中国科技传统的缺陷(书面谈话)_古希腊论文

中国科技传统的缺陷(书面谈话)_古希腊论文

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中国传统数学为什么没有像古希腊那样重视数学理论研究?

(郭书春:中国科学院自然科学史所研究员)

中国传统数学不是没有理论,但确实不像古希腊那样重视数学理论研究。

先秦的数学有两种倾向:一是以九数为核心的以应用为目的的数学倾向。它后来发展为《九章算术》,并被纳入儒家传统。一是以几何学为中心的理论数学倾向,主要在《墨经》中,通常称为墨家传统。应该说,这两种倾向是今人根据现传《九章算术》及《墨经》作出的概括。当时,是确实存在这两种形态不同的数学,还是一种形态的数学在不同学派所产生的不同反映,尚无足够的资料予以断定。

秦汉中央集权封建帝国的建立,结束了春秋战国百家争鸣的学术活跃局面。墨家学派遭到镇压,西汉学者的抽象思维能力远低于战国。汉初统治者提倡黄老之学,而荀派儒学在思想界占有相当重要的地位。汉初整理《九章算术》的张苍是荀子的学生。荀子主张“约定俗成”与“学有所止”。《九章算术》只有概念没有定义,只有抽象公式与算法程序没有推理与证明,造成知其然不知其所以然的状态,正是荀子思想的反映。《九章算术》中属于先秦留传下来的部分采取抽象术文统率例题的形式,这一部分在先秦是否有定义与推理证明而在西汉才被张苍、耿寿昌删去,不得而知。但是,这一部分内容的理论水平远远高于张、耿补充的采取应用问题集的形式的部分,却是不争的事实。总之,张、耿整理《九章算术》,使若干领先世界的数学成就得以保存,其功绩是无可估量的,但在儒家思想的影响下,减弱了其理论研究倾向,把数学变成了适应封建统一帝国的政治经济需要的工具。

后来,只有当儒家思想被削弱,重新出现思想解放的局面时,研究理论数学的倾向才有可能抬头。比如,深受魏晋辩难之风影响的刘徽以演绎逻辑为主要方法全面证明了《九章》的公式、解法,给出了若干数学定义。但是,刘徽的著作虽未失传,却无人重视或发展,甚至被贬低。而数学理论水平可能更高的祖冲之的《缀术》,隋唐人根本看不懂而失传了。

中国古代物理研究的历史缺陷(韩增禄:北京建筑工程学院教授)

中国古代,对于诸多物理现象和物理事实的记载,不仅历史悠久、内容丰富,而且生动具体。但在物理概念、原理和定律的建立方面,与西方相比,历来都存在着相当大的差距。16世纪以后,这种差距就越来越大了。例如,公元前140年成书的《考工记》中关于“马力既竭, 辀犹能一焉”的记载,描述的是惯性现象,但是,这里并没有提出“惯性”概念和“惯性定律”。南北朝时期关于曹冲称象的记载,蕴含着浮力原理,但是,这里并没有提出“浮力”的概念和“浮力原理”。南北朝时期《金楼子》中关于“及其映日,光似琥珀”的记载,涉及的是色散现象,但是,这里并没有提出“色散”概念。北宋沈括在《梦溪笔谈》中关于“内侍李舜家曾为暴雷所震。……及雷止,……有一木格,其中杂贮诸器,其漆器银扣者,银悉熔流在地,漆器曾不焦灼”等记载,涉及到物体的导电性能,但是,这里并没有提出“导体”和“绝缘体”的概念。11世纪姚宽所记载的利用莲子在盐卤中的浮沉情况来测定盐水浓度的装置,实际上是一个原始的浮子式液体比重计,但是,其中并没有提出“比重”的概念。如此等等。这些事实,都是不容回避的。

中国古代的物理研究,之所以会产生上述的历史缺陷,就方法论而言,其原因主要涉及如下几个方面。其一,没有超越取象比类的传统思维方式而进一步建立起比较严密的逻辑系统;其二,没有超越格物致知的观察水平而进一步建立起科学的实验方法;其三,没有超越定性的认识水平而进一步把数学知识作为数学方法应用于物理研究。

中国为什么未产生和发展原子论? (阎康年:中国科学院自然科学史所研究员)

笔者曾用六个判据将《墨经》端说与西方六种原子论对比,说明中国古代有初步的原子概念,却未形成原子论,后来也未发展成原子论。中国为什么没有产生原子论,光从中国古代情况看解决不了这个问题,必须与古希腊情况对比,才能看得清楚。

