二十世纪中国科学
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传统与现代

中国科学现代化的主流是产生自欧洲的现代科学技术在中国的传播。但是,这种传播是以中国科学文化遗产为基础的。尽管在心理上存在种种障碍并且发生激烈的中西文化冲突,但在科学本身的范围内,恰如李约瑟所说,“东西方的数学、天文学和物理学一拍即合”。李约瑟(1967),世界科学的演进:欧洲与中国的作用,《李约瑟文集》,第159~216页,潘吉星主编,辽宁科学技术出版社,1986年。科学作为人类的一种特殊活动与其他活动有许多共同点,但科学的目的、方法和精神气质使其与其他人类活动区别开来。并且,由于科学、技术与社会之间的相互作用的历史演变而不断显示其新特点,至少可以大致区分出古代和现代的不同。

科学的目的是双重的。第一个目的是预测和控制,第二个目的是说明和解释。如果从逻辑关系区分这两个目的,预测与控制包含那些仅仅运用相关关系的陈述,而说明与解释则包含那些运用因果关系的陈述。并非一切科学都同时具备这两个目的。不成熟的科学往往只包含一个目的,而发展得较完善的科学同等地、普遍地显示这两个目的。

控制是人类活动中最实际的东西。控制的实质在于达到某种目的。在这个意义上说,预测是最低水平的控制。因为即使达不到控制对象的行为,至少可以做到调整自己的行为以适应对象的行为。预测与控制二者代表了科学知识的最低级的状态。古代东方的科学,例如埃及、巴比伦和中国的历法天文学,虽然依靠复杂的算法规则而达到了很高的预测精度,但是它们仍然是纯经验相关性的。这种水平的科学被当代美国科学哲学家格耳(Geodge Gale)称作“烹饪法”。也就是说这种科学只包括简单经验观察陈述的合取。除了给出“如此这般”的描述外,再没其他东西。中国南宋理学家朱熹就曾主张“格物只就事物上求个当然之理”,而不问其所以然。这就是科学哲学家们所说的“严格意义上的经验科学”。虽然我们现在的全部科学都是由知识的这种状态发展而来,并且进一步变成我们今天所知道的成熟的科学,但是这种古代科学与现代科学之间是有明确的区别的。这种区别几乎全在说明和理解的范围内。

科学说明涉及某种形而上学框架,它假设存在某种特殊类型的个体对象及其相互作用。当一个科学说明的形而上学框架与经验相关性联系起来时,就产生了我们熟悉的现代科学。虽然各民族都或先或后走向这一转变的道路,但是成功地开拓这一道路的是古希腊人。他们较早地提出这样的问题:何种对象,以何种方式相互作用,会产生我们所观察到的相关性现象?古希腊学者提出大量的相互竞争的天文学假说。他们对科学假说提出两个限制性的条件,以保证全部科学的活力。第一,对象及其相互作用和行为必在形而上学上是自然主义的并能提供经验认识论意义;第二,对象的性质和行为必须可以产生观察到的相关性。从逻辑上说,对每组观察相关性总可以设想一系列的形而上学对象及其相互作用和行为。由于对不同的假说裁决常常是非常困难的,许多科学家为了避免犯错误的危险,宁愿采取一种保守的态度,满足于“如果,那么”这种保险的陈述。但是同样也有许多科学家不满足于对我们周围环境的预测和控制这种实践上的需要,还追求理智上的满足,寻找相关性背后的联系。

按这样的分析,中国传统科学基本上属于经验科学。探求因果关系的猜测也不算少,但是成功的理论很少。虽然中国古代贤哲也重视因果假说并对其提出自然主义的要求和“效验”的思想,但同古希腊相比则显得逊色。尽管如此,除形式上和程度上的差别外,中西科学的基本思想是相通的。正因如此,当西学入传中国后,中国传统科学才汇流到世界化的现代科学之中。中国科学现代化在内容上表现为从“格致”到“科学”,而在方法上乾嘉学派的“朴学”则成为从传统过渡现代的桥和船。

在现代之初的中国,“格致”二字是后来使用之“科学”的前身。而“格致”的这种含义被确定下来,与传统学术中实学思想的发展有很大关系。“实学”这一概念不是指称一种理论体系,而是学风之取向,其核心思想是“实事求是”。从汉班固(32~92)在《汉书·河间献王传》中赞献王刘德“实事求是”,到清阮元(1764~1849)将其发展为程序化的方法,几经升华而形成实学的三个里程碑:强调“实理”的理性实学,崇尚“实效”的功利实学和讲求“实证”的实证实学。魏晋玄学强调“自然之理”和“弃名任实”而开理性实学之先河,宋明理学树起了理性实学的第一个里程碑。程、朱将《大学》的“格物致知”与《易传》的“穷理尽性”嫁接,提出“格物穷理”的认识论和推理方法,渊源久远的博物学以此为契机而发展成“格致学”。

