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中國古代有沒有科學?來一次「觀念冒險」

2024-08-03科學

文 | 【中國科學報】 記者 張雙虎

近3年前的2021年11月,中國科協邀請數位院士及專家座談。當話題轉至中國古代科技和文化自信時,中國科學院大學人文學院院長、教授孫小淳闡述了對中國古代科技成就和科學思維的認識與思考。

對於會上提出的「重新梳理中國古代科技發展的脈絡和成就」,進而「重寫中國古代科學史」的意見,孫小淳表示,這和他的想法不謀而合。

「我們在這方面已經沈澱數十年,有很多研究成果和新的思考。」孫小淳說,「近年來我們一直在尋找機會,以新的視角闡釋科學文化發展,讓人們在了解中國古代科技史的同時,拓寬文明視野、豐富科技思維。」

一個月後,中國科協正式立項,委托孫小淳和中國科技史學會組織相關學者,撰寫一部中國古代科技科普讀本。

日前,這部「重寫中國古代科技史」的著作【文明的積澱:中國古代科技】正式出版。

古代不存在脫離科學的純粹技術

長期以來,中國科技史研究面臨一個頗具爭議的問題,即中國古代有沒有科學。

「首先要弄清科學的本質是什麽。」孫小淳表示,重視實驗、講究邏輯是近代科學的突出特征,科學方法包括觀察、分類、建立模型,以及解釋事物間因果關系、弄清現象間關系等很多方面。

孫小淳團隊的研究表明,中國古代不僅有觀察、測量,還有數學模型和實驗驗證。例如,中國古代數學、天文學中有很多預測和實驗,農學中有關於播種、嫁接的方法,手工業中有各種陶瓷制作技術,冶金領域有很多實踐和驗證,【墨經】中對小孔成像的認識有觀察也有實驗,等等。

「我們談的古代科學是指古代的‘知識體系’或古人對自然的解釋,也有人把人類適應環境而產生的系統知識視為科學。」孫小淳對【中國科學報】說,「盡管這些方法、實驗和模型並不系統,但它們證明了某些理論。」

中國漢代制定歷法時,曾有10多個「團隊」參與競爭。他們做了大量觀測,並透過構造模型解釋自然現象。

「制定歷法要觀測行星運動、恒星位置,要準確驗證月相、預測日食,及制定二十四節氣時刻。」孫小淳說,「這需要精細的測量、不斷驗證、修正模型。同時,帝王會委派相關人員進行驗證,這種思維方式和研究方法完全符合今天的科學規範。」

在近40年科技史研究中,孫小淳發現雖然古代很多技術是基於經驗和直觀產生的,且與科學理論並不直接相關,但所有技術的背後,都隱含著人們對自然事物及其相互關系的認識。

「古代不存在脫離科學的‘純粹’技術。」孫小淳說,「如果我們以‘文明的視角’打通歷史,從東西方文明比較的角度進行觀察,就可以幫助我們了解中華文明在世界文明中的定位,從而增強文化自信。」

中國是世界近代科學的參與者

近代科學在西方產生,工業革命促使西方文明突飛猛進,將其他文明遠遠「甩在身後」。這使人們產生一種誤解,好像科學是西方文明的專利。

「很多人認為中國古代沒有科學,頂多算有點技術。」孫小淳解釋說,「中國古代的科學探索和技術發展緊密相連。實際上,不僅中國,而且古希臘、古印度也都是這樣,因此強調中國只有技術沒有科學是不合適的。」換句話說,如果簡單用有沒有現代科學的定律公式、數學化表達來度量,不但古代中國沒有科學,古希臘、古印度也同樣沒有科學。

如今人們只看到現代西方科技影響了中國,卻忽略了中國對世界的影響。中國幾千年來的確一直在引進、吸收外來文明,但並非是單向吸收,除了四大發明對世界的貢獻外,中國古代在天文、數學方面的成就也影響了西方。

「即便明清以來,西方科學傳入中國的過程中,中國在接受的同時也有發明和創新。」孫小淳說,近代科學的產生不是某一種文明的獨特貢獻,它是東西方文化交匯、多種文明融合發展的結果。中國是世界近代科學的參與者,因此在書寫中國科技史時,要打破「歐洲中心論」,從全球視角來考察。

屬於中國古代的「實驗」

英國科學史家李約瑟用化學滴定實驗類比,對文明進行「大滴定」分析,研究各種文明中含有多少現代科學所認定的科學成分。

「這對中國科技史研究貢獻很大,但會剝離古代科技知識和古代文化。」孫小淳說,「實際上,兩者在古代是難以分割的,解析式研究有時候很成功,但結果有可能帶來偏差。」

孫小淳認為,要以文明的視角超越李約瑟難題,不做簡單比對,而是弄清中國古代的科學實踐是如何進行的,以及如何透過對自然規律的認識實作對道德規律的認識,從而追求最大化、最有效的社會公正。

中國古代科技人員沒有做過像義大利科學家伽利略那樣的實驗,但有很多「實際的實驗」。例如,研究人員在景德鎮窯洞遺址發現了很多小瓷塊,上面有標記和名字。這是匠人專門用不同配料、不同燃料、不同溫度、不同包釉進行的樣品燒制。

「它就是一種‘實驗’,工匠們要弄清各種材料、條件組合燒制出來的東西是什麽樣子。」孫小淳說,「這背後隱藏著大量的試驗和數據,如果沒有這些試驗,不可能做出那麽精美的陶瓷。只不過以前出於某種原因,如保守商業秘密沒有公開。實際上中國古代有很多類似技術。」

從社會、政治、經濟、文化等方面考察,中國古代強調科學的「濟世經邦」作用,註重把知識運用到國計民生領域,因此,天文、農學、水利、醫學等領域的成就都是將科技與治國理政緊密結合的成果。

一次觀念的冒險

「除了一些觀察、測量和試驗外,中國古代也不乏理論探索。」孫小淳說,「當然,這些探索後來沒得到充分發展,但不能因此就斷定中國古代文明中沒有科學思想,沒有科學的創造精神。」

孫小淳告訴【中國科學報】,本書不是簡單介紹從古代到今天的科學技術,除了從時間維度著重寫了幾個時代外,還考慮了空間維度,對東西方科學技術進行了比較。同時,書中講述了科學思想、科學社會學,甚至人類學問題。此外,該書對陰陽五行、天人合一、月令執行等問題也有探討。

孫小淳認為,人類文明史相對宇宙歷史只是極其短暫的一瞬,人類經歷和認識的空間極其有限。「因此,我們對科學的認知還存在很多可能性,當前這些科學上的定律公式不一定‘放之四海而皆準’。」

孫小淳自然很清楚當下學界對中國古代科學的觀點,也知道本書中的一些觀點可能會引起爭論、遭受批評。「從這個意義上說,該書的編寫是一次‘觀念的冒險’。」但他同時表示,「這種‘路徑’研究能‘連線’ 過去、現在和未來。不同的‘路徑’連線會指向不同的未來,這就是我們進行科學史研究的意義。」

世界科技史中,中華文明從未缺席,未來也不能缺席。

「探究中國古代文明中的科學故事,實質上是探尋科學的‘中國心’。」孫小淳說,「對科學‘中國心’的清晰認知涉及文化自信,關乎我們以什麽姿態,以及什麽心態面對過去和未來。只有把科學精神與中華民族之魂相結合,塑造科學的‘中國心’,才具有創新能力,從而更好地面向未來。」