中国古代科技文化及其现代启示（上册）

中国社会科学院 汝信 李惠国《中国古代科技文化及其现代启示》是国家社会科学基金的委托研究项目，为此我们成立了课题组，现在出版的这部著作是我们课题组的一项成果。它旨在说明辉煌灿烂的中国古代传统文化具有独特的科学技术文化传统；梳理出中国历史上科学技术文化发展的脉络及其特点；通过选取对数学、天文学、农学、医药学和工程技术等学科领域发展的研究，探讨中国古代科学技术文化具有怎样独特的认识论、方法论和价值取向；揭示传统文化中的儒家文化、道家文化、佛教文化和科学技术文化的关系；考察中外文化交流对我国科学技术发展的影响，这些方面的研究可以进一步昭示我国古代科学技术文化对我们当代科学技术的发展和社会的进步有哪些启示和借鉴。在源远流长辉煌灿烂的中华文化中，科学技术文化具有重要的地位和作用，对中华文明和人类文明的发展做出了杰出贡献，产生了深远影响。在历史上，中国曾经是许多重大科技发现和发明的发祥地，在许多学科和工程技术领域都取得过杰出成就。李约瑟在其名著《中国科学技术史》序言（第一卷）中指出，“在公元3世纪到13世纪之间，中国曾保持令西方望尘莫及的科学技术水平”，“中国的这些发明和发现往往超过同时代的欧洲，特别是15世纪之前更如此”。[英]李约瑟：《中国科学技术史》第一卷总论第一分册，科学出版社1975年版，第33页。这些发明和发现推动了世界科技文明的进步，对世界人民的物质文化生活和社会发展做出了巨大的贡献。但16世纪以后，欧洲诞生了近代科学，中国的文明却没有能够产生与欧洲相似的近代科学。据英国学者罗伯特·坦普尔《中国——发明和发现的国度》一书统计，现代世界赖以建立的基本的发明创造，迄至15世纪有一半以上源于中国，这充分说明中国古代科学技术的辉煌成就，只是在15世纪之后中国科技的发展由于种种原因发生停滞而远远落后了，这是一个沉痛的历史教训。情况如表1： 中国古代科技成就的取得是与中华科学技术文化所具有的独特的传统、认识论、方法论和价值取向分不开的。梳理中国古代科学思想的独特历史道路，对其独特的观念、认识论、方法论和价值取向给予现代的科学阐释，揭示出它们对当代科学技术的发展所具有的启迪和借鉴的意义，这是我国传统文化研究不可或缺的重要内容。远在16—18世纪在中国生活的欧洲传教士们就开始注意到中国传统文化中的科学技术有其独特的传统。意大利人利玛窦在1584年的一封信中讲，中国人有自己的一套认识自然和解释自然的知识体系，其发达程度并不次于西方。18世纪一些欧洲启蒙运动的思想家莱布尼茨、孟德斯鸠、伏尔泰、休谟、狄德罗等也注意到中国科学技术的独特传统。著名科学家和科技史专家李约瑟认为，不同的古代文明中都有可称之为科学的知识传统，它对近代科学的形成具有不可忽视的作用。他认为中国文化传统中保存着“内在而未诞生的最充分意义上的科学”，强调中国科学文化传统对未来科学的意义。他非常崇尚中国传统科技文化中的有机自然观，他认为未来的科学革命，会在一种有机自然观的基础上产生。美国物理学家卡普拉把现代物理学与中国传统科学思想做了比较，认为二者在很多地方相似。耗散结构创立人、诺贝尔化学奖获得者比利时科学家普利高津（Ilya Prigogine，1917—2003年）作为“复杂科学”创始人之一指出，中国文化“具有一种远非消极的整体和谐，这种整体和谐是由各种对抗过程间的复杂平衡造成的”。协同学创立人、德国物理学家哈肯（Hermann Haken，1927年— ）说，他创立协同学是受中医等东方思维的启发，认为协同学和中国古代思想在整体性观念上有深刻的联系。他们二人主张，新的自然观将是西方和东方两种传统的综合。世界著名数学家、中国科学院院士吴文俊的研究表明，中国的古代数学和西方的数学，走的是完全不同的道路，有不同的思想方法，是两个完全不同的系统。他认为，从内容来讲，西方的数学，就是证明定理。而中国的古代数学，主要内容是解方程。代表性的作品，西方就是《几何原本》，中国是《九章算术》。整个数学的体系，西方的数学核心是推理论证，而中国数学的体系是一种为解决问题、着重具体计算的一种运算方法的体系，与西方数学的演绎体系完全不一样。