十、否定性放大：科学社会化的特殊机制

我们发现，16世纪后原始科学结构迅速社会化最后导致近代科学结构建立是通过了一种颇为微妙的机制。这就是基督教早期对科学的吸收和后期的对立。经院哲学传播了原始科学结构的种子后，一系列放大程序就开动起来了。随着宗教的一天天衰落，这些种子就开始发芽成长了。对于科学的发展来说，最可怕的莫过于：“社会对它不感兴趣。”但这早期被人们对宗教的热诚所克服，而后来又被宗教和科学的斗争造成的社会影响所战胜。原始科学结构每壮大一步，都必然和教义相矛盾。它引起统一教会的反对，而这种反对立刻又引起了社会的注意，结果出现了这样的历史性进程：科学掀起了反对它自己的狂风暴雨，而狂风暴雨传播了科学的种子。宗教为了扩大自己的力量利用过科学成果，结果科学借助它的力量传播了自己的精神，教廷为了战胜不再服从神学的科学而把它付诸火刑，但人们却发现了科学的价值和力量，结果在这场人和神的战斗中，科学革命席卷了整个欧洲。

我们只须列举一些科学史上著名的事件就足以证明这一点。哥白尼学说本是很难懂的，它的方法直接是中世纪已扩大的原始科学结构群示范的结果。哥白尼在《天体运行》中声明这本书是为数学家所写的。我们可以设想，要不是托勒密地心说是宗教的教义，很难设想一本专业性很强的天文学专著会有这样大的社会影响。如果没有与宗教的对立，很难想象作为医生的哈维会向哥白尼的学说求教。而哈维发现血液循环却完全是接受了哥白尼学说示范的结果。他从天体作循环运动，太阳是宇宙的中心而认为血液也在作循环运动，心脏是人体的太阳。科学史家都承认，哈维能完成他那伟大的发现并不仅仅在于他严格而细心地实验（在哈维之前，许多人文主义者也做过人体解剖），而在于他第一次把构造主义数学方法和受控制实验结合起来。他是先从数学计算中肯定血液一定在作循环运动的。无疑，哈维的方法是原始科学结构示范的扩大（从几何到天文，从天文到力学、生理学）的结果。而哈维能接受这一示范的重要原因可能要归之于哥白尼学说与宗教对立造成的社会影响。实际上，哈维的工作并不是原始科学结构示范的终点，它又进一步引发了示范的放大作用。哈维推翻了作为教义的盖伦学说，这样它的影响大大超出了医学和生理学。当时整个欧洲都在议论哈维学说，甚至戏院舞台上都表现了有关血液循环的事件。

如无宗教和科学的对立造成示范的放大，示范的连锁反应是不会持续下去的。科学上的发现即使做出来了，也会由于它的高度专业性而被限定在特定学科之中。我们知道，早在15世纪，阿拉伯医学家就对盖伦学说提出批评。有一个叫伊本·阿尔·纳菲（Ib-nal-Nafis，公元1201—1288）的医生，从大马士革来开罗主持那西里医院，他就指出心脏的隔膜很硬，不象盖伦所设想的那样有细孔可以让血液通过，他认为血液必然要通过肺从右心室流到左心室。实际上他已经提出了小循环理论。但是，盖伦的学说并非伊斯兰教的教义，阿拉伯人无论对这种学说还是对与之相反的学说都是宽容的，既不格外重视，也不特别反对。结果，纳菲的学说没有产生什么影响，他的著作到本世纪才被人发现26。

在什么条件下，宗教和科学的对立会放大科学的影响？我们前面说过，原始科学结构的成长会和社会结构文化背景发生冲突，这会带来示范作用的极限。这不是自相矛盾吗？实际上，宗教和科学的对立只有发生在宗教自身的衰落时期，科学才能通过宗教这个反面教员而扩大示范作用。宗教处于全盛时期时，即使科学与宗教相对立，宗教也可以轻而易举地扼杀科学的传播。罗吉尔·培根就是例子。他差不多是阿奎那同时代的人。今天科学史家都把罗吉尔·培根看做近代实验科学的祖师爷，是他把火药最先介绍给欧洲人的。但正如丹皮尔所指出的，“他一生的悲剧，一半是内心的悲剧，一半是外在的悲剧。”他处于经院哲学全盛时代，虽然他比阿奎那更接近于近代科学，但在那个时代他和宗教的对立除了给他本人带来受迫害和社会的不理解外，并没有发生多少影响27。

