科学文化的逻辑内涵、历史演变与社会扩张，本文主要内容关键词为：科学文化论文,内涵论文,逻辑论文,社会论文,历史论文，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。
在当代的语汇中，“科学”通常是与“技术”，而不是与“文化”连在一起使用的。这种现象，在中文语境中表现得格外突出。在中文媒介中，即便是专门谈论科学的话题，所用的词语也仍然是“科技”，而不是“科学”。汉语中将“科学”与“文化”相提并论的用语，大概仅有“科学文化知识”。这种现象似乎表明，科学除了作为知识体系之外，再也没有其他文化属性了。
“文化”这个概念，估计一千个人就有一千个不同的定义。这里，我们不打算对此展开学究式的探讨，只想从语用的角度给出一个能为大家所认可的界定。简言之，文化是人们心目中的价值观念及其在社会系统中的制度化表达。在这个界定中，我们强调了价值观的规范化或制度化表达。人们心目中的价值观念，若是不能制度化，便不成其为文化［乌云其其格、袁江洋2009］。通常我们说中国的传统文化是儒家文化，试想，如果中国传统社会中没有科举制、君主制和家族制，儒家文化的核心价值理念“修齐治平”还能够传承吗？同样，基督教若是没有依托庞大教会组织的教规，欧洲文化也不能称之为“基督教文化”。
忽视科学的文化属性，无疑是一种短视的结果。事实上，科学本身就是一种文化形态，否则我们就无法理解历史上的诸多重大事件。在欧洲历史上，科学的扩张与基督教的衰微有直接的关联。18世纪法国的启蒙思想家，正是以科学为武器，向宗教愚昧宣战的。同样，中国五四运动的领袖，也是高举科学的大旗来“打倒孔家店”的。
科学本身之所以是一种文化，是因为从事科学研究需要有相应的价值观念作为内心的支撑；而科学事业的发展，更需要将研究者内心的价值观念予以制度化。为了突出这一点，我们将从事科学研究的价值理念及其制度化表达直接定义为“科学文化”（scientific culture）。这样定义的科学文化，就不是通常所说的科学知识，而是支撑科学研究的文化基础，并且可以扩张为其他活动领域的文化基础。科学知识具有普遍性，但科学文化具有鲜明的地域性。在当今的互联网时代，科学知识的传播是非常便捷的，但科学文化的移植，仍然需要靠具体的人际交流和实践活动来实现。文化与知识的关系，好比农业与粮食的关系；荒漠上的居民也要吃粮食，但荒漠上没法种植和收获粮食。
除科学知识外，中文语境中与科学文化密切相关的语汇还包括科学精神、科学传统和科学体制。科学精神是一个比较模糊的用语，但基本上可以理解为科学文化在个体身上的体现。科学传统通常指专业学派所维系的科学探索的热情、方向和技艺［郝刘祥、王扬宗 2004］，因此可以视为科学文化的特定表现形式。精神是个体或心理学层面的东西，传统是群体（特别是小群体）层面上的东西，而文化则是社会层面的东西。离开了社会学层面的价值规范，精神和传统都难以养成。最后，科学体制指的是科学研究的组织结构和运作方式（包括规章制度）。需要强调的是，由于科学体制往往受制于当地的政治、经济和社会结构，因此一个国家或地区的科学体制所蕴涵的价值规范很可能是与科学文化相冲突的。
本文的目标是探讨科学文化的逻辑内涵、历史演变和社会扩张，以便为科学文化的本土化问题提供一个工作框架。文章安排如下：第一节将阐述科学文化的具体含义，包括科学价值观的三要素及其制度化的三项条件；第二节将着重说明科学文化的历史渊源，特别是科学价值观的源头和科学制度化的机缘；第三节将考察科学文化向政治、经济和教育等领域的扩张所引发的社会变革，以期说明现代文明本质上是科学文化扩张的结果。
一 科学价值观及其制度化
从事科学研究的价值理念，也就是人们从事科学研究的根本动机。对于这个问题，我们当然可以做社会学调查，并得出不同动机的统计比例，据此还可以分析文化或国家之间的差异。不过，根据日常经验，我们也基本可以对此作出判断。一个人从事科学研究，归纳起来，大致可能有以下几种动机：
（1）科学研究是一门职业，甚至是一门相当体面的职业；
（2）科学研究是一项智力挑战，可以充分展示自己的聪明才智；
（3）科学研究可以改善大众的福利，或是增进国家富强；
（4）科学研究是受好奇心的驱使，可以满足人类的求知欲；
（5）科学研究是为了理解宇宙的奥秘，解释自然运作的规律；
（6）科学研究可以让我们欣赏自然设计之美妙或壮丽①。
上述诸动机之中，哪些体现了科学的核心价值？这个问题，其实不难回答。首先，我们说，动机（1）显然不是，它只是把科研当作一个饭碗；而科研之所以能成为一项职业，必定是因为科研具有其本身的价值。动机（2）也不会是，它只是把科研当成一项智力游戏或智力竞赛，跟下围棋差不多，不能体现核心价值的独特性。动机（3）是功利性的，它体现的只是科学的功能价值或附属价值，科学的这种价值迟至19世纪才真正显现出来，此时距近代科学的诞生已有将近两个世纪。真正体现科学的核心价值的，是（4）、（5）、（6）三条。这三条，好奇－理解－欣赏（乃至崇敬），说的实际上是同一个意思，只是程度有所不同，即：科学的目标是探求真理，是揭示变化的经验世界背后的普遍自然法则。
