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第8章
古代科学的成就

横向比较来看,东西方的理论在四大文明古国的时代差别还不是很大。在历史的开端,东方世界与西方世界一同在迷雾中艰难探索。为了促进人与人之间的交流,智慧的先人们首先发明了文字和数字。东方的方块层层叠叠,西方的字符弯弯绕绕,它们共同构建起了人类文明的地基。在拥有了语言和数字之后,人类开始试着丈量世界,手中样式各异的测量工具不住叩问着天有多高、地有多厚。早期科技为人类在氤氲迷雾中点亮了一盏油灯,而当人们仰望星空,苍穹之上是更辽阔的未知。人类不由得开始思考宇宙和人生,对宇宙现象做出了种种猜测性的解释和预报。

东西方默契的步伐至古希腊时期戛然而止。自从古希腊哲学诞生之后,人们在解决问题的方法上引入了还原论思维方法。在理论描述上,通过引入数学,尤其是几何理论的精确描述方法,人们极大地推动了复杂问题的解决。在无数构想与失败的实验中,经纬仪初现雏形;机械装置的水钟昼夜不停嘀嗒报时;太阳、月亮与地球在几何的构建下不再遥不可及。面对足下神秘的蓝色星球,科学家们在天文学领域的研究依旧步履不停,划分出赤道与两极;五个地带从四季如春跨入终年积雪,慵懒抖落阔叶与针叶;本初子午线划过格林尼治,聆听泰晤士河河浪拍岸。

当商业发达的西方昂首阔步向着实践与理论相结合的目标进发之时,囿于小农思维的东方世界仍在实践与理论相割裂的囚笼中徘徊不前。彼时的东方依然侧重于系统观的哲学,停留在古文明时期建立的理论学说上,仅在具体应用过程中略有一些进步。就这样,东西方的思维差距逐渐拉开,东方与西方就此走上了不同的文明发展道路。在这一章中我们将重点进行一些比较研究。

1.古代文明的成果

文字记录文明

人类发明文字是一个重大的里程碑,它极大地推动了人类文明的发展。文字是用符号来记录语言的一种方式,它允许人们记录下自己的想法、经历和知识,并将这些信息传递给其他人。

文字的发明对科学的影响非常显著。首先,文字使得人们可以更有效地记录和传递科学信息。在文字出现之前,人们只能口头传递信息,这不仅效率低下,而且容易混淆或遗忘。文字的发明使得人们可以把科学信息记录下来,并且可以被多个人同时阅读和理解。这大大提高了科学信息的传播效率,促进了科学的发展。

其次,文字的发明促进了科学知识的积累。文字的出现使得人们可以把自己的科学研究记录下来,并且可以供后人阅读和研究。这使得人类对自然界的认识变得更加深刻,也促进了科学知识的不断积累。

最后,文字的发明还促进了科学领域的学术交流。文字的出现使得人们可以通过书面方式进行学术交流,并且可以跨越地域和时间进行交流。这使得不同地方的科学家可以相互分享科学研究的成果和经验,促进了科学的快速发展。

楔形文字

楔形文字是由苏美尔人所创,演变自象形文字。英语为cuneiform,源于拉丁语,是由cuneus(楔子)和form(形状)两个单词构成的复合词。

楔形文字的雏形产生之时,多为图像符号,写于泥版上,少数写于石头、金属或蜡版上。公元前3200年到公元前3000年是楔形文字的早期发展阶段,它只被少量使用。公元前2600年前后,楔形文字使用量增加。公元前500年前后,楔形文字成了西亚大部分地区通用的商业交往媒介。楔形文字一直被使用到1世纪前后失传了,19世纪以来才被陆续译解,形成了一门研究古史的学科——亚述学。

楔形文字传播的地区主要是西亚,两河流域其他民族也使用了这种文字。公元前1500年前后,苏美尔人发明的楔形文字已成为当时国家交往通用的文字,连埃及和两河流域各国外交往来的书信或订立的条约都使用楔形文字。后来,由于商业的发展,伊朗高原的波斯人对美索不达米亚的楔形文字进行了改进,把它逐渐变成了先进的字母文字。

