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〔中图分类号〕K107 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1000-7326(2004)05-0089-07
自然科学中的学派问题已为国外不少科学史、科学学、科学社会学和心理学界的专家所关注，他们从各自的领域，以不同的视角和方法对此加以研讨，不断发表这方面的论著。（注：对科学学派的研究是在20世纪较晚时期开始的。可能受默顿的强大影响，先前人们的注意力较多地投注于分散的个体或群体，而不是地域性的科学家小组。科学社会学的创始人默顿曾论证说，整个近代史中，最有创造性的科学家一般都是面向广阔的国际环境的“世界主义者”，而非面向他们身边同行的“地方主义者”，因此，他提倡研究“较大的互相影响的科学家集体和地域上相距很远的参照小组和个人”。反之，研究地域性的小组似乎前景黯淡。参见王蒲生《科学研究学派与学派研究》，《科技日报》2000年11月6日。另，据美国盖森(Gerald L.Geison)1981年的统计，1970年代以来的近10年间，曾被认真深入研究过的以实验室为基地的学派就有9个。此后又有更多的研究工作发表。1993年，国际著名的科学史年刊《奥西里斯》(Osiris)出版了研究学派专号，将科学学派的研究推向了一个高潮。）我国学界从20世纪80年代以来也注意到这方面的情况，陆续翻译介绍了有关研究成果，同时也开展了相关研究，但是与国外相比相差甚远。（注：武汉出版社于2002年出版了由任定成先生主编的“世界著名科学学派丛书”《“热带丛林”苦旅——李比希学派》、《一代神话——哥本哈根学派》等。这是国内第一套成规模的研究自然科学学派的图书，表明国内科学史研究涌现出一个新的研究方向。）外国古代科学史在国内几乎无人涉猎，遑论古代科学学派。其实在西方古典世界曾产生过很多含义广泛的学派，如米利都学派、毕达哥拉斯学派、埃利亚学派、柏拉图学派、亚里士多德学派、伊璧纠鲁学派以及亚历山大里亚学派等等，这些都值得我们去研究。本文旨在对亚历山大里亚科学学派存在的条件、兴起的原因以及其特征给予论述。以此避免我们把注意力主要凝聚在个别科学研究者身上，使科学史研究走出只关注概念革命和科学巨人的狭小途径。
一、亚历山大里亚科学学派存在的条件
毫无疑问科学学派往往是处在科学研究的最前沿，是最积极、最活跃、最富有成果的创造性的科学家集团。一般来说，一个学派应具备以下几个条件。（注：有关论述见张家治、邢润川主编《历史上的自然科学研究学派》，科学出版社1993年版，第5-6页。）
1.要有德高望重的领袖，该领袖既有创造性才能，又有对科学事业的献身精神，同时具有高尚的品德堪为表率。希腊化时期在科学的各个领域内都产生了德高望重的领袖人物，如阿基米德、欧几里得、托勒密、盖仑等。其中阿基米德堪称典范，他既具有高尚的品德、渊博的才识，又有对科学事业的献身精神。
2.学派内部要有充分的学术民主和互相激荡的思想火花，以及发展的内在环境。希腊化时代科学的一个重要特点就是自由和开放。人们普遍认为对不同意见的争论是认识真理的有效途径。人们可以公开讨论各种科学原理和观点，并在学术争论中揭露矛盾，以促进知识的发展。
3.研究人员要有畅通的后备人才补充渠道。希腊化时代的亚历山大里亚成了希腊化世界的文化大都市，整个地中海世界的学者、艺人纷至沓来，竞芳斗艳，各显才华。希腊化时期的文化巨人、文化成就多从这里诞生。
