中国的科学传统和成就及其现代意义，本文主要内容关键词为：中国论文,成就论文,意义论文,传统论文,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。
严格意义上的科学、实验与数学相结合的经验科学，诞生于近代之欧洲。追寻其历史渊源有古代科学之说，迄今一般认为古希腊科学是它的源头活水。古希腊科学既然成立，那也应有“古中国科学”和“古阿拉伯科学”等诸多古代科学。因为，直到15世纪末，东方人和西方人大体一样，都各自企图解决同样性质的问题，而又都没有很好领悟和自觉掌握我们今天所熟悉的这套经验科学的方法和精神。
作为科学前史，东方人也在自己的文化背景中有其自身的科学成就、科学方法和科学精神。在希腊科学繁荣期和近代科学诞生之间的千余年间，正是西方科学衰退而阿拉伯科学和中国科学兴旺发达之时。希腊科学传统和中国技术传统在阿拉伯汇合并渐次传往西欧，遂诞生了近代科学。由于培根（Francis Bacon, 1561 —1626 ）和马克思（KarlMarx,1818—1883）有关中国四大发明对欧近代化意义之评断， 特别是李约瑟（Joseph Needham，1900—1995）对中国科学与文明的详尽研究，中国科学传统对欧洲科学近代化乃至未来的意义的研究，越来越受到重视。在当代社会转向的关头，认真总结中国科学传统及其成就并探讨其现代意义，已是改进和发展现代文明之需要。这里给出一个概略的陈述。
传统科学的发展轨迹
早在公元前2500年的帝尧时代，中国古人就开始了有组织地“历象日月星辰”的科学活动，夏代产生了“五行”观念，殷周之际形成了“阴阳”观念，西周末年又产生了“气”的观念。到公元前6世纪前后， 春秋战国时期的理性重建区分了“天道”和“人道”，“仰观天文，俯察地理”的“观察”精神通过《易传》的传播而得以发扬。于是子产的“则天说”、子思的“助天说”、荀子的“制天说”随之而出，“人性”和“物理”亦开始分途而治，“生成论”、“感应论”、“循环论”等宇宙秩序原理亦被提出。在秦汉时期，以阴阳五行学说和气论为哲学基础，数学、天学、地学、农学和医学五大学科各自形成了自己的科学范式，并且联合开辟了宇宙图象之历法模式、数学模式和物理模式之先河。
在儒道互补推进的文化背景下，赖班固（32—92）的“实事求是”精神和王充（27—97）的“实验”思想之发扬，中国传统科学的积累以其三次高峰展示自己的心路历程和行动轨迹。每一次高峰期都是明星灿烂、巨著迭出，在不及百年之内出现数名世界级的科学技术大家。
以魏晋玄学为特征的新道家思想解放运动，催生了南北朝时期中国传统科学的第一高峰。数学家祖冲之（429—500）父子著《缀术》（成书年不详），医药学家陶弘景（456—536）著《神农本草集注》（成书年不详），地理学家郦道元（？—527 ）著《水经注》（成书年不详），农学家贾思勰（？—544）著《齐民要术》（544）。
以理学为旗帜的新儒家的理性精神，把中国传统科学推向最高峰。医学领域的刘（完素）、张（从正）、李（杲）、朱（震亨）金元四学派和数学领域的秦（九韶）、李（冶）、杨（辉）、 朱（世杰）宋元四大家最为突出。 以学科代表计：法医学家宋慈（1186—1249）著《洗冤集录》（1247），数学家秦九韶（1202—1261）著《数书九章》（1247），天文学家郭守敬（1231—1316）制造了大量天文仪器，农学家王桢（1271—1330）著《农书》（成书年不详），机械学家薛景石（生卒年不详）著《梓人遗志》（1261），天文、物理学家赵友钦（生卒年不详）著《革象新书》（1281）。
