中國科技落后的文化根源

磐石

2014年6月9日，中國科學(xué)院第十七次院士大會、中國工程院第十二次院士大會在北京人民大會堂召開。習(xí)近平主席發(fā)表講話并提出一個問題：“為什么從明末清初開始，我國科技漸漸落伍了？”這也是過去這些年里我一直思考探討的一個學(xué)術(shù)問題，這方面的階段性成果主要有《為什么中國出不了大師》（科學(xué)出版社）、《為什么中國出不了喬布斯》（北京大學(xué)出版社）、《孔子和他的弟子們》（商務(wù)印書館）、《中國教育與世界的距離》（江西教育出版社）、《中國人的思維軟件》（江西教育出版社）、《中國人的邏輯》（江西教育出版社）等。

中國在手工技術(shù)發(fā)明上曾經(jīng)領(lǐng)先世界，然而在科技上則一直落后。根據(jù)美國學(xué)者寫的一本《人類最偉大的100個發(fā)明》，中國有兩項進(jìn)去了，一是指南針，二是造紙術(shù)?；鹚幒突钭钟∷⒈徽J(rèn)為是歐洲人先發(fā)明的，但是不管怎么說，這兩項也是中國人獨創(chuàng)的，可以證明中國人的智慧。此外，像犁、織布機(jī)、水車等也都是中國人自己發(fā)明的，代表著當(dāng)時人類的最高智慧的發(fā)明。

然而中國雖然有漢唐盛世，當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)總量為世界第一，然而科學(xué)技術(shù)從來沒有在世界上領(lǐng)先過。從兩千多年前的古希臘文明開始，中國與西方文明就分道揚鑣，走的根本不是一條路，中華文明內(nèi)部是不可能發(fā)展出現(xiàn)代科技的。西方的重大科學(xué)技術(shù)發(fā)明雖然多集中在過去500年里，然而這是西方科學(xué)長期積淀的結(jié)果，是西方科技發(fā)展成熟后的表現(xiàn)，并非出自偶然。

諸子百家屬于人文倫理，而古希臘文明提供了科學(xué)探索的工具。人類的起源雖然很早，然而出現(xiàn)有文字記錄的文明則是很晚的事情。大約在2500年前后，東西方幾乎同時奠定了自己的文明。先前的諸子百家爭鳴代表中國思想文化的黃金時期，出現(xiàn)了老子、孔子、孟子、墨子、韓非子等一大批先哲，建立了儒家、道家、墨家、法家、名家等思想體系。但是諸子百家思想基本沒有科學(xué)含量，也沒有給后人提供探索自然的思維工具。墨家和名家有那么一點閃光的邏輯思想，但是既不系統(tǒng)，又不嚴(yán)謹(jǐn)。

跟中國的文明傳統(tǒng)很不一樣，希臘先哲諸如亞里士多德、歐幾里德、畢達(dá)哥拉斯、柏拉圖等不少本身就是科學(xué)家，他們開辟了西方現(xiàn)代科學(xué)的先河，又為后世提供了探索自然的邏輯工具，如亞里士多德的《工具論》。而且也出現(xiàn)了建立科學(xué)系統(tǒng)的典范歐幾里德的《幾何原理》等，它是依靠幾條簡單的公理，運用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评矶⑵饋淼??？梢院敛豢鋸埖卣f，如果沒有古希臘創(chuàng)立的文明，也不會有今日西方的科學(xué)技術(shù)?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)是從希臘文明一步一步發(fā)展出來的。

東西方這種文明差異一直影響到今天的教育。即使到歐美留學(xué)的中國留學(xué)生，在思辨能力和建立科學(xué)體系上，與歐美學(xué)生之間仍存著明顯的差距。

中國古代沒有發(fā)展出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思想，因而缺乏科技研發(fā)的有效工具。我讀了克萊因?qū)懙摹豆沤駭?shù)學(xué)思想》，從古代到現(xiàn)代，幾乎不見中國人的蹤影。數(shù)學(xué)有100多個分支，諸如幾何、代數(shù)、拓?fù)鋵W(xué)、集合、圖論、統(tǒng)計學(xué)、概率論等，不僅沒有一個是在中國發(fā)展成熟的，甚至也沒有一個中國數(shù)學(xué)家在這些學(xué)科做過開創(chuàng)性貢獻(xiàn)的。美國《科學(xué)》雜志發(fā)表了一篇談數(shù)學(xué)史的文章，直言歷史上中國對數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)乏善可陳，沒有任何系統(tǒng)性的數(shù)學(xué)思想可言，遠(yuǎn)不如阿拉伯人、印度人對數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)?？陀^地講，中國古代也有閃光的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)，如勾股定理、圓周率、割圓術(shù)等，但是很缺乏系統(tǒng)性。要知道，缺乏有效的數(shù)學(xué)工具，就會制約科學(xué)技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造。一個國家的數(shù)學(xué)水平?jīng)Q定一個國家的科技水準(zhǔn)。