爱因斯坦关于“探索的动机”的著名演讲，可以佐证我们上述基于常识的推断与分析。在1918年普朗克60华诞的庆祝会上，爱因斯坦说，科学的殿堂里有许多房舍，里面住着各式各样的人，引导他们来此的动机也各不相同。大多数人来此，是出于实际功利的或智力消遣的目的，只有很少一部分人，是为了“以最适当的方式来画出一幅简化的和易领悟的世界图像”，是渴望看到莱布尼兹所表述的“先定的和谐”。这最后一部分人，虽然数量不多，但科学殿堂里若是缺了他们，“正如只有蔓草就不成其为森林一样”。与功利型和娱乐型的科学家不同，这部分科学家是激情型的，他们从事科研工作的精神状态，“是同信仰宗教的人或谈恋爱的人的精神状态相类似的”。这种渴望看到先定和谐的激情，“是无穷的毅力和耐心的源泉”。［爱因斯坦 1977］
爱因斯坦的论述，言简意赅地阐明了科学的核心价值：科学本质上是一项探求真理的活动。“真理”（truth）这个词，我们差不多听得耳朵都要起茧子了，可是我们却很少去想一想这个词背后的本体论承诺、方法论原则和伦理学要求。“真理”问题，仍然是当代数学和科学哲学中最具挑战性的问题之一。为避免节外生枝，我们这里依然采纳朴素的真理观，也是绝大多数科学家所采纳的真理观，它蕴含如下内容：
（1）本体论承诺：存在一个独立于心智的外部世界，真理即我们关于这个世界的知识；
（2）方法论预设：逻辑和经验的方法，特别是数学和实验的方法，是我们认识这个世界最有效、最可靠的手段；
（3）伦理学要求：求真，或者说，认识这个外在世界，是人的使命之一，甚至是人的最高使命。
科学的核心价值观，是古希腊的哲学家最先阐明的。不过，这套核心价值观，在古希腊并未得到制度化的表达。正因为如此，古希腊只有哲学家、数学家、医生和教师，但没有我们现代意义上的科学和科学家。这也印证了我们前面所说的：一套价值观念，若是不能实现制度化，便不成其为文化。科学核心价值观的制度化，发生在17世纪的英格兰。
制度化（institutionalization）这个词②，不同的人有不同的理解，这里我们采纳的是科学社会学家本－大卫（J.Ben-David）的用法。按本－大卫的定义［Ben-David 1971,p.75］，科研活动的制度化包括：
（1）科研活动因其本身的价值，被视作具有的重要社会功能，而为社会所接纳；
（2）存在调节科研领域的行为规范，以利于科研活动实现自己的目标，并保障科研活动有别于其他活动的自主性；
（3）其他活动领域中的规范，必须在相当程度上与科研领域中的规范相适应。
科学的核心价值，包括真理观所蕴含的本体论承诺、方法论原则和伦理学要求，往往只能为一个社会中的少数精英所接纳；要让社会大众——或至少是整个精英阶层——都接受，若是没有特殊的历史机缘，几乎是一件不可能的事情。关于这个问题，我们留待下一节再作交代。让我们先来看看科学制度化的第二个方面——科研活动的伦理规范。
科研活动的伦理规范，即默顿（Robert K.Merton）所总结的ethos③。按默顿的归纳，科学规范包括如下四点［默顿 2003］：
（1）普遍性（universalism）：关于真的断言，无论其来源如何，都必须服从非个人性的标准，即必须与观察或已被证实的知识相一致，而与种族、国籍、宗教、阶级、性别、个人品质等因素无关；
（2）公有性（communism）：科学上的重大发现都是社会协作的产物，因此属于社会所有；科学研究的成果必须公开交流，科学家对“知识产权”的要求，仅限于社会对其优先权的承认与尊重；
（3）无私利性（disinterestedness）：科学研究必须本着对同行负责的态度，必须接受同行专家的严格审查，不能采用拉帮结派、利益交换、弄虚作假、抄袭剽窃、自我炒作、滥竽充数等不正当手段，来压制对手或抬高自己；
（4）有条理的怀疑精神（organized skepticism）：这既是方法论的要求，也是制度性的要求，即按照逻辑和经验的标准，把判断暂时悬置，对信念进行公正的审视。
以上这些规范，事实上已经内化于科学家的心灵之中。默顿指出，没有证据表明，科学家群体比其他群体具有更高的个人品质；但科学家的活动受到制度性控制的程度，是其他领域中的活动不能相比的。科研成果的公有性和可检验性，受到同行专家的严格审查，有助于科学家的正直与无私。从默顿的总结可以看出，科学活动的基本规范，正是为了给科学的核心价值提供制度性的保障。
科学制度化的第三个方面强调的是，科学规范与其他领域，包括政治、经济、宗教、教育等领域中的规范，必须在某种程度上相互适应、相互协调。在实际历史进程中，科学规范往往与其他领域中的规范处于冲突状态。拿“普遍性”来说，纳粹德国就有“雅利安科学”与“非雅利安科学”之分；前苏联也有“无产阶级科学”与“资产阶级科学”之别。“公有性”，在当今的“知识经济”时代，往往与知识产权制度相冲突，这在关于人类基因的研究中就表现得很明显。“无私利性”的制度化基础是同行评议，但在科学与外行的关系，尤其是科学家与行政官员之间的关系变得极为密切的今天，同行专家的控制机制可能会失灵。最后，“有条理的怀疑精神”更使得科学与其他制度经常处于冲突的状态。本－大卫通过比较社会学研究得出结论认为，法治、民主和分权的社会，更有利于科学的发展［Ben－David 1991］。这个论点其实很好理解：分权有利于科学共同体的自治，而民主和法治的精神本质上就是“有条理的怀疑精神”；但对于一个专制、集权和人治的社会来讲，逻辑和经验的方法会对其统治基础产生毁灭性的作用。
二 科学文化的历史渊源