古希腊原子论创始人主要是德谟克利特,他生在工商业和海外贸易发达的古希腊,是当时最雄辩的自然哲学家,到过许多地方,也是当时最著名的几何学家、逻辑学家,到巴比仑和波斯学过天文学,最富辩才的自然哲学家。有这样的知识背景,又是以太说和种子说阿纳克萨哥拉的学生,了解腓基人萨莫斯提出的原子概念。为了解释宇宙天体成因,云、雨、雾、生殖、感觉(视、听、味)等的原因,他在种子说的基础上,抛弃了以太说提出了原子论。由此可见,原子论是他在自然哲学、数学、科学、逻辑学知识的汇合点上从定量的分析出发产生的关于物质本原的一元论学说。

我国春秋战国出现了道家和墨家学说,出现端说。墨家研究了光、力、和物质组成,而不是集中在“端”上,有原子意思,但未研究端的运动规律和相互作用,更未与自然观联系起来,这是当时自然研究之风相对较弱和知识面太窄的缘故。

古希腊的混沌宇宙观点导致以太和以太通过形成种子才组成万物,由种子说引发了原子论。我国春秋战国也从混沌开始,出现了元气和原子,但元气说得到继承和发扬,而原子说中断了,人们只谈元气“聚而生万物,散而成太虚”。聚后怎样成万物?只是思辨和想像,不通过种子说不通。

也谈中国古代有没有原子论(阳兆祥:广西大学物理系教授)

关于“中国古代有没有原子论”的争论已经很久了,争论双方所提出的论据大都集中在史料的考证上。平心而论,如果纯粹从史料的角度来衡量,那么主张“有”一方的论据是相当薄弱的。因为至今仅有的一点证据,就是《墨经》中的“端”和惠施提出的“小一”。

其实,考虑到与墨家同时代的公孙龙所提出的“一尺之棰,日取其半,万世不竭”的相反论断,我们可以推想“端”和“小一”的提出不过是当时一派哲学家对“物质是否无限可分”这个思辩性问题所作出的回答,他们自己也未必把这场争论与世界的本原问题联系起来。众所周知,我国古代关于世界本原的学说是“元气说”。它不但成为自然哲学的主流,还深深地渗透到像中医理论这样的应用科学中。我国古代发达的元气说与贫乏的原子论适成鲜明的对照。明显的事实是,在我国古代哲学家的思想中,一直是把具有连续形态的物质实体元气视为万物的本原。

既然如此,为什么又有那么多的人支持我国古代有原子论的观点呢?我认为,原因是非学术性的,即其中渗有感情的因素在内。长期以来,学术界公认整个近代西方自然科学都起源于古希腊的原子论,这种说法牵动了我们中国人的民族感情。大家自然联想到,我国也是文明古国,我国古代的科技成就与古希腊相比毫不逊色,只是近代才落后了。如果我们的祖先没有提出过原子论,那么,我们灿烂的古文明不是与近代科学完全无缘了吗?正是基于这种心情,当有人提出对例如《墨经》中的“端”作原子论的解释时,尽管在学术上论据不足,却立即广受欢迎。

其实这是误解,20世纪的物理学证实了“粒子”和“场”是物质存在的两种基本形式。只有粒子概念的起源能归之于古希腊的原子论;场的概念则应追溯到我国古代的元气说。我们不必为自己的祖先没有原子论而感到失落。

中国金丹术为什么没有演进为近代化学( 周嘉华:中国科学院自然科学史所研究员)

化学史家都承认金丹术(在西方称炼金术)是化学的原始形态。在西方,从古希腊炼金术到中世纪的阿拉伯炼金术,再到四世纪后的欧洲炼金术。在文艺复兴时期,神秘、隐喻的炼金术成为人们嘲弄的对象,一些兼有医术的炼金家认识到炼金术应该为制药作出贡献,从而发展起医药化学,同时将硫汞理论发展为硫、汞、盐三要素论。三要素的研究和对矿泉水和大气中各种气体的实验考查孕育了科学元素理论的问世,进而引导了近代化学的诞生。

在中国,金丹术的兴起与古希腊炼金术在时间上是相近。可以在阿拉伯和欧洲炼金术理论中找到相近的观点。唐宋是金丹术顶盛时期,元代以后走向没落,在时间上也与欧洲炼金术相近。而且是延续了一千多年,这是欧洲炼金术所无法比的。

仅从炼金理论上来看中国金丹术与西方炼金术的最大不同是:中国金丹术的主要理论在魏晋时期已定型,后人的主要工作是注释而不是发展,特别是缺乏批判性的继承。许多金丹家虽然也身兼医术,但是很少敢于主张炼丹是为医药服务,进一步去研究剖析药物的化学组成,使他们失去对物质的更深一点的认识机会。

西方的炼金术的演进中,理论是在继承中逐步发展的,就象剥壳一样去一层层地揭示组成灵气—丹药—哲人石的本来面目,特别在文艺复兴那场思想巨变中,敢于通过批判进取的方式到达对物质认识的新水平。

