《自然辯證法研究》2006年第9期 蔣功成 (上海交通大學科學史系) 摘　要：巴特菲爾德的《近代科學的起源》一書描述了近代科學起源與發展中一系列重要的革命事件及其重要意義，但它並未對近代科學起源事件本身做出具體的、歷史的分析。筆者引入現代進化生物學的邊緣物種形成理論對此進行研究，以為近代歐洲相對邊緣的地理位置、文化交流與中斷的特殊時機是這一起源事件的重要因素。 關鍵詞： 近代科學 起源 邊緣物種形成理論 邊緣效應 中圖分類號：N09 文獻標識碼：A 　　關於某種事物的起源問題一直在學術研究中有持續的探討興趣和價值，而且無一例外的是，這種起源問題都不會有一個得到大家公認的答案。也就是說，起源問題往往是個謎，可　　以允許大家永遠對它說三道四。 　　巴特菲爾德的《近代科學的起源》[1]寫於1948年，現在卻成了科學史研究生的必讀書,這本身就說明了這本書的價值所在。不過在這個經典而迷人的文本里我們卻找不到他對科學起源事件的詳細而明晰的分析。作為一個起源事件的分析，我們起碼要說清楚它是什麼時候起源的？在什麼樣的環境下起源的？這樣的起源作為歷史事件有什麼特殊的條件和機制促成了它的發生等等。巴特菲爾德所描述的是科學在14世紀到19世紀的成長和發展過程，由於其時間跨度的特別漫長和文章篇幅本身的短小（事實上它是一個演講集的匯編），所以儘管作者生動而凝練的文風給人留下了深刻的印象，但要想在其中找到對這個起源事件的具體論證就不太容易了（這本來也不是一個演講稿所能容易做到的功能）。 　　這並不是對這本書的貶語，而只是對它寫作特點的印象性的評述，不過閱讀它確實使筆者對近代科學起源事件本身產生了興趣，並希望在此對近代科學起源問題所涉及的各種因素作一初步的討論。 1．近代科學及相關概念的分析 　　在起源問題的研究中，研究對象的明確界定是非常重要的，如研究生命的起源首先要清楚什麼樣的有機體可以算作生命，然後才能在地球或宇宙的演化史中去尋找這種對象的首次出現。對“什麼是科學”這個問題研究得又多又充分，但可惜的是意見又多又不一致，直到現在對於“中國古代是否有科學”在國內還有“有派”和“無派”在爭論。好在對於“什麼是近代科學”大家的不同意見看起來少些，北京大學的吳國盛教授提出“科學”概念常在三種意義上被使用，而其中之一即是“把科學定義成‘近代科學’，即在近代歐洲誕生的那樣一種看待自然、處理自然的知識形式和社會建制。這是人們最常用的一種科學定義。”[2]且不管這種對科學的定義是否得到大家同意，但起碼說明了“在近代歐洲誕生的那樣一種看待自然、處理自然的知識形式和社會建制”的“近代科學”是大家所了解和熟悉的了。那麼我們研究“近代科學的起源”也可以以此為出發點來看看它在歷史上是如何形成和發展的。 　　歷史本身是一個延續的難以分割的整體，起源事件雖然從概念上來說是一個從無到有的過程，但每一事物在其誕生之前卻有它原初的或我們可以稱之為“前某某”的東西存在。近代科學也不是空穴來風，它之前的形態就是所謂的“古代科學”，如果持吳國盛教授所說的上述對於科學的定義而認為古代無科學的話，那麼我們就稱之為“原科學”或“前科學”，更準確一點也可以叫“前近代科學”。我們注意到，雖然以“近代科學的起源”作為書名，巴特菲爾德在他的書中卻更多地用“科學革命”這一概念來表述他要研究的對象。確然，能夠標誌近代科學之出現的一系列成就都在不同程度上具有革命的性質。