而一旦宗教与科学的对立出现在宗教自身趋于衰落、旧社会结构趋于瓦解时期，情况就大不相同了。人们对腐朽的教会和僵化的教义的怀疑造成了旧文化背景的四分五裂，占正统地位的意识形态已不是铁板一块了，特别对于那些思想活跃的渴望创造的知识分子，它明显缺乏吸引力。整个社会的思想真空造成了科学乘虚传播的大好时机。一些人把中世纪经院哲学的衰落看作是科学与宗教斗争的结果，把科学兴起看作宗教衰落的终极原因，这实际上是本末倒置的。在一个以宗教占主导地位的社会结构中，科学的力量与宗教相比是太弱小了，它完全不能构成一种普遍的对宗教的怀疑。宗教的衰落是由社会结构自身的演变所决定的，它的动力主要是政治、经济和文化自身的因素。科学在宗教衰落中成长，这只是宗教衰落的结果之一，当然又能反过来加速其衰落。

在哥白尼迟疑不决地把《天体运行》付诸出版以前，波澜壮阔的宗教改革运动已经开始了，路德和茨温利的名字已传遍整个西方世界。宗教改革是宗教衰落的标志。从宗教改革的那些主要目标可以明显看到当时基督教义已与生动活泼的社会经济、政治和文化发展不相适应，特别是统一教会已经腐朽了。那些新教徒本身就代表了对旧有意识形态不满的社会力量，他们是容易被吸引到科学的营垒中去的。早在1873年法国植物学家阿尔方斯·德·堪多的科学史名著《科学与科学家的历史》中就对这一点作了精彩的分析。他统计了自1666年建立的巴黎科学院两个世纪中外国人当选为其成员的数目，指出法国之外的科学家选入巴黎科学院的新教徒比天主教多六倍以上28。分析一下在宗教衰落期宗教和科学的对立造成科学示范扩大的机制是很有意义的。由于人们对旧制度的不满，有识之士对僵化的旧思想体系的普遍怀疑，这种怀疑必然促使他们去研究被宗教所反对的学说究竟是什么，甚至仅仅凭着对僵化和腐朽的旧体系的反感而盲目接受新体系。我们把这种效应称为否定性放大。为什么叫否定性放大？因为绝大多数人并不是由于理解了科学的新学说正确而接受科学示范的，他们仅仅是由于科学作为对经院哲学的否定而接受科学的。

哥白尼学说的广泛传播本身就是否定性放大的结果。近年来，不少人对哥白尼学说传播的历史背景作了研究，特别是著名科学史家库恩。很多人都指出，如果仅仅凭和实验观察相符合而言，当时哥白尼学说并不比托勒密学说更正确，特别是在惯性定律和万有引力没有发现前哥白尼学说当时甚至和很多显而易见的直观现象相矛盾。实际上，社会上大多数信奉者是由于哥白尼学说和宗教的对立29。我们知道，新教徒特别反对中世纪世界观中的等级观念，这种等级观念在自然观上表现为宇宙间布满一连串等级不同的人和物，处于世界边缘的上帝是最高等级，地上的不完善的实体处于较低等级。而哥白尼学说至少是暗中否定了地上元素的等级，他把以前作为天体的特权象征的圆周运动也给与地球了。哥白尼的学生莱蒂克斯明确否定了高级天球统治低级天球的观念。这种学说无疑对新教徒富有吸引力。象吉伯特这样的大科学家就明确意识到哥白尼学说的传播和否定传统等级观念有内在的联系。无疑，哈维、开普勒、罗伯特、费拉德、范·赫尔蒙脱等都在这种否定性放大效应的社会潮流中改变了对日心说的态度。

其实，早在哥白尼日心说之前，托勒密和权威的亚里士多德学说已处于思想敏捷的学者的普遍的怀疑之中。这种情况在经院哲学占统治地位的时代中是没有过的。哥白尼的老师波伦亚大学教授马利亚·德·诺瓦腊批评托勒密体系太繁杂，不合于数学和谐原理。1536年，即在哥白尼著作出版前7年，Ramus在一篇著名的论文中说：“亚里士多德所教的一切皆伪。”30实际上，并不是亚里士多德学说中一切都是错的，在哥白尼、伽利略、牛顿一系列革命性突破之前，是没有任何根据得出这一结论的。Ramus只是在一种对经院哲学反感的否定性情绪下作出这一断言的。