4.在当时历史条件下，要有一个先进的实验、研究基地。希腊化时代的学者和文化事业都被政治内在化为一种制度。一切社会活动（包括学术、经济）都被内在化为法制的一个方面。法律和行政制度涉及到了社会生活的各个方面，并内在化为帝国这个古典主义结构中的一个部分。亚历山大是真正的巨人，他不但为人类历史树立了崇高的古典典型，对于人类文明各方面的把握也是绝对的，这不是一些军事帝国的缔造者所能比拟的。
5.要有足够的经费支持。历任托勒密国王对科学文化事业都进行大力支持，其他希腊化王国也莫不如此。
6.学派中的成员不仅在形式上，而且在思想上领悟和继承学派领袖特有的学术思想体系，以保持学派的传统。亚里士多德在《形而上学》一书中说，哲学和科学的诞生有三个条件：一是“惊异”；二是“闲暇”；三是“自由”。所谓“惊异”就是对自然的敬畏和好奇，它带来了求知的欲望，带来了对真理的执着和对智慧的热爱；所谓“闲暇”就是生活优裕，不用为生计而忙碌奔波，可以潜心学术探讨和研究；所谓“自由”就是思想不受权威和传统束缚，新思想和新理论有生存的空间，百家争鸣，百花齐放。希腊化时代的大环境为科学的发展提供了这种可能。由此可见，哲学和科学的发展需要一种环境，不仅是地理环境，更重要的是自由学术环境。交流、开放、自由、宽容是思想活跃的土壤，是创新、创造的源泉。得益于这种自由、开放、崇贤、重教环境，因而孕育出了一群天才的科学家。古希腊的自然哲学家常常是集哲学家和科学家为一身，将哲学与科学融为一体。他们不仅善于独立思考，而且乐于与人交流，共同探讨学术问题。因此，古希腊时代可谓是学派林立，人才辈出。如最著名的有以泰勒斯为首的米都利学派、毕达哥拉斯学派、埃利亚学派、亚里士多德学派，另外还有以希腊著名哲学家柏拉图的名字命名的“柏拉图学园”，该学园延续了长达900多年历史。正因为有众多的学派、学园的存在，使人们有了交流、学习、探讨哲学和科学问题的场所，同时也能不断造就新的学者，推出新的理论。
通过以上分析可知亚历山大里亚科学学派已基本具备这些必要条件，因而是一个真正意义上的科学学派，虽然和现代意义上许多科学学派相比还存在许多不足之处，但大体上可以作为一个学派来研究它。（注：科学学派由于学科不同、学派领袖特点不同、民族习惯不同、所处时代不同等，不可能有统一的模式，各科学学派之间势必存在差异。但是从学派成员关系的角度区分，大体上可分为4种类型：师生合作型、掌握权力型、共同方向型、国家机构型。从中可以看出亚历山大里亚学派属于国家机构型。）
二、亚历山大里亚科学学派兴起的原因
一般说来亚历山大里亚学派是一个广泛意义上的学术团体，它包括这一时期文学流派、哲学流派、艺术流派以及科学学派等；狭义上的亚历山大里亚学派在哲学上指的是新柏拉图学派；在文学艺术上指的是考据学派；在科学上指的是科学学派。当时的亚历山大里亚博物馆及其著名的图书馆哺育了这一学派。
广义上的亚历山大里亚学派分为两个历史时期：（注：科学史界一般把西方古典世界科学史划分为以下4个时期：前苏格拉底时期(Presocratic:600-400 BC)、雅典时期(Athenian:400-300 BC)、希腊化时期(Hellenistic:300 BC-200 AD)、罗马时期(Roman:200 AD-600 AD)。笔者以为希腊化时代和罗马时代在很大程度上有重叠之处，两者之间难以画出一条泾渭分明的界限来。如地理学家托勒密，你既可以说他是罗马时代的学者，也可以说他是希腊化时代的学者，很难有一个具体的分类标准，因此我们也只好根据实际情况来看待希腊化时代的时间范围了。一般从政治史的角度来看，希腊化时代的时间范围是公元前332年到公元前30年，而从其他学科来考虑希腊化时代的范围则容有不同。如从哲学的角度来说，亚历山大里亚学派存在的时间范围自公元前306年起，直到公元642年为止。）第一个时期是希腊化时期，始自托勒密王朝的建立，终于罗马人对其的征服，即公元前323年到公元前30年。这一时期的亚历山大里亚文学、科学被认为是走在世界前列的。第二个时期是希腊化波及时期，从公元前30年到公元642年阿拉伯人占领亚历山大里亚城为止。这个时期的特色是新柏拉图学派的广泛活动。亚历山大里亚学派在这两个时期与外界都有联系，并给外界带去了光明。（注：爱敏著，朱凯、史希同译《阿拉伯——伊斯兰文化史》（第2册），商务印书馆1990年版，第242-243页。）
