从爱因斯坦的一封信谈起，关于中国传统科学内在缺陷的成因分析

众所周知，中国古代科学技术有过十分悠久的发展历史和富有世界性意义的辉煌成就。但是，自从明朝中后期起，中国科学与西方比较起来，便显现出落后的迹象。 在随后的三四百年间，这种落后情形也愈益严重，到了19世纪末到20世纪初，差距拉得更大。为什么具有古老文明的中华民族，在持续了一千多年后的先进之后，会在十六、十七世纪以后呈现明显的落后而且一落千丈？这是一个举世瞩目的问题，中间的原因不乏种种。本文仅就中国传统科学的内在缺陷做一点浅薄的探讨。

一、从爱因斯坦的一封信谈起

著名的物理学家爱因斯坦在1955年致加利福尼亚圣马蒂奥的斯威泽（J.E.SWIFE）的信中说到，西方近代科学是在古希腊的形式逻辑体系和文艺复兴时期的系统经验两个伟大成就的基础上发展起来的，并且认为中国古代没有迈出这两步，因而中国没有产生出近代科学也就不足为奇了。爱因斯坦的这些易被用以论证欧洲中心论的论断，李约瑟不赞同。李约瑟说：“爱因斯坦本人本来应该是第一个承认他对于中国的、梵语的和阿拉伯的文化的科学发展（除了对于他们并没有发展出近代科学这一点外），几乎是毫无所知的，因而在这个法庭上，他的崇高名声不应该被提出来作为证人。” 李约瑟特别指出，近代科学虽然产生于欧洲，但它绝不能为欧洲中心论提供依据。与近代科学相类似的观点，中国实际上在几世纪至十几世纪之前就已提出来了。李约瑟还列举了大量事实来证明中国古代在数学（尤其是代数）方面、宇宙论方面、磁现象研究方面以及观察实验方面的杰出贡献。

不论是从中国传统科学发展的实际还是从欧洲近代科学产生的具体情况来看，李约瑟的这些批评意见都是正确的。中国古代传统科学技术中的那些远播四海的丰富成就，无疑都直接或间接地促进了近代科学在欧洲的产生和发展；任何把科学说成是欧洲文明的特产的论调都是缺乏历史的根据的。

二、系统实验和逻辑体系在近代科学建立中的作用

但是，如撇开中国传统科学促进近代科学在欧洲产生和发展这点不谈，在爱因斯坦的信中也还是有精辟见解的地方。我们还是应该充分估计爱因斯坦所提出的关于逻辑体系和系统实验这两个条件在近代科学的产生中的地位和作用问题，同时也要认真分析一下中国古代传统科学中是否缺乏它们。

牛顿曾经说过：“进行哲学研究的最好和最可靠的方法，看来第一是，勤恳地去探索事物的属性，并用实验来证明这些属性，然后进而建立一些假说，用以解释事物的本身。”其中假说的建立，就需逻辑推理的过程。而假说建立之后，又需要有系统有目的地设计出特定的实验，以便以由假说引出的可以验证的结果进行检验。这实际上是一种分析的办法，把自然界中各种错综复杂的现象，先分解成几种简单的形式，然后按简单的条件进行实验，以便得出特定情形的结论。近代科学的许多理论还是在这种经过特定设计、保证过程的纯粹形态的基础上，并在尽可能得到的数量关系的情况下，运用逻辑推理而建立的。伽利略当年如果不是设计出特殊的斜面进行实验，如果没有经过严密的数学运算和逻辑运算，那么落体定律是很难发现的。同理，哥白尼的太阳中心说、开普勒的行星运动定律，牛顿的引力理论，都是系统的观测实验同逻辑推理相结合的产物。

三、对照中国传统科学：关于逻辑体系

拿系统实验和逻辑体系来衡量中国古代传统科学，就会发现中国传统科学存在着许多缺陷，在我国古代流传下来的古籍中，有大量的关于科学技术的资料；但这些资料绝大部分都是属于经验性的记载、现象的描述和思辨性思维的内容，而很少有以系统实验和严密的逻辑推理相结合的科学理论。如中国古代天文历法方面有大量的观测资料，有相当繁复的数学资料，但始终没有建立起太阳系的宇宙模型或相应的天文学理论。一个重要的原因是逻辑推理的功夫不够。

对比一下哥白尼创立太阳中心说的过程，可能会有所启发。首先，论证地球中心说的不合理性：哥白尼从对日、月、五星的大量观测资料进行计算的基础上，发觉如果从地球中心说出发，则在计算太阳和月亮运动时就会有无数的困难。“月亮视位置可离太阳很远这一事实就暴露了这种说法的谬误”，[4]说明地球中心说的不合理；第二，假设另外一种解释的可能性：从地球中心说的不合理性，使他设想地球绕太阳运动。考虑到古希腊人提出过太阳中心说，因此他也要试探一下合理性；第三，确立太阳中心说的模型：从当时所有对天体运动的轨迹的观察材料的总和出发，非常细致地核对了自己原来的猜测，只是在确定了他原来的猜测与这些矛盾并不矛盾之后，他才把太阳中心说作为真理；第四，检验理论体系，同观测材料的一致并简化了对运动轨迹的计算。[5]整个太阳中心说的建立过程充分体现出逻辑推理的功夫。

