古代科學技術的萌芽與發展

　
　　今天，我想就科技發展的歷史、現狀和前景作一簡要的回顧與展望，這涉及到科技對經濟發展和社會進步的影響，也講一點個人的體會。下面我講四個問題。我們要講科學，首先要「正名」。古人曰，名不正則言不順。什麼是科學？各種辭典有多種說法，我講自己的體會。什麼是科學？第一，科學就是知識。第二，科學不是一般的零散的知識，它是理論化、系統化的知識體系。第三，科學還是科學家群體、科學共同體對自然、對社會、對人類自身規律性的認識活動。第四，在現代社會，科學還是一種社會建制。第五，鄧小平同志說，科學技術是生產力，科學技術是第一生產力。我補充一句，科學還是一種文化，科學文化理所當然屬於先進文化。

　　科學的誕生和人類的歷史一樣久遠。我們人類已經在地球上生活了700萬年，過去說350萬年，前兩年我在美國的科學雜誌上看到，在非洲中部發現了700萬年前的人類遺跡。地球的年齡已經有46-47億年了，太陽的年齡約60億年左右，整個宇宙產生於150-200億年前的一次原始大爆炸。人類700萬年的歷史，絕大部分處於蒙昧狀態、野蠻狀態。據考古發現，大約距今30萬年前，原始人就在製造石器的過程中，開始了認識自然、改造自然的活動。在距今一兩萬年前，原始人發明了新的勞動工具——弓箭。弓箭的發明對人類社會的發展和科技的進步有著十分重要的作用。一方面利用弓箭有組織地狩獵，提高了生產效率，而剩餘的獵物則被飼養起來，使人類由狩獵進入畜牧時代;另一方面利用弓弦繞鑽桿打孔的方法鑽木取火，又發明了摩擦生熱的制火技術，不僅極大地提高了人類的生活質量，而且增加了生產的手段:用火燒制粘土，發明了制陶技術;用火熔化銅和鐵，製造出金屬農具，使人類結束了一萬多年的遷徙不定的生活，進入自給自足的農業社會，從而開始了人類至少五千年的文明史。