晚明时期出现的以综合为特征的科技著作是在实证实学影响下产生的，它放出了中国传统科技的最后一道光彩，是为第三高峰期。医药学家李时珍（1518—1593）著《木草纲目》（1578），数学、物理学家朱载堉（1563—1610）著《律学新说》（1584 ）， 水利学家潘季训（1521—1595）著《河防一览》（1590），天文、农学家徐光启（1562—1633）著《农政全书》（1633），工程技术家宋应星（1586—1641）著《天工开物》（1637），地理学家徐弘祖（1586—1641）著《徐霞客游记》（1640）。
欧洲历史影响的困惑
在漫长的中国科学传统中不乏实验传统，也不乏数学传统，但两者一直没有很好地结合起来。
在实验传统方面，《墨经》记载所反映的战国时代之小孔成像实验，《道藏》记载的唐代分光实验，以及赵友钦在元代所进行的使用两千支腊烛的大型光学实验，都具现代意义的实验特征，并且在时间上也远早于西方。而且，沈括（1031—1075）的《梦溪笔谈》记载的“格术”很可能是一种实验数学化的方向，可惜因失传而中断。
在数学传统方面，《九章算术》开辟的算法化和代数化的方向，在宋元时期通过“求一术”、“天元术”、“四元术”等发明而系统化，形成与西方《几何原本》开辟的原理化和几何化的方向两相辉映的世界数学格局。中国数学与天文观测结合促进了历法的编制，但在其他科学领域除工艺方面的运用外则少有建树。
中国传统科学的实验的和数学的传统，是否也像技术传统那样对西方科学近代化有所影响，这还是一个尚待通过研究澄清的问题，之所以需要研究，是因为在欧洲科学近代化之前，东西方之间的文化交流，已经以各种方式进行了。
张骞两次（公元前138年和公元前119年）出使西域，开辟了北、南两条通往大秦（罗马帝国）的“丝绸之路”。甘英受命出使大秦（公元97年）抵波斯湾， 为风浪所阻而折返； 而大秦使者则航海来到中国（166年），从而又开辟了两国之间的海上丝绸之路。这海、 陆丝绸之路的开通，伴随着贸易往来，亦有科技的交流， 造纸术和印刷术在公元8世纪西传。蒙古骑兵西征，一度强占欧亚广大地区，战乱之灾也伴有中西经济和科技的交流，指南针和火药在13世纪和14世纪之交前后西传。威尼斯商人马可波罗（Marco Polo,1254—1324）在中国15年（1275 —1290），回国后出版了《马可波罗游记》，它第一次打开了欧洲人的眼界，三个世纪以后，欧洲人的兴起殖民掠夺之风，16世纪耶稣会传教士随葡萄牙和西班牙商船东来，17世纪荷兰、英国、法国和意大利等欧洲国家亦相继东来。 自葡萄牙人到广州（1574 ）以降，
以利马窦（Matteo Ricci,1552—1610）为代表的传教士渐次来华， 直至因干预中国教民礼仪和介入清室内部斗争而遭禁（1723）。教士们作为文化交流的使者，他们把西方的科学技术带到中国，通过书简的形式也把中国的文化介绍给欧洲人。
自马可波罗以迄18世纪，中国一直是欧洲各国艳羡仿效的对象。在德国，莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz,1646—1716）对中国文化推崇备至，曾把他有关普遍语言的理想寄托于中国易学符号的改进。这位欧洲理性主义者的导师，通过他的传人沃尔夫（Christian Wolff,1679—1754 ）一直影响到启蒙哲学家康德（Immanul Kant,1724 —1804），以至康德被称为“哥尼斯堡的中国人”。在法国，启蒙时代的代表伏尔泰（Francois-Marie de Voltaire,1694—1778）， 在中国找到其君主立宪制理想的依据，孟德斯鸠（Moutesquieu,1689—1755）在中国找到他的三权鼎立理论的重要组成部分，重农学派领袖魁奈（Fra-ncois Quesmay,1694—1774）在中国发现了他梦想的政治经济形态并影响到亚当·斯密（Adam Smith,1723—1790 ）《富国论》的市场经济观，而卢梭（Jean-Jacques Rousseau,1712—1778）则在其《论科学和艺术》（1750）中批评了中国道德的虚伪性，尽管他不像荷兰哲学家斯宾诺莎（Benedictus Spinoza,1632—1677）那样激烈。 直到法国大革命爆发，欧洲的“中国热”才宣告结束。