象形文字

古埃及象形文字逐渐形成于公元前3500年,是一种被称为圣书体的象形文字。这种文字是人类最古老的书写文字之一,多刻在古埃及人的墓穴中,以及纪念碑、庙宇的墙壁或石块上,所以被称为“圣书体”。1799年,法军上尉皮耶-佛罕索瓦·札维耶·布夏贺在尼罗河三角洲的港口城市罗塞塔发现“罗塞塔石碑”。石碑上刻有三种文字,分别是圣书体、世俗体和古希腊文。历史学家们一直无法破译“圣书体”的内容,直到1822年法国学者商博良第一个理解到,一直被认为用形表义的埃及象形文,原来也是具有表音作用的,这一重大发现成为解读所有埃及象形文的关键线索。

印章文字

在公元前20世纪,古代印度河流域已出现文字,大多刻在石头或陶土制成的印章上,因此被称为印章文字。已发掘的印章共有2 000多枚。其中很多符号是象形的,可能还处在象形文字阶段,但又因有表音节和重音的符号,所以也被认为是向字母文字过渡的表音文字。

印章多用皂石、黏土、象牙和铜等制成,大多雕有不超过20个铭文,其上还有许多形象生动的浮雕,其题材主要是当时常见的动物,古代印度河流域人民狩猎、航行、娱乐等情景,以及宗教神话内容。

目前共发现这种文物2 500种左右,文字符号共有400~500个。这些符号一般由直线条组成,字体清晰,基本符号有22个。在印章上还有雕画,这种雕画和文字是什么关系还不清楚,根据学者推测,这些铭文可能是印章主人的姓名和头衔等,雕画可能是他们崇拜的事物。这些印章本身就是一种雕刻艺术,反映了当时人们丰富的社会生活和思想内容。

甲骨文

甲骨文是中国的一种古老文字,又称“契文”、“甲骨卜辞”、“殷墟文字”或“龟甲兽骨文”。我们能见到的最早的成熟汉字,主要指中国商朝晚期王室用于占卜记事而在龟甲或兽骨上刻记的文字,是中国已发现的最早的成体系的文字。

甲骨文具有对称、稳定的格局,具备书法的三个要素,即用笔、结字、章法。从字体的数量和结构方式来看,甲骨文已经是有了较严密系统的文字了。汉字的“六书”原则,在甲骨文中都有所体现。但是其原始图形文字的痕迹还是比较明显,象形意义也比较明显。2017年11月24日,甲骨文顺利通过联合国教科文组织世界记忆工程国际咨询委员会的评审,成功入选《世界记忆名录》。

甲骨文最早被河南安阳小屯村的村民找到,当时他们还不知道这是古代的遗物,只当作包治百病的药材“龙骨”使用,把许多刻着甲骨文的龟甲兽骨磨成粉末,浪费了许多极为有价值的文物。后来,晚清官员、金石学家王懿荣于清光绪二十五年(1899年)治病时从来自河南安阳的甲骨上发现了甲骨文。百余年来,当地通过考古发掘及其他途径发现的甲骨已超过154 600块。此外,在河南其他地方、陕西等地也有甲骨文出现,年代从商晚期(约公元前1300年)延续到春秋。

技术革新文明

随着时间的推移,系统的制造和实用技术逐渐形成了。在希腊语中,“技术”一词表示“如何制造事物的知识”,包括建筑等活动。

17世纪第一次出现在英语中时,它仅用于表示对应用艺术的讨论,后来这些“艺术”本身逐渐成了指定的对象。到20世纪初,除了工具和机器之外,该术语还包含了越来越多的手段、过程和想法。到21世纪中叶,技术被定义为“人类试图改变或操纵其环境的手段或活动”。甚至如此宽泛的定义也受到了观察家的批评,他们指出,区分科学探究和技术活动的难度越来越大。

从本质上讲,技术是创造新工具和工具产品的方法,而制造这些人工制品的能力是类人物种的决定性特征。其他物种也会制造用品:蜜蜂建造精致的蜂巢来存放蜂蜜,鸟类筑巢,河狸建造水坝。但这些属性是本能行为模式的结果,不能根据快速变化的环境而变化。与其他物种相比,人类不具备高度发达的本能反应,但具有系统地、创造性地思考技术的能力。因此,人类可以以其他物种无法实现的方式创新并有意识地改变环境。猿有时会用一根棍子从树上捶打香蕉,但人们可以把棍子做成切割工具,取出一整串香蕉。在两者的过渡过程中,第一个类人物种原始人出现了。凭借制造工具的天性,人类从一开始就是技术专家,而技术的历史涵盖了人类的整个进化过程。