哥白尼《天球運行論》及其傳播是一種宇宙觀的變革；伽利略的一系列工作及其思想是對當時占統治地位的亞里士多德運動觀及物理學的突破；維薩里和哈維等人通過克服蓋倫的影響而取得重要的生理學進展；近代化學的出現雖然相對地延緩，它也是通過拋棄一系列錯誤的中間理論而前進的。當然，在具體的學科革命之上，是機械論的自然觀代替了先定和諧和神秘主義；是培根所提倡的觀察的實驗方法代替了經驗論和形而上學；是還原論代替了整體論和有機自然主義；是進步的觀念和進化論取代了循環和不變的歷史觀等等。 　　上述的這些變化或革命是在什麼樣的地點與什麼樣的時機下發生的呢？這是研究起源問題的關鍵。 2．近代科學起源的地點及時機 　　近代科學起源的地點是在歐洲，更準確一點是在西歐的一些國家或地區發生的，這一點是非常清楚的。從地圖上很容易看得出來，西歐處於亞歐大陸的邊緣，是一小塊非常不起眼的地區。中世紀之末的這個地區，其文化與經濟水平如何呢？美國史學家墨菲這樣描述：“地中海之北的歐洲在農業上是貧瘠的：寒冷、潮濕和森林密布，因為那裡盜匪長期為患，特別是在缺少強大主導國家的情況下。到處是各自為政的封建小國；它們往往無力維持秩序，或者只能控制它們設防城堡周圍很小地區，它們遠遠小於與它們同時代的強大亞洲帝國。[3]”事實上在羅馬帝國滅亡之後，西部歐洲很長時間內失去了與外界（如印度和波斯）的直接接觸，它的經濟和技術水平普遍低下，就是貿易也因為阿拉伯人和土耳其人的阻礙只能進行轉手交易。天主教雖然在歐洲具有統治地位，可是它所影響的區域與伊斯蘭教、佛教和儒教相比也非常有限。由於科學在當代是一種占統治地位的知識體系，產生近代科學的歐洲在人類文明發展的進程中被不恰當地認為總是處於一種先進的地位，歐洲在近代科學起源早期所體現出的文化落後、經濟貧困、政治混亂，及地域的邊緣化和相對隔絕被人們大大忽略。筆者下面的論述將說明，這卻是近代科學起源並興盛於斯的重要原因。 　　儘管如羅素所言，“在意大利文藝復興運動中，科學只占一個極微末的地位”，[4]但文藝復興和宗教改革倒確實成了近代科學起源的背景。科學史家霍伊卡認為，希臘-羅馬文化與《聖經》宗教的相遇，經過若干世紀的對抗之後，孕育了新的科學，他說：“倘若我們將科學喻為人體的話，其肉體組成部分是希臘的遺產，而促進其成長的維他命和荷爾蒙則是《聖經》的因素”[5]。從11世紀開始，歐洲的封閉被延續了二百多年的十字軍東征不時打斷，東征並未取得他們所希望的政治上的成果，但卻使他們從東方帶回了阿拉伯人的科學、中國人的四大發明和古希臘人的自然哲學文獻[6]。正是這些外來的因子進入到歐洲人的文化中，從而孕育了文藝復興，而文藝復興所帶來的人性解放與文化繁榮又繼而為宗教改革奠定了基礎。這些因素構成了當時歐洲一種獨特的文化環境，並成為近代科學起源的重要時機。 　　雖然認識到文藝復興之前西方對於東方的落後，但明顯持西方中心主義思想的巴特菲爾德所理解的東西方也許只是地中海的兩邊沿岸。所以他說：“直到16世紀或17世紀，存在於我們整個地球上的文明數千年之久一直以地中海沿岸為中心。就是在基督教時代，地球上的文明也大都是由古希臘---羅馬和古代希伯來人的文化構成 [1]”。在16或17世紀以前，東方（包括地中海沿岸附近及其它曾經以武力或文化影響西方的國家和地區）一直代表了更為先進和發達的文化，而那時所謂的西方可以說是處在真正的落後或野蠻時代。但到了文藝復興以後，情況發生了變化和逆轉，再到16-17世紀，西方迅速崛起，同時伴隨着東方的衰落。為什麼會出現這種情況，巴特菲爾德提出了類似於李約瑟難題那樣的疑問：為什麼原是半野蠻的西方逐漸取得了這個世界的領導地位呢？