实际上，作为伽利略本人也是在这种否定性放大气氛中完成自己不朽的发现的。我们知道，古希腊早就有望远镜，一直到13世纪，工匠们不断生产透镜以供远视的人用。但透镜从来没有作为观察仪器进入科学领域。经院哲学对用透镜观察存在着一种根深蒂固的错误观念：“以视觉为基础的，无权成为科学。”31透镜中的像是变形的，而且有色散，在其光学机制没有搞清楚之前，这种信条貌似有理。伽利略用望远镜来观察天体，并不能证明这一古老信条是错的。他至死都没有去研究望远镜为什么能“放大”的机制。实际上，伽利略从拿到望远镜起，就根本没有怀疑望远镜看到的东西是真的。因为他在感情上倾向于哥白尼学说，他要用望远镜来证实哥白尼学说。对于他来说，能证明哥白尼体系的就是真的。所以当他把望远镜指向夜空，发现太阳黑子、木星卫星和月亮上的山脉时，立即欣喜若狂地写下了这些话：“我惊呆了，我无限感谢上帝，他让我想方设法发现了这样伟大的、多少个世纪都不清楚的奇迹。”实际上，如果要搞清楚望远镜原理，证明它是真的之后才去使用，望远镜就根本不可能使用到科学研究中来。对于那些经院哲学信奉者，望远镜看到的东西没有任何意义，他们使用望远镜观察的目的是为了否定它。甚至连开普勒这样的大师都是为了“证伪”去用望远镜观察的。但开普勒毕竟是接受了原始科学结构示范的人物，他经过十天实验，才开始相信伽利略是对的。这促使他去研究望远镜机制，写了一本《屈光学》的书，奠定了几何光学的基础。这段历史告诉我们，科学的成长，特别是示范作用通过否定性放大需要一定的时机，这就是旧社会结构的瓦解，新社会结构在对旧结构的批判和否定中兴起。没有否定性放大的力量，科学结构的社会化是困难的。这样，我们得到了一个十分重要的结论：原始科学结构的大规模社会化只可能出现在社会结构面临转化之际。为什么这样讲呢？科学结构是依靠示范作用社会化的，而示范作用又取决于科学的社会影响。只有当社会结构中文化结构面临转化时，否定性放大机制才会扩大科学对社会的影响。而技术结构和经济结构直接相关，技术结构的转化需要政治和经济的直接推动。这样一来，整个近代科学技术结构的确立就需要一个特殊的历史时机，这就是文化结构、政治结构和经济结构一起转化，也就是整个社会结构的变化。近代科学技术结构正是在西方封建社会向资本主义社会转化过程中确立的。前面重点讨论了科学结构社会化的机制，这并不是说技术结构的变化不重要。之所以没有讨论它，一方面是因为开放性技术体系与资本主义经济结构的关系比较清楚，另一方面如前所述，只有在近代科学结构确立后，开放性技术体系才能确立。这就意味着，只要理解了近代科学结构建立的机制，加上对中国封建社会长期延续原因的探讨，二者综合起来就可以大体回答近代科学技术结构未首先在中国出现的原因了。

否定性放大机制不是16、17世纪西欧所特有的，在任何一个社会中，当旧有结构瓦解之际，旧意识形态结构的危机必然给形形色色新思想传播造成有利时机。特别是人类的价值观的转化有一种反其道而行之的内在节奏，当一种原来被认为不可动摇的信仰失去生命力之际，在一个时期内人们在感情上会倾向于和原来相反的东西。当腐朽的宗教过分强调权威时，整个社会会出现“反权威”倾向。当旧理论死守迂腐的教条、禁欲主义完全扼杀人性而主张赎罪时，人们会主张人文主义的个性解放，甚至原谅情欲放任……。基督教对罗马帝国的否定借助过这种力量，而人文主义对基督教的否定也借助过这种力量。它是人类文明推陈出新、不断进步的精神力量。但是这种否定性放大是否一定造成近代科学结构的建立，这就要看条件了。否定性放大是缺乏明确方向的，人们在感情上一时倾向的东西并不一定是正确的东西。否定性放大可以推动众多的思想体系，甚至是病态的邪说发展起来的。在那历史上动荡激变的思潮中，常常是鱼龙混杂、沙泥俱下的。昙花一现的学说、浮云般掠过的人物，常常和真理、科学家混淆在一起。而真理要战胜谬误，科学要战胜迷信，必须还要具备如下三个条件。