科学的核心价值观，即关于真理的本体论承诺、方法论原则和伦理学要求，是由古希腊哲学家柏拉图和亚里士多德首先阐明的。按照柏拉图的哲学，在可见的世界之上，有一个“相界”。相界与世界的关系，好比是设计图纸与具体的建筑物之间的关系。世界是感官的对象，而相界则是理性的对象。哲学的目标，就是用理性的方法，特别是几何学的方法和逻辑学的方法（所谓“辩证法”），来获得关于相界的知识。相界中的每一个“相”，都对应于人类理性知识中的一个抽象概念；各式各样的“相”组成一个金字塔结构，低级的相是理想的几何形，最高的相即伦理学上的“好”或“善”（good）。科学的目标，是揭示流变不居的世界背后的理想几何图样，是对“善”的追求［郝刘祥 2007］。柏拉图的真理观，不仅刺激了古希腊数学科学（特别是行星天文学、静力学和几何光学）的发展，而且至今仍然是不少数学家和理论物理学家的精神支柱。
当然，柏拉图贬低经验研究的价值，这一点为其弟子亚里士多德所补救。亚里士多德认为，本体即我们感官所见的个体事物，但世界上的个体事物都没有充分实现自己的“形式”或目的，这是自然界中个体事物自然运动或自然变化的源泉。举例来说，土的目的地是地球表面以下，所以石头会下落；气的目的地是地表之上，所以会上升。对于生物来讲，形式和目的分别相当于它的结构与功能，所以种子会长成大树，胚胎会发育成动物。科学的目标，就是从对个体事物的经验研究开始，进而上升到对“种”或“属”的认识。“种”是按个体事物的本质属性来定义的，因此是充分实现了的“形式”，相当于柏拉图的“相”。个体事物由于没有充分实现自己的形式或目的，因此处在运动或变化之中；但“种”是纯粹的形式，因此是不变的。人是“有理性的动物”，因此人的自然变化就是要充分实现自己的理性，即认识这个世界上变化的个体物背后的不变形式。人的最高使命，或者说，科学的最高目标，是对一切运动和变化的根源的认识，即对自身不动的第一推动者的认识。亚里士多德的学说，不仅刺激了古希腊关于动力学的探讨和生物学的研究，更由于他的方法论原则，事实上奠定了整个科学研究的规模。作为古希腊科学的集大成者，亚里士多德探讨的领域几乎涵盖当今的所有学科。
但无论是柏拉图的思想还是亚里士多德的思想，都只能得到部分知识精英的认同。在古代，柏拉图和亚里士多德都有一批追随者；基督教兴起之后，他们的思想成了基督教神学的婢女。在奥古斯丁的体系中，柏拉图的“相”变成了基督教上帝的“思想”；在托马斯·阿奎那的体系中，亚里士多德的“第一推动者”被等同于基督教的“上帝”。事实上，直到17世纪，科学才取得与神学相并列的地位。
科学取得与神学相并列的地位，这一事实标志着科学文化的兴起。科学文化的兴起，与现代科学的诞生是同步而行、并且互为因果的，两者共同构成17世纪科学革命的两个不同侧面。关于17世纪的科学革命，著名历史学家巴特菲尔德有过一段精彩论述：
由于这场革命不仅推翻了中世纪的科学权威，而且推翻了古代世界的科学权威——因为它不仅终结了经院哲学，而且摧毁了亚里士多德的物理学——它使得自基督教兴起以来的所有事件都黯然失色，并且把文艺复兴和宗教改革降低为仅仅是中世纪基督教世界内部插曲的地位。由于它改变了人们习惯的心智运作方式，包括探讨非物质科学的方式，同时改变了物理世界的整个图像以及人类生活的纹理结构，它赫然显现为现代世界和现代心智的真正源头，以至于我们对欧洲史的惯常分期已经过时了。［Butterfield 1958，pp.vii－viii］
本文探讨的重点是科学文化的兴起，即科学价值观及其制度化问题，所以关于现代科学的诞生，这里只略作几句交代。概言之，现代科学的诞生，源于对古希腊科学留下的若干重大疑难问题，包括抛体动力问题、落体加速问题、行星运动问题、血液运行问题、物种不变问题和物质构成问题，做出全新的解答。这些问题大多与亚里士多德的理论体系有关。解决这些问题的主要工具，其一是为文艺复兴所复活了的柏拉图思想；其二是伴随工程技术进步而兴起的实验科学方法。正因为如此，17世纪的科学核心价值观在若干方面修正和补充了古希腊哲学家的思想。
首先，在本体论预设方面，现代科学先驱大多认为，自然是上帝按照几何原理来设计的。伽利略就曾明确说，自然这部大书是用几何语言写成的。这当然是柏拉图的思想，但与古希腊不同的是，这里机械论取代了目的论［张卜天 2010］。上帝在设计好宇宙之后，就让它按照机械法则去运行了。宇宙图景的数学化和机械化，在笛卡尔的哲学中得到了鲜明的表达。其二，在方法论原则方面，实验方法被确立为最有效的科学方法。我们知道，柏拉图强调数学但贬低经验，亚里士多德强调经验但不重视数学。实验方法的确立，既与技术要求有关（比如确定弹道轨迹），更与本体论承诺有关：如果自然所用的语言是数学，那么我们与其沟通的语言也只能是数学，这意味着我们必须采用测量的手段来与自然进行交流［科瓦雷 2002］。最后，在伦理学要求方面，现代科学的先驱者如伽利略、开普勒、笛卡尔、惠更斯、牛顿等，莫不是将建立一幅和谐的世界图像当成自己的使命。
前面我们提到，科学的核心价值观，若是得不到制度化的表达，那么科学就很难成为一个文化传统，科学的发展也只能是昙花一现的现象。科学价值的制度化，关键在于两个因素：其一，科学本身的价值不仅要获得少数知识精英的认同，更要获得整个精英阶层和社会大众的认同；其二，维护科学本身价值的科学规范，必须在一定程度上与社会其他活动领域中的规范相协调。要解决好这两个问题，首先必须有社会价值观的转变，其次必须有相应的社会变革，因为君主专制和宗教权威是不能容忍科学规范中有条理的怀疑精神的。