為什麼稱之為現代文明的東西總是從那裡產生出來呢？ 3．邊緣效應與近代科學起源的機制 　　對於近代科學為什麼能夠在那樣一種環境下發生，巴特菲爾德所揭示的原因陳述於其書第十章如行雲流水一樣縱橫的筆墨中，筆者在此簡略總結如下：1）來源於人們在前面一段時期內對古希臘文化的總結、繼承和批評；2）作者含糊的稱之為“取決於只有在西歐才有的那些複雜的條件，也許也部分取決於這半部分大陸的某種生活和歷史的動力學特徵”；3）宗教改革，特別是新教的興起；4）中產階級的興起及世俗化運動；5）地理上的大發現；6）技術需求及工業發展需要的影響；7）社會規劃等等。以上的諸種因素在作者的陳述中有的是因，有的是果，有的則很難分得清楚，在一個變化多端的歐洲社會中，這一階段的變化真是太複雜了，宗教鬥爭、教權與政權之爭、民族衝突、王位爭奪、不同階層的權力之爭、社會運動等等，形成真正意義上的亂世。我們現在不妨拋開這些具體的因素不論，單是從歐洲所處的地理和文化環境來入手來分析一下近代科學能夠在歐洲發生的原因和機制。 　　在分析這一科學史上重要事件的機制之前，筆者先來介紹一下現代進化生物學研究中美國學者恩斯特·邁爾所提出來的一個說明新物種形成的“邊緣物種形成理論”[7]。邁爾在他的研究中發現，新物種的形成往往需要一個邊緣化的環境條件，在這樣一個環境中一個相對較小的種群與其它種群形成隔離，因而它所具有的一些突變性狀不會因為雜交而淹沒於大群體中，而是在與環境相互作用的過程中通過自然選擇或性選擇等機制而在種群個體中變得更為普遍。他提出：“在沒有任何可以察覺的基因流動以及物理環境和生物環境多少有很大差別的情況下，這樣的一些創始者種群將是基因庫的遺傳改造最理想的基地”。當一些特有的性狀在這個隔離的種群中發展得越來越多時，這個種群與其它種群因為具有較大的差異而形成亞種，並繼而通過生殖的隔離變成一個新的物種。這個新種如果具有較大的適應性，它可能遷移和發展到更廣的區域中，取代或排擠原來占主導地位的其它物種而變得更為繁盛。 　　進化生物學研究地球生命起源與發展的歷史，科學史研究科學的起源與發展的歷史，同具有歷史研究的性質，它們的研究有許多協同之處。波普爾很早就用自然選擇理論來說明科學發展中的證偽理論。類似於邊緣物種形成的效應在分析語言的演化、人類民族的形成等方面都有較重要的啟發價值，它所揭示的是在一個邊緣化而相對隔絕的環境中，一個新生事物可以因為受到較少的外來影響而得到獨立的發展，因而能夠在以後體現出與眾不同的性質，這種效應我們可以稱之為邊緣效應②。 　　近代科學的起源在歐洲發生就體現了這種邊緣效應。雖然在巴特菲爾德的心目中，地中海附近是地球上文明的中心，但這是西方中心主義者常有的偏見。從文化多元論的觀點看，它雖然有古希臘哲學的繁榮、希伯萊宗教的久遠、羅馬帝國的興盛，但具有同等水平或更高的文化在地球歷史的不同階段卻是非常之多的。阿拉伯、印度、中國的成就與之相比，都並不遜色。只是因為後來科學起源於斯，並且這種文化後來得到了更好的繼承和發展才占有了優勢。而從地理位置看，西歐所處之位置是歐亞大陸典型的邊緣，它與真正的東方文明雖有接觸，卻並不持久，因此它所受到的在當時文明程度更高的東方文化的影響是一種有限的影響，只有在這樣的情形下，它從東方獲得的四大發明等技術才能夠在那裡取得完全不同的發展方向和效果，這也只有在一個相對隔離的情形下才能完成。另外在這一階段前期歐洲本身的小國林立，因為宗教和政治的原因而形成了相互之間的隔離也創造了許多不同的文化環境，這種不同的文化環境是新思想產生和發展的重要條件（杜布斯基揭示出各地本土語言的使用也是當時的一種重要現象，這無疑也有助於一種相對隔離的研究環境的形成[8]）。