科学发展的进程，在很大的程度上取决于历史发展的进程。公元前4世纪在希腊本土北部，马其顿民族崛起。马其顿人击败了雅典，统治了希腊。公元前334年马其顿王亚历山大攻下了小亚细亚，南下埃及，东指印度，建立了一个版图宏大的亚历山大帝国，并在尼罗河口建立著名的亚历山大里亚。亚历山大死后，他的一个将军托勒密以亚历山大里亚为首都建立了一个王朝。亚历山大里亚出现了空前繁荣，世界学术中心便从原来的雅典转移到亚历山大里亚。可以说希腊化时代在自然科学方面取得的进步超过了17世纪以前任何别的时期。正如本杰明·法林顿所说：“希腊化时代的科学发展已步入近代世界之开端，近代科学从16世纪开始发展，是以那时的基础为起点的”。（注：B.Farrington,Creek Science,Baltimore 1961,p.301.）由此可见，假如没有亚历山大里亚、叙拉古、帕迦马和希腊化世界其他大城市里科学家的发明与发现，现在的许多成就也许是不可能的。
随着宏大帝国的建立、经济的空前繁荣，出现了大量的国政问题，如建筑问题、航海测量问题、贸易问题以及军事技术问题需要自然科学给予解决。例如，亚历山大里亚人的远程海道航行就需要他们有更多的地理知识、更精确的报时方法和航海技术，同时商业竞争使人们更注意物质材料、生产效能和改进技术，这就特别推动了机械科学和技术科学的发展。专制王权使得统治者对奢华生活前所未有的兴趣也促进了科学的兴起和发展。托勒密国王沿袭了埃及王室饲养动物的悠久传统，在博物馆附近的花园内建造了一座引人注目的动物园。园内有狮子、豹子、猞猁和其他猫科动物、印度和非洲水牛、摩押（约旦）野驴、一条长45英尺的蟒蛇、一只长颈鹿、一头犀牛，甚至还有一只北极熊，以及鹦鹉、孔雀，几内亚珠鸡和雉鸡。（注：彼得·詹姆斯、尼克·索普著，颜可维译《世界古代发明》，世界知识出版社1999年版，第614页。）托勒密的这座动物园实际上促进了当时的科学研究。
文化交流对一个国家的科学发展是非常重要的。亚历山大大帝认识到这一点，“在他的老师亚里士多德的影响下，亚历山大得到一点科学的好奇心，因此他的远征在某种程度上也是科学探险”。（注：G.Sarton,Introduction to the History of Science,1927,p.124.）他的部下收集了大量的材料供希腊学者研究，这使希腊思辨的哲学注入了实用的精神。更加值得注意的是，这种繁荣局面的出现，又是原先古希腊文化和东方文化相接触的结果。“东方的各种影响，具有持久和深刻的作用”，（注：H.Koester,Introduction to the New Testament,Berlin-New York 1984,p.116.）“古希腊人的科学成果极少是纯由他们创造的，很多是直接从巴比伦人和埃及人那里引进来的。例如，希腊人的天文学成就就是在别人进行几百年有系统的观察的基础上取得的，而在那几百年中，他们还仅是毫无教养的野蛮人。”（注：贝尔纳《科学的社会功能》，商务印书馆1995年版，第54页。）当希腊人征服美索不达米亚之后，巴比伦的天文学和数学知识就全部被希腊人吸收了。如在解二次方程时，希腊人显然采用了巴比伦人的方法，用平方系数来乘。又从巴比伦人那里传来了关于地球外围天体正确次序的知识。