所以，科学的制度化发生在17世纪的英国，而不是同时期的欧洲大陆，绝不是一件偶然的事情。17世纪英国社会价值观的转变，得益于培根主义和清教意识形态的混合。人们常常把培根主义与功利主义画等号，这是不对的。事实上，培根是一位亚里士多德主义者，好比笛卡尔是柏拉图主义者一样。培根反亚里士多德，反的只是亚里士多德的三段论和演绎逻辑，而代之以他所提倡的归纳逻辑。在其他方面，他继承了亚里士多德的衣钵。他那庞大的复兴科学的计划，就是要通过尽可能广泛的经验调查，然后应用他的归纳法进行列表分类，找出亚里士多德意义上的“形式”。由于经验调查的范围涉及自然的各个方面，所以他提出，科学研究必须进行有组织的分工合作。按照培根自己所述，他的人生第一目标就是发现真理。当然，我们知道，培根本人在科学上并没有什么贡献，但在科学文化方面，他贡献了两个重要的观念：科学的统一性，和知识的实践目标［索利1996，页15－36］。科学是一项统一的事业，各门具体的科学都是科学这棵大树上的分枝。科学知识，是人类摆脱自然的奴役、恢复对自然的统治的根本力量。
培根的思想，在17世纪上半叶，得到了英国清教徒的强烈共鸣。按默顿的论述，“清教徒的观念包括：几乎毫无掩饰的功利主义；入世的兴趣；有条理的、坚持不懈的活动；彻底的经验主义；自由思考的权利和责任；反传统主义——所有这些都与科学中同样的价值观相宜”［本－大卫 2007］。由于培根主义与清教伦理具有广泛的一致性，受这两者共同影响的科学家自然认识到，通过系统的观察和实验来理解自然界，既是认识上帝在其作品中所展示的真理的方法，也是在从事一项旨在增进人类福利的事业。由培根主义和清教伦理混合而成的意识形态，导致了社会价值观的重大转变：
（1）科学研究可以让我们认识上帝的思想或行事方式，从而增添上帝的荣耀与伟大；
（2）科学研究可以造福大众，实现国家的富强；
（3）科学研究是一项统一的事业，既然科学方法不过是在经验调查的基础上进行分类归纳，那么人人都有能力献身于这一事业。
这场社会价值观的变革，事实上已经将科学从过去的边缘位置推向了人类智力活动的中心，使得科学成为与神学和传统的人文学并驾齐驱的独立文化形态。
正是在这种科学乌托邦的氛围中，英国自然哲学家仿照培根在《新大西岛》（the New Atlantis）中所描述的所罗门宫，在伦敦组织了一个“无形学院”（invisible college）。无形学院虽然只是一个松散的学术交流网，却是1663年建立的“英国皇家学会”的前身。皇家学会的目标，正如学会干事长胡克在学会章程中所述，旨在“增进关于自然事物和一切实用技艺、制造、机械和工程方面的知识，并利用实验来从事发明和发现，以期建立一个理解自然和指导技艺的实验哲学体系”。这份章程表明，皇家学会真正奉行的，乃是经过波义尔所改造的、更为精致的培根主义，即实验哲学体系。1665年，皇家学会创办了历史上第一份科学刊物《哲学汇刊》（Philosophical Transaction），现代科学的基本规范也由此逐步确立下来：科学研究成果必须公开发表，并接受科学共同体的质疑和检验。
到了17世纪末，科学的制度化在英国日臻完善，这是由于英国的社会变革摧毁了那些与科学规范相抵触的政治和宗教力量。1688－1689年的光荣革命，宣告了专制制度在英国的终结。1689年国会通过的“权利法案”（Bill of Right），宣称人民应享有“真正的、古老的、不容置疑的权利”，包括不经议会同意不能制订或终止任何法律；不经议会同意不能征税；不经议会同意不能建立常备军；人民应享有选举议会议员的自由；议会享有辩论的自由等。随后通过的《宽容法案》，则给予除天主教徒以外的所有基督徒以宗教信仰自由。关于这场革命的意义，19世纪英国著名历史学家麦考来（T.B.Macaulay）在《英国史》中写道：
对1688年革命所能作的最高赞颂乃是：它是我们的最后一次革命。自从任何一个明智的和爱国的英国人试图反抗当权的政府之后，已有几代人过去了。在所有诚实的、善于思考的头脑中，有一种随着经验的积累而与日俱增的信念，即影响宪法所需的每种改进都可在宪法本身内部找到。④
这就是说，光荣革命在政治领域确立了通过自由批判实现自我改进的行为规范。
将如下三个历史事件联系起来，也许不是没有意义的：1687年，牛顿的《自然哲学的数学原理》出版；1688－1689年，英国光荣革命；1689－1690年，洛克《政府论》上下篇发表。在《政府论》上篇中，洛克驳斥了君权神授的思想。在《政府论》下篇中［洛克 1964］，洛克提出了人的“自然权利”（natural rights），把英国革命中提出的各种要求概括为生命权、自由权和财产权。建立国家的根本目的，就是要保障社会安全和自然权利。统治者的权力，来自被统治者的同意；如果政府的作为违背了其基本目的，那么人民就有权采取行动，甚至以暴力的方式将权力收回。洛克倡导把政治权力分为立法权、行政权和对外权，认为立法权高于其它两权，但立法权仍要受到人民的制约。当人民发现立法行为与他们的委托相抵触时，人民仍享有最高的权力来罢免或更换立法机关。洛克的自由宪政理论，是对英国革命的理论总结，同时也标志着科学文化，特别是其理性主义和经验主义的方法论原则，已经从自然领域扩张到社会政治领域。
三 科学文化与现代文明
如果说17世纪是科学文化的奠基时代，那么18－19世纪则是科学文化的扩张时代。科学文化的扩张，最突出地表现在下述三个方面：
（1）诞生于英国的科学文化，传播到法国之后，掀起了18世纪的思想启蒙运动，这场运动摧毁了欧洲大陆君主专制和宗教蒙昧的传统根基，同时奠定了现代自由民主政体的理论基础；