墨守陈规,蹈常袭故在中国金丹术指导思想上的表现是很明显的,仅从这一角度来看中国金丹术是难以演进为近代化学。

中国传统地球观是地平大地观(宋正海:中国科学院自然科学史所研究员)

古希腊在公元前6世纪提出大地球形观, 中国传统地球观长期是地平大地观。

(1)地平观的证据越来越多、 越来越过硬:①地图测绘只是大比例尺体系。②没有世界地图。③月蚀记载未见用于经度测量。④发现磁偏角,但未见有用于测定船位的努力。⑤船舶进出港时船身和桅杆的出现或消失并非同时现象未用来论证海面是曲面。⑥北极出地等测量没有用于论证大地曲面。⑦没有大地是平是球之争。⑧远航基本用地文导航。

(2 )地圆观的证据模棱两可甚至似是而非:①在有关传统大地观是平是球尚未定论情况下,把北极出地测量说成是纬度测量,是把要证明的东西作为前提,是逻辑错误。②说一行天文测量有球形观,也是这种逻辑错误。③隋唐和元时地球图形、地球仪传入中国,未产生明显影响。④浑天说的“地如鸡中黄”的话,基本是指天地关系未涉及大地形状。⑤古人有质疑,若天圆地方,那地角处天无法全部掩盖。这里的地只是指平面的圆,不是立体的球。⑥古代有地中高外卑说法,这只是指浮出海面的地表形状,未论及整个地体。⑦七衡六间理论不能用来证明球形观。

(3)元代开始有陆球观,但仍坚持海洋面是平的, 有陆球观无水球观是个免强的球形观:①纯陆球观不承认有对蹠人存在。②远航从不讨论向东横渡太平洋可到达西洋。③无水球观,故元气论潮论(力)和构造论潮论(月地关系)无法结合。④陆球观在实用中也没有发挥作用。⑤在思维发展上,陆球观与其说接近球形观还不如说更接近地平观。

张衡以后的地震研究为何难以为继(商宏宽:地震出版社编审)

东汉科学家张衡于公元132年发明候风地动仪,并记录了公元138年陇西强烈地震,这是地震科学史上的一件大事。但其后地震科学并没有持续发展下去。

张衡时代,正值两汉宇宙期的后半叶,地震活动频仍,两京三辅常有震感,皇帝不断颁布有关地震的诏书;东汉多年政权稳定,国力较强,对震灾的赈济比较重视;张衡是在天文学、律历学、数学上很有造诣的学者,又精于机械制造,又担任太史令之职,研究地震正当其责。这是我国地震科学发展的有利时机。同时,也存在明显的不足:一是对地震认识受“天谴论”的羁绊,二是没形成研究群体,以致张衡调离,研究就基本中断。

张衡去世后不久,两汉宇宙期已过,地震活动减弱,强震灾害的威胁在人们的心中逐渐淡忘了。此时期社会动乱增强,动乱长达470年, 政权尚且不稳,对地震研究更无人问津了。

社会的动乱造成文物典籍的毁坏与散佚。东汉末年(190 年)董卓强行迁都长安时,洛洛阳皇家所藏典策文章、所陈神器损失达90%以上。东晋末年(418年)刘裕攻克洛阳、长安时,获汉室宝器中, 已经不见候风地动仪了。张衡制成候风地动仪的过程中应有设计资料,但史无记载。然据史载,后魏、北齐时人信都芳曾著《器准图》,收有候风地动仪资料。另有隋初人临孝恭曾著《地动铜仪注》。可惜这些著作均相继亡佚,唐初以后不再有所闻,从此,候风地动仪就失传了。

“三条四列”说对中国地势的长期扭曲(孙关龙:中国大百科全书出版社编审)

中国传统地理学始自《禹贡》,同时亦开始了“精于记水而拙于记山”或“言水多详而言山多误”的历史。2000多年前的《禹贡》首倡错误的“三条四列”说:以为天下山脉源于葱岭(今帕米尔高原一带),直到1915年丁谦还说“昆仑为群山之祖”。从葱岭出发向东,第一列山自岍、岐、壶口、太岳、王屋、太行、恒山至碣石,为北条,处于渭河、黄河之北。第二列山自西倾、乌鼠、太华、到熊耳、外方、桐柏,至陪尾(今山东),为中条,系汉、淮与渭、黄之分水岭;第三列山由太华到嶓冢、荆山、内方,至大别,为中条支脉,当为汉、淮与长江之分水岭。第四列山自岷山、衡山,过九江至敷浅原(今江西庐山),为南条。此种条列脉络说以后愈演愈烈,唐开元年间有僧一行的“山河两戒”说,宋至明代有“昆仑三龙”说(以明代王士性为代表),清代则以魏源的“葱岭三干”说为代表。