在使用理性能力来设计技术和改变环境时,人类已经攻破了除生存和财富生产之外的问题,而这些问题通常与今天的技术术语相关联。例如,语言技术涉及以有意义的方式操纵声音和符号;同样,关于艺术和仪式创造力的技术代表了技术激励的其他方面。

社会推动技术创新

在技术创新中,必须有社会参与的三个点:社会需求、社会资源和有同情心的社会风气。如果没有这些因素中的任何一个,技术创新就不太可能被广泛采用或成功。

人们必须强烈感受到社会需求,否则不会准备将资源投入技术创新。需要的东西可能是更高效的切割工具、更强大的起重装置、节省劳力的机器,或者使用新燃料或新能源的手段。另外,军事需求一直为技术创新提供动力,比如对更好武器的需求。在现代社会,需求是由广告产生的。无论社会需求的来源是什么,都必须有足够多的人意识到这一点,以便为能够满足需求的人工制品或商品提供市场。

社会资源同样是成功创新不可或缺的先决条件。许多发明之所以失败,是因为无法获得对其实现至关重要的社会资源——资本、材料和技术人员。列奥纳多·达·芬奇在笔记本中写满了关于直升机、潜艇和飞机的想法,但由于缺乏某种资源,这些想法很少能达到模型阶段。资本资源涉及剩余生产力和能够将可用财富引导到发明者可以使用它的渠道的组织。材料资源涉及适当的冶金、陶瓷、塑料或纺织物质的可用性,这些物质有助于实现新发明所需的任何功能。熟练技术人员这一资源意味着存在能够构建新工件和设计新工艺的技术人员。简而言之,一个社会必须充分利用合适的资源来维持技术创新。

2.和而不同

中西哲学

中西哲学的比较有着一概而论的风险,甚至并非所有西方哲学家都承认中国哲学是真正的哲学。当然,若是以西方哲学产生的社会环境和发展模式为基准,中国的哲学思想必然与之不同。但比较的方法也会带来与众不同的视野。

其中一种视角是从中西哲学的源头开始,将老子的“道”与赫拉克利特、巴门尼德的“道”相对比。老子的“道”最为抽象,代表着有和无以及动和静的统一;相较之下,赫拉克利特和巴门尼德的“道”更具体明确,涉及一和多、对立面斗争与同一,以及现象与本质的区别。对于“道”的不同理解突显了先秦自然哲学的抽象性和古希腊自然哲学的具体性。

以钱穆、唐君毅和冯友兰为代表的儒家人文主义则侧重于儒家传统价值之中天、地、人的贯通,这种贯通超越了非此即彼的二元的哲学,也超越了西方哲学中常见的人类中心主义以及对工具理性的推崇,或可在现代的语境中重新反思思想传统之不同。

近年来,中西比较研究的主题也在不断拓展,包括哲学、宗教、艺术、文学、数学等方方面面,引导我们从不同角度理解文化多样性和跨文化对话。

中医与西医

1840年,中国受西方列强侵略,随之西方医学流入中国,关于中西医谁优谁劣的争论于1851年开始。中国出现许多人士主张医学现代化,中医学受到巨大的挑战。同属中国医学体系的日本医学、韩国的韩医学亦是如此。中西医论争持续时间长、波及范围广,在论争过程中,中西医论争与其他论争交织进行,且学理论争与生存抗争相结合。中西医论争不仅是医学界内部的论争,更涉及西方科学与中国传统文化之间的论争,其实质是中西文化的论争。

中医中药在中国古老的大地上已经有了几千年的历史,经过几千年的临床实践,人们证实了中国的中医中药无论是在治病、防病上,还是在养生上,都是确凿有效、可行的。在西医传入中国之前,我们的祖祖辈辈都用中医中药来治疗疾病,挽救了无数人的生命。中医对疾病的治疗是宏观的、全面的。中医是相对西医而言的。在西方医学流入中国以前,中医基本不叫中医这个名字,而是有独特且内涵丰富的称谓。

2003年“非典”以来,中医经方开始呈现复苏迹象。目前在中国,中医的传统疗法仍然是治疗疾病的常用手段之一。在国际上,针灸引起医学界极大兴趣。针灸已被证实在减轻手术后疼痛、怀孕期反胃、化疗所产生的反胃和呕吐、牙痛方面是有效且副作用极低的。然而,关于它对慢性疼痛、背部疼痛以及头痛的功效,数据显示出模棱两可或者具争议性的结果。世界卫生组织认为,很多针灸和一些草药的有效性得到了科学双盲研究的较强支持,但是对于其他的传统疗法还需要进行进一步研究,而且不能忽视未经研究的传统疗法存在的危险性等问题。世界卫生组织在2002年5月26日发表“2002—2005年传统医药研究全球策略”,邀请全球180余国将替代医学纳入该国的医疗政策。

