现代科学为什么产生于欧洲？

*周峰*

Preamble:先前笔者有一个征询意见稿，目的是为了征集大家对“现代科学为什么没有产生于中国”谈自己的看法。那稿子在各地都有许多回应，对此本人先致谢忱。

如果要回答现代科学为什么没有产生在中国这个问题，我想有必要先看一看，现代科学为什么产生于欧洲？

16世纪是西方基督教衰落和现代科学出现的时期。比较公认的代表人物和代表事件有copernicus(Nicolaus Copernicus(1473-1543)，我们常说的哥白尼，还有一位就是Besalius，可以称为百瑟列。他们的天体理论(new cosmology)重视直接观测，这种思维方法的重要意义在于它首次把实证论引入到人们思考方法之中，和一往宗教的那种形而上学的思考方法不同。在这个时期还有一个人物就是Giordano Bruno (布鲁诺)，过去大家可能听说布鲁诺是为了捍卫科学理论而死于宗教裁判所，其实他的死根据某种说法是由于推行free imaginative speculation,可以叫做自由印象推论。布鲁诺的死意味着在1600年前后，所谓的科学还是处于“异端邪说”的地步。

哥白尼和布鲁诺等人的事迹在当时的世界里是相对孤立的，因为它们只是出现在当时的欧洲，并没有在东方等地出现。同时类似的事件在宗教历史上并不是唯一的，因此它本身并不意味着人类正面对着什么新的生存原则，但它确实表明宗教正在走向衰落。

这个时期的关键人物除了哥白尼和布鲁诺之外，还有francis Bacon (1561-1626) 和Johannes Kepler(1571-1630), 这两位先后提出了“实验代替推理”和“观察和数学模拟”等思考方法。当时宗教势利确实对这些思想进行了抵抗，在这样的一种情况下，曾经出现过既承认科学具有的理性基础，同时又能证明自我和上帝同时存在的哲学家，如Rene Descartes(1596-1650),但这样的思想只是昙花一现，没有多长的生命力。

现在流行的一种说法是科学运动最早是由一小部份知识精英所发起，大约在现在的荷兰和西欧的一些地区。在这个时期科学首先是静悄悄地在教育界传播，而这时的科学其实也只不过是一种比较新型的思考问题的方法而已，并没有太多的科学知识同时存在。后来这种思考问题的方法逐渐在欧洲人那里有了市场，并被应用于日常的生产和生活。

这种新的思考问题的方式对于现代自然科学的诞生是至关重要的。它甚至要比一次科学革命或者技术革命来得更重要。因为它从根本上改变了我们原先的形而上学和原先假设(presuppositions)的思考方式,排除了过去思考过程中的想象成份(Imaginative contents of our minds).

当时的心理学家william, James 发表了<<心理学原理>>，他在写给他兄弟Hery James的信中诉及了他写作时的情景“I have to forge every sentence in the teeth of irreducible and stubborn facts", 表明当时的研究已经十分重视“事实”这个基础。

科学的萌芽时期

Isacce Newton(1642-17270)的经验和推理的方法影响了一批哲学家。 Immanuel Kant(康德)指出牛顿定律可以被理性理解，因此科学的方法是可以用来解释自然现像的。他保留了“二元论”(dualistic View of the Universe)的世界观，认为人类可以生活在理性，自主和道德的世界里，而自然体可以通过因果论来解释，能够自在于人类世界之外。

Auguste Comet(1798-1857)(康密)解释了人类思想发展经历的不同时期：mythical and religious (神秘和宗教)，到形而上学(metaphysics)，再到最后的阶段系统地收集观察到的事实。他认为自然科学正是应用的这样的思考问题的方法。此君首次创立了社会学理论，并把自然科学的研究方法用于社会学研究。在过去的两个世纪里，西方人的这种思维模式对亚洲文明产生了深刻而持久的冲击。东方的哲学家曾经在很长的时期里为生命是如何控制的而感到困惑不已，面对西方人的这种思考方法是既想照单全收又担心影响了他们曾引以为荣的东方文明。