山脉归根结底是受地质构造控制的。中国存在一系列东西向山脉,但不存在以昆仑为“群山之祖”的问题。而且中国存在不少基本是南北走向的山脉。此外也不存在“两水之间必一山,两山之间必一水”的问题。

2000多年来,我国的地势被“三条四列”说所控制。事实上,我国的地势是西高东低、呈阶梯状。1934年出版的《中华民国新地图》才在中国历史上第一次展现了中国地势呈现三大阶梯的科学概念,彻底纠正了流传2000多年的“三条四列”说错误概念。

不善综合的失误——黄河伏流重源说的再现(陈瑞平:中国科学院自然科学史所副研)

中国古人很早就关注黄河源。《禹贡》就有“导河积石”之说,《山经·北山经》记载了更远的河源区,但又有记误:敦薨之水(开都河)流入泑泽(罗布泊),出于昆仑之东北隅,实惟河源”。西汉张骞出使西域,带来相关的观点,认为塔里木河“东注蒲昌海(又名盐泽,即罗布泊)”“其水亭(停)居”,“皆以为潜行地下,南出于积石,为中国河(黄河)”。由此产生史称的黄河“伏流重源”错误之说。虽然它较早已被否定,但时至清乾隆时的《河源纪略》仍持此说。

唐朝杜佑对伏流重源说持疑不信,而元朝《河源志》记载:询之土人,言于阗葱岭水俱下流,散之砂碛”,作出河源之水“非蒲类(罗布泊一类)明矣”的正确结论。明至清初有了更详的河源知识,尤其是康熙时又有实测更详地图。乾隆四十七年(1782年)阿弥达探河源后回朝奏报:“星宿海西南南有一河,名阿勒坦郭勒,蒙古语阿勒坦即黄金,郭勒即河也。此河实系黄河上源。其水色黄,回旋三百里,穿入星宿海”。(《河源纪略》卷首),这条河即黄河正源卡日曲。不久,纪昀主编《河源纪略》,汇集史料,选择主源,本有重要价值,然而,却不善综合而失误:将塔里木河和罗布泊通过伏流与卡日曲相接而再显。

究其失误原因,与纪昀等人不正确的尊经忠君思想相联系,他们既知经书《山海经》之说,又知道乾隆帝听了阿弥达奏报时说了卡日曲“其色黄”是“大河灵渎虽伏地千里而仍不改其本性”的表现(《河源纪略》卷二)。因此将此综合到《河源纪略》中去,使《河源纪略》在最关重要的河源结论上大失误。人们应吸取这种历史教训,要据实而为,善于综合。

汉传统文化对环境问题认识的缺陷(张丕远:中国科学院地理所研究员)

城是中国文化的特殊产物,是汉文化圈人文地理的独有景观(陈正祥,中国文化地理,三联,1983)。陈正祥估算商代古都毫建城时运土夯筑约需工1300万个劳动日!姑不论劳力的耗费,取土还要耗费大量的土地。早期的墙是土筑的,14世纪以后才普遍应用砖石,因此,又要毁掉大片森林。中国现存城墙超过2500座,这是多么巨大的耗费。

在欧洲文明中,城并不是主要特征,像罗马帝国只有一个座罗马城,中世纪欧洲有许多城堡,但是规模比起汉文化的城小多了。

欧洲大多城堡依山带水与自然环境溶为一体。 但是不能说汉文化不喜爱大自然。国画与西方大相径异,那就是从无限远无限个视点去观察自然的,而不是像西方画是从一个视点去观察的。大概意味着“万物皆备于我哉”。这就引发了私家园林的营造,叠砌山石,引渠成池,移花接木,将天然图画缩于园中,再用围墙囿起来。园林营建是少数豪门的行为,民间流行更多的是盆景,于是搜求奇石,挖掘树根,采取怪木做成盆景,叫作“融自然于方寸之间”。

我们不能说我们祖先没有环境意识,正好相反,古书中关于环境意识不绝于书。可是,城墙、私人园林和盆景是汉文化中一种反自然、反环境保护的倾向。不能不承认如此大规模破坏土地必是一个因素,足以酿让成中国18世纪之后(也是人口高峰之后)生态灾害比世界其它国家严重得多的局面。

中国古代有生物循环变化论而没有进化论(李思孟:华中理工大学副教授)

达尔文的生物进化论获得科学界公认之后,中国科学史专家也努力搜寻中国古代的生物进化思想,提到的人物主要有荀子、庄子、王充、李时珍等。虽然他们的思想与生物进化论有某些共同点,但并不是进化论。

说荀子有生物进化思想,主要依据是《荀子·王制》中如下一段话:“水火有气而无生,草木有生而无知,禽兽有知而无义,人有气、有生、有知,亦且有义,故最为天下贵也。”这只是自然等级观念,并没有讲从低等向高等的进化。

