很長時間以來,“中國古代究竟有沒有科學”一直是個頗具爭議性的話題。
學術界對此分為兩派:一方認為中國古代有“農醫天算”四大學科,這些當然都是科學;另一方則認為現代科學是從古希臘科學發展而來的一套知識系統,而中國的知識體系與之關系很遠(甚至沒有關系),自然不算科學。
其實,這場爭議的核心在于“如何理解科學”。眾所周知,現代科學有“做拷問型實驗”和“普遍使用數學”這兩個特點。如果以此為標準來看,古希臘實際上也不符合,但學術界卻從沒有人否認古希臘有科學,究其原因就是因為一般認為古希臘科學是現代科學的一個源頭。
很明顯,我們沒辦法對科學下一個十分精確的定義,只能從與現代科學的血緣和傳承上來認定古代的科學,用哲學家維特根斯坦的理論說,科學概念是一個家族類似。以此推理的話,就應該存在多種科學系統和科學發展模式,而中國古代科學就是其中頗具中國特色的一種。
追本溯源,中華文明本就擁有自己的“科學樹”
在古漢語中,科學本指的是科舉之學,和現代的科學完全不是一個概念。如今,從現代科學的含義來理解“科學”這個詞匯,“科舉之學”的含義完全可以擱置一邊。
科學(science)一詞,源于拉丁文的scio,其本義是“知識、學問”。19世紀以后,在歐洲逐漸出現了現代的科學概念。漢語中,現代科學的概念來自日本,明治維新時期,日本人借用科的本義“分科”,把science翻譯為“科學”,即分科之學。晚清名士康有為、嚴復、王國維、梁啟超等人已經開始使用這個詞。而后“科學”二字在中國漸漸廣泛運用,現代科學的理念也開始逐步深入。
也正是由于這一原因,很多學者認為,近代科學這個“蘋果”是西方文明之樹結出的果實,不可能從中國文明的“桃樹”上結出來,在科學從日本引入中國之前,中國并不存在近現代意義上的科學。不仔細探究,這種說法似乎很有道理,但深入思考一下,恐怕不能這么武斷:如果說,中華文明的花園里本來就有自己的“蘋果樹”呢?
事實上,“農醫天算”這四大學科及相關知識體系就是中國自己的蘋果樹和科學樹。這些古代的科學連同中國古代的技術成就,構成了中國古代極為豐厚的科學文化,它們以其獨特的智慧和創造力,為人類文明的發展作出了不可磨滅的貢獻,同時也是構筑中華民族文化自信的重要基礎:雖然中國直到近代中國才受到現代科學技術的洗禮,但在中華文明數千年的發展歷程中,不管是科學、還是技術,都從來不曾缺位,它們始終是古老中華文明極為重要的組成部分之一。
燦若星河,先賢成就不可勝數
中國古代的眾多科學技術成就,不僅是歷史的驕傲,也展現了中華民族的創新精神和實踐能力,更是文化自信的源泉。將中國的千年科學文化與文化自信結合起來,就是要讓我們深刻認識到,中國古代的科技成就不僅是我們今天科技創新的重要營養,更是文化軟實力的體現。
很多人都知道,我國古代有四大發明——造紙術、印刷術、火藥和指南針,它們不僅推動了中國社會的發展,加速了全球的文化交流和科技進步,更對世界文明產生了革命性的影響——但中國古代的科技成就,并非僅有這些。在我國歷史長河中,有很多科技成就連同古代科技先賢的名字,如明星般熠熠生輝。
春秋末期到戰國初期,被稱為“百科全書式”學者的墨子,進行了有可靠記載的光學實驗。在小孔成像實驗中,墨子發現了光的直線傳播,提出了關于光、影、射、像等概念的定義,并系統論述了光與影的關系、小孔成像、平面鏡、凹面鏡、凸面鏡的成像原理等。李約瑟在評價墨子光學研究中的成就時提到,墨子的光學體系“比我們所知的希臘的為早”“印度亦不能比”。
墨子的成就不僅在光學領域,在其他很多領域,他也成就卓著。比如,他提出了杠桿原理,給出了力的定義;他還首先提出了關于“倍”“圓”“正方形”等定義,并對十進制算法有比較完整的總結;此外,在工程技術領域,墨子創造的攻城器械、防御工事及一些工具的營造方式,在他所處的時代就已經聞名遐邇。
東晉時期,天文學家虞喜在我國最早發現了“歲差”,并定出較為精確的歲差值,使我國歷法得以較早地區分恒星年與太陽年。虞喜發現歲差雖然比古希臘天文學家依巴谷晚,和現在得到的赤道歲差(每77年差1度)相差也頗大,但他得出的冬至點每50年西移1度卻比依巴谷每100年差1度的數值更精確。后來,南北朝時期的祖沖之參考虞喜的歲差值,制訂出《大明歷》,提出了諸多更精確的天文數據。隋代劉悼《皇歷》和宋代楊忠輔《統天歷》與元代郭守敬《授時歷》中,歲差值日趨精確。虞喜采取與當時主流渾天說、蓋天說不通的宣夜說宇宙觀,他認為“天高窮于無窮。地深測于不測。天確乎在上,有常安之形;地魄焉在下,有居靜之體”,主張天高無窮,宇宙無邊無際,日月星辰按各自的規律運行。