20世纪90年代,现代中医基础理论的原始创新和革命开始了。中医新哲学观涉及整体观、辩证观,以及新挖掘出的中医第三哲学观——相似观(分形论)。2018年10月1日,世界卫生组织首次将中医纳入其具有全球影响力的医学纲要。新纳入的中医传统医学的相关信息被写入第11版《全球医学纲要》第26章,该章主要阐释传统医学的分类体系。这一纲要于2022年起在世界卫生组织成员国实施。

3.古代科学的衰落

在古希腊罗马时代结束时,科学和自然哲学为什么会发生显著衰退,科学史家长期以来一直对这个问题存在着争议。甚至关于有些事实,人们的意见也不完全一致。有人认为衰退从希腊化时代就开始了,也有人认为是到古希腊罗马时期才开始的。当然,并非所有的科学活动和自然哲学活动都在古希腊罗马时期以后就停止了。实际上,古代科学此后似乎仍有动力向前推进。图8.1为古代科学发展的时序图。

图8.1 古代科学发展的时序图

注:以时间正序排列,图展示了公元前4000年至1500年的科学发展历程,图左边是东西方科学发展史上产生的成就,右边是东西方文明发展史上诞生的伟大科学家和关键事物。图中标蓝色的是中国的科学家及成就。

一般来说,随着时间的推移,社会的总体活力会有所降低,科学创新水平会有所下降。在这段时间,脑力劳动渐渐趋向墨守成规,人们鲜少发现新知识。在这样的背景下,一代又一代人只是热衷于进行编纂和注释。以往积极进行科学探索的那股劲头儿似乎消失了,甚至连保存过去知识的想法也没有了。不仅如此,人们甚至怀疑起知识的可靠性,巫术和种种歪门邪道开始大行其道。希腊科学成就只体现它的希腊和希腊化模式中的那些主旨和精神,而后便逐渐消失不见了。

至于为什么会发生这种衰落,人们提出过好几种猜想。

科学与社会生活的脱节。 其中一种观点认为,科学和科学活动在社会生活中没有清楚地显示其作用。科学在古代世界与社会联系甚少,组织极其松散,因而几乎不存在得到社会支持的思想条件和物质基础。科学家或自然哲学家往往难以谋生。在希腊化时代,科学和自然哲学与哲学本身的历史性分离,进一步使科学活动几乎失去了任何社会作用,从而加速了科学与自然哲学的边缘化。

科学与经济发展的分离。 另一种与上述看法有关的观点,把发生这种衰落的原因归于经济与科学和技术在古代的长期分离。在奴隶制社会,劳动力成本相对较低,人们会觉得用不着自然知识,不愿雇用科学家,也不愿向应用科学投资。换言之,自然知识没有得到应用的机会,也就无从谈起发挥科学的社会作用和得到社会支持。

不可撼动的宗教权威。 历史学家还提出了一种很有说服力的观点,认为各大宗教派别的活跃极大地削弱了古代科学传统的权威性和重要性。许多宗教派别或多或少都存在一些反智主义倾向,从而形成了宗教与传统科学知识在智识和精神上相互竞争的局面。

在当时,希腊有供奉专司人旺物丰的女神得墨忒耳的教派,埃及有供奉女神伊希斯的教派,都是信徒如云。罗马皇帝的臣属中间流行密特拉教,那是一个供奉波斯神话中光明之神密特拉并在后来转向神秘主义的教派,其信徒中传播的是些秘不外传的、不可思议的占星术和天文学知识。当然,其中最为成功的,还要数从犹太教中演化出来的新教派——基督教。313年,基督教得到官方认可,337年罗马皇帝君士坦丁改信基督教,391年罗马帝国宣布基督教为国教,这些都表明了基督教会在社会化和体制化两方面都取得了极大成功。