中國人長于發(fā)明，短于發(fā)現(xiàn)?？v觀中國科學(xué)技術(shù)史，重大的成就都是發(fā)明，諸如指南針、火藥等，然而對科學(xué)技術(shù)影響深遠(yuǎn)的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，中國人則沒有做出一個。中國人雖然發(fā)明了指南針，但是并不知道指南針的原理，并沒有發(fā)現(xiàn)電、磁等自然現(xiàn)象。電磁現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是現(xiàn)代科技賴以建立的基礎(chǔ)。發(fā)明有時來自偶然的巧合，然而沒有發(fā)現(xiàn)作支撐的發(fā)明是難以持久的，更難以成系統(tǒng)。火藥的發(fā)明就是來自巧合，中國人并不懂其中的化學(xué)元素，對化學(xué)也沒有什么貢獻(xiàn)，因為缺乏化學(xué)知識也就沒有后續(xù)的發(fā)明。因為中國歷史沒有真正意義的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，那么就難以建立起科學(xué)體系，致使發(fā)明出現(xiàn)長期停滯不前的局面，甚至不進(jìn)則退。

中國缺乏愛好科技、善于理性思維的群眾基礎(chǔ)。有什么樣的群眾基礎(chǔ)就會有什么領(lǐng)域的杰出人才，不僅科技如此，體育、文藝也一樣。為什么巴西的足球經(jīng)久不衰，這與他們擁有一個雄厚的足球大眾基礎(chǔ)密切相關(guān)。很多科學(xué)史上的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，實際上是普通大眾做出來的。科學(xué)大師的出現(xiàn)離不開一個合適的生態(tài)系統(tǒng)，這個生態(tài)系統(tǒng)就是大眾基礎(chǔ)。

在中國人的傳統(tǒng)價值觀念里，根本不看重科技發(fā)明人員?！度纸?jīng)》是中國古代最有影響力的童蒙教材，它自身就是一種詩體，宣揚以詩才看智慧的價值觀，如“蔡文姬，能辯琴，謝道韞，能詠吟。彼女子，且聰敏，爾男子，當(dāng)自警?！薄艾摪藲q，能詠詩，泌七歲，能賦棋。彼穎悟，人稱奇，爾幼學(xué)，當(dāng)效之?！边@里明確把彈琴、吟詩、作賦當(dāng)為判別智慧的方面，鼓勵懵懂的孩子仿效學(xué)習(xí)這些方面的才俊，所以歷史上文人學(xué)士很多，形成了“江山代有才人出”的局面。然而，如果把這里的內(nèi)容換為科技發(fā)明家，諸如張衡發(fā)明地動儀、蔡倫發(fā)明造紙術(shù)、祖沖之計算圓周率等，那么就會鼓勵青少年朝科技發(fā)明的方向努力，每一代中都有可能出張衡、蔡倫、祖沖之這類人物，歷史上不知有多少的發(fā)明家或思想家！

中國缺乏一個科學(xué)家共同體，沒有科學(xué)問題庫。歐洲歷史上早就形成了一個科學(xué)家共同體，他們沒有國家邊界的限制，經(jīng)常通信探討科學(xué)問題。一個人提出一個科學(xué)假說，不僅同代的科學(xué)家共同探索，而且?guī)状饲案昂罄^來探索，最后找到了科學(xué)真理。中國壓根兒就沒有這種傳統(tǒng)，既沒有人提出有意義的科學(xué)問題，更無一幫有共同愛好科學(xué)問題的人去集體探索，也沒有跨世紀(jì)的集體努力攻克科學(xué)難題。

7.漢字制約中國人的科學(xué)抽象能力。漢字的發(fā)明是中華民族智慧的結(jié)晶，為中華文明立下了第一功，未來也離不開漢字。然而不得不承認(rèn)，漢字跟拉丁字母相比，在表達(dá)科學(xué)規(guī)律、形成科學(xué)公式、進(jìn)行定律推演上，則顯得十分笨拙，有時甚至是不可能的。這讓中國人多次與重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)擦肩而過。漢字只適用于第一級抽象，就是從現(xiàn)實世界到語言符號，比如“狗”指代現(xiàn)實世界形形色色的同類動物，然而對于第二級抽象，即從詞匯到數(shù)學(xué)符號，漢字則無能為力，比如對于自身沒有任何意義的可以用自然數(shù)稱數(shù)的變量，漢字沒有這樣的符號來表達(dá)。然而歐洲語言都是字母文字，最早是希臘字母，后來演化出羅馬字母，字母組合起來是語言的詞匯，可以進(jìn)行第一級抽象（如：英語的“dog”），字母單獨用又可以表示無意義的變量，如用x、y代替任何變量。

科學(xué)規(guī)律的表達(dá)、推演、證明都離不開書寫系統(tǒng)，而不同的書寫系統(tǒng)會對科學(xué)探索起積極或者妨礙的作用。以曹沖稱象為例來說明。至于說五歲的曹沖有沒有這個智慧不重要，重要的是起碼在三國時期中國人已經(jīng)知道浮力定理的具體應(yīng)用。然而浮力定理的表達(dá)單靠自然語言是說不清的，需要借助符號公式，而且有了符號公式，人們才會進(jìn)一步搞清“浮力”這些重要的概念。結(jié)果中國人一直停留在實用的層次上，沒有發(fā)現(xiàn)真正的規(guī)律。公元前3世紀(jì)，希臘數(shù)學(xué)家阿基米德第一次用符號公式，精確地表達(dá)了浮力定理，這與他擁有便利的字母系統(tǒng)不無關(guān)系。