再比如魏晉時期的算學家、中國古典數學理論的奠基人之一劉徽,他在長期研習中國古代數學經典《九章算術》的基礎上,以邏輯推理的形式全面論證《九章算術》中算法的正確性,并對之進行了注釋,建立了較為完整的理論體系,為中國古典數學奠定了理論基礎。在其對《九章算術》的注解中,劉徽使用十進單位小數來表示開平方和開立方“開之不盡”的情況,還發展了《九章算術》的正負數概念及運算,又改進了線性方程組的消元方法。他在證明《九章算術》圓面積算法正確性的過程中,發明了割圓術、并求得了圓周率的近似值。一般認為他這一方法被祖沖之所繼承,并進而把圓周率精確到小數點后七位。他的成就,不僅在中國古代數學史上,而且在東亞數學乃至世界數學史上,都占有舉足輕重的地位。
還有北宋著名科學家沈括,他所撰寫的《夢溪筆談》,是一部集前人和他本人科學業績之大成的輝煌巨著,長期以來一直被中外很多學者譽為“中國科學史上的坐標”。在這個“坐標”上,沈括不僅標示著天文、歷法、物理、化學、數學、生物等方方面面的科學成就,還鐫刻著對地理學領域的卓越貢獻。
上面所列,只是中國古代科學技術發展史上幾個特別突出的例子而已。如果我們在浩瀚的史海中仔細挖掘,會發現,在農學、醫學、天文學、數學、工程技術等領域中,不管是技術還是科學理論,中國獨特的開創性的成就還有很多,譬如中國發明的絲綢、瓷器、冶煉技術、十進位值制。
這充分說明了中國古代有自己的科學樹,這一套系統盡管與現代科學不盡相同,但它們在數千年歷史上為中華民族創造了美好的生活,這是不可否認的。而且,現代科學本就有混血性,學術界公認歐洲文藝復興以來發展出的現代科學受到印度和伊斯蘭文明的影響,而中國從漢朝起就與印度有交流、從唐朝起就與伊斯蘭文明有交流。按英國科學家李約瑟的觀點,包括中國古代科學在內的所有古代文明都已經匯入了現代科學之中,遂提出“百川歸海”之說。這就是說,中國古代科學的血液也許早已經融入現代科學之中。
現在我們談論這些千年前的科學,不是為了夸耀“我們祖上闊過”,而是為了堅定我們的內在的文化自信。文化自信是一個民族、一個國家對自身文化理想、文化價值的高度信心。挖掘和研究中國古代科學、技術和工程,就能夠不斷地加強和凝聚起我們對自己民族文化的認同感,在全球化背景下,這種加強和凝聚更是尤為重要。
古為今用,為科技創新插上翅膀
科學文化始終是中國傳統優秀文化的重要組成部分,在相當長的歷史時期,我們曾經一度忽略了我們在這方面的重要遺產。李約瑟花費一生心血撰著的多卷本的皇皇巨著《中國科學技術史》,從而向包括西方在內的全世界揭開了中國古代科學與技術的全貌。
事實上,挖掘中國千年前的科學與技術遺產,不但可以為我們提供豐富的思想資源和實踐基礎,甚至還能為我們今天的科技創新插上翅膀。
屠呦呦團隊發現青蒿素的成功就是一個典型的例子。20世紀60年代末,以屠呦呦為代表的中國科學家系統收集整理歷代醫籍、本草、民間方藥入手,尋找對抗瘧疾的方法。屠呦呦領銜的醫學團隊從東晉醫家葛洪編撰醫學方書《肘后備急方》中得到啟發,推進了抗瘧藥青蒿素的發現和研制,在全球特別是發展中國家挽救了數百萬人的生命,并由此獲得2015年度諾貝爾生理學或醫學獎。
類似的例子還有席澤宗先生從中國古代歷史記載中整理出《古新星新表》,為今天天文學所用,吳文俊先生從《九章算術》中獲得機械化和構造性算法的啟發,發明了數學機械化。這些例子都說明中國古代科學道路的獨特性和有效性,而且在今天也有可能發揮作用。
中國古代的科學和技術遺產是一座龐大的寶藏庫,蘊藏著很多對今天的科學研究具有重大的價值的信息,很多還需要我們去一一發掘探尋。我們相信,也將會有更多的科學工作者從這種挖掘探尋中受益,甚至大放異彩。
在今天這個時代,民族文化自信和科技創新相得益彰。民族文化自信是科技創新的動力源泉之一,基于中國古代科學文化發掘的科技創新,則又為民族文化自信不斷添磚加瓦,從而增強我們的民族文化自豪感與自信心。同時,我們的科技創新謀求與中國古代科學文化的融合,可以促使很多領域科學探索的寬度、深度、廣度不斷增加。
將中國的千年科學文化與文化自信結合起來,是對歷史的尊重,也是對未來負責。傳承與創新本就是并駕齊驅的,在傳承中創新,在創新中發展,才能讓中華民族發展的根基更加牢固。在全球化的今天,我們更應該仔細挖掘和傳承中國古代科學、技術、工程中的亮點,讓這些智慧在新時代成就或培育出新的繁榮。通過孜孜探究和創新,將眾多古代科學文化的精髓,融入現代科技的創新發展中,繼續為人類文明的進步貢獻中國智慧。
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