专家学者中有人争论基督教对古代科学是否有过积极影响。基督教的神学意味很浓,注重人的宗教生命,强调神的启示、死后的生命和基督二次降临救世。所以早期的教会和教会领导人物在传教的时候,一般都会对异教文化流露出或多或少的冷漠、怀疑或敌意,对于科学和自然哲学更是如此。举例来说,奥古斯丁(354—430年)对自然哲学和古希腊的哲学观点多持有批评态度,认为它们与基督教信仰不一致。在更为世俗的层次上,教会在古代文明中组织严密,在社会的各个方面都显示出令人生畏的组织力量。教会各级领导和管理机构可以提供就职和晋升机会,这自然会吸引不少有才干的人。曾经的他们也许会投身亚历山大城的博物馆或献身于科学,但此时都不约而同地迈入了教会的大门。

为什么没有发生工业革命

技术史学家还提出过这样一个问题:“古代为什么没有发生工业革命?”对于这个问题,我们可以做这样的简单回答:没有那种需要。那个时代的生产模式和以奴隶劳动为基础的经济足以按照当时的发展状况继续维持,把利润当作追求目标的资本主义观念在当时简直是不可理喻的。因此,为了利润而掌握大规模生产技术的想法是不可能存在的,工业革命也就失去了发生的契机。

在古代,人们很难想到要进行工业革命。亚历山大城在公元前3世纪末以后经历了多次重大冲击。在公元前270年至公元前75年期间,罗马共和国与埃及托勒密王朝进行了政治和军事争夺,最终罗马将领庞培夺回了亚历山大城。在这个过程中,城市大部分遭毁。基督教卫道士很可能在4世纪又大量焚烧过书籍,在约4世纪中叶甚至发生了基督教徒杀害异教徒希帕蒂亚的严重事件。希帕蒂亚是亚历山大城博物馆已知的第一位女数学家,也是该馆已知的最后一位拿薪俸的研究人员,后来连存在了7个世纪的博物馆也就此关门。此后,首批到来的伊斯兰征服者又对亚历山大城博物馆的残存部分进行了洗掠。在其他地方,信仰基督教的拜占庭皇帝查士丁尼于529年下令关闭了雅典柏拉图学园。

西方的高歌猛进

中国古代的早期科学没有形成完整的理论体系,这是因为古代中国人大都不能把理论和实践结合起来,因为一般所谓士大夫都把实际工作看作卑贱的事。朱熹说过,唐朝医生孙思邈是一个好学深思的文人,但因为行医,就被贬入方技之列,这是十分令人惋惜的事。古代中国学者的工作主要属于纯思辨的性质,而从事制定历法和观测天文的人,则在工作中总是以经验为重,不注重著书立说和建立理论体系。

这种理论研究和经验研究相割裂的状态,差不多是具有严格等级区分的农业文明社会的一个特点。在18世纪产业革命以前,科学在一些商业发达的文明社会里是受到大力提倡的,如古希腊和文艺复兴时代那样的商业文明社会。

撇下踽踽前行的东方的西方一路高歌猛进,在各个领域不断寻求着突破与新生。古代科学由夏入秋,一派丰收景象。经历一整个盛夏恣意生长后的枝繁叶茂,终是硕果累累。

数学的根基深入地心,坚不可摧。欧几里得构建起筋膜,阿基米德与阿波罗尼奥斯填充其骨肉。东方世界传送锦囊,促成了通用数系和代数学的诞生。数学的力量甚至推动了天文学和力学的发展,成为解密的密钥。

天文学的收获如群星璀璨耀眼,人类仰望星空的疑惑得到了部分解答。古希腊人对恒星的运行进行了大量观察,并做了记载;人们对地球与太阳系的了解更加深入;天文学的诸多事件得到测定与预言……此时的天文学已经确立了正确理论的开端,天文学研究方法与研究方向和近代相契合。

化学变得更加科学。中世纪的炼金术幻梦亦推进了化学的成长,化学在很长的一段时间里依然保持着其古旧特性,缓慢但坚定地前行。

至此,人类已在混沌如鸡子的宇宙中行走了数千年,古代科学日渐面带倦容。也许是宗教俘获人心,也许是科学逐渐与社会发展脱离,抑或是科学的实际效益不尽如人意,古代科学衰落的原因至今仍不为世人所知。今天我们可以确定的是,古代科学燃尽了往日的冲劲,逐渐步履蹒跚、销声匿迹。科学的再度觉醒,延宕至数世纪后。在经历了混沌无知的几个世纪以后,古老的科学传统终于再次复兴,且得到了极大的发展。 cIeAuz1NFp6s3zOiYNsuaNA1rjQtUIgbCHfmnKRXMNTRanvhCbq9/xMpgxmHEnmb

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