（2）科学文化，特别是其实验哲学体系，首先在英国本土孕育了地方性科研社团，从而拉开了工业革命的序幕，进而在19世纪催生了现代工业研发组织，加速了工业化的进程；
（3）向来为神学和人文主义所占据的教育领域，在19世纪逐渐让位于科学文化：大学里的学者转变为科学家；教育的目标，不再是灌输传统知识，而是开启人的理性思维。
下面我们就这三个方面的历史情形做一简单交代，以期说明，现代文明本质上是科学文化扩张的结果。
1.科学文化与启蒙运动
将英国诞生的科学文化移植到法国的关键人物，就是被誉为启蒙运动旗手的伏尔泰。1726－1729年，伏尔泰因为宣传自然神论思想而避居英国。在此期间，他深切认识到英国思想和制度的优越性，并在回国后出版了轰动整个思想界的《哲学通信》。这部著作又名《英国书信集》，它采用书信体的方式，来宣传英国在自然哲学、宗教宽容、思想自由和宪政民主方面所取得的伟大成就［伏尔泰 2005］。在伏尔泰的20余封书信中，有4封书信专门介绍牛顿理论，3封介绍洛克学说，1封介绍培根思想；牛顿和洛克被伏尔泰誉为人类历史上最伟大的两位人物。
启蒙运动的核心思想，就是采用理性的方法，或者说科学的方法，来重新审视一切领域中的权威和传统，包括哲学、宗教和政治领域的权威和传统。在自然哲学方面，1730年之前，法国学术界仍然沉溺在笛卡尔的漩涡学说之中。伏尔泰的大力宣传，促使巴黎科学院对牛顿理论的态度发生了转变。1735和1736年，法国科学院先后派出两个测量远征队，分赴赤道地区的秘鲁和高纬度的拉普兰德，在两地的经度圈上测量等角的一段弧长。测量结果基本上证实了牛顿的结论，拉普兰德队的领队莫泊丢（P.L.M.de Maupertuis）和成员克雷洛（A.C.Clairault）自此成为牛顿学说的支持者。对牛顿理论的第二大验证来自对哈雷彗星的研究。哈雷曾根据牛顿的引力理论，对1682年出现的大彗星（即后来命名的哈雷彗星）的轨道运动进行了计算，指出它就是1531年、1607年已出现过的同一颗彗星，并预言它将在1758年再次出现。1743年克雷洛计算了遥远的行星（木星和土星）对这颗彗星的摄动作用，指出它将推迟于1759年4月经过近日点，该预言随后也得到了证实。同是1743年，达朗伯（Jean d'Alembert）提出了以其名字命名的原理，为牛顿力学的演绎体系奠定了基础。1749年，伏尔泰的情人夏特莱侯爵夫人（émilie du Chatelet）完成了牛顿《自然哲学的数学原理》一书的法文翻译和注释。伴随着牛顿理论的巨大成功，牛顿在18世纪中叶的法国被推崇为理性和光明的化身。牛顿的思想助长了这样一种看法：《圣经》中只有一点是对的，即上帝确实创造了宇宙；但上帝在创造世界并让它按照自己所订立的法则运行之后，就不再干预世界进程了。这种自然神论的思想，是伏尔泰等启蒙思想家抨击天主教会和宗教迫害的最有力的思想武器。
除教会外，蒙蔽人类理性的另一传统势力就是专制制度。这方面，启蒙思想家公推洛克为自己的精神领袖。洛克的目标，不是对英国革命做简单的经验总结，而是要像牛顿一样，建立人类社会的普遍法则。他的论证方式，是假定人类社会最初处于自然状态，此时人人都在尽力扩张自己的自然权利；为了避免因这种扩张而引发的暴力冲突，人类便利用自己的理性来订立社会契约，并推举代理人来制定和执行法律。洛克的论证，启发了孟德斯鸠和卢梭等启蒙思想家用同样的方式，来分析社会制度的根源和合理性。1748年，孟德斯鸠出版了《论法的精神》。“法”在这里指的是宪政，“精神”的含义为意图和恰当性，“论法的精神”其实就是“论宪政的合理性”，书的前六章阐述的即是英国宪法对自由的体现［巴尔赞 2002，页361］。孟德斯鸠提出的立法、执法和司法三权分立的思想，业已成为民主国家权力制衡的理论依据。1762年，卢梭发表了《社会契约论》。在这部著作中，卢梭以自然状态和社会契约为出发点，着力论证了自然权利论和人民主权论：人是生而自由和平等的；政府是人民自由意志的产物。美国革命的《独立宣言》和法国革命的《人权宣言》，都直接继承和体现了卢梭的政治思想。
启蒙运动的高潮，是狄德罗（Denis Diderot）主编的《百科全书》（Encyclopédie,ou Dictionnaire Raisonné des Sciences,des Arts et des Métiers,1751－1772）。《百科全书》的副标题，是“科学、艺术和工艺分类详解辞典”，各词条按字母顺序排列，全书共28卷（其中文字17卷，插图11卷），内容涵盖人类思想和生活的各个方面。为《百科全书》撰写词条的作家包括狄德罗、达朗伯、伏尔泰、孟德斯鸠、卢梭、孔多塞（Marquis de Condorcet）、霍尔巴赫（Baron d'Holbach）、孔狄亚克（étienne Bonnot de Condillac）、杜尔哥（Anne Robert Jacques Turgot）、魁奈（Fran
ois Quesnay）等。《百科全书》不仅是一部总汇人类理性和经验知识的大型辞书，更是传播理性主义、自然神论、自然权利论，人民主权论和社会进步观等启蒙思想的载体。比如在“政府”条目下，我们读到：“政府必须以人民的利益为伟大目标。根据自然法则，根据理性，行政长官被赋予实现这个目标的权力。人民最大的利益是自由，自由之于国家如同健康之于个人一样重要。”⑤ 百科全书作家所宣传的理性、宽容、自由、平等、人权等启蒙思想，确立了法国大革命的基本政治纲领；而法国大革命的爆发，又反过来有力地促进了启蒙思想在世界各地的传播。