中国的传统文化对欧洲近代科学的诞生和思想启蒙运动究竟有什么影响，以及耶稣会士的《书简》对中国描述的可靠性，都尚待以科学的态度作出评价。
历史记录的科学价值
由于中国人对历史的重视所形成的隔代修史习惯，而得以保存了完整记录中国五千年文明的二十五史和数千种地方志。由于“天人感应”观念的存在又使中国人特别注意灾异现象的实录。正史和地方志补充以野史、笔记，形成了相当可观的自然史“信息库”。在前科学时代，中国古人就运用统计分析方法寻找某种规律性认识以指导人类的活动。在中国，依天象记录制定历法和利用物候规律指导农事是司空见惯的，徐光启的《治蝗疏》所总结的蝗灾时空分布曾指导明清两代灭蝗行动。在国外，18世纪有拉普拉斯（P.S.de Laplace,1749—1827 ）利用中国黄赤交角观测值支持他的天体力学理论（1796），19世纪有洪堡（A.vonHunboldt,1792—1859 ）援引中国古老的记录为其人与环境统一的地理学思想作论据，以及达尔文（Charles Darwin,1809—1882 ）引用中国历史资料支持他的生物进化论（1868），但对中国历史记录科学价值的真正认识还是在20世纪。
中国自然史记录的科学意义首先在当代天文学领域被认可。瑞典天文学家伦德—马克（K.Lund-Mark ）的《历史记录和近代子午观测所得的疑似新星表》（1921）将我国1054年观测到的天关附近的客星列入其中。1928年哈勃（E.P.Hubble）确定在蟹状星云旁边，1942年梅耶尔（N.V.Mayall）确定在蟹状星云中存在射电源，于是超新星爆发与蟹状星云及其射电源的关系问题一时成为天文学的中心话题之一，中国史籍所载天关客星在其中成为重要的角色。由于苏联科学家的请求，席泽宗院士当时受命中国科学院竺可桢（1890—1972）副院长，查集中国历史上有关新星的记录，于是《古新星表》（1956）编成并从而得以认证蟹状星云是天关客星这颗超新星爆发的遗迹。这一成就轰动世界，也触发了中国学者运用历史记录进行天文学研究的诸多工作。中国对“彗孛流陨”有全面和持续的记录，太阳黑子记录100多次，彗星记录600多次，日月食记录1000多次，流星雨记录数千次。《中国古代天象记录总集》（1985）和《中国古代太阳黑子研究与现代应用》（1990）是中国天象记录研究的重要成果。
天象记录的研究和应用引发了对灾异等其他历史记录研究和应用的热情。竺可桢的古气候研究卓有成效。他在1925年就发表了《南宋时代我国气候之揣测》、《中国历史上气候之变迁》、《日中黑子与世界气候》和《中国历史上之旱灾》等四篇论文，持续地探索终获举世关注的成果《中国近五千年来气候变迁的初步研究》（1972）。它不仅推动了中国的也推动了世界的历史气候学研究，《中国近五百年旱涝分布图集》（1981）是这方面研究的代表性成果。其他如三卷本的《中国地震历史资料汇编》（1983—1987）和《中国古代潮汐资料汇编》，特别是《中国古代重大自然灾害和异常年表总集》（1992）的出版，标志着历史记录研究已达到系统化进行的阶段。在实际工作中也发挥了一定作用，如葛州坝和黄河小浪底大坝的程高设计都利用了历史记录，历史地震活动特征与地质构造结合已作为预报中长期地震的重要依据。