　　人類文明的第一個形態是農業文明。我們說中華文明上下五千年，實際上不止，浙江河姆渡出土的炭化稻穀有七千年，古埃及、古巴比倫、古印度等人類文明遺址也有六七千年，所以說在六七千年前，有四大文明古國出現在世界上。當時的農業文明就有了一些科學知識的萌芽和原始的技術，因為農耕文明需對土地、陽光、水分等自然條件有一定的認識。因此，四大文明古國都是產生在大江大河流域。所以，從農業時代開始就有了科學的萌芽。如果說六七千年以前，世界文明四分天下的話，中國有其一。到了兩三千年前，古埃及、古巴比倫、古印度文明相繼衰亡，出現了中斷現象，而古代中華文明還在持續發展。到了兩千多年前，歐洲地中海沿岸崛起了一個新的城邦奴隸制文明，那就是古希臘文明和其後的古羅馬文明。可以說，在兩千年前，古代中國和古代希臘羅馬的文明就像兩顆璀璨的明珠，一顆在東方，一顆在西方，兩者交相輝映，那時的世界文明兩分天下，中國有其一。公元476年，日爾曼雇傭軍攻佔了羅馬城，西羅馬帝國滅亡，標誌著歐洲封建時代的開始。從西羅馬帝國滅亡到14-16世紀歐洲文藝復興之前，差不多一千年左右，歐洲開始了政教合一的封建時代，宗教裁判所可以因為布魯諾信奉哥白尼的日心地動學說而判他死刑，把他燒死在羅馬繁花廣場上。歐洲的中世紀被稱為是黑暗的中世紀，科技經濟的發展和社會的進步在這個時期受到了極大的阻礙。而這一千年中華封建文明在大踏步前進，獨具特色的農學、中醫藥學、天文學和籌算學四大傳統科學體系取得若干領先世界的成就。這一切，引起英國科學史學家李約瑟的極大關注。李約瑟，英文名約瑟夫·尼達姆，生於1900年12月9日，卒於1995年3月24日，英國近代生物化學家和科學技術史專家。他所著的《中國科學技術史》對現代中西文化交流影響深遠。他的關於近代科學為什麼沒有在中國誕生的「李約瑟難題」也引起各界關注和討論。他寫的7卷本34分冊的巨著《中國科學技術史》，每冊的扉頁上都印上他的這樣一句話:「在公元3世紀到13世紀，中國保持了一個其他地區和民族所望塵莫及的科學知識水平。」也就是說，一千年前，中華文明在世界上一枝獨秀!從四分天下到半壁江山到獨領風騷，中華文明一直在前進。
　　到了14-16世紀，西方出現了宗教改革、文藝復興、科學革命三大近代化運動，出現了思想啟蒙運動、資產階級革命和資本主義生產方式，一下就把在封建老路上蹣跚爬行的中華封建大帝國遠遠拋在了後面，但是，西方的近代科學和資產階級革命的進步和發展，中國古代科學成就在其中是產生了巨大推動作用的。譬如說，中國的指南針、造紙術、印刷術、火藥這「四大發明」，英國政治家、哲學家弗蘭西斯·培根在1620年就曾指出，指南針、印刷術和火藥這「三大發明」改變了整個世界事物的面貌和狀態，沒有一個帝國、沒有一個教派、沒有一個大人物對人類事務的影響，能像這三種發明那樣巨大和深遠。馬克思說過:「火藥把騎士階層炸得粉碎，印刷術則變成新教傳播的工具，而指南針使世界航海和殖民成為可能。」因此，中國的四大技術發明是資本主義產生的前提和條件。只是在四五百年前我們沒有順應歷史潮流發展，沒有像西方那樣從封建時代進入資本主義時代，後來我們又遭受帝國主義侵略，淪為半封建、半殖民地國家，所以我們落後了幾百年。

[ 本帖最後由 新鮮人 於 2007-10-4 11:47 編輯 ]

　　近代科學是什麼時候誕生的？近代科學誕生有一個標誌，那就是天文學革命。1543年波蘭科學家哥白尼出版了《天體運行論》，提出了日心地動學說。中世紀歐洲教會一直主張地心說，認為太陽圍繞地球轉。哥白尼經過觀察實驗，認為是地球圍繞太陽轉，這是符合事實的科學真理。但是，他受到了教會的迫害。1543年他去世前幾天，在病床上才看到了剛剛出版的《天體運行論》。他去世以後，伽利略、開普勒、布魯諾等捍衛他的科學真理，伽利略坐了牢，布魯諾被燒死了。科學革命與社會革命一樣，也是要拋頭顱灑熱血的。科學家與革命家一樣偉大！無獨有偶，1543年比利時醫生維薩里也出版了一本書《人體構造論》。過去的醫學、生理學都沒有建立在解剖和實驗的基礎上，維薩里的《人體構造論》就創立了人體解剖學。《天體運行論》、《人體構造論》，前者從自然界的大宇宙，後者從人體的小宇宙，分別把天文學、生理學建立在觀察和實驗的基礎上，因此，我們就說，近代科學革命開始了。

　　過了100多年，到了公元1687年，英國的大科學家牛頓出版了《自然哲學的數學原理》這本巨著，當時的自然哲學就是自然科學，主要是物理學。今天我們學物理的時候，運動學的三大定律——慣性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律就是牛頓三大定律，再加上萬有引力定律，這就是《自然哲學的數學原理》的內容。它的價值就在於把100多年前哥白尼、伽里略等人奠基的實驗科學數學化了，自然規律用數學公式來表達。所以，現代科學的本質是實驗科學，是建立在觀察和實驗的基礎上並且同數學的邏輯推理相結合的。從這個意義上說，近代科學是公元16－17世紀才誕生的。從溯源的意義上來講，可以說古代中國、埃及、巴比倫、印度的科學知識是科學的萌芽狀態，還包括中世紀除中國以外的阿拉伯國家的科學等。但是，真正能夠稱為今天的科學的是從哥白尼、伽利略、牛頓才開始的，他們使科學成為了一個理論化、系統化的知識體系，使人們用數學方式來表達自然規律。