2.科学文化与工业革命
关于工业革命的起始年代，一般教科书通常以1760年代珍妮纺织机的发明和使用为标志。但在这里，我们直接将1780年代瓦特成功地将蒸汽机改进为动力机作为工业革命的开端，因为蒸汽动力实现了工业的集中和统一。在此之前，纺织、采矿、冶金和化工等行业相互之间依存度不高；随着蒸汽机成为通用的动力机，各行各业的工厂开始集中为工业城市，水路和陆路交通运输网日渐发达。到1830－1840年间，一个工业化的世界开始呈现在人们眼前。1840年之后，人类工业化进程加速发展，世界蒸汽机总功率平均每10年翻一番，从1840年的165万马力增长到1896年的6610万马力。［哈巴库克、波斯坦2002，页426］
蒸汽机的改良、使用和推广，基本上决定了工业革命的进程。瓦特对纽科门蒸汽机的改进，前后历经20余年（1864－1890），其中关键性的进展体现在瓦特所获得的四项专利之中：
（1）冷凝器的发明（1669）：大大提高了蒸汽机的热效率；
（2）齿轮联动装置（1781）：将活塞的往复运动转变为圆周运动，从而使蒸汽机可以作为原动机；
（3）双向汽缸（1782）：让蒸汽推动活塞做双向运动，效率可以提高一倍；
（4）高压蒸汽机（1784）：向汽缸中导入高压蒸汽，为19世纪初汽轮和蒸汽机车的发明铺平了道路。
在这四项专利之中，第一项仍将蒸汽机的用途限制在采矿业（矿井排水），第二项则将蒸汽机推向整个工业领域，包括纺织业、炼铁业、制造业和化工业。据统计，到1800年，英国的纺织厂、矿山、金属加工厂和啤酒厂等共有瓦特蒸汽机496台，总功率约1万马力。瓦特的第三和第四项专利，更为我们迎来了铁路时代，使得工厂可以远离矿山。1829年，史蒂芬孙（George Stephenson）的“火箭”号蒸汽机车时速可达46公里／小时。⑥
17世纪科学革命和18世纪工业革命之间的关系，向来是史学界争论的话题。不少史学家，比如汤因比（Arnold Toynbee）就认为，前者对后者并没有直接的作用。在这些史学家看来，培根所倡导的科学的功利价值，在19世纪中叶以前，一直是一个乌托邦设想。17世纪人类所面临的两大技术难题，海上经度测量问题和矿井排水问题，最终都是由工匠解决的；同样，奠定工业革命之基础的技术创新都是由那些没有受过多少大学教育的技工所完成的，瓦特对蒸汽机的改进也不例外。
上述这种看法，实际上是对17世纪科学革命作片面理解的结果。17世纪的科学革命，不仅宣告了牛顿力学的诞生，同时标志着科学文化的兴起，特别是以实验哲学为指导的科学社团的兴起。18世纪英国科学发展的最突出特征，就是地方性科学社团的繁荣，其中最活跃的社团集中在英格兰中部和北部的制造业中心，如1766年建立的伯明翰的月光社，1781年建立的曼彻斯特文哲学会，1783年建立的德比哲学学会，1793年建立的纽卡斯尔文哲学会。这些地方性科学学会的成员，一般都是当地知名的制造商、工程师和科学家（自然哲学家）。他们的兴趣，从自然探索一直延伸到技术发明和产业升级。事实上，这些地方性的科学学会是现代研发组织的前身。最能说明这一点的，就是伯明翰的月光社（lunar society）。
月光社的成员包括博尔顿（Matthew Boulton，索霍工厂主）、伊拉斯谟·达尔文（Erasmus Darwin，医生、科学爱好者）、瓦特（工程师）、普利斯特里（Joseph Priestley，化学家）、韦奇伍德（Josiah Wedgwood，伊特鲁利亚陶瓷厂主）、凯尔（James Kier，提普顿化工厂主）等，月光社即得名于这些成员总在月圆之夜聚会交流各自的科学知识和研发设想。月光社的科学活动涉及化学、热学、地质、矿物、植物和电学等新兴领域，技术活动包括蒸汽机的研制、制碱和制陶工艺、马车设计、运河修建、温度计等科学仪器的改进、气体医疗等方面。
瓦特于1767年加入月光社，不过在此之前他就已经是一名训练有素的实验家。瓦特虽然没有受过正规大学教育，但他在格拉斯哥大学担任仪器修理工期间，不仅萌发了改进纽科门蒸汽机的设想，更有幸结识了化学家布莱克（Joseph Black）。虽然我们不能肯定布莱克的潜热理论是否对瓦特设计分离的冷凝器产生过影响，但他确实从布莱克那里学到了进行蒸汽弹性研究的系统的和定量的试验方法。这一点，瓦特自己也承认：“尽管布莱克的潜热理论没有对我改进蒸汽机提供参考，但他乐于传授给我的各门学科知识和正确的推理方式，以及为我示范的正确实验方法，毫无疑问非常有利于我的发明的进步。”⑦ 带着分离冷凝器的设想加入月光社后，瓦特所获得的不仅是资金和设备上的支持，更重要的是融入到一个研发团队之中，因为月光社的成员博尔顿和达尔文也对蒸汽机实验有着浓厚的兴趣。要是没有博尔顿的支持，瓦特的研发可能会半途而废。博尔顿早就认识到，整个世界所需要的是动力。正是在博尔顿的激励下，瓦特终于在1781年研制成旋转式蒸汽机，并率先装备在伊特鲁利亚陶瓷厂和索霍工厂，月光社也由此成为工业革命的策源地。
离开17世纪所奠定的科学文化背景，我们很难想象18世纪英国会出现像月光社这样的组织。月光社的成员，大多定居于英格兰中部的工业区。他们既不属于伦敦的上流社会，也不属于牛津或剑桥培养的精英群体，并且大多没有英国国教的背景，但是他们真正体现了皇家学会的宗旨，即“增进关于自然事物和一切实用技艺、制造、机械和工程方面的知识，并利用实验来从事发明和发现，以期将建立一个理解自然和指导技艺的实验哲学体系”。英国科学文化的积淀，终于在一个世纪之后孕育出像月光社这样的集科学兴趣和工业导向为一体的研发组织，从而揭开了工业革命的大幕。