西方数学体系的目标是推理论证，我们古代数学的目标是解决各式各样的具体问题。西方数学的特色是公理化，我们古代数学的特色可以叫作机械化。我们为了解决各式各样的问题，引进各式各样的算法，我们古代的数学可以说是一种算法的数学。在这种意义上，中国的古代数学也就是一种计算机的数学。在我们进入计算机时代，这种计算机数学或者是算法的数学，刚巧符合我们时代的要求，符合时代的精神。所以从这个意义上来讲，我们最古老的数学也是计算机时代最适合、最现代化的数学。中国古代和西方两种不同类型的数学，走的是不同的道路，有不同的体系，这两种不同的体系都有它非常成功之处，各有各的优点。现在，我们当然要兼容两家之长，要优势互补。吴文俊：《计算机时代的东方数学》，见路甬祥、郑必坚主编《世纪机遇——中国科学与人文论坛演讲录》第1辑，高等教育出版社2004年版，第183—194页。在本书第一章中董光璧教授总结说，中国科学文化传统对于新科学范式的建立会有某种启迪。生成论的自然观、比类互补的逻辑推理和模型化的理论构造，可望对未来科学有所补益。在自然观方面，虽然构成论使现代科学取得了巨大的成功，但基于构成论的思维方式也遇到了很大的困难。早在20世纪50年代德国物理学家海森伯格（Werner Karl Heisenberg，1901—1976年）就主张在粒子物理学研究中放弃构成论而采用生成论，尽管当今的大多数物理学家仍然沉迷在构成论的迷雾之中，但从构成论向生成论转变的趋势已成定局。在逻辑推理方面，虽然形式逻辑体系作为科学推理的基础迄今还没有发生动摇，但科学理论中的诸多悖论无疑表明了其局限性。以归纳法和演绎法为支柱的逻辑体系只包含了从特殊到普遍和从普遍到特殊的推理，需要补充从特殊到特殊和从普遍到普遍的推理，中国传统科学所普遍使用的类比推理和互补推理恰好能弥补形式逻辑的这种缺失。在理论构造方面，虽然公理化一直作为众多科学家追求的目标，但美国数学家哥德尔（Kurt Gödel，1906—1978年）的不完全定理实际上已摧毁了这一理想，模型化重新成为理论建构的主要方法的时代已经到来。英国天文学家沙里斯（M.Shallis）1985年在《复活》（Resurrection）第109期上发表题为《新科学的诞生》（“The Birth of a New Science”）的文章，主张新科学应是合乎伦理道德的科学。尽管建立新科学的中心尚未找到，但他认定了前进的目标，他说：“你若问，是否有什么迹象表明，这样一种新科学将要问世，我的信念是：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污秽的西方，朝着神圣的东方前进!唯有到那时，我们才算达到了一个新的转折点……不管怎样，重新面向东方是可能的。但是改变方向的代价将是巨大的和创伤性的。”中国文化价值的精髓是“和谐理念”和“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。当代科学技术文明的困境要求科学与人文精神相结合。科学史家萨顿早就发出“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，那么中国伦理价值科学化就是必要的，给科学注入价值，以使科学精神和道德理想结合起来。近一百年前，国学大师王国维在《观堂别集·国学丛刊序》中就讲道：“中西之学，胜则俱胜，衰则俱衰。风气既开，互相推动。且居今日之世，讲究今日之学，未有西学不兴而中学能兴者，亦未有中学不兴而西学能兴者。”百年后的今天，中学与西学、东方与西方、世界各国各民族的文化之间，相互学习、相互启发、相互借鉴、相互促进、共同繁荣，已开始成为科学技术和文化发展的大趋势。我们课题组在研究过程中获得的共识和遵循的基本理论原则是：第一，实事求是，不赶时髦。我们坚持研究工作必须贯彻历史唯物主义原理，坚持实事求是的原则。“一切划时代的体系的真正的内容都是由于产生这些体系的那个时期的需要而形成起来的”。《马克思恩格斯全集》第3卷，人民出版社1960年版，第544页。