历史记录研究的当代发展，在我国正在形成方法意义上的一门新学科——历史自然学，即对历史记录进行统计分析以达到某种程度的规律性认识。因为对于认识其现象不可重复的对象数据统计乃为最重要的途径，还因为历史记录填补了实时监测资料和史前地质资料之间的资料空白，所以有它独立存在的根据。更广泛地说，由于环境问题而兴起的自然系统研究这类课题中的历史演化不可或缺，这是历史自然学兴起的大背景。
传统科学范式的新际遇
在欧洲，希腊科学的三个传统——数学传统、逻辑传统和实验传统，在理论思维和工匠实践相结合下，在生机论、神秘论和机械论思想的相互作用中，形成了16～17世纪的科学革命，造成一个统一的近代科学范式。在中国，直到欧洲近代科学传入还未及形成统一的范式，其后在欧洲科学世界化的过程中，中国科学传统也淹没在世界潮流之中。中国传统科学没有统一的范式，数学、天学、地学、农学和医学各有自己的范式。以今天的科学和社会现状检讨我们的诸传统科学，显然会发现它们的种种缺陷，但也发现某些科学范式遇到了新的际遇，主要是数学和医学。
现代数学一直有两种对立的倾向——构造性数学和非构造性数学，康托（Georg Cantor,1845—1918 ）以来非构造数学似乎占了压倒优势。所谓构造性数学倾向即算法化，而非构造性数学倾向即公理化。由于计算机运用于信息加工必须使数学规律算法化，发展构造性的数学。因而，信息时代给了算法化和代数化的中国传统数学的范式以新的际遇。自《九章算术》以迄宋元，中国数学传统都是以算法为中心发展的，并且是以把几何问题化为代数问题求解为其特征的。中国数学家吴文俊院士将中国传统数学的构造性和几何代数化方法用于定理的机器证明获得成功。他的思路是把几何问题化为代数方程组，以整序原理消元求解，从而判断定理的成立与否。吴文俊机器化的定理证明方法的一个突出应用是，由开普勒行星三定律自动推导出牛顿万有引力定律。定理机器证明的吴文俊原理和求解高次联立程组吴文俊消元法的创立，已使我国在机械化数学领域处于领先地位，亦表明中国传统数学范式的新生。
中医学是唯一能延续到今并与现代医学并存的中国传统科学中的一个学科。这并非因为中国缺少现代医生，亦非人为地强行保护，而是它作为现代医学的补充而不可或缺。但作为中医理论基础的经络学说和草药配伍至今尚不能得到很好的科学理解，而“望闻问切”的诊断方法和八纲辨证施治却又有效，似乎理论不过是经验的点缀。同样以人体为对象，西医与中医各成体系所造成的困惑是否到了该解决了的时候？在中国西医、中医和中西结合医三驾马车的局面是否能够整合统一？关键在于当今的科学与社会是否为中医学的模式提供了际遇。所谓医学模式即关于健康和疾病的总观点。当代正处于从生物医学模式向生物心理社会医学模式转变期，这种转向为中医学模式的新生提供了际遇。因为中医学范式本质上主张生物心理社会医学模式。不过《内经》开创的这种模式未为后人所重视，人们只强调它的人体整体性以及人体作为小宇宙与大宇宙的协调，而忽视了它的心与身和人与社会和谐的方面。在医学模式意义上，充分运用现代科技手段建立统一的医学已提到日程上来。有人已经提出以生态原理、自组织原理和意念反射原理为支撑的统一医学的框架。
中国文化价值的现代性
一般说来，知识有三个台阶：经验知识、概念知识和综合其两者的合理性的知识。经验知识是科学真理的重要基础，但只有当它是对象本质的正确反映时才是有意义的。概念的知识对于对象的本质知识之形成最为重要，但概念的基本意义也是可错的、不完全的或误解的。因而需要把这两者合理地综合起来，而这个任务的实现有赖于文化和哲学背景。