3.科学文化与大学转型
如果说科学文化在英国孕育了工业革命，在法国掀起了政治启蒙，它在德语地区则是激发了大学改革，促使中世纪色彩的大学转变为现代研究型大学。造成这种差异的原因，要归结为德语国家的社会结构。迄至19世纪初，德语国家没有迫切要求政治自由和社会平等的重要团体，同时也没有新兴的工业资产阶级和城市中产阶级。但德语地区有一个不同于英法两国的大学体系，由遍布于50多个城镇、并享有自治权的大学所组成。这个体系一方面独立于、同时也隔绝于德语地区的各种政治和社会势力，另一方面，体系内部的教师和学生又具有高度的流动性。由于德语地区没有完成政治上的统一，其大学系统遂成为象征国家统一的文化纽带。在这种格局之下，德国知识分子的目标，就不是去探讨各种社会改良模型，或是致力于技术创新，而是要发展一种世俗文化理想，以实现文化立国的理念。
德国的大学体系，是历经五个世纪发展的结果。然而，直到19世纪初，欧洲各地的大学，仍然保持着中世纪的传统。我们知道，中世纪的大学由四个学院组成，其中神学院、法学院和医学院可以授予博士学位，而文学院或哲学院是一个比较低级的学院，只能授予硕士学位。中世纪大学的文学院课程，基本上为亚里士多德的逻辑学、自然哲学（物理学）和形而上学所占据。文艺复兴之后，大学文学院大幅度增添了“人文学科”（studia humanitatis）课程，但文学院的地位没有多大变化。
文艺复兴时期的人文学科，是意大利人文学者所教授的科目［克里斯特列 2008，页3－20］，具体包括语法、修辞（特别是书信和演说这两类散文体的写作）、诗歌、历史（特别是传记、家族史和城市国家史）和道德哲学（伦理学，包括政治学，但不包括自然哲学）。这个学科群显然不同于希腊罗马的古典人文教育课程，也不同于中世纪大学的人文课程。古典人文教育由“七艺”组成，其中前三艺为语法、修辞和逻辑；后四艺为算术、几何、天文和音乐。中世纪大学的人文课程，如前所述，主要是逻辑、自然哲学和形而上学，伦理学为选修课。意大利人文主义者的影响，首先是改变了欧洲各地中学的教学科目（特别是，希腊语和拉丁语成为中学必修课目），其次是改变了欧洲大学文学院的讲授内容。1737年哥廷根大学落成时，其哲学院（即传统所称的文学院）的《讲座目录》（Index Lectionum）共列出了9个教席［梅尔茨 1999，页142］，依次是：（1）政治学和伦理学；（2）文学史；（3）历史学；（4）演说术和诗学；（5）逻辑和形而上学；（6）东方语言；（7）数学和物理学；（8）管理学；（9）哲学（未加说明）。在这份目录中，除了（5）、（7）、（9）之外，其他都是文艺复兴人文主义者所奠定的人文学科。
与人们的预期相反，科学文化最初给德国大学所带来的影响不是自然科学的发展，而是促使人文学科转变为“人文科学”，即德语中的“精神科学”（Geistewissenschaft）或“文化科学”（Kulturwissenschaften）。文艺复兴人文学者将人文学科看作是美学和道德教育的工具；与此不同，德国的人文学者以科学家自居，他们将语言、文学、历史、道德等文化现象当作与自然现象一样，可以用经验的方法进行研究的科学对象。人文学科的目标，不再是人格的塑造，而是客观的研究。始于哥廷根大学的“德国科学”（Wissenschafl），尤其是人文科学的发展，为19世纪初德国研究型大学的确立奠定了基础。1809年创办的柏林大学，不仅将哲学院提高到与其他三个学院同等的地位，而且明确赋予大学教师以“科学家”的角色。很快，整个德语地区的大学都纷纷效仿柏林大学，使得德国大学体系转变为一个巨大的研究网络。
不过，1825年之前，自然科学（Naturwissenschaft），或曰精密科学（exacte Wissenschaft），在德国科学中一直处于边缘位置，属于可怜的“第三等级”。如果说人文科学家是德国科学界中的贵族，那么思辨哲学家就是德国科学界的国王。1810－1820年期间，德国大学中的自然科学讲席，绝大部分都为唯心主义和浪漫主义的自然哲学家所占据。像费希特（Johann Gottlieb Fichte）、黑格尔（Georg Wilhelm Friedrich Hegel）和谢林（Friedrich Wilhelm Joseph von Schelling）这些哲学家都相信，凭自己的直觉就可以获得完满的知识，并且这样得来的知识用不着证实，就可以用来解释一切事物。他们不仅瞧不起人文科学家的经验研究，更是排斥自然科学的实验哲学体系。
但科学要想在德国立足，唯一可能的位置就是为唯心主义哲学家所占据的大学教席，因为德国社会当时还没有像英国和法国那样赞助科学研究的贵族和中产阶级。1825－1850年，德国的实验科学家向唯心主义哲学体系发起了挑战，并最终赢得了胜利。1825年，李比希（Justus von Liebig）从法国回到德国担任吉森大学教授后，为改变德国化学教育粗疏空洞的局面，着手建立了世界上第一个大学实验室，并制定了全面的化学教学大纲，指导学生系统地进行定性、定量和有机分析。从李比希实验室毕业的大批学子，随后又将吉森的模式推广到德国乃至世界各地，其中最著名的包括染料化学的奠基人霍夫曼（August Wilhelm Hofmann）和苯环结构的提出者凯库勒（Friedrich A.Kekule）。1833年，缪勒（Johannes Müller）将精密科学的试验方法引入生理学，在柏林大学创建了生理学实验室，并推广到全德地区，从而驱除了唯心主义自然哲学的错误和模糊观念。缪勒门下弟子，包括细胞学说的创立者之一施旺（Theodor Schwann）、细胞病理学创始人魏尔啸（Rudolf Virchow）和被誉为19世纪德国科学发言人的亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz）。大学实验室和大学研究所的普遍建立，标志着科学文化真正占领了德国学术阵地。［梅尔茨 1999］