任何一种思想和观点归根结底都是在一定历史条件下，为解决当时的问题而形成的，绝不能将古人的思想观点现代化，任意加以拔高。一个时代的科学，不但隶属于这个时代的传统，包括其自身的方法、价值和积累的知识在内，而且隶属于它的那个历史时代。本书不是论述中国科学技术的历史，而是通过历史材料的研究，总结提炼出我国古代科学技术文化发展的独特传统及其认识论、方法论和价值取向。因此，研究中遵循的是，论为主线、史为辅线、史论结合、以史证论、论从史出的基本原则。每一观点，都要有确凿的历史事实为依据。第二，文化多元论，科学一元论。要坚持文化多元论科学一元论的观点。历史上，自然科学知识是分别在不同国家和民族的不同社会文化背景下发展起来的。古代埃及、巴比伦和希腊，中世纪的阿拉伯文明都对人类文化和科学技术的发展做出了贡献，自欧洲文艺复兴时代以来，许多国家的科学技术发展都是在与文化变革的交互作用下进行的。每个国家的科学技术进步和文化的创新都各有其特点，但都对人类所共有的科学大厦做出了贡献。我们要系统研究各国的经验，博采各国所长。我们既要看到科学是无国界的，比如科学的原理和公式，对每个国家来说都是一样的，是人类文明共同的成果和财富，它跨越各种文化的界限，将为越来越多的人所共有，同时还要看到每个国家独特的文化传统、价值观、思想和行为模式将构成其科学文化的各自独特的方面。正是各国文化传统的独特方面，决定了其独特的文化基因，进而将能促进其形成重要的文化优势。第三，继承传统，改革创新。继承传统与改革创新相结合。世界上任何一种文化都需要发展变革。无论是从历史来讲，还是从现实来讲，没有文化的发展更新，就没有民族本身的发展进化。传统既有积极的一面，又有消极的一面，不能把它绝对化。只有发展传统才能维护传统，必须明确，文化传统和传统文化是两个不同的概念，文化传统是应该发展的，而传统文化是应该保存的。中国古代科学技术文化传统中蕴含的伟大的古老智慧，我们去研究它，绝不是为了说明中华民族历史上多么辉煌，我们研究它们，是为了深入发掘它的伟大价值，对于当代的意义，并给予现代的科学阐释，从而继承和弘扬它，以发展21世纪中国的创新文化，增强民族的文化自觉，即形成—种民族文化自觉的意识，民族文化自尊的态度，民族文化自强的精神，激发广大人民的创新热情和培育广大人民的创新能力。古老的智慧，只有赋予它以现代的内容与形态，才会被广大人民群众所掌握，才会变成推动社会进步的伟大物质力量。第四，弘扬民族文化自觉，借鉴国际经验。任何民族在其现代化发展道路上，都必须唤起自己的民族文化自觉，在现代化的发展进程中，创造性地继承与发展自己民族的优秀文化。中华民族古代文明凝结了中华民族世世代代的智慧与理论成果和实践成果，中华民族在世世代代的历史发展中不断地从中吸取思想的智慧，应对世事变化。今天，中国现代化建设也要不断吸收历史智慧，继承与弘扬它，激发广大人民的创新热情和培育广大人民的创新能力。要有—种文化自觉的意识，文化自尊的态度，文化自强的精神，同时，也要看到每个国家和民族都有自己独特的文化传统和伟大的智慧。中国古代科技成就的取得是与中华文明特别是汉唐至宋元时期中华文明对世界文明具有一种开放的心态、广阔的胸怀和强大的吸纳力分不开的，中国古代科学技术不仅对人类文明的发展做出了巨大贡献，而且在其历史发展中不断地吸纳了世界各国的科技文化成果。重视中外文化交流也是我国古代科学技术文化传统的重要方面。它给我们的重要启示是，我们要有高远的全球视野，虚心学习各个国家和民族的伟大智慧。我们只有系统研究各国的经验，博采各国所长，才能充分吸收人类文明的科学成果。近现代科学技术主要源于古希腊传统的数理科学，采取的是一条与中国传统科学技术不完全相同的进路。明末以来，近代科学在西方取得了长足的进步，然而中国却没能跟上世界科技发展的步伐，近代科学在中国的传播和发展，经历了艰难曲折。其原因，既有封建王朝的自大心理、僵化思想、封闭心态和锁国政策，也有文化传统上的抵触和冲突。建设21世纪具有中国特色的有利于科技发展的创新文化，还必须充分借鉴和吸收世界各国创新文化发展中的经验和有益成果。每个国家和民族都有自己独特的文化传统和伟大的智慧。