第一个条件是原始科学结构的示范作用存在，正如没有科学的种子，仅仅有否定性放大的土壤，科学之花当然不会盛开，如果没有中世纪几百年来逐渐扩大的以几何、天文、光学和力学为核心的原始科学结构群的存在，否定性放大并不会推动科学的发展，这是不言而喻的。第二个条件是不存在其他足以与原始科学结构相抗衡的示范体系。这就要求旧社会结构瓦解时，在其中形成的新社会结构对科学的发展有着比旧结构更大的容量。如果新结构的文化背景和旧结构一样和科学规范是对立的，那么虽然在旧社会结构瓦解之时，否定性放大效应推动科学繁荣了一阵子，随着新社会结构稳定后，否定性放大作用消失了。由于新社会结构同样与近代科学结构相冲突，那么就会重新对科学的社会化进行遏制。确实，西方16世纪后兴起的人文主义思潮对科学结构的传播比基督教有更大的容量。所以当资本主义社会结构在西欧确立后，科学示范作用仍在扩大，比如科学共同体的形成，信仰自由，大学和商人以及资产阶级政府在科学中所起的作用，这一切都使否定性放大效应扩大了的科学示范继续下去，最后导致近代科学结构稳定的建立（这一切不是本文的主题）。第三个条件是社会结构转变时不出现毁灭性大动乱。科学在历史上并不象人们吃饭、穿衣、生存那样每时每刻不可缺少的活动。如果在社会秩序毁灭瓦解之时，最早的牺牲品往往就是地位脆弱的科学。我们前面谈到古希腊罗马文明在向基督教文明的转变时，古希腊科学成就被扫荡得干干净净，这和几百年中社会秩序大动乱是直接相关的。总之，通过这些条件我们可以深刻地认识到，为什么16世纪后近代科学结构能在西方得以确立的原因。

十一、互补陷阱

如果我们用原始科学结构社会化的条件对中国科学技术史作一宏观分析，可以发现，在16世纪之前至少有三个时期是具备了这些条件中某几个的。战国时期、东汉后期、南北朝后期中国社会结构都面临着转化。但是在这些时期中国封建社会结构决定了近代科学结构建立的完备条件都不可能具备，这就造成了中国古代科学结构长期停滞的局面。为什么富有科学精神的墨家学说会在秦汉之际消亡？为什么东汉中后期会出观仅次于北宋的科学技术发展的高峰？道家和儒家各自对科学发展起了什么样的作用？这些科学史上颇难理解的问题都可以通过条件分析加以说明。

战国时期，中国封建社会正面临着从等级君主制向超稳定系统的转化。占主导地位的意识形态“周礼”不可挽回地衰落了，中国处于百家争鸣的时代。《墨经》和《考工记》无疑是中国古代科学文献中最具有现代精神的。墨经中包含有类似欧氏几何的构造性理论要素。《考工记》比后世任何一部技术著作都重视技术的一般自然观，重视从仪器和实验中抽取理论。比如提出角度作为几何学基本概念，并把它和测量仪器结合起来。在秦汉后两千年数学著作中很少有人这么重视的。《墨经》中的光学研究和杠杆原理虽然没有发展到托勒密和阿基米德原理那样完善的地步。但它的社会影响却比阿基米德来得大，墨家是显学，有数以千计的学者在研究它。图9所示的中国历代科学技术水平净增长统计曲线中，春秋战国理论水平的净增长是一个最高峰，这证明社会结构转化期对科学发展是有利的。墨家正是在社会结构的转化中成为显学。但是，当时并不具备原始科学结构社会化的条件。一方面，当时中国并没有完善成熟的原始科学结构种子；另一方面，“大一统”技术也没有具备。更重要的是当时存在着两个和墨家一样强大、甚至更为强大的竞争性示范体系。这就是儒家和道家。儒家一反墨家重功利倡兼爱的主张，对科学不那么感兴趣。道家虽然对自然充满了神秘的诗情画意，但却具备反技术和反科学社会化的倾向，特别是秦汉之后儒家依靠着它在新社会结构中独特的作用一跃成为正统，与其相对立的墨家连同其中的科学一起受到抑制，最后消亡了，其门徒越来越少，他们在人们的心目中的形象从科学家、贤者退化到游侠，甚至是鬼怪妖仙了。为什么墨家不是儒家的对手会在竞争中失败，这不是本文的论题。但有一点必须在这里提一下，这就是墨家具有反宗法观念，儒家则把宗法结构外推到国家，主张建立家庭与国家同构体。古代中国，宗法组织从来没有象西欧中世纪那样被高级宗教瓦解过，因此，墨家的失败是可以想见的。从这里可以看到，宗法家庭观念和科学的天然对立。关于中国的落后宗法关系对科学发展形成的障碍，一直未引起人们的足够注意。