格致”为学兆端于宋末《格物麤谈》一书,它是北宋明僧赞宁(919~1002)博物学著作《物类相感志》中有关经验科学内容的一种辑录。元代莫若为朱世杰的《四元玉鉴》作序(1303)称算学为“格物致知之学”,而朱熹的五传弟子、著名医学家朱震亨(1281~1358)将自己的医学著作定名为《格致余论》并序称“古人以医为吾儒格物致知一事”。明初又有曹昭撰《格致要论》(1387)。

明中叶以后,南宋以来的功利派思想与王守仁(1472~1529)心学的“知行合一”精神结合,形成实学的第二个里程碑,即功利实学。王守仁的“格物正心”解与朱熹的“格物穷理”解表面上对立,实质上前者的“求一理于内心”与后者的“求万理于外物”是互补的,两者形成格物致知的一辆双轮车。明清时期的“实学家”几乎都投入了关于格物致知的讨论。有些人侧重于伦理道德,有些人侧重于认识论。尽管侧重不同,但他们都强调“格物”的功效。他们对格物致知的讨论的科学意义在于,赋予它探索客观事物的明确意义。罗钦顺(1465~1547)批评王守仁的格物解是“局于内而遗于外”罗钦顺,《知录附录·再与王阳明书》。。高攀龙(1562~1626)强调“学必由格物而入”,并且格物的对象不仅包括人伦道德而且还应包括广阔的自然,鸢飞鱼跃、一草一木,也都在格物之列高攀龙,《顾泾阳先生论格物》。。颜元(1635~1704)解“格物致知”,训“格”为“手格之格,身亲其事”,强调行先于知颜元,《大学辨业序》。。方以智(1611~1528)综合朱、王提出“格物之则,即天之则,即心之则”的命题,强调“就物格物”和“以心格物”并施。而可归为科学领域的实学家侧重在亲身“格物”。通过“格物”,李时珍(1518~1593)完成了《本草纲目》(1578年),朱载堉(1536~1611)完成了《乐律全书》(1606),徐光启(1562~1633)完成了《农政全书》(1627),方以智完成了《物理小识》(1631),宋应星完成了《天工开物》(1637),徐弘祖(1587~1641)完成了《徐霞客游记》(1641),这些著作形成了中国传统科学的最后一道光彩。其中李时珍对“格物”有非常明确的意识,不仅沿袭朱震亨的思想将其本草学称作“格物之学”,而且强调“医者贵在格物”。胡文焕(1596年前后在世)从方法的角度扩大“格物”的范围,将自己的几乎包罗万象的考证专著题为《格致丛书》。

自徐光启将传教士介绍来的自然哲学与中国的“格物穷理”之学对等徐光启,《几何原本序》及《泰西水法序》。以后,中国学者开始以儒学格物致知的观念接受西方自然科学,如明末有熊明遇(1580~1650)著《格致草》(1620)。传教士们也逐渐用“格物”、“穷理”和“格致”指称有关自然的学问。高一志(Alphonse Vagnoni,1566~1640)著《空际格致》(1621),汤若望(Jean Schallvon Bell,1591~1666)著《坤舆格致》(1643),南怀仁(Ferdinad Verbierst,1623~1688)向康熙帝上《穷理学》(1683)。陈元龙(1652~1736)著百卷本的中国传统科学百科全书《格致镜原》(1735年),阮元(1764~1849)撰《畴人传》(1795~1799)为儒流格物学者243人立传,他们以其著作表明并非一切科学都起源于西方。

务运动期间,“格致”被中外学者普遍使用。丁韪良(W. A. P. Martin,1827~1916)编译了《格致入门》(1866)。特别是傅兰雅(John Fryer,1839~1928),他与徐寿(1818~1884)在上海创设“格致书院”(1874),创办《格致汇编》(1876~1890)。遂以“格致”为题名的一批自然科学通论著作出现,如《格致启蒙》、《格致小引》、《格物探原》、《格致新机》、《格致须知》、《格致略论》、《格致释器》、《格致举偶》、《格致问答题要》等。在西学引进不可逆转的形势之下,王仁俊还编撰《格致古微》(1896)专门介绍中国古籍中有关科学的知识。