（注：梅森《自然科学史》，上海外国自然科学哲学著作编译组译，上海人民出版社1977年版，第38页。）另一方面，托勒密王朝又积极组织博物院，使原来只熟悉希腊科学的学者们，有机会直接接触到亚非各种文化的一些问题以及科学和技术——不只限于埃及文化和美索不达米亚文化，还多少包括一些印度文化在内。（注：贝尔纳《历史上的科学》，科学出版社1981年版，第121页。）托勒密诸王继续执行亚历山大的民族融合政策，因此希腊人、波斯人、犹太人、埃塞俄比亚人、阿拉伯人、罗马人、印度人和黑种人可以毫无阻碍地进入亚历山大里亚自由混居。（注：克莱因著，张理京、张锦炎译《古今数学思想》（第1册），上海科学技术出版社1979年版，第116页。）这些人带来了众多的外界知识，使人们的眼界更开阔了。结果，除雅典外，在希腊化的城市亚历山大里亚、帕迦马和叙拉古等地出现了新的科学研究中心。正如杜兰所说：“在大希腊时代（即希腊化时代——引者），当希腊文学与艺术皆在衰落之中，而希腊科学独能达到其最高的发展，此种矛盾现象，实可归因于希腊与埃及及近东的新接触”。（注：杜兰《世界文明史：希腊的生活》（下），幼狮文化公司译，东方出版社1999年1月版，第826页。）
战争也促进了科学的发展。在整个历史上，战争常常是促进技术革新的主要因素。希腊化国家之间几乎一直处于武装和平状态之中，一直需求越来越复杂的攻守器械：这就另添一种对新技术的需要，甚至是更迫切的需要。整个来说，希腊化时代的这些成就，“首先是由对军事技术的社会需要所引起，也是由于需要集中管理一个多语言的庞大国家所引起”。（注：拉诺维奇《希腊化时期及其历史作用》，苏联科学院1950年版。转引自（奥）瓦尔特瓦·霍利切尔著，孙小礼、汤侠生译《科学世界图景中的自然界》，上海人民出版社1965年版，第37页。）正如英国著名学者贝尔纳所说：“在亚历山大里亚时期，人们更加自觉地把科学应用于战争。亚历山大里亚城博物院集中力量来研制和改进攻城机器和石弩。不管阿基米德是不是真的发明了远距离燃烧镜，一个为一座小城市统治者效劳的数学家需要完成这样的任务仍然是意味深长的。不用说，由于科学帮助满足了战争的需要，战争需要也同样地帮助了科学事业。首先，战争需要提供了金钱来养活科学家，其次，战争需要提出了一些难题，促使科学家把注意力集中在这些问题上面，并且在实践中来检验自己的科学猜想”。（注：贝尔纳著，陈体芳译《科学的社会功能》，商务印书馆1982年版，第242页。）
亚历山大里亚科学学派兴起与托勒密王朝诸王的贤明政策是分不开的。托勒密像亚历山大一样，曾做过亚里士多德的学生。他精通文学，善于写作，为后人提供了唯一的描写他以前的统帅和国王亚历山大大帝的第一手资料。他得到了帝国最富庶的地方，自称为“苏特”(Soter)。托勒密继承了私人教育的传统，请斯特拉图做他儿子费拉德尔菲的私人教师。在他死前两年，费拉德尔菲继承了王位，统治了38年。埃及的亚历山大城成了托勒密各朝代的首都。在这里，希腊的文化成就被引入已经相当发达的埃及文化，亚历山大城成了世界文化的首都，学者、诗人、哲学家纷纷从帝国各地，尤其是从雅典来到这里。托勒密诸王继承了亚历山大的文化政策。托勒密一世、二世、三世都深谙希腊古典文化，所以他们把当时著名学者请到亚历山大里亚，用国家经费供养。约在公元前290年之际，托勒密一世修建一个供学者从事研究和教学的学术中心。这所建筑就是奉献给艺术之神缪斯的，以缪斯宫(Museum)闻名于世，后来转义为“博物馆”。（注：到文艺复兴时代，早期博物馆所实际含括的设施如大学、图书馆、实验室等，分别独立出来，有了各自的称谓与特殊功能。博物馆的古典意涵狭化，只留下“一个储存有趣文物的地方”这样的意涵。）