战国时期科学失去了社会化的第一个时机之后，是不是再也没有机会了呢？历史对于科学来说是慷慨的。世界上没有永存的思想体系，任何一种固定的社会结构总有衰落的时候。它总会与潜在的生动活泼的社会生活发展相矛盾，否定性放大效应会重新开动起来的。为此，科学必须在某一个阶段内积蓄力量，并耐心地等待时机。到了东汉的中后期，曾三百年占统治地位的儒学明显出现了衰落的征象。儒学走进死胡同，整个社会图谶迷信流行，繁琐而虚伪的经学对知识分子的吸引力明显减弱了。西汉建立后曾一度消沉的诸子百家学派又开始复活了。历史学家把自东汉后期到魏晋初期看作一次小小的古代学术的复兴。在这段时间里，不少学者对法家、名家、道家发生了浓厚的兴趣，甚至墨家也受到了重视。中国封建社会结构又面临着某种变化。东汉中后期到魏晋前期，中国古代科学技术净增长是一个巨大的高峰（仅次于北宋）。我们知道四大发明之一的造纸技术最后成熟于东汉，中国科学史上罕见的全才人物张衡就是这一时代的代表。他的浑天仪、星图和地动仪几乎成为后世难以逾越的高峰。被日本科学史家誉为中国的欧氏几何原本的《九章算术》也成书于这一时代。表4的统计表明，东汉一反理论技术化的常态，其理论总分中技术总结只占6％，这是出奇的低。这一时期理论总分不算很高（这是缺乏原始科学结构示范所致），但实验总分之高却在历史上是少见的（见表2）。这是一个关键性的时刻，长期遏制科学社会化的汉代经学衰落了，如果那含有丰富科学思想的墨家可能迅速壮大起来，对科学结构的成长是很有利的，但是这种局面并没有出现，因此原始科学结构种子始终没有形成。东汉后期中国古代科学理论的发展是在自身独有的示范体系下成长的。东汉末年，墨家虽然又活跃了一阵子，但很快又消沉下去了。科学发展又一次陷入低潮。

第一个原因是社会结构在转化中出现了毁灭性大动乱。东汉灭亡后，中国封建社会结构发生了某种变化，伴随着这种变化是整个社会处于长达百年之久的动乱状态。历史学家承认，这一次动乱是中国历史上最大的一次。原来东汉五千万左右的人口到三国时几乎只剩下一千万左右。科学在动乱中所受到的浩劫当然可以想象。据《汉书·艺文志》记载，汉朝医经有七家，共二百一十六卷，医方十一家，共二百七十四卷，但经过动乱后，只有《内经》流传下来了，其余医书全都失传。今天我们只能在史书的传奇般的故事中知道有华佗、扁鹊神奇的医术。秦汉时期重要农书《汜胜之书》、《四民月令》等没有一部被完整地保存下来。医书和农书是古代社会化最广的科学著作，其命运尚且如此，其他著作更可想而知。张衡的数学名著《算罔论》也失传了。他制造的浑天仪原来放在东汉政府的灵台上，战乱开始后，一再迁移，西晋末年，又被迁到长安，公元418年，刘裕军队攻击长安，获得这架仪器，已经残缺不全，以后就不知下落了。至于地动仪，关于描述其完整结构的书也失传了。据说南北朝信都芳还在《器准》一书中绘图描述其制作方法。但今天人们根据现代科学分析做出其模型，在准确测定地震方法问题上，和《后汉书》的记载还有出入。实际上，这种社会结构毁灭性的瓦解以后曾周期性地出现。在社会周期性崩溃中，即使出现否定性放大效应，其成果都是难以巩固的。

第二个原因是东汉末年时墨家又一次碰到了比自己更强大的竞争对手，这就是道家思想。关于道家对科学的贡献，中外科学史家有不同的看法。李约瑟认为，道家比儒家更有利于科学发展。他认为“道不逃物”是科学态度。道家和儒家等级观念相对立，认为一切事物都是研究的对象。无论是“蚂蚁”“稻草”“砖瓦”甚至是“尿”中都有“道”。他还认为，道家的“无为”是不违反自然的意思而有利于近代科学的。如果李约瑟的观点是对的，那么在一个道家占主导地位的社会结构中，科学技术应发展得比较快一些。图9表明，在道家玄学相当兴盛的魏晋南北朝，科学技术净增长几乎处于最低水平。其中理论水平变化不明显，而技术水平和实验水平比起大一统时期都低得多。这说明我们不能仅仅凭某一意识形态中的某些特定的部分和现代科学内容接近的程度来评价它对科学发展的作用，而应该去分析它的结构和示范的作用。道家具有强烈的反社会化倾向，他们歧视技术比儒生走得更远，以至于反对技术应用于社会。科学实验的发展取决于学者对工艺的兴趣，取决于工匠知识向学者转移，特别是工匠与学者结合的程度。儒生虽然不可能和工匠结合，但是官僚机构需要大一统技术，很多儒生不得不成为大一统型技术的官方部门的管理者，所以儒生和工匠的接触还是会导致科学实验缓慢发展的。而道家的反技术态度和反社会化倾向无疑比儒家更不利于科学实验的发展。我们不能仅仅凭道家注重炼丹长生从事某些化学实验就在总体上认为道家有利于科学。