为了帮助大家理解上述的描述，我们用现代化学的发展来进行分析。

在康密所说的神秘和宗教主导人类思想的时期，世界上的文明大约有sumerian(索马)，巴比伦(babylonian), 埃及(Egyptian)和希腊(Greek)等等。这些文明体系的人们绝大多数相信自然过程和自然现象是由神灵(sprites)主导和操控着。通常利用魔术(magic)来教导人们神是如何在起作用的。在这个时期已经发现了铁，铜和金。在这个时期的希腊哲学家Thales 和Aristotle(亚里士多德)曾经定义物质的组成是由“土(earth)”,"气（air)"，“火（fair)", "水（water)"和第五种元素"quintessence". 这类似于中国古代文化里的“五行”（金，木，水，火，土)。在这个时期人们了解了“铁”产生于一种棕黄色锈土等即所谓的“alchemy"时期。这样的情况维系了相当长的时期，从基督教纪元开始到十七世纪这段时间里，绝大多数alchemists相信金子是借助一种“智慧石”（Philosophers stone)由其它东西生成的。在中国也有一种“点石成金”的说法，可见这个时期东西方在认识世界的水平上是大致相当的。现在我们可以理解那种所谓的“智慧石”是永远也不会在自然界中找到的，尽管这种情况在科学发展的今天似乎是可能的。但有幸的是，正是这种寻找“智慧石”的实践帮助人们认识了更多的元素和化合物。到了十三世纪，Roger Bacon, Albertus Magnus 和Raymond Lully 等人提出寻找所谓的“智慧石”是徒劳的。这些人转而建议其他的同行去发现和寻找那些能够给人们日常生活带来益处的东西和方法。于此之后瑞士人Theophrastus Bombastues等就开始了寻找那些可以治疗人类疾病的东西。这一点和中国的发展脉络也是一致的。他们发现了盐，硫磺和水银的医疗作用（最有可能是这些东西对微生物疾病的治疗作用)，这也和中国医学的情况一致。这些事件标致着alchemy象iatrochemistry的转型。这一时期最著名的化学家应该是Robert Boyle(波义尔〕，他是“The Sceptical Chymist)的作者。他同时还制定了元素表，并提出了有名的boyle定律（关于气体的体积和气压之间的关系〕。在1661年他创建了英格兰皇家学会的最初组织。

在十七世纪和十九世纪中叶，科学的新思想和新方法开始出现（见有关部分〕，实验验证理论的方法逐渐被人们所接受。这一段时期的较为代表性的事例就是关于“燃素”的争论。Johann Joachim Becher和Georg Ernst Stahl 等人曾经提出燃烧的“phlogiston" 的理论。这个理论认为在燃烧过程中，一种”essence" 会从物质之中逃逸出去，当然没有人能够证明这样的基本物质的存在性。 Joseph Priestly 证明氧为燃烧所必须。就这样就发现了氧和氢。在这个基础上法国化学家antoine laurent Lavoisier（拉瓦锡〕提出了“燃烧理论”。这标致着化学从iatrochemistry到原子化学的转型）Atomic Chemistry. 这是现代化学的开始，和现代科学的开始是吻合的。

在十九世纪中叶之后，人们受到了拉瓦锡理论的启发懂得了一些化学反应的本质。英国人John Dalton创立了原子论(atomic theory), 意大利化学家Amedeo Avogadro(阿佛加特罗〔创立了Avogadro's Law(阿佛加特罗定律〕探讨了分子的温度和压力之间的关系。到了十九世纪，大约已经知道了60 种元素了，因此John A,.R. Newlands, Stanislao Cannizzaro和A.E.B.de Chancourtois发现所有的这些元素结构都具有大致相似的结构。在这些人的基础上，俄国化学家Dmitri Mendeleev(门捷列夫〕发表了第一个元素周期表。这是理论化学的开端。到了1896 年，Henri Becquerel 和居里夫妇发现了放射性物质，出现了原子核化学， 之后的1919年Ernest Rutherford 发现了元素的衰变现象，创立了原子理论，而Niels Bohr(玻尔〕则完善了原子理论，随后就出现了生物化学，原子化学，化学工程，有机化学，物理化学等众多分支了。