这里住着当时著名的诗人、哲学家、语言学家、天文学家、地理学家、医生、历史学家、艺术家，以及大多数著名的希腊数学家。学院附近建有古代世界最大的图书馆，据说收集古代世界图书达75万册之巨，雇有一大批专事抄写的工作人员。这个图书馆曾两度被毁，科学史家丹皮尔说：“它的毁灭是历史上最大的文化浩劫之一。”足见规模之盛。这样的博物馆可以说是“一个学者的社群”，是一个具备一系列研究或实验设施，可供学者自由自在钻研学术、追求高深知识与创作艺术的地方，也是历史上最早的科研机关。那个时代最卓越的学者，几乎全部都集中到这里来，于是在亚历山大里亚出现了人类古代学术史上最繁荣的时代。
亚里士多德学派传统的影响是亚历山大里亚科学学派兴起的内在原因。与流行的对希腊哲学和科学的庸俗化相反，柏拉图和亚里士多德两人都认为他们的理论是对观察现象的说明，这些理论前后一贯地解释着这些现象。因此，那种认为他们的理论多少有点是“非科学”，它们全然是先验的思辨或“形而上学的教条”的非难就是假设真正的科学启蒙到了我们的时代才出现，而希腊人既没有进行观察，也不从事实验，只是“思辨”而已。在许多希腊科学中，例如在亚里土多德及其继承者们的生物学著作中，在中世纪希波克拉底学派的医学论著中，都表现出对于细致观察和经验研究的爱好，但与此同时却也一直存在着厌恶实际应用或鄙视物理实验的价值的证据。
亚里士多德的吕克昂学园促进了科学和数学的丰富发展。令人注目的事实是亚里士多德的吕克昂学园的两位接班人——提奥弗拉斯特和斯特拉托(330-270 BC)不但是差不多像亚里士多德本人那样多产、有能力的思想家，而且富有科学批判精神，他们修正了亚里士多德的某些基本的观点。尤其是提奥弗拉斯特对目的论解释的价值提出质疑，他批判地说：“谈到认为万物都出于一种目的、凡事均非徒劳的观点，一般说来，确定目的并非像人们通常所说的那样是轻易之举。”并进一步指出：“我们必须试图设立起关于确定最终原因的极限。这个极限乃是对宇宙万物，即对实在事物的存在条件及其相互关系进行科学探究的前提。”（注：转引自瓦托夫斯基著，范岱年译《科学思想的概念基础——科学哲学导论》，求实出版社1982年版，第674页。）在对于使用目的论的解释作出这种适度的、怀疑的探讨中，提奥弗拉斯特表现出他本人是一位敏锐的经验观察家。他在植物学上同样如此，新近有一位科学史家称提奥弗拉斯特的植物学研究是“进入现代以前植物学研究的一项最重要的成果。”（注：Marshall Clagett,Greek Science in Antiquity,New York:Abeland-Schuman,1955,p.52.）继提奥弗拉斯特之后任吕克昂学园领导人的斯特拉托致力于研究物理理论，像伊奥尼亚的physiologoi（自然科学家）一样，他也是一位“自然探索者”、一个出类拔萃的实验主义者，他已经达到为了提供有关一种假说（即存在着非连续真空）的证据而特地去构造实验仪器的程度。他的关于这一实验的报告曾被亚历山大里亚的希罗所引用，这个报告显示出斯特拉托的实验感觉的敏锐性。随着斯特拉托的出现，关于希腊科学不具备经验传统的长期神话最终被粉碎了。
总而言之，亚历山大里亚学派在广泛的科学领域内做出了许多革新和发现。除了我们已提到的那些领域外，公元前1世纪到公元1世纪末医学和解剖学、地理学、语法研究也取得很大成就。这一切都标志着亚历山大里亚科学的影响范围。而这些成就的取得是与以上诸多支持因素分不开的。
三、亚历山大里亚科学学派之特征