为什么道家比墨家思想在否定性放大效应中具有更大的竞争能力呢？关键在于儒家和道家之间形成了一种奇特的互补关系。也就是说，这两种意识形态在价值观、处世态度与社会观上相反，而在自然观上却有相通之处。儒家主张有为，道家主张无为，儒家主张大一统，道家主张小国寡民，但他们都持有机自然观。这种互补体系形成一种陷阱：使否定性放大作用的结果只在它们之间发生转移和振荡，有效地遏制了科学的示范。否定性放大是基于情绪上的反其道而行之的力量。由于道家与儒家互补，这种情绪上对儒家的否定无疑最有利于道家的成长。这就使得在否定性放大中道家的竞争性远远大于墨家。这样，在东汉末年，加上外来的佛教冲击和知识分子对朝政的普遍失望，就出现了“儒墨见鄙，而道家遂盛”的历史潮流。否定性放大效应促使人们更多地用道家来批判儒家，而不是用墨家来批判儒家。对于科学发展来说，结局往往是一种错误代替另一种错误。东汉的王充自认为是站在道家立场上批判汉代经学的。确实，他的《论衡》是一部伟大的唯物论著作，但是他在对图谶迷信的批判中居然把“浑天说”也否定了。王充反而去主张一种盖天说中落后的平天说，认为“天平正与地无异”（《谈天》），他说：“人望不过十里，天地合矣”，所以“视天若覆盆状”“视日若上下然，似若出入地中矣”（《说日》）。这种在否定中把脏水和孩子一起泼出去的现象一直存在于历史上儒道斗争之中。儒家对道家的批判也是一样。历代儒生、儒医对道士炼丹长生和方术的排斥极为激烈，当然里面有正确的成分。但是包含在其中的很多可贵成果也在这种批判中丧失了。

由于儒道互补体系的形成，当中国历史上第三次社会结构转化时期来临时，即南北朝后期和隋唐之初，否定性放大效应直接把儒家思想推向正统地位，而墨家在道家玄学的衰落之中连影子也没有出现。这样，随着中国封建社会发展到唐宋达到其鼎盛状态，虽然它也把为这种社会结构所限定的科学技术水平推向一个新高峰，但在这样一种社会背景中却不可能建立近代科学结构。

十二、伟大的尝试与社会化的壁垒

中国科学史上一个可能成为转折点的时期是明末清初，需要我们去认真研究。这是一个颇为特殊的时期，当时西方近代科学结构已在形成之中，并开始影响中国。如果说在这以前中国科学中原始科学结构没有成熟并不能发挥示范作用的话，那末到了明末，则已有原始科学结构的种子传到中国了。分析这段历史，可以为我们提供一个具有说服力的证明：近代科学结构必须有与其相适应的社会结构。否则，即使近代科学结构在外部形成并对其构成冲击，但是由于它没有扎根的土壤，其示范作用就不可能发挥，社会化会因不可抗拒的壁垒存在而中断。

在图9中，我们看到中国古代的理论峰只有两个，一个在战国，一个在明末。关于战国的理论峰，人们自然会把它与百家争鸣的时代联系起来，然而，在崇尚理学、一统专制的明代，科学精神是贫乏的，在这里却出现了少有的理论峰，不是令人费解吗？具体考察一下，明末的理论成果来自两个方面，一是明末对中国古代科学技术的大总结，如《本草纲目》、《天工开物》、《农政全书》等。另一方面是由于耶稣会传教土把西方科学传播到中国。前者标志着我国古代封建社会结构包容科学技术所达到的饱和极限，后者表明了西方原始科学结构的种子和正在形成之中的近代科学结构对中国构成了一次冲击。