德国大学体系内部科学与哲学的斗争，反映了科学文化与德国本土文化之间的冲突。唯心主义哲学之所以能在19世纪初大行其道，表明它与德国本土文化具有深厚的联系。费希特、谢林和黑格尔等将自然看作精神实体，折射出德国民间的活力论思想。德国科学家与哲学家争论的焦点即活力论与机械论之争。只有在这个背景之下，我们才能理解，为什么德国科学家选择有机化学和生理学作为优先发展的领域。1828年，沃勒（Friedrich W
hler）人工合成尿素，否定了化学领域的活力论思想；1830－1840年代缪勒学派关于神经生理学和生理心理学的研究，动摇了生理学领域的活力论思想；1847年，赫姆霍兹发表《力的守恒》，将机械论、引力势能、热能、化学能、电位势能都看成是同一能量的不同形式，从而为19世纪下半叶德国物理学的发展铺平了道路［李东升 2009］。作为这场斗争的延续，20世纪初维也纳学派的逻辑实证主义纲领，要求从科学中清除一切形而上学因素。总体来讲，1870年之后，科学文化牢固地确立了自己在德国大学中的地位。
19世纪德国的研究型大学，最初是科学文化扩张的结果，进而不自觉地成为了传承科学文化的最重要的组织形式。与英国皇家学会、法国科学院和高等专科学校等组织相比，德国的大学具有如下突出特征：
（1）它赋予科学研究以崇高的伦理价值，将追求真理作为从业者的最高使命。德国的科学研究，往往带有哲学目标，更加强调对基本原理的探讨；德语中的科学家，可以包容人文学者，却刻意排斥技术专家；
（2）它赋予大学教师以研究者的角色，实现了科研与教学的统一。大学教授通过建立自己的实验室和研究所，为科学文化的传承提供了切实的保障；
（3）德语地区各自拥有自治地位的大学构成了一个竞争性的大学体系，从而促进了专业科学共同体的发育和科学研究规范的成型。当今通行的同行评议制度，即诞生于德国大学体系之内。
1870年之后，德国的大学模式开始为世界其他国家所仿效，引发了高等教育改革的浪潮。特别是，大批留学德国的美国学生将德国模式引入美国，通过建立研究生院，成功地实现了美国大学的转型。
结语
大体从十九世纪中叶起，科学文化开始从欧洲向北美、澳洲、东亚、南亚、南美、南非和阿拉伯地区传播。尽管如此，历经一个半世纪，科学文化真正融入本土文化的国家或地区并不多。造成这一事实的原因，主要有两点：其一，以追求真理为目标的科学价值观难以获得当地社会的认同；其二，维护该价值观的科学规范难以与当地政治和社会领域中的行为规范相适应。
科学文化是发源于西欧的地域性文化，成功地将其移植到其他社会土壤并非易事［波兰尼 2002］。我们知道，迄今移植最成功的国家是美国，那是因为美国的自由民主制度能够良好地接纳科学活动的自治规范。无论是民主政治还是科学研究，两者都得接受理性和经验主义的方法论原则和有条理的怀疑精神。美国的问题，是如何克服其高度发达的实用主义倾向。这个问题，通过十九世纪末大批留德学生的归国和二战期间欧洲一流科学家的移民，而得以顺利解决，因为他们为美国带来了德国的Wissenschaft理想。
中国也是一个实用主义高度发达的国家，“真理”一词在中国传统的主流文化中几乎没有地位。除此之外，科学文化在中国立足还有一个难以逾越的障碍，那就是中国的政治领域和社会领域中的行为规范与科学规范是完全抵触的。中国政治领域的行为规范，是源于法家的官本位思想的体现，它要求科学家听命于行政官僚；中国社会领域的行为规范，是儒家所尊奉的关系学，它把社会视为一个扩大的家，讲求亲疏有别、论资排辈。这两种文化所依凭的是中国的中央集权制度和传统的扁平社会结构。另一方面，科学规范要求科学家按照逻辑和经验标准，本着对同行负责的态度，接受同行的严格审查。官本位和关系学对科学规范的破坏，是中国当前学风问题的根源。关于科学文化在中国本土的适应性问题，我们将另文探讨。
注释：
① 对于信奉基督教的科学家而言，自然规律就是上帝存在的证明；对于具有宗教情怀的世俗科学家而言，自然设计之美妙或壮丽可以激发人类对于宇宙的崇敬之情。
② 国内通常将institutionalization译为“体制化”，易引起误解；institution一般指惯例、习俗、制度等。
③ 有人将其翻译为“科学的精神气质”，颇费解。
④ T.B.Macaulay 1848.The History of England.Vol.II.Chapter X.译文参考了中文网页，原文见：http://yarchive.net/macaulay/history/contents.html。
⑤ 转引自巴尔赞2002，页367。
⑥ 本文关于月光社和工业革命的讨论，主要参考李斌 2008。
⑦ 转引自李斌2008，页230。
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