從公元五世紀羅馬帝國解體後，歐洲大陸便分為三大文化領域，東南部：以君士坦丁堡為中心，繼承了古希臘的文化，並受到伊斯蘭教的影響；東部：斯拉夫區域，以東正教信仰為主，曾受到亞洲、拜占廷、伊斯蘭和西方的廣泛影響；西部：把北歐和盎格魯-撒克遜文化與希臘、羅馬遺產密切結合起來，形成特殊的拉丁和基督教文化[9]。科學起源的地點準確地說只是指西部這樣一個有限的區域。源自於古希臘的科學種子正是像當年中國紅軍長征一樣，通過希臘化地區，穿過阿拉伯世界，最後倖存下來的一點精華流落到西歐這個偏遠、貧困、相對隔絕的土地上。可就是這樣一個地區，卻是它發育和生長的最佳土壤。 　　另外，除了地理上的邊緣效應外，科學本身在文化中的邊緣地位也是非常重要的。不管是古希臘還是在文藝復興中，科學所占的地位都不像我們現在所認為的那麼高，而總是一種偏僻的少有人問徑的學問。與大眾所關心的法律、政治、宗教、道德、文學、藝術相比較，它只是一隻不惹人注目的醜小鴨，就是軍事、工程、農業等方面對科學家的需要，也是重視其所掌握的技術，而非本體論的世界觀。就是在它漸露頭角之後，它也只宣稱能解決有限的問題，如羅素所言：“（近代科學的威信）是一種片斷不全的威信，不像天主教的那套教義，設下一個完美的體系，概括人間的道德、人類的希望，以及宇宙的未來和過去的歷史。它只對當時似乎已有科學判明的事情發表意見，這在無知的茫茫大海中只不過是個小島。[4]”正是因為這樣，它在早期才獲得了一個相對寬容的生長環境③。現在中小學生們從課本中所獲知的所謂早期科學家與宗教與迷信的鬥爭並不是真實的歷史事實，真正當宗教發現科學的危險並試圖去批評和遏制它時，科學已長成一個年輕力壯的大孩子了。 4．交流與隔絕的辯證關係 　　從邊緣效應來解釋近代科學的起源就可以使我們對於科學史上關於中世紀和早期近代科學之間是連續的還是斷裂的這樣一個著名的“連續性問題”有了新的理解。迪昂對連續性的強調是有意義的，那是因為早期的近代科學家們確實繼承了中世紀西方以及經阿拉伯世界轉手的許多東西；柯瓦雷等人所堅持的“斷裂觀”也有道理，那是因為正是這種與東方世界交流的中斷使近代科學有了相對封閉而邊緣化的生長環境。林德伯格的斷言在這一理解的角度上是正確的，他說：“可以確定無疑地說，早期近代科學創生於一個全新的社會環境，這一環境影響了科學實踐並改變了它的形態”[10]。 　　從近代科學的起源這一重要事件我們可以看出，在科學的起源過程中，不同文化的交流固然重要，但要使古代的前科學從其原初的形態發展為一個成熟的具有近代形式的科學，一個相對隔絕的環境和一個獨立的發展時機是非常重要的。巴特菲爾德在這本書的前幾章節里多次提到一種“思想的轉變”對於形成近代科學世界觀的重要作用，可是我們知道，這種思想的轉變可能在多個歷史時期或環境下發生，可是要想發展成為一個成熟的形態並得到有效的傳播，卻非得依賴於特定的環境條件不可，如果不是這樣，阿里斯塔克就會比哥白尼更有名氣了。 　　很多人都認為，文化的發展與社會的進步在於不同文化之間的充分交流，因而在歷史的研究中經常有人設想假如當年某兩種重要的文化相遇後會發生什麼樣可驚可嘆的成績。確然，文化的交流促進了不同文化因子之間的相互交換和融合，即以中國的歷史發展而論，當年印度佛教的傳入與後來西學的幾度進入都是影響歷史進程與文化發展的大事。但交流固然重要，在交流之後相對隔離與獨立的發展環境也是非常重要的。