中国科学院唐稚松院士在他的研究中感到，软件研发已经到了需要找出一种指导它的思想方法的新哲学基础的阶段。70年代后期开始的直接以逻辑语言写程序的研究，在80年代初取得了突破，以一阶逻辑或以递归泛函为基础的各种程序与以往的各种高级程序语言有本质的不同，它们均建立在严格的逻辑或数学的基础上。它们的出现标志着计算机程序范式的分裂。因而提出各种范式重新归于统一的问题。唐稚松适时地加入这种统一工作的行列。他以儒学的“中庸之道”作为综合这个领域中的技术经验和概念知识的合适的哲学方法论，创立了以时序逻辑为核心的XYZ软件系统，其基础部分硬化在机器中还可形成XYZ机。这是真正走向逻辑机的最早工作之一，受到世界同行的重视。
唐稚松院士的成功表明自觉运用中国文化价值的科学意义。中国的文化价值已被为数不少的有远见的科学家注意。德国物理学家哈肯（H.Haken）说， 他创立协同学同时受到了西方的分析思维和东方的整体性思维的影响。诺贝尔奖得主比利时化学家普利高津（I.Prigogine ）说，新的自然观“将把西方传统连同它对实验的强调和定量的表述，同以自发的自组织世界观为中心的中国传统结合起来”（1997）。英国天文学家沙里斯（M.Shallis）主张新科学要合乎伦理道德， 并认为“前进的唯一道路是转过身来重新面向东方，带着对它的兴趣以及对其深远意义的理解离开西方的污秽，朝着神圣的东方前进”（1985）。
中国文化价值的精髓是“中庸之道”，它既是伦理价值也是一种方法论。作为伦理价值它强调和谐，作为方法论它避免极端。当代科技文明的困境要求科学人性化。 科学史家萨顿（George Sarton,1884 —1956）早就发出“科学必须人性化”的呼吁。李约瑟认为，“中国的伟大贡献或许可以通过恢复基于一切人类经验形式的人道主义准则，而从这种死亡的躯体上挽救我们”。如果说以儒学为主流的中国传统文化价值有其现代性的一面，那么儒学伦理价值科学化就是必要的，给科学研究注入价值，以使科学精神和道德理想结合起来。
在这里我们有必要从新的视角评论中国的长城和运河两大工程。秦皇统一中国后动用30万民工，历时10年，修筑了绵延万里的长城。隋朝统治者先后两次，每次都动用数百万民工，开凿贯通南北五千里的大运河。从科学视角看，这两大工程都是世界罕见的系统工程。经历代增补的长城，高4米宽3米，“五里一燧，十里一墩，三十里一堡，百里一城”，随山峰盘旋，如一条巨龙。经历朝护修的运河，穿三江五湖，勾通五水十泽，两岸榆柳大道。这两大工程的设计和施工非周密测算和精心调度难以完成。万里长城起到了防御外族入侵和保卫丝绸之路的历史作用，今天虽然已失去原来的作用，但仍是中华民族智慧和和平理念的象征。大运河上，“弘舸巨舰，千轴万艘，交贸往还，昧旦永日”，给两岸重镇带来多少繁荣。科学技术若不注入道德理想，哪里会有惠民的功能。
结语
当今世界正处于原子时代向比特时代转变的关头，前者的思想源头是古希腊原子论，而后者的行驱是中国古老的《易经》。未来是信息化的社会。信息化是通过数字技术实现思维机械化和社会网络化的历史过程。数字化技术革命必然产生新文化，而且这革命也必须在一定的文化环境中进行。所以，所有的旧文明之文化都面临一个能否被科学论证的困境，于是有一个在新旧文化转接中创造新文化的问题。
在全球性新文化的缔造过程中，如何向世界提供我们文明中的最佳遗惠，是一个严肃的问题。我们要找寻新文化的种籽，以在现代科技文明的基础上，发展新的科学和新的人文与社会价值体系。我们的科学家和人文学家在努力。80年代的太阳磁场望远镜和90年代的太阳九道望远镜的发明以及澄江古生物化石群的发现已使世界同行震惊，我们的社会市场经济所带来的稳定持续发展和一国两制构想的成功亦为世界政坛倾倒。这一切都证明，我们中国人有能力实现传统与未来的转接。
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