中国古代的科技智慧

孙小淳

（中国科学院大学人文学院）

现代文明可以说是科技主导的文明。现代社会，无论是东方还是西方，都以发展科技为要务。科技的力量，决定着文明的力量。近代科学产生于西方，无数的科学史著作，描绘着科学从古希腊到阿拉伯世界、到文艺复兴、到科学革命、到近代科学的历史轨迹。于是产生一种误解：近代科学好像是西方文化的必然，是其它非西方文明不可能产生的东西。更有观点认为，中国文明中没有科学的“基因”；中国的语言、文字、思维方式等，不可能产生近代科学；中国传统文化是科学技术的“弱智儿”。

然而，历史并不那么简单。对世界古代科技与文明的深入研究发现，近代科学在欧洲产生，是世界多文明融合的结果。古埃及、巴比伦、古希腊、印度、阿拉伯世界、中国等古老的文明都为近代的科学的在西方的产生做出了重要的贡献。中国的贡献，除了大家公认的“四大发明”之外，还有很多重要的科技发明与发现。英国学者李约瑟(Joseph Needham)在其鸿篇巨制的《中国科学技术史》（原书名实为“中国科学与文明”）列出了数十项发明和创造，虽然多少带有以现代科学的“后见之明”评判古代科技价值的“辉格”史倾向，但是充分说明了中国古代并不缺乏科技创造的智慧。

近代科学以机械主义为重要特征，到了上世纪初就显示出其局限性。早在上世纪二十年代，英国著名哲学家怀德海(A. N. Whitehead)就明确指出，西方近代科学经历了三个多世纪的发展，确立了以自然为大机械的唯物论和决定论，现代文明深受这种“自然机械论”的影响；文明如果不能超越这种思维，便会“在极其有限的进步之后陷入瘫痪”。正是基于这种认识，西方学术界开始反思现代科学，并从东方古代思想文化中获得灵感。中国古代有机的、统一的自然观，不乏整体论、系统论等思维，对现代科学思维具有历史的启发价值。现代科学前沿，如生命科学、环境科学、生态科学等，无不从东方思想中寻找灵感。

本文对中国古代文明中的科技思想作一个简单的梳理，不以罗列科技发明、自诩“中国第一”为目的，而是重点揭示中国古代科技中的哲学思想、思维方法和创新动力。限于篇幅，兹简要介绍以下几点：

一、变化的哲学和阴阳、五行理论。《易经》和阴阳五行，常常被解读为“封建迷信自”，这是缺乏历史观的误读。中国自春秋战国以来发展起来的阴阳五行学说，正是中国古代文明走出原始巫术和宗教神话，进入理性思维阶段的标志。这一发展与古希腊的“自然的发现”差不多同时期，本质上也类似。从此开始，中国古代用“气”、“阴阳”、“五行”等这种“自然主义的”概念和理论，而不是用巫术或神灵来解释自然界乃至社会的现象和变化。比如，月食不再是“天狗吞月”，而是用阴阳之气造成的“暗虚”；地震不再是“神龟摆尾”，而是“阳伏而不能出，阴迫而不能蒸”。阴阳变化造成事物的变化，这是《易经》的实质，也就是一种“变化的哲学”。“易”即“变化”，《易经》运用阴阳的变化哲学构造了一系列的符号和概念，成为中国古代认识自然与人类社会的“思想概念总库”（李约瑟语）。古希腊亚里士多德的物理宇宙观，有“月上界”和“月下界”之分，认为天上的事物是“不变、不朽、永恒”的。中国与古希腊不同，“变化的哲学”，不仅可以运用于地上，而且可以运用到天上。这就使得中国古代很早就观察和探究发生在天界的天文现象，如太阳黑子、彗星、流星、客星等等。当17世纪初伽利略望远镜发明在西方引起激烈争论之时，在中国却是波澜不惊，因为天上的这些变化是在中国古代“变化的哲学”预料之中的。

二、“格物致知”的研究方法。“格物致知”，出自《大学》。关于“格物”究竟什么意思？朱熹讲就是“穷究事物道理”的意思。怎么研究法？说到底就是对事物进行观察分类。《说文解字》说，“格，从木各声”，是树高长枝为格的意思，引伸为“木格”。“格”说白了就是木做的格子，好比中药铺里的药格子，用来对草药进行分类。分类作为研究事物的方法，其重要性是不言而喻的。要研究事物，首先要会对其进行分类。中国古代特别注重观察事物并对其进行分类，虽然是初步的研究，也是富有成效的。中国古代对天文、气象、地震、植物等有非常丰富的观察和记录，至今具有科学价值。例如，天象记录今天被用来研究超新星、宇宙演化和太阳活动，本草资料被用来进行现代医药学研究。古代“格物致知”的方法，与现代科学的方法是并行不悖的。

三、“诗性”的想象和关联性思维。科学创造离不开丰富的想象。中国古代通过“取象类比”这种“关联性思维”以建立事物之间的联系，达到对事物的认识。这里“象”的形成关键。  《诗经》的“兴”是建立意象的典范，如从“关关雎鸠，在河之洲”就能联想到“窈窕淑女，君子好逑”。“象”的形成是一个通过想象而“兴象”的过程。中国古代用这种取象类比的关联思维，构建了关于天、地、生、人的宇宙图式。讲述天地宇宙之间音律、节气、阴阳的变化，论证它们变化的规律，都是用取象类比的方法，往往是根据“音似”、“形似”或“神似”。而这些“相似”又是与总的宇宙图式、经验的观察、直观的想象、表述的方式等紧密相关联的。理解中国古代的科学，必须对古代科学思维的“兴象”方式有认真的研究。这套取象类比的思维方式，是中国古代科学得以发明、得以创造的思想源泉。