　　16－17世紀的天文學革命、科學革命對於後世的科學發展產生了巨大的影響。到了18、19世紀，產生了兩次技術革命。第一次是18世紀的蒸汽機革命，它的旗手是英國工程師瓦特，1781年他在前人研究基礎上發明了普遍使用的蒸汽機，技術由量的積累實現了質的飛躍，它不僅大大提高了紡織業的生產效率，而且也促進了機器製造業、鋼鐵工業、交通運輸業的發展，並為資本主義工廠製造業的生產方式代替封建社會手工作坊式的生產方式提供了重要的物質基礎，推動了社會生產力的迅猛發展。這便是近代史上第一次技術革命，也稱為產業革命、工業革命。第二次是19世紀的電力革命。19世紀70年代，具有實用價值的電動機和發電機先後問世，繼而在80年代又實現了電力的遠距離傳輸。同時，內燃機技術不斷得到了改進與廣泛應用，它們不僅提供了方便而廉價的能源，推動了一系列新興工業的發展，帶動了一系列新技術發明，如美國發明家愛迪生1879年發明了電燈、貝爾1876年發明了電報等等，而且為資本主義國家提高生產社會化的程度和資本的進一步集中，為自由資本主義向壟斷資本主義的過渡提供了重要條件。這是近代史上第二次技術革命。

　　我們人類本來出自於自然界，而在今天，我們除了要面對原本的自然界，還要面對人類利用科學技術創造發明出來的一個嶄新的物質世界。譬如我們今天幾百多人聚集在這裡開會，舉目四望，天花板、地板、門、窗、牆，哪裡還有多少自然界的影子？除為了美化環境而放置的花草樹木外，所使用的桌椅、擴音器、電腦，都不是原本自然的東西，而是人類利用科學技術創造發明出來的東西了。調節溫度用空調，出門代步用汽車。我早晨還在北京家裡吃早飯，中午就到蘇州，現代技術的使用已經潛移默化地支配著我們的生活，給我們帶來了舒適。但是，有沒有副作用？有沒有不好的方面？我們考慮得比較少。北京在這方面討論得很激烈，有人提出科學是雙刃劍，我認為沒有雙刃劍這一說，因為凡是劍都是雙刃的，單刃的不是劍，而是刀。第一你的表達方式不對。第二科學就是客觀存在的規律，自然界告訴我們地球就是圍繞太陽轉，重力加速度就是9.8米/秒2,你只能認識自然，利用自然，尊重自然規律，按自然規律辦事，與自然和諧相處，你一定要無限改造自然甚至於征服自然，那你就要倒霉。馬克思說過，人類對自然界的每一次掠奪，自然界都會加倍報復人類。與其說科學是「雙刃劍」，還不如說人類是「雙刃劍」，科學是客觀真理，它像一把鑰匙，既可以開啟天堂之門，給人類帶來福祉，也可以開啟地獄之門，給人類帶來災禍。科學本身沒有錯，關鍵是人類怎麼發展和利用科學技術。

　　在發展利用科學技術過程中，必然要消耗能源資源，必然要破壞生態平衡，帶來環境污染，這是不可避免的。人類文明的第一個形態是農業文明，農業文明要種莊稼，從開墾第一塊處女地開始就破壞原有的生態。工業文明要開山採礦，搞工業大生產，在地下挖煤、石油、天然氣，就消耗了資源，在工業生產過程中，不可避免要對環境有所污染。