以利玛窦为先导的耶稣会传教士自16世纪八十年代起陆续来华，他们一方面用儒家经典解说天主教的教义，想使人们感到天主教可以“补儒易佛”，另一方面则介绍西方科学技术成就，吸引士大夫阶层中的企望改革之士的注意。历来自以为华夏乃世界中心的人们，当看到利玛窦刊刻的《万国舆图》时，顽固者摇头疑其为杜撰，开明者则已敏感地觉察到古老中华的闭塞与落后，他们也就切望要迅速了解和掌握西方的科学。令人惊异的是，徐光启这位先觉者一下子就抓到了西学的基础和关键—《几何原本》。他受到利玛窦的启示，认识到《几何原本》是“度数之宗，……此书未译，则他书俱不可得。”徐光启大呼此书举世无一人不当学，坚信“百年之后必人人习之”。他还阐明《几何原本》的基本理论和方法是整个科学技术的基础（“不用为用，众用所基”），以“度数旁通十事”指出了数学与天文、气象、测量、水利、音乐、军事工程、建筑、机械、医学等领域的重要关系。与徐光启齐名的李之藻则与人合译了介绍亚里士多德逻辑理论的《名理探》（即逻辑学），李之藻强调“欲通诸学先须知名理探”，逻辑“为百学之宗门”，这样，他们就把几何学与逻辑学摆到了科学之奠基石的地位。这一切证明，当时中国已经有一小部分知识分子是意识到了原始科学结构对科学发展的示范作用的。他们也力图发挥它的示范作用。

徐、李等人不仅仅是振臂而呼，而且是实干的翻译家、科学家和组织家。他们聚集了一支队伍，与传教士们合作著、译了一批介绍西方科学技术的著作，如《几何原本》、《同文算指》、《泰西水法》、《勾股义》、《圜容较义》、《西洋奇器图说》等等，掀起了我国历史上第一次学习和翻译西方科学技术著作的高潮。尽管介绍的内容并非都是西方的当代科学，但它已足以构成对中国传统科学技术的冲击。

徐光启也许是第一个意识到必须把近代科学精神与我国民族文化结合起来才能振兴中国科学事业的先驱者，他认为：“欲求超胜，必先会通”。一方面他以巨大的努力整理祖国的科学遗产，另一方面他又要用《几何原本》所包含的数学知识、基本科学原理和思想方法构筑中国未来的科学技术大厦。在主持修改历法的工作中，他提出的“基本五目”为“法原”（天文学基础理论和球面天文学原理）、“法数”（天文数据）、“法算”（天文计算所必需的三角学和几何知识）、“法器”（天文仪器）、“会通”（把中国传统历法与西洋历法融会贯通，根据中国实测编新历法）；在《农政全书》中，他收入了《泰西水法》；在军事方面，他一再强调用新法练兵（重视先进火器）；在手工业方面重视技术改革和先进技术的推广，提倡“聚众力”（即合股）建厂房。我们可以设想如果按徐光启所设想的那样，原始科学结构能不断在中国放大其示范作用，那么中国也许会和西方差不多同时建立近代科学结构的。然而，科学是社会中的科学，科学技术结构的种子只有撒在适宜萌发的土地上才会萌发。徐光启通过传教士之手取得了种子，但他的脚却踩在那种子难以萌发成长的土地上。

徐光启在译《几何原本》时就构想了以几何学为基础的大规模的科学发展“规划”。后来由李之藻上书建议皇帝“敕下礼部，亟开馆局”，“系有益世用者，渐次广译”。正象西方当年《几何原本》示范作用的第一个目标那样，徐、李等人也首先着眼于天文历法。明朝的大统历是承袭元朝的授时历，对日月蚀的预报早已不准了。明朝开国一百多年后就陆续有人建议改历，但礼部答说“古法未可轻变，请仍旧法”，甚至还常提出“祖制不可变”（朱元璋批准的明朝历法）来吓唬人，明朝法律规定民间不许学习和研究历法，而钦天监的天文官们已无人能掌握郭守敬等制订授时历时所依据的原理和方法，甚至南北两京观象台的天文仪器都摆错了位置。利玛窦凭借西洋书本上的知识即可预测日月蚀，钦天监的官员们却一筹莫展。当徐光启、李之藻等人打算用西法改历而发动宣传攻势时，又引起了守旧势力的反感。这些人采取顽固的排外立场，以为带来西方科学知识的传教士们会象白莲教那样活动而酿成农民起义，徐光启的计划受到了沉重打击。后来当批准徐光启主持修历工作时，这位七十岁的老人抱病组织队伍、拟定计划、参与实测，推荐李天经主持修历工作（未因徐去世而使工作中断），但在后来应该颁布新历时又受到反对派的百般刁难。到崇祯皇帝下决心颁布时，明王朝也就在这一年的春天灭亡了。与“皇运”紧密相关的修历工作尚且如此，又怎能指望充满了“蛮夷”气味的近代科学结构会顺利移植到中国呢？徐光启的努力是把近代科学结构引入中国的一次伟大的尝试。这一次尝试的失败的原因很典型地反映了近代科学结构在中国社会化所遇到的巨大障碍。其中互补陷阱无疑是一个重要方面，当时王阳明的主观唯心主义学说风靡一时，弟子遍及全国。很多儒生仅仅从儒学的另一互补结构禅宗中寻找出路。一个颇为典型的例子是当时惊动大江南北的具有市民文化倾向的进步思想家李贽，他早先是利玛窦的朋友，但后因对天主教态度问题而到处指责利玛窦，他对徐光启的科学思想根本不理解，晚年反而沉醉在禅宗佛学之中。这和西方人文主义思想家对科学的态度是大不相同的。当时西方科学是传教士传来的，文化背景的冲突无疑使很多儒生在否定基督教时也拒绝了其中渗入的科学种子。这就使得无论徐光启等先驱者怎样宣传近代科学，但其社会影响是很小的。西方科学只在一个很狭窄的上层官僚圈子中引起兴趣。而且，在官方科学中它也仅仅局限于天文历算、军械制造部门。我们知道，明中叶后，中国出现了一批优秀的民间科学家，如李时珍、宋应星、徐霞客等等。非常奇怪的是，这些人几乎不知道西洋科学的存在。