四、“天人合一”的整体论思想。“天人合一”，是中国古代另一重要的思想，其要点是宇宙与人是和谐的，是一个整体。人类生活在宇宙之中，如果宇宙与人不构成一个和谐的统一体，那就意味着宇宙对人来完全混乱的，人类在其中不可能生存，宇宙对人来说也是不可知的。所以“天人合一”的思想，本质上是正确的，也是必要的。古代东方和西方，从毕达哥拉斯到刘歆，从托勒密到开普勒到牛顿，无不认为如此。宇宙生人，人类本来就带有宇宙印记，人类的音乐、审美、身体节律，都与宇宙密切相关。天人合一，使人们相信宇宙是人可以认知的，这应该算上是科学的“第一原理”。当代最著名的科学家，如霍金、温伯格等，相信宇宙的和谐，追求“终极理论之梦”，讨论“人择原理”和“伟大的设计”，与追求“天人合一”终极目标是完全一致的。

“天人合一”的思想，虽然在古代不时被统治者作为“君权神授”的依据，但作为一种基本思想，同时也指导了科学的研究，“究天人之际”，是中国古代科学研究的最高目标。中国古代天文，主要目的是“观象授时”，即通过天文观测确定时节，指导人们按照“时令”去从事生产和礼仪活动。在天文仪器的制作方面，讲究“与天协同”，从汉代的张衡开始，就制作由水力驱动的天文仪器。唐代时制有水运仪象制作，到了北宋，由苏颂等人制作的水运仪象台，是集观测、演示及报时功能为一体的自动化天文台，其中的擒纵机构实现了机械钟的功能，被誉为是世界最早的天文钟。其根本的意义在于，中国古代用巧妙的技术实现了天文仪器“与天协同”的理想。还值得一提的是，中国古代探究“天人合一”，认为“气”天地感应的媒介，因此早在汉代，就设计了“候气”的实验，与现代科学测“以太”的迈克尔逊-莫雷实验，在探索科学终极问题这一点上，有相通之处。

五、“大宇宙”与“小宇宙”的同一性。“天人合一”思想的另一个要点就是“大宇宙”与“不宇宙”的对应。天地是“大宇宙”，人体是一“小宇宙”，国家也是一“小宇宙”。大小宇宙的结构、功能和运行方式都是相类似的。例如，《黄帝内经》把人的身体当作“小宇宙”，其结构与功能是与“大宇宙”相对应的。身体的健康就是体内阴阳之气的平衡和各脏腑功能的正常运行。这套理论构成了中医的理论基础。国家也犹如身体，国家强盛，犹如人体健壮；国家贫弱腐败，犹如身体病弱。要像调理身体一样治理国家，而且按照“大宇宙”的节律来治理。这一思想，对于当今的国家治理都有启发意义。例如，我们发展经济，不能一味追求高速增长而忽视生态环境方面的问题。近二十年来，国家大力建设了机场、高铁、高速公路等基础设施，好比身体强了筯骨。但是在生态环境方面，却造成了很多问题。例如全国河道系统破坏严重，江南昔日的清清河道变成了淤泥壅塞的污水沟。这好比身体的血管淤堵，毛细血管体系失去渗透作用。近年的水患，是其后果。其实国家真应该投入财力物力，在全国范围内，治理河道。不仅可以改善环境，而且可以拉升经济，组织农民，创造就业，推动新农村建设，其强壮国家机体效果必然是多方面的。

六、兼容并蓄的文化多样性。过去我们讲中国古代科技，总是倾向于追寻所谓“中国第一”。这种历史观带有很大的偏面性，而且往往并不真实。看中国数千年文明史，中华文明其实一直都在吸收、改造和利用外来文明的知识。与域外文明的交流比我们起初想象的要早得多、内容也丰富得多。自汉以来，中国就先后受到印度文明，阿拉伯文明、欧洲文明的影响，中华文明就是有一种兼容并蓄、博采众长的气度，所以才历久而弥新。儒家思想，以经世致用为目的，对于科技历来是非常重视的。事关国计民生的科技知识探索，历来受到国家的良好而持续的支持。这也是中国古代在科技很多方面能够取得很多重大成就的原因。如在宋代，国家重视天文学和医学，所以天文学和医学在宋代达到了一个高峰。再如，元明以来，中国官府的天文机构，对外来的阿拉伯天文学一直采取翻译、学习、传播的做法，才能中国古代天文学还保持着一种活力。今天，西方科技已经在中国得到制度化的建设，我们更应该本着兼容并蓄的态度，更加积极主动地向西方学习科学思想和科学精神。我们的思想不能为这个主义或那个主义所限制，而是应该发扬中华文明“有容乃大”的气质，凡是有利于思想活跃，有利于创造、有利于国计民生的，都拿来为我所用。当然中国儒家政治存在官僚主义的弊端，过分的政治化和官僚化反而阻碍科学的创新。吸取中国古代在这方面的经验教训，对于我们今天发展科技也是有益的。

     以上几点表明，中国古代科技的成就，不仅仅在于可以罗列的种种发明和创造，而是在于其背后的科技智慧，包括科学思想、科学思维、科学方法、宇宙观、价值观、科学管理等。这才是造成中国古代科技不断产生发明创造的力量源泉。我们从传统科技文化中汲取的，应该是这样的促进科技发展的智慧。科学经历希腊-文艺复兴-科学革命-近代科学的历程，这是西方历史的诠释，并不证明科学是西方的专利。现代科学进入宇宙、生命更深更广的领域，无论从思想和方法上都面临着新的挑战和机遇。中国古代科技上的智慧，或许对发展未来科学有所启迪。