　　但是，我們要解決資源消耗、生態破壞、環境污染、人口爆炸、能源枯竭這些問題也要靠科學技術，也要靠發展生產，靠科學發展觀。一方面發展是硬道理，一方面要堅持以人為本，堅持可持續發展，特別是要統籌兼顧。我認為科學發展觀最重要的是協調。我是學數學的，學過協調論、協同論、統籌方法，只有統籌了，兼顧了各個方面，才能夠比較全面和可持續發展。我們資源有限，自然條件有限，人力有限，人的覺悟有限，我們就要有所為有所不為，就要協調統籌發展，構建社會主義和諧社會。

　　進入21世紀，又有一場新的綜合性的科學技術革命。其內容第一是信息科技；第二是生命科學和生物技術；第三是能源科技；第四是納米科技；第五是空間科技；第六是基礎研究。這些是21世紀科學技術的發展方向。

　　可以預見，21世紀是科學技術更快發展的世紀。以物質科學和生命科學的突破，信息技術、生物技術、納米技術和新能源的廣泛應用為代表，科學技術將成為人類社會變革和經濟發展的主導力量，科學技術將深入到人類生活的各個方面，改變我們的生活方式，重塑我們的文化模式，重新構造新的社會結構和價值觀念，建設和平、和睦、和諧的世界，為人類提供一個充滿希望的未來。

　　21世紀初，將是中國科技、經濟和社會快速發展，國家創新體系建設的關鍵時刻。建設國家創新體系，胡錦濤總書記的報告和國家科學技術中長期發展規劃中也有表述，基本上是五大體系：第一是以企業為主體、以市場為導向、產學研相結合的技術創新體系；第二是科研機構與高等院校有機結合的知識創新體系；第三是軍民結合、寓軍於民的國防科技創新體系；第四是各具特色和優勢的區域科技創新體系。第五是社會化、網路化的科技中介服務體系。

　　2006年，國務院頒布了《全民科學素質行動計劃綱要(2006-2010-2020年)》。這個綱要提出了16個字的指導方針：政府推動，全民參與，提升素質，促進和諧。《全民科學素質行動計劃綱要》的重點是提出了兩個方面內容，一是以重點人群的科學素質行動帶動全民科學素質的提高，重點人群四個：第一是未成年人，第二是農民，第三是城鎮勞動人口，第四是領導幹部與公務員，將來領導幹部與公務員的培訓、考試、晉陞都要考核其科學素質。二是國家科普能力建設基礎工程，也是四個方面：第一是科普教育與培訓，第二是科普資源開發與共享，第三是大眾傳媒科普能力提高，第四是科普場館等基礎設施建設。通過十幾年的公民科學素質建設工作，到2020年我國公民的整體科學素質要達到世界主要發達國家20世紀初的水平；再經過30年，到本世紀中葉，要達到我國公民人人具備基本科學素質的宏偉目標，實現中華民族的偉大復興。

　　大科學家愛因斯坦在70年前就說過：科學的社會功能有兩個，科學的第一個功能是科學直接地但更多的是間接地轉化為生產工具促進生產力的發展；科學的第二個功能是它的教育功能，科學作用於人類的心靈。第二個功能看起來不像第一個功能那樣明顯，但是與第一個功能同等重要。

　　大文豪高爾基在90年前說過：我認為世界上沒有任何別的力量比得上科學和文學對人的影響那麼大，我在講這句話的時候，是真心誠意把科學放在文學之上的，因為文學太容易受到個人的情緒和思想的支配，因此真正屬於全人類、真正屬於全世界的文學是不存在的，而科學是屬於全世界、屬於全人類的，科學只有一個，這個科學深深紮根於觀察與實驗的肥沃土地之中，受數學的鐵的邏輯的支配，這個科學是人類認識自己過去歡樂和苦難的根源，這個科學帶領我們奔向更加光輝燦爛的明天。科學萬歲！