《庄子》中《至乐》等篇讲到了天道自然无为、万物化生,表明他反对神创论。“种有几……万物皆出于机,皆入于机”这一段话表明他认为物种不是固定不变的,是可以发生转化的。这些思想似与进化论非常一致,因而诸多学者把庄子捧为进化论者,最著名的有胡适、朱洗、李约瑟等。其中的“青宁生程,程生马,马生人”这几句话,常被用作中国古代生物进化思想的代表。但是进化论思想的核心是认为高等生物是从低等生物发展而来,这种思想是庄子所不具有的。庄子主张“齐物论”,认为事物之间的差别是相对的,无绝对的高低等之分,生物物种也是如此。他所论的物种转化不是由低等到高等的进化,而是“万物皆出于机,皆入于机”、“始卒若环”的循环变化。

王充的“元气旬然论”是庄子“自然无为”思想的发展,“天地合气,万物自生,犹夫妇合气,子自生矣”之类的话,与其说是进化思想,不如说是自然发生思想。

唐宋元明清代,还可以找到一些有关论述,但其基本思想仍不出荀子、庄子、王充。

生物进化论的提出,需要一定的思想文化背景,还需要有一定的知识背景。中国古代既缺少其知识背景,思想背景也不同于古希腊和欧洲。

生物化生说与中国古代对自然现象解释模式的缺陷

(赵云鲜:中国科学院自然科学史所助研)

中国古代认为不同的生物之间是可以相互转化的,我们称之为生物化生说(或称为化生观更为确切)。《夏小正》中记载的生物化生的现象,如“鹰化为鸠”、“田鼠化为”等,可能是最早有关生物化生的记载。随后又出现许多类似的生物化生记载。《礼记·月令》:“腐草为萤”。宋代《尔雅翼》“……水虿既化青蛉,青蛉相交,还于水上,附物散卵,出复为水虿,水虿复化焉,交相禅无已。”

绝大多数的化生反映的是古人对各种生命现象的观察和认识,其观察有正确的方面,但对这些生命变化的原因,他们不是通过实验的方法得到答案,而是采用思辨的方式寻求解答。如对“腐草化萤”现象,宋代寇宗奭解释说:“萤常在大暑前后飞出,是得大火之气而化,故明照如此。”又如《淮南子·地形训》中有一段文字解释《夏小正》中“九月,雀入于海为蛤,十月,玄雉入于淮为蜃”说,“鸟鱼皆生于阳,阴属于阳,故鸟鱼皆卵生,鱼游于水,鸟飞于天,故燕雀立冬化为蛤。”这种哲学思辨式的解释看上去自圆其说,其实什么也没说明白,同时造成了对生命现象认识的模糊不清。而且由于这种哲学思辨式的解释不能通过实验证伪,这就使古人满足于此,没有理论的突破与更新。在这种思想框架下,生物化生的观念却很难动摇,这也就是在中国古代一直流行的原因。

中国传统农业的缺陷(曾雄生:中国科学院自然科学史所副研)

中国传统农业的最大缺陷在于结构不合理。传统农业结构主要是由谷物生产和蚕桑生产两部分组成,这与西方农牧结合的农业结构有着很大的不同。中国在农桑结合的情况下,则存在着种种不利的因素:

首先就表现为耕地不足。农桑在大多数情况下都是以分作的形式出现,谷物生产和蚕桑生产用地比例大致为100∶20, 比农牧结合需要更多的土地。畜牧业遭到了农桑的排挤。

其次,就是劳动力的不足。农业各部门对于劳动力的需求大致是这样的,旱地农业大于畜牧业,100∶1或200∶1;水田农业又大于旱地农业,10∶1;蚕桑业又大于水田农业,100∶5。也就是说,农桑结合, 特别是江南地区的水田和桑地的结合所需要的劳动力要比农牧结合多得多。因此就出现了劳力不足的问题,多子多福也就自然成了中国农民的追求,从而导致了中国人口的增加。

第三,畜力不足。农桑业排挤畜牧业,导致畜牧业萎缩,无地养牛结果是无牛可耕。这就导致人口的增加。人口的增加反过来又加重了农业和土地的负担。又是一个恶性循环。

第四,肥力不足。土地不足而导致的林木的萎缩使得薪柴减少,一些农副产品,甚至于耕牛的粪便,都被用作燃料,用于家畜的饲料和反还给耕地的肥料也就相应减少。

这诸多的因素交织在一起,大大地制约看中国传统农业的发展。精耕细作只是在农桑结合,畜牧萎缩的情况下,不得已而为之的一种治标的办法。

中医理论的先天不足(王树芬:中国中医研究院研究员)