亚历山大里亚科学学派是一个广泛而松散的团体，它包括了这一时期的各类科学家。这些科学家（注：英文scientist一词是由英国哲学家、数学家威廉·惠威尔(William Whewell,1794-1866年）最先于1833年创造出来的，是非常宽泛的概念，指“一般培植科学的人”。不过该词直到19世纪末才流行开来。）最大的特征是一专多能，一个人是数学家，同时可能又是物理学家、天文学家，涉猎之广，专精之深，令人叹服。在数学上，作出主要贡献的有欧几里得、阿基米德、埃拉托色尼、阿波罗尼乌斯、希罗、门纳牢斯、尼科马库斯、托勒密、丢番图、帕波斯、希帕提娅和普罗克洛斯等；在物理学上，作出主要贡献的有欧几里得、阿基米德、阿波罗尼乌斯；在天文学上，作出主要贡献的有埃拉托色尼、阿里斯塔克、希帕库斯、托勒密等；在地理学上，作出主要贡献的有比提亚斯、麦加斯提尼、埃拉托色尼、希帕库斯、波里比阿、阿加塔尔齐德斯、斯特拉波等；在医学上，亚历山大里亚的缪斯宫成为地中海世界最著名的医学中心，最具代表性的人物是卡尔西顿的赫罗菲洛斯和攸里斯的埃拉西斯特拉斯。这些科学家的共同特点是：
1.在方法论上或研究方向上发生重大的转变，亚历山大里亚科学学派已从全面笼统的哲学学说和百科全书式的知识综述转向对自然界进行精密的分门别类的有系统的研究，即由早期的思辨转入经验考察。所以恩格斯说：“精确的自然研究只是在亚历山大里亚时期的希腊人那里才开始”。（注：恩格斯《反杜林论》，第18页。）科学也开始专门化与职业化。这时的科学已出现了与哲学分离的现象，从哲学家中分化出了一些专门研究某种知识的人——近代所谓的科学家，例如欧几里得主要从事几何学研究；阿基米德把工程和科学联合起来。托勒密在天体运行方面发展了地心说及本轮均轮理论；盖仑是个御医，他已经开始区分人体内的三个系统：消化系统、呼吸系统和神经系统。在公元前3世纪，这些分化出来的人分别在天文学、数学、力学、自然史、地理学方面进行研究，只是还没有形成今天意义上的专门研究组织，但其著作的专门化已经表明科学研究成为优秀知识分子的专门职业。
2.出现了经验主义及实用主义倾向。在亚历山大里亚时期涌现出一批真正的工程学家，如克达席布斯发明过压力泵、水风琴、机械动作的水钟等。这些早期的希腊“工程师”曾经在工艺上达到了一个很高的水平，只是没有能提到理论的高度。
毕达哥拉斯时代，麦加拉的工程师欧巴里诺司（Eupalinus，鼎盛于公元前6世纪），替萨摩斯的僭主波里克拉底斯开了一条地下水道，从两头开起，抵达中段时相差只有两尺。这种操作所需要的几何学原理第一次为亚历山大里亚的工程师希罗（Hero，约公元100年）加以描述，不过在毕达哥拉斯的时期一定早已为人们熟悉。亚历山大里亚的工程学派据说是由克达席布斯（Ctesibus，活动于公元前285－前222年）创立的，他的著作已失传，不过曾经为比他年轻的同时代人拜占庭的斐洛加以描述。据说他曾经发明压力泵，并且造过一架水风琴和一只有机械动作的水钟。克达席布斯和斐洛设想压缩空气或者金属弹簧的弹力可以用来作攻城的石炮，而不用皮带，因为这东西容易受潮。可是复制出来的这些模型表明，这些建议是行不通的。斐洛和希罗的工作主要是研究三个主要项目：军事工程、科学仪器和机械玩具。如曾发明过示度计，这是经纬仪的前身，还发明过为测量用的以及测算距离的计距器。把工程学和科学联合起来的最著名的人是叙拉古的阿基米德(287-212BC)。阿基米德到过亚历山大里亚，据说他住在亚历山大里亚时期发明了阿基米德式螺旋提水器，今天在埃及仍旧使用着。根据西塞罗的记载，他曾做过一具行量仪，包括有太阳、月亮、地球和五大行星的模型，把天体的表面运动复制得相当详细，连日、月食都可以表现出来。他发展了天文学测量用的十字测角器，并制成了一架测算太阳对向地球角度的仪器。这个仪器是用一只圆盘和一根与圆盘面成直角的量尺制成，圆盘可以沿量角滑动。在清早，太阳可以用肉眼望得见时，他就把圆盘沿着尺移动，直到圆盘刚好遮着太阳为止。圆盘直径和圆盘尺上离眼睛距离的比例，就是太阳对向地球的角度。阿基米德的浮力和相对密度原理，又一次证明他的研究工作具有实用的特点。根据传统的说法，他发现叙拉古国王的王冠比同重量金子的排水多，证明铸金匠人用轻金属在王冠里掺了假。直到阿基米德的时候为止，希腊人总是把物体的重量看作和它的体积成比例的。阿基米德证明情形并非如此，有些物体的密度要比另外一些物体的密度高。