不同的文化因子需要在適宜的土壤上才能得到發展的初步機會和條件，這種適宜的環境往往不是交流廣泛、信息通暢，主流文化占統治地位的中心地帶，而常常是一個相對邊緣的地區或領域。這種邊緣的地區或領域不僅是新生事物發生和初期發展的重要區域，有時還是一些過時的老傳統得以保存和延續的基地，孔子所謂的“天子失宮，學在四夷”亦是此意。 　　在中世紀後期，西歐通過十字軍東征等活動受到古希臘文化、伊斯蘭教和東方技術的影響後，在下面一段時間裡，這些外來的影響是在一個相對封閉的圈子裡完成向代表西方文化的近代哲學和近代科學過渡的。我們看到，就是在近代西歐這樣一個邊緣化的環境中，早期的先哲們擺脫了東方獨裁而專制的文化干擾，在修道院和大學這樣的小生境下形成了脫離實用主義的理論傾向，通過對亞里士多德的批判而與古代劃分了界限，從而使萌發的科學之芽得到了異乎尋常的生長機會，發育為最後能傳播到整個地球，支配人類社會發展的重要力量。如果在近代科學的萌芽時期，西方與當時先進的中華文化有密切的接觸，我想這樣的起源有很大的可能會中途夭折，要知道，就是在17世紀通過傳教士了解到中國文化後，萊布尼茨等人還對它非常敬佩和折服呢。 　　近代科學所代表的這種文化在我們全球化的口號提出之前早就做到全球化了，而原來與之抗衡的許多文化現在慢慢退縮到各個地區邊緣的角落，依靠人們主動的保護和自身頑強的生命力而殘存於世，這就是現代非西方民族或珍視或忽略的一些文化傳統的命運。它們在當代這種邊緣化的處境中也許會慢慢消失，也許會發展出一種新生的更有生命力的強勢文化，如近代科學之起源一樣在未來顯示出它的重要性，這倒也是尚未可知的事情。 參考文獻： 1.Herbert Butterfield. 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But there wasn't a material and historical analysis to itself of the origin of modern science in his book. I tried to study the origins of modern science by introducing the Theory of Marginal Speciation. I thought that Occident's far from the center and the special time of its cultural communion and interruption were the important reasons of the origins. Key words: Modern Science Origin the Theory of Marginal Speciation the Affect of Margin ①作者簡介：蔣功成， 1968--，男，江蘇漣水人，淮陰師範學院副教授，現為上海交通大學科學史系博士生，主要研究方向：進化生物學、生物學史。 ② 生態學上也有邊緣效應這一概念，不過它指的是兩個相鄰的不同類型的生態環境之間所出現的物種多樣性效應，與本文所用的意義不同。 ③ 這種“寬容”所指的是未受到當時公眾的歡迎和討論更甚於在當時受到批評，歷史和現實的研究表明，當一種理論如果在當時就受到大家的熱烈關注和喜愛，那麼離它的壽終正寢就不遠了。而受到恰當的批評倒是對它“寬容”的一種表現，因為批評是使一種理論變得更為完備的重要條件。