中医药学有着完整的理论体系和独特的诊疗方法,是其葆有持久生命力的原因;而其完整而封闭的理论体系以及与之相应的诊疗方法又成为其发展缓慢的根本原因。

首先,从理论上看,中医理论以自然哲学理论阴阳五行为骨架,脏象学说就是建立在脏腑阴阳配合、五脏间相生相克基础上的生理病理学。尽管阴阳五行确可反映事物内部相反相成的矛盾法则、五行学说可以反映事物间相互资生和制约的辩证关系,但这只能是从事物的总体原则上把握事物的性质,而不能详细周密地反映人身的脏腑实况。况且人身内脏不仅只有五脏六腑;脏腑间、脏与脏间的关系也非五行生克所尽赅,故其理论不可避免地存在着先天不足。所以后世医家不得不增加了许多补充说法,如“脑为元神之府”、三焦“有名无形”、金水相生、水火相济等等。而所有这些理论的建立都是通过对各种现象的抽象思维确立的,或者用中药的临床疗效做论据论证的,而按中药成分复杂,按君臣佐使关系组织成的复方,十几味甚至二十多味中药放在一起煎煮二三十分钟后究竟发生了怎样的变化是很难说清楚的。应该说中医治病是以丸散膏丹汤这样一个个模糊系统去调控人体病理系统,事实上这两个系统的精细结构都是模糊的、难以确知的,在很大程度要靠医生的实践经验,所以对于同一个病人,不同医师可开出很不相同的处方,而很难准确说出何者完全正确或不正确。

影响中医发展的另一个因素是中医诊断方法的不确定性。众所周知,中医认识疾病的方法是“辨症论治”,即根据疾病过程中的表现推断内部病变,这种认识方法自由性较大,准确性相对而言则较差。在中医的四诊中,占有较大份量的脉诊很难掌握,切脉学习之难也是阻碍医者尽快成材的重要难关,也是中医学难以快速发展的一个因素。

中国传统水利科技的不足(周魁一:中国水利科学院研究员)

和古希腊为代表的欧洲传统科学技术比较重视理论问题有所不同,我国传统科学技术的显著特点表现在重视解决实际问题,重视实践经验而疏于理论概括。传统水利科技的不足也表现为理论概括不够,定量分析不多和实验观测少。

我国古代水利著述甚丰,仅水利专著就有五百种以上。但这些著作多为建设实录,缺乏理论概括,未能上升为具有普遍意义的理论认识。类似战国时代的《管子·度地》对水流运动规律和土壤特性的归纳;宋元时期的《河防通议》对河流水势、水汛、以及防汛工程规范之类的理论著述屈指可数。

在科学技术的记述中定量分析较少。即使类似潘季驯《河防一览》、靳辅《治河方略》这样的大家著述,对传统水利科技的认识也多停留在对现象的直接观察上,多局限于定性分析和趋势的描述上,未能应用当时已有较高水平的数学,进行量化并进而上升到理论公式,明代科学家徐光启对于水利科技不重视数学计算和测量,曾有中肯的批评。他认为大禹治水时曾发明了勾股定理,后代历法研究中无不应用数学,但“独水学久废,即有专门名家,代不一二人,亦绝不闻以勾股从事”。

实验观测是科学发展的基本研究方法之一。而在我国古代进行实验观测的事例十分罕见。由于缺乏科学实验的鉴定,既不能对工程实践的结果进行预测和总结,也不能通过实验归纳上升为理论认识。

由于存在这些弱点,我国传统水利技术虽然在唐宋时期已发展到最高水平,但此后就停滞不前。元明清时期虽然水利建设进一步普及,但技术水平一般均未超越唐宋,建设规模和速度更难以和秦汉时期相比。明清时期水利著述尤为丰富,但资料性居多,理论概括较少。

从五行、元气学说看中国传统科学思想的封闭性(樊嘉禄:中国科学技术大学博士生)

中国传统科学思想的最典型代表当数五行说和元气(阴阳)说,而此二说最明显的特征就是具封闭性,是局限于一定认识层次内的完备思想体系。元气说博大精深,以无所不在的、能聚能散的、不生不灭的、未尝止息的“气”说明自然界一切现象。有了它,宇宙可以创生,万物可以聚散,天人可以相感,现代科学最前沿的思想无不可以从中发现渊源。五行说在说明事物的对立统一发展变化方面自成体系,上自日月五星的顺掩逆留,下至人类社会的交迭更替,一通百通。应用阴阳五行学说的中医,也没有解释不了的病。

正是这种无所谓正确或错误且包容性极大的思想体系,形成了中国传统科学思维的最大缺陷。这是一个相当完备的封闭系统,是一个“死循环”。

现代科学思想是在一系列否定之否定的过程中发展起来的。如果把“五行说”与差不多与之同时代形成的“四元素说”进行比较,就不难看出中西文化截然不同的两种特征。“四元素说”明显地带有“可证伪性”,在那里,“水”是本体论的水,而在“五行说”中“水”只是一个抽象的符号。从早期的“原子”到现代的夸克,西方科学一直在寻找万物的“本原”。元气说虽然早已有了答案,但自始至终还是那个答案。我们今天可以把元气解释为“场”或“波”,但绝不可能在“元气说”的指导下产生“场”或“波”的认识。

