径，独立的开创了近代的科学呢？笛卡尔这位法国的数学大师其所倡导的理性的演绎法可以说是对欧氏的一脉相承，而这种思想方法在亚氏那里已见端倪。笛氏主张依靠人的理性来寻求可靠的知识，他所倡导的理性的演绎法，就是将数学方法加以系统化和理论化，上升为一般方法，他认为从不可怀疑的或“不证自明”的“公理”出发，每一步都按照严格的演绎法进行推理，就可以推演出其他可靠的知识。这整个是对亚氏的逻辑法，公理前提及欧氏几何的一脉相承。所不同的是，笛卡儿在此指导思想下建立的是将数引入坐标，进行数形结合的解释几何，而欧氏建立的是欧氏几何罢了。另一个可以让近代物理学误认为科学由此开始的人物是伽俐略，他大量的运用实验的方法，在物理学上取得了一系列的成就，——揭示了亚氏物理学中的错误，但这与其说是他开始作科学研究，还不如说是科学自身发展的阶段性规律，后面的科学总要改正前面的科学。正如氧化说代替燃素说一样，“两个物体同时落地”的自由落体定律只是对亚氏由观察所得到的，羽毛比石头、树枝后落地的认识的更正，力是改变物体运动的原因也是在科学发展到可以采取假想实验、实物实验以及数学上的无限外推之后，认识到运动是物体惯性的性质后才作出的对力是物体运动原因这一认识的修正。所以，伽氏也绝不是真正意义上的科学的奠基人。而且伽氏的落体定律，和力与运动的关系、惯性定律也不定全是靠实验获得的，更多的是靠理性假想获得的，关于落体定律伽氏就假想了一块大石头与一块小石头系在一起共同下落，那他们的整体是应当比大石头下降快还是慢呢？惯性定律也是通过假想的斜坡实验来获得的。这种通过观察运用理性思维获得认识的方法，在亚氏那里已有所运用。亚氏就主张通过观察，分析整理经验材料用理性的思维来把握我们认识的对象，以获得一般的普遍的正确认识，并还由此制定了形式逻辑。亚氏在物理学方面所获得的认识和结论也是在观察的基础上，通过对经验材料的分析整理而得出的，并非凭空理想出来的，而伽氏也曾认为“表象如果没有理智插进来，很显然是会使感觉受到蒙蔽的”（注：伽利略：《两大世界体系的对话》，332页）。可见经验与理性并举从亚氏开始已有，只是到了近代因为技术条件物质条件的发展，使经验、实验的作用日益发挥和重要起来成为可能，因而更被重视和运用而已。伽俐略可以说是近代的阿基米德，和阿氏一样他也只能算是亚氏所发起的科学认识及科学的发展者而并非创始人。
古已有亚里士多德、欧几里德、阿基米德才有了近代的弗·培根、笛卡儿、伽俐略，科学发展的历史说明，真正意义上的科学并非像我们习惯上认为的那样，在弗·培根倡导的科学方法下，由重演绎的以笛卡儿为代表的理性主义派和以伽利略、牛顿为代表的经验主义派相结合而产生的。近代由于资本主义制度的建立和发展使科学技术有了迅猛的发展，科学从各种文化的样式中脱颖而出，成为对人们生活影响最大的文化样式之一，因此我们很自然的会把更多的注意力集中在近代科学的发展上，甚而误认为现在所说的真正意义上的科学是从近代发源起来的。
至此，我们可以作一个总结，先来看什么是我们今天所谓真正意义上的科学，我想现今真正意义上的科学应当具有如下特征：从研究内容来看首先必须有学科的分类，即每科要有各自特定的研究对象，第二应当将数学（逻辑方法）运用到各学科中，对各自特定的研究对象进行定量精确的研究，特定研究对象就是一种质性的东西，数就是一种量的东西，这就是量与质的结合。从研究的方法来看必须把人类理性的逻辑演绎法与实验归纳法结合起来，这样才能保证科学思想的系统性、正确性、可证性、客观性。而纵观人类认识过程的历史，在毕达哥拉斯和德谟克利特时代，尚未出现分类和具体的研究对象，对世界的解释只停留在对世界笼统的一般的哲学意义上的解释，并未把量与质结合起来对具体事物作精确的定量研究，更没有什么理性逻辑演绎法和实验经验归纳法，因而还没有科学。但到了亚里士多德时代，亚氏已进行了分类学研究，区分出了具体学科，并对哲学和具体科学作了区分，使科学从哲学中分化出来。并进行了科学自身的分类分化，产生出了具体的学科，如亚氏所作的物理学、生物学的研究。在这些研究中，亚氏已使用了观察和对感性经验材料进行整理分析（分类区分）得出认识结论的方法，只是亚氏更强调理性证明，用理性的逻辑演绎法对所获得的感性认识进行证明，以获得科学的认识，并由此制定出了形式逻辑，可见在亚氏时代已有了科学思想和科学认识方法以及一些具体的科学学科内容，应当视为是科学的开端和起源，而经由欧几里德将理性逻辑演绎法用于几何学和阿基米德将数学演绎法与实验经验归纳法相结合，而开始诞生了真正意义上的科学学科：数学（几何学）和物理学（静力学），开始对各类别的具体研究对象（各类具体事物）的定量的精确研究，科学就此成型。到了近代只是在新的生产技术条件下，对已形成的科学文化样式进行迅速而广泛的发展，使其对人类的生活产生巨大而深刻的影响，并成为人类文化样式中最重要和最具活力的一种。这就是我在研究科技史的基础上得出的对真正意义上的科学起源的看法。
附：文中所及人物生卒年代：
毕达哥拉斯：前582——前497
德谟克利特：前460——前370
亚里士多德：前384——前322
欧几里德：前330——前275
阿基米德：前287——前212
弗兰西斯·培根：1561——1626
伽利略：1564——1642
笛卡儿：1596——1650
由此生卒年代表也可看出他们之间的相继关系和科学起源发展的脉胳。
[收稿日期：1999年1月3日]
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