3.政府对科学工作的支持。这时期政府对科学研究的支持是非常得力的。亚历山大大帝本人对工程等十分重视，他随军带着工程师、地理学家、测量师，及时地绘制被征服国家的地图，记录下这些国家的资源，搜集了大量关于博物学和地理的观察资料。后来的植物学往往得益于这些资料，地理学也从中发展起来。亚历山大军队所搜集的资料为科学从思辨转向经验考察提供了条件和可能。而亚历山大大帝的继承者又完全秉承了亚历山大大帝的这一美德。希腊化时代的历代托勒密国王都很重视技术及科学，有意识地组织和资助科学。
4.知识的系统化与体系化。理解这一时代科学思想的关键词是成熟性，以前出现的和新的观念都迅速与文明的其他部分结合起来成为丰满且成熟的东西。希腊化时代的数学、物理、地理、医学等都向纵深发展，各个学科都是某个大科学体系的一个具有体系性质的分支，自身都十分完整丰富。在数学上，阿基米德是人类历史上最伟大的数学家之一，是体系化时代的典型。他是在公理化系统的大范围中工作的，他的作品是严谨的证明和计算的典范；在天文学上，阿波罗尼阿斯根据柏拉图学派同心球层体系的困难，特别是它与实际观测的差距引进了轨道，并设计了偏心轮（地球在轨道的一旁），并用本轮－均轮（行星圆周运动的圆心在以地球为圆心的四周上） 的几何结构。前2世纪的希帕库斯根据观测数据对此作了完善。阿里斯塔克在这一基本结构中作了一些大胆调整，认为地球绕太阳转，又有自转，并提出了根据月弦测日、月、地距离，根据月食测月地比的设想，其中很多东西有科学性。1世纪的托勒密完成了地心、本均轮、等距轮的天体几何系统，把阿波罗尼阿斯以来的天文学发展到尽头，成为中世纪的正统理论；在地理学上，早期希腊有关于地质现象的观察（例如《石头》），亚里士多德根据其自然哲学对岩石生成所进行的阐述，都是零散的、经验的。而希腊化时代的埃拉托色尼《地理学》一书，则通论地理，对于地球大小有研究，并创立经纬网制地图法，后又为托勒密所发展。斯特拉波的《地理学》更是一部区域地理专著，也是地理学的真正开始，因为埃拉托色尼的方法是天文学应用于地理学；在医学上，希腊化时代的赫罗费拉斯继承了医学生理学的传统，在解剖方面作出了贡献。据说他曾在活人身上解剖。他对肝、血管、肌腱都有细致的认识，并且对神经系统有所了解，似乎知道了运动神经和感觉神经的区别。另一方面，1世纪的希腊人底奥斯可里德的《药剂学》对于希腊人的药剂制造、药性作了总结，罗马人赛尔马斯《药物论》保存了当时的基本医学内容。
但是，古希腊科学这一短暂繁荣在罗马帝国兴起之后就长期衰落了，人们追求纯粹知识的态度失落了。罗马人是务实的民族，他们兴建大量的工程项目——高架引水渠、甚至一直保持到今天的宽大道路、桥梁、公共建筑——但若超出他们当前所急需的特定的具体运用——则任何别的思想是他们所摈弃的。（注：克莱因著，张理京、张锦炎译《古今数学思想》（第1册），上海科学技术出版社1979年版，第116、204页。）在这种思想氛围下，所有那些“无用”的科学知识和古典文明都在劫难逃，所有的知识，只要不是正在被用着的，就很少有人去读。羊皮书放在书架上腐烂，亚历山大城大图书馆的典籍被用来烧公共浴池，以至连存留都不可能。
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