对磁石吸铁现象古罗马卢克莱修用原子论作过解释,磁石把周围的空气分子排开从而形成真空,铁分子乘虚而入。很显然这是错误的解释,但并不可笑,因为当后人能够检验真空的时候就能够发现其错误,就会用新假说取代之。而元气说用似是而非的“同类相感”来解释,则无从证伪。这种笼统的解释阻碍了人们进一步认识。

从墨家的衰落看中国传统科技的缺陷(陈必忠:航天工业总公司511所副研)

中国是一个地域辽阔、河流纵横、物产丰富,但灾害频繁之地。为了治灾需要有一个统一的思想。也形成了大一统的科学,它就是《易经》,用阴阳变化探求变化规律。春秋时,大一统受到严重挑战,齐国“兴渔盐之利”,发展商品经济争得霸主,后则是五霸争斗,墨家则以“兴天下之利,除天下之害”为己任,提出了“兼爱”,就是说要发展商品生产,只有这样国家民众才会富强富裕起来。墨家此时成为显学,它的“名辩”之术早于欧洲形式逻辑,它的几何理论早于欧氏几何,还有许多力学、光学知识,并把自然界作为单独的研究对象,如果照此发展下去与西方科学没有两样。但为什么盛极一时的显学后来变成了绝学呢?因为此时中国古代出现了一项划时代的发明:冶铁术。铁可广开私田,铁可在战场上争斗,法家的耕战思想在各国掀起了变法运动,促进了中国的封建大一统帝国的建立。从此西方向商品经济发展,科学思想以大分科思想为主导,以后诞生了近代科学。东方则以大一统的思想为主导领先于世界近两千年。墨家的衰落则是自然的了。

中国分裂时期,思想解放,商品经济发展,科学技术也发展起来。在南北朝时,鲁胜就把墨经找了出来,这一时期的大数学家刘徽就在墨家思想的影响下,有了极限的概念,可以说到了微积分的大门口。这说明中国传统的大一统思想一直是中国科技的主流。宋以后产生了领先于世界的宋元四大数学家,其大一统的思想倾向更为明显始终不能把自然界独立出来进行深入的研究,始终没有形成专门的形式逻辑体系,始终没有分科的思想,其次是中国古代有许多的发明创造,由于大一统思想的影响,没有进一步进行试验性的理论研究,始终停留在技术上没有总结出道理来。等到后来西方的先进技术传入之后,猛然回头,发现中国的墨经“在地窖里埋了两千多年”(梁启超语),中国科技的落后也就必然了。

“质测”思想未能发展起实验科学(刘树勇:首都师范大学副教授)

明末清初的方以智提倡“质测”研究,“质测”就是自然科学的总称。尽管如此,直到明清之际中国仍未能建立起实验科学,这是为什么呢?

首先,古代科技过于偏重实用。据统计的资料,中国古代科技成果中,实用的积分占0.8,理论的积分占0.13,而实验的积分仅占0.07。 这对实验科学的建立和发展都是不利的。吴大猷先生也认为,古代中国赢过西方的“大多是技术,不是科学”。

其次,多数知识分子只把实验类似于机械发明之类的“雕虫小技”,从主观上轻视实验研究,缺乏进行科学实验研究的动力。

再次,对于西方科学的学习态度是不够谦虚的。许多知识分子坚持“西学东源”的观点,这大大影响到我们对西方科学文化学习的效果。

第四,“质测”的研究对象同哲学的研究对象往往是混同的。这不仅影响到科学研究的精确性,而且使科学带有某些思辩的色彩。使得科学研究追求某种能自圆其说的结果,而不是理论与实验的一致,削弱了科学的实证性。

最后,就科学研究的学术背景来看,儒家的认识论是“致知在格物,格物而后致知”(《礼记·大学》)。在宋明时期,“格物致知”是指导人们体察事物进行“内省”的原则,借此指导人们对自然界的观察和认识是不妥的。

从古中国的敧器与古希腊的杠杆想到的——谈谈中国传统科学在真理性与逻辑性的方向不足

(张钟静:中国科学院自然科学史所副研)

中国智者观察天地生人、探走出了一条富有成果又极具特色的道路。其特色在于它是哲理性、象征—艺术性、程序性(技术性)和实用性的结合;其不足之处在于它不追求事物的真理性及思维与表达的明确的逻辑性。这与西方科学恰成鲜明对照。现仅从古中国的敧器与古希腊的杠杆所想到的做个对比。敧器是一种可盛水的器皿,纺棰形,器身下部有一对称的双耳供用绳提携或悬挂。用敧在井中取水,是杠杆原理(或重心原理)在起作用。