比较起来，中国当时有关天文观测的资料并不比哥白尼少，可是中国古代天文学家在运用逻辑推理这方面就做得很不够。中国传统科学表现出很强的实用观点，这在解决生活生产的实际生活方面，做出了很大的成就；但也因为如此，科学理论方面的探讨就被忽略了。在中国古代天文学中，历法的推算占了很大的比重，观测资料主要是用来编制日、月和五星的会合周期。数学方面也都是为解决实际问题而进行数学计算。《九章算术》分列了方田，粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股等九章，共有246个应用题，都是与当时生产生活实际有关的问题。这些问题的算字计算很出色，但缺乏从这些实际问题中逻辑抽象出定理定律来。

四、传统科学只停留在思辨性思维阶段

我国春秋战国时期，学术思想十分活跃，思辨性思维有很大发展。但由于这些思辨性思维缺乏实验事实作依据，因而对自然科学的发展并未起多大的促进作用。这里且举古代的元气学说为例来说明。

自从老子用“道”的概念来对宇宙物质的构成作了唯物主义的解释以后，继起者如尹文、荀况等人，分别用“精气”、“气”来解释宇宙的构成。“元气说”在其后两千多年中仍在不断的发展。但是这些发展较为缓慢，以至于到了明清时期，“元气说”基本上仍然停留在思辨的阶段。我们不妨把公元前三世纪苟况的观点同十五世纪明中叶王延相的观点做个比较。苟况认为物性质的“气”是构成世界的总根源，“水火有气而无生， 人有气有生有知亦且有义……” 也就是说“气”不仅构成水火，而且作为自然界的人，也是由“气”构成的。王廷相是主张“气”一元论的，他说：“天地未形，唯有太空，空即太虚，冲然元气”，又说：“气不离虚，虚不离气，天地日月万形之种，背备于内，一氤氲萌蘖而万有成质矣。” 这也就说，“气”是构质世界的总根源。两人在时代上相似，而且以“气”来解释宇宙万物的构成和变化，尽管是唯物主义的，在哲学上有重要的意义，但对于自然科学而言，实际上并没有说明什么问题；到底构成宇宙的物质形态是什么，“气”的理论并没有说清楚。

五、科学实验的精神没有树立

科学实验在中国一直没有得到很好的发展。虽然古代在天文学方法有过较系统的观测，其它少数几个学科也曾有过一些零散的、不系统的实验或试验，可是，这些观测、试验或实验对中国古代科学技术的发展没有产生多大的影响。这固然与社会上重道轻艺的风尚有关，也证实了中国古代多数科学家思想中缺乏对科学实验重要意义的起码认识。如关于磁石吸铁现象，中国古代早就观察到了，但长时期里人们总也说不清其中的道理。十二世纪宋代陈显微曾说：“磁石吸铁，……背阴阳相感，隔碍潜通之理，岂能测其端倪哉？” 这就是说，磁石与铁之间的吸引是由于“阴阳相感”而引起的，但到底“相感”的机制是什么？并没有讲清楚。陈显微用“阴阳相感”来解释还是符合唯物论精神的，但在另一方面，由于有了“阴阳相感、隔碍潜通”的解释，阻碍了人们进一步考虑问题，甚至气陷入思辨的状态。特别是陈显微指出，对于这种吸引机制，人们是无能为力的（“岂能测其端倪哉”），因此人们也只好满足于“阴阳相感、隔碍潜通”八个字，勿用花费无谓的功夫了。

应当承认，这种影响是深远的。

六、“格物致知”学说背离了实践的方向

中国古代曾经流行过一种与科学发展很有关系的口号——格物致知。这里的“格”字本来应当理解为观测、分析、考察、研究等动作，也就是含有“实验”、“试验”的意思。但两宋理学家二程（程灏、程颐）、宋熹等人却不这样认为。他们把“格”字训为“至”，把“致”训为“推极”，把“知”训为“识”或“理”。这样，“格物致知”就变为“即物而穷理”了。朱熹讲的很清楚，格物的目的就是要“穷天理，明人伦，通世故”，如果不是这样，“乃兀然存心于一草木一器用之间，此是何学问？为此而望有所得，是炊沙而欲其成饭也！” 在朱熹看来，格物不是对客观事物的实验研究，而是一种修身养性的内省静悟的过程。这显然是与“格物致知”本身的含义背道而驰的。

特别是到了十六世纪的明朝中叶，在学术界中具有重要影响的理学家王守仁也反对移草木器用之类的客观事物。他举了他早年发生的一件事来说明格草木之类的客观事物是根本行不通的。他和他朋友要一起“格”亭前的竹子。怎么“格”？是好呆坐在亭子上。他的朋友先“格”，竭其心思至第三的便病倒了。他自己接着“格”，但到第七日也病倒了，因此就认为物是格不得的。他说：“鄙人所谓致知格物者，致吾心之良知于事事物物也，吾心之良知，即所谓天理也。致吾心良知之天理于事事物物，则事事物物皆得其理矣。” 王守仁看来，天下之物本来就没有什么可格的，格物的功夫在内心里做就是了。这种完全排斥实践实验的“致知格物”论，对于我国明代学术的发展造成了相当恶劣的影响，给中国传统科学向近代科学的发展增加了一个阻碍因素。