另一个原因是社会结构瓦解带来的大破坏。明末否定性放大效应虽不很显著，但是徐光启等一小部分意识到近代科学意义的进步知识分子的出现也可以说是明王朝危机导致否定性放大效应的结果。清王朝建立后，由于与又趋于稳定的中国文化背景相冲突，这种放大受到遏制。随着清朝太平盛世的来临，几乎再也没有出现过能理解近代科学结构意义的知识分子。一方面大多数顽固派拒绝接受西方科学。清初的很多学者接过“会通”的旗帜，开后来“考据”、“复古”之先河。可悲的是，即使是有些思想进步的知识分子，也只看到西方科学技术的内容，却排斥了近代科学结构。他们中很多人花毕生的精力去证明西方很多数学成果是中国古已有之，他们是想把西方科学知识纳入中国的示范体系。我们知道，科学知识如果不在近代科学结构中循环加速地进步，旧有的科学技术成果是会僵化过时的。实际上中国近代科学史的教训也正在于此。西方的解析几何、微积分、力学和级数论介绍到中国并不晚，中国制造蒸汽机、望远镜也不迟。但是学者们完全把近代科学结构给抛弃了。结果起示范作用的仍是中国的注经传统。实际上，真正的中西融合是应考虑近代科学结构和中国文化背景的融合，去建立一种适应近代科学结构迅速成长的中国式的新文化背景。就近代科学结构来说，它集中了全人类的精华，既不是西方的，也不是中国的。

综上所述，中国科学史上有四个可能促使科学发展的转折时期，但又都因缺少转化的条件而夭折，如果我们把这些具体原因一个一个孤立起来，它们没有一个能成为造成近代科学结构不能在中国建立的终极原因。但我们把这些原因综合起来就会发现科学发展和社会结构整体性的内在联系。只要中国封建社会结构不改变，促使近代科学建立的完备条件的同时出现就是不可思议的。

十三、结论

科学史研究可以分为内部论和外部论两大派，内部论强调科学发展的认识论逻辑，研究科学知识体系本身发展的必然道路。而外部论则强调科学发展的社会条件。本文中提出的假说则从整体上分析了科学技术发展中的内在认识论规律以及它们与社会结构的相互作用，把内部论与外部论综合起来。我们从近代科学技术发展的循环加速规律出发，提出近代科学结构，并且提出它只有从原始科学结构通过示范作用社会化而建立，这主要是内部论者强调的方面。而文化背景和社会结构的转化是通过一系列机制如否定性放大等等影响到原始科学结构社会化的，这是外部论者讨论的范围。我们的研究指出，没有这两者的综合整体研究，要真正理解中国17世纪科学技术落后于西方的原因是不可能的。

近代科学结构成长的历史表明，近代科学技术不是属于哪一个民族，哪一种文明的。它是全人类文化精华的产儿。但是，适合科学结构成长的条件却是随着文化不同而不同的。

近代科学结构之所以出现于西欧封建社会向资本主义社会转化之交，这只是当时全人类所创造的科学精华在那里会聚的结果。近代科学并不是资本主义所独有的，而且随着近代科学进一步发展，它在资本主义文明中也会趋于自己的极限。如果伟大的中华民族终于在痛苦的历史反省中认识了历史，在科学的研究中认识了科学，那末她就将可能接过现代科学的火炬走向繁荣发达的新起点。