古希腊阿基米德研究了杠杆与重心问题,提出了“重心”的概念,归纳出两条杠杆平衡的公理,并在这两条公理的基础上,推证了杠杆平衡的定量的数学表达式,即“杠杆原理”。而且在他的《论方法》中明确地阐述了自己的观点。在近代科学中,不仅阿基米德的杠杆原理作为静力学基础之一纳入了科学的主流,而且他的研究方法也对16—17世纪处理物理问题的定量方法和数学方法的形成起着非常重要的作用。

再回来为器。内涵比杠杆丰富。斯宾格勒在《西方的没落》中指出。“希腊人的物理学是静力学,不是动力学。但器的平衡就不同了——它通过重心的不断运动而不断地达到新的平衡。这种静态是充满紧张的静态,使我们感到其中孕藏着动之美。这种表征在动中寻找静态、稳定的秩序过程,处处展现出动态的平衡。它不仅是艺术与技术产品表现出来,就连组织与社会关系中也表现出来。敧器确实被中国古人从哲理上,伦理上作为“满招损、谦受益”的劝戒之器而置于君王之侧。

中国古人也充分注意到敧器的艺术性。从敧器作为“艺术品”一再失传,又一再被“神思”、“创意”造成,我们也自然看到事情的另一面——中国古人没有形成“重心”概念,因而没有掌握敧器“倾、正、倒”的根本原理,甚至连是否有探索这根本原理的愿望也很少有记载。

中国古人钟情于生命现象,钟情于艺术的创造和品味,重视哲理和伦理,而弱于对无生命体运动现象的以概念方式,逻辑推理方式和数学方式的研究。面对富于进攻性的西方理性文化,这种“弱”,终于付出了惨重的代价。

对于先贤“顶礼膜拜, 不敢超越”是中国传统思想中的一大缺陷

(徐钦琦:中国科学院古脊椎与古人类所研究员)

最近一篇文章,说什么庄子之后中国再未出现过象庄子那样的人物,于是“庄子为第一人,也不幸成了最后一人”。这种思想有一定的代表性。对于先贤“顶礼膜拜,不敢超越”是中国传统思想中的一大缺陷。

庄子毕竟是数千年前的古人,我们在许多科学问题上早已超越庄子了。例如,庄子在《逍遥游》中道,“朝菌不知晦朔,蟪蛄不知春秋,此小年也。楚之南有冥灵者,以五百岁为春,五百岁为秋;上古有大椿者,以八千岁为春,八千岁为秋,此大年也。”庄子正确地提出了大年、小年的区别,说明气候变迁具有不同的周期。但是,庄子不可能认识气候变迁的规律。事实上,冥灵年长约两千年;而大椿年则长达三万贰千年。据古气候学家研究,这两种周期的气候变迁是不存在的。相反,据美国耶鲁大学的科学家研究, 在距今280 万年前, 地球上存在着以5000岁为春,5000岁为秋的“冰川年”;在不足280 万年的那段时间内,冰川年变得更长了,它以1万岁为春,1万岁为秋;而在最近的90年内,冰川年最长,它以25000岁为春,25000岁为秋。

从中国传统思维模式看中国科技发展之不足(王义勇:中国机械研究院研究员)

1968年美国的斯佩里和莱维提出,人的两个半脑分工不同,左半脑长于抽象、语言,右半脑长于形象、空间。同时提出,人有两种认识能力:左半脑司思维、理智、客观分析、为什么、时间概念强;右半脑司感觉、直觉、主观感受、是什么、时间概念弱、想象幻想。

莱维说:“美国研究生院的教学最终可能完全摧毁受训者的右脑半球”。由此可知,西方非常重视理性教育,亦即培训左脑半球。

总观,构成中国传统文化的儒释道三家,其思维模式与西方不同,皆以觉性为主。从三家的典籍看,使用右半脑的水平相当之高,如儒家提出天人合一,佛家提出梵(大千世界)我同一,道家提出生道合一,皆属精华之品,非常珍贵,国外学者常称此为东方神秘文化,有其道理。

历史发展至今,已经知道世间学问大分有二,一是艺术,研究的对象以形象为主,偏重使用觉性(感觉,直觉,叙述,描绘);二是科学,研究的对象以抽象为主,偏重使用理性(分析,综合,归纳,演绎)。纵观中国传统思维模式,理性不足,这一点,应该说是中国科技落后的重要原因。科学与艺术是人类进步的两条腿,缺一不可。未来的上策是,取人之长,补己之短,走觉性与理性阴阳和谐生生不息的道路。

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中国科技传统的缺陷(书面谈话)_古希腊论文
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