多元文化的共存和并茂，各种文化的相互尊重、相互交流、相互学习、相互融合，是创造一个美好和谐世界的前提和基础。我们弘扬中华传统文化的伟大智慧，同时要虚心学习各个国家和民族的伟大智慧。世界上每个国家和民族都是平等的。历史上，古代埃及、巴比伦和希腊，中世纪的阿拉伯文明都对人类文化和科学技术的发展做出了贡献，从欧洲文艺复兴时代以来，意大利、英国、法国、德国、俄国、美国和日本的科学技术发展都是在与文化变革的交互作用下进行着。每个国家的科学技术进步和文化的创新都各有其特点，但都对人类所共有的创新文化的发展做出了贡献。我们要系统研究各国的经验，博采各国所长。我们既要看到一种国际性的创新文化的核心内容正在出现，它跨越各种传统文化的界限，将为越来越多的人所共有；同时要看到每个国家独特的文化传统、价值观、思想和行为模式将构成创新文化的各自独特的方面。正是我国文化传统的独特方面，决定了其独特的创新文化，它将成为我国创新优势和竞争优势的重要源泉，进而将能促进其形成重要的专业化优势。我国可以充分发挥优秀的中华传统文化赋予我们的独特文化优势，不断创新我国的产品和服务。优秀的中华文化传统是我国确立创新优势和竞争优势的重要源泉，对此，我们必须要有充分和足够的认识，我们要树立高度的民族文化自觉，加强中国创新文化的建设，培养中华民族的创新意识，构建和倡导具有中国特色社会主义的创新文化体系，增强我们的民族自信心，振奋民族精神，激发民族创新活力。我们认为，中国古代优秀的科学技术文化传统是21世纪创新文化建设的一个重要的文化资源，有必要对它们进行深入的发掘和系统的整理，并通过创造性的历史转换，来充分吸取中华文化的精华，继承和发展民族的智慧，把其中的积极因素转化为今天我国社会主义创新文化建设的宝贵财富。这对于21世纪中国和世界科学技术的发展具有重大的价值。我们这个课题是一项跨学科的综合性研究，涉及内容较为广泛，课题的完成有赖于来自不同单位的各方面专家的通力合作。课题组成员都是本书所涉及的各个学科领域的专家，充分尊重每位专家的研究成果和见解，保持每位专家的独特的研究和写作风格，是我们课题组遵循的一个原则。在此书付梓之际，我们十分感谢并深切怀念课题组的两位顾问——中国科学院院士席泽宗教授和著名哲学家、中国传统文化大家任继愈教授。席泽宗教授在逝世前一个月，还参加了课题组召开的研讨会，并热情洋溢地做了两个多小时的学术演讲，这是他生前的最后一次演讲。我们根据录音整理成文，收入本书。我们还要感谢中国社会科学院的曹启璋女士和本书的责任编辑中国社会科学出版社的黄燕生女士、王琪女士，她们参加了课题组的许多工作，为本书的出版付出了辛劳和智慧。本书各部分的作者如下：前言 中国社会科学院 汝信 李惠国演讲 中国传统文化中的创新精神 中国科学院院士 席泽宗绪论 科学技术与人类文明进化 中国社会科学院 李惠国第一章 中国古代科技文化传统 中国科学院自然科学史研究所 董光璧第二章 中国古代科技文化的孕育和形成——先秦诸子 中国社会科学院哲学研究所 刘丰第三章 中国古典数学的发展路径、方法论和价值取向 中国科学院自然科学史研究所 郭书春第四章 中国传统天文学的独特体系 中国科学院大学人文学院 宁晓玉第五章 中国古代农学的认识论、方法论和价值取向 中国农业大学 杨直民 张法瑞 张湘琴第六章 中国古代医学的认识论、方法论和价值取向 中国中医科学院 张志斌 郑金生 张洪林第七章 中国古代工程技术的认识论、方法论和价值观研究 中国科学院大学 李伯聪第八章 中国古代名辩学奠定了科学发展的逻辑基础 中国社会科学院哲学研究所 刘培育第九章 中国古代科技转型期——明清时代的科学与哲学 中国科学院大学 尚智丛第十章 儒家文化与科学技术 厦门大学哲学系 乐爱国第十一章 道教文化与科学技术 四川大学道教与宗教文化研究所 盖建民 孙伟杰第十二章 佛教文化与科学技术 上海师范大学 李申第十三章 中国古代的科学政策 上海师范大学 李申第十四章 中外文化交流与科学技术的发展 中国社会科学院科研局 孙晶

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