“格致”的流传最终导致清政府在京师同文馆设“格物馆”(1888)、在京师大学堂设“格致学”(1898),在《钦定学堂章程》(1902)中规定“格致科”为分科大学的八科之一并将其细分为天文学、地质学、高等算学、化学、物理学、动植物学六目。至此,格致学已被规范化。1902年,梁启超(1873~1929)在《新民》丛报发表《格致学沿革考略》追述了科学的历史,而蔡元培(1868~1940)则对“格物致知”做出科学方法论的总结。蔡氏为其友人的《化学定性分析》所作的序中说:“科学大法有二:曰归纳法,曰演绎法。归纳者,致曲而会其通,格物是也。演绎者,结一而毕万事,致知是也。二者相互为资,而独辟之智必在取归纳。”在“格致”的名义下中西科学汇流,进而又从“格致”到“科学”樊洪业(1988),从“格致”到“科学”,《自然辩证法通讯》,第10卷(1988),第3期,第39~50页。,这是中国科学现代化的一大特点。

如果说,在科学内容方面,格致学是连接传统和现代的纽带,那么朴学则在儒流“实事求是”的精神和现代科学的经验方法之间架起了桥梁。“朴学”专指清代的考据学,其渊源可上溯到明杨慎(1488~1559)、陈第(1541~1617)和清初顾炎武(1613~1682)等人考据、训诂的治学方法。在乾嘉时期,考据学进入全盛并形成实学的第三个里程碑,而成为学界主流,人称乾嘉学派。其影响较大者是以思想家戴震(1724~1777)为代表的皖派、以经学家惠栋(1697~1758)为代表的吴派和以社会学家汪中(1745~1794)为代表的扬派。对于乾嘉学派脱离现实而专注书本的风气,后人批评颇多,而对于他们的考释成果则多所称道,意见基本一致。但是,在他们的研究方法对中国科学发展究竟带来怎样的影响这个问题上,分歧很大。它涉及到朴学的方法是不是科学的方法以及方法与对象何者为重的问题。

乾嘉学派集大成者阮元把他们治学的宗旨与方法,概括为“实事求是”阮元,《研经室三集》卷五《惜阴日记序》。。前文已指出,“实事求是”语出东汉班。明杨慎以训古考证求朱熹以前的《六经》,陈第承杨慎以“本证”兼“旁证”考证《诗经》古音,清初顾炎武依陈第的方法考经治史;惠栋研经以古为是,戴震明理力求其是,汪中立学专窥寻是。这些朴学的先驱和领袖确实发扬了“实事求是”的精神,但是,他们没有做明确的概括。在乾嘉学派中颇负众望的洪亮吉(1746~1809)提出“推本述原,实事求是”洪亮吉,《卷施阁文甲集》卷九。,阮元使“实事求是”的训诂学方法程序化:士人读书,当先从经学开始;研究经学,当先从注疏开始;理解注疏,当先从训古开始;欲明训古,又当从音韵开始《研经室三集》卷二《江西校刻宋本十三经注疏后》。

对于乾嘉学派的“实事求是”精神,现代启蒙学者梁启超曾在其《清代学术概论》(1921)中给予高度评价。对于只把这种精神用于考古而未能应用于自然研究,他虽甚为惋惜,但还是认为“此种研究精神,实近世科学赖以成立”。大力提倡科学方法的胡适(1891~1962)认为,科学方法的核心是“尊重事实和证据”。虽然他很清楚,将科学的方法应用于书本是很不够的,但他还是称赞乾嘉学派的考据方法的科学性,并写下了《清代学者的治学方法》(1920)。在此文中,他首次提出著名的“大胆假设,小心求证”的口号。其后又在《治学方法与材料》(1928)和《中国思想史中的科学方法》(1958)中再次重申。梁启超和胡适意在证明,科学对中国意识并不陌生。胡适在《中国的文艺复兴》(1934)中说:“对西方的新科学并没有公开的抵制,从一开始就被作为中国格物致知观念的有用的延伸而受到欢迎。唯一的抵抗是无意识的,即传统的文章和书本习惯的抵制。”

列文森(Joseph. R. Levenson,1920~1969)曾著文《清代经验主义的夭折》(1954),认为清代早期思想家的经验主义态度不似培根(Francis Bacon,1561~1626)的归纳经验形式,而更像阿贝拉尔(Prire Ablard,1079~1142)的前科学一元论;而郭颖颐(Danny Wynn Ye Kwok,1932~)则认为,对现代科学的中国前辈的赞扬,毕竟转变成了把清代科学与现代科学连接起来的经验方法。郭颖颐著(1965),雷颐译,《中国现代思想中的唯科学主义》,第77页,江苏人民出版社,南京,1989年。关于朴学方法的实际影响,可以提出更多的历史证据,上述梁、胡之见只是作为代表。我还想提请注意,朴学家并非都埋头于故纸堆中。不但许多朴学家考证、整理中国科学遗产功不可没,而且他们同属于科学领域的许多学者交往所产生的影响亦不可低估,特别是在天文学、数学和地理学领域。