《自然辩证法研究》2006年第9期 蒋功成 (上海交通大学科学史系) 摘　要：巴特菲尔德的《近代科学的起源》一书描述了近代科学起源与发展中一系列重要的革命事件及其重要意义，但它并未对近代科学起源事件本身做出具体的、历史的分析。笔者引入现代进化生物学的边缘物种形成理论对此进行研究，以为近代欧洲相对边缘的地理位置、文化交流与中断的特殊时机是这一起源事件的重要因素。 关键词： 近代科学 起源 边缘物种形成理论 边缘效应 中图分类号：N09 文献标识码：A 　　关于某种事物的起源问题一直在学术研究中有持续的探讨兴趣和价值，而且无一例外的是，这种起源问题都不会有一个得到大家公认的答案。也就是说，起源问题往往是个谜，可　　以允许大家永远对它说三道四。 　　巴特菲尔德的《近代科学的起源》[1]写于1948年，现在却成了科学史研究生的必读书,这本身就说明了这本书的价值所在。不过在这个经典而迷人的文本里我们却找不到他对科学起源事件的详细而明晰的分析。作为一个起源事件的分析，我们起码要说清楚它是什么时候起源的？在什么样的环境下起源的？这样的起源作为历史事件有什么特殊的条件和机制促成了它的发生等等。巴特菲尔德所描述的是科学在14世纪到19世纪的成长和发展过程，由于其时间跨度的特别漫长和文章篇幅本身的短小（事实上它是一个演讲集的汇编），所以尽管作者生动而凝练的文风给人留下了深刻的印象，但要想在其中找到对这个起源事件的具体论证就不太容易了（这本来也不是一个演讲稿所能容易做到的功能）。 　　这并不是对这本书的贬语，而只是对它写作特点的印象性的评述，不过阅读它确实使笔者对近代科学起源事件本身产生了兴趣，并希望在此对近代科学起源问题所涉及的各种因素作一初步的讨论。 1．近代科学及相关概念的分析 　　在起源问题的研究中，研究对象的明确界定是非常重要的，如研究生命的起源首先要清楚什么样的有机体可以算作生命，然后才能在地球或宇宙的演化史中去寻找这种对象的首次出现。对“什么是科学”这个问题研究得又多又充分，但可惜的是意见又多又不一致，直到现在对于“中国古代是否有科学”在国内还有“有派”和“无派”在争论。好在对于“什么是近代科学”大家的不同意见看起来少些，北京大学的吴国盛教授提出“科学”概念常在三种意义上被使用，而其中之一即是“把科学定义成‘近代科学’，即在近代欧洲诞生的那样一种看待自然、处理自然的知识形式和社会建制。这是人们最常用的一种科学定义。”[2]且不管这种对科学的定义是否得到大家同意，但起码说明了“在近代欧洲诞生的那样一种看待自然、处理自然的知识形式和社会建制”的“近代科学”是大家所了解和熟悉的了。那么我们研究“近代科学的起源”也可以以此为出发点来看看它在历史上是如何形成和发展的。 　　历史本身是一个延续的难以分割的整体，起源事件虽然从概念上来说是一个从无到有的过程，但每一事物在其诞生之前却有它原初的或我们可以称之为“前某某”的东西存在。近代科学也不是空穴来风，它之前的形态就是所谓的“古代科学”，如果持吴国盛教授所说的上述对于科学的定义而认为古代无科学的话，那么我们就称之为“原科学”或“前科学”，更准确一点也可以叫“前近代科学”。我们注意到，虽然以“近代科学的起源”作为书名，巴特菲尔德在他的书中却更多地用“科学革命”这一概念来表述他要研究的对象。确然，能够标志近代科学之出现的一系列成就都在不同程度上具有革命的性质。哥白尼《天球运行论》及其传播是一种宇宙观的变革；伽利略的一系列工作及其思想是对当时占统治地位的亚里士多德运动观及物理学的突破；维萨里和哈维等人通过克服盖伦的影响而取得重要的生理学进展；近代化学的出现虽然相对地延缓，它也是通过抛弃一系列错误的中间理论而前进的。当然，在具体的学科革命之上，是机械论的自然观代替了先定和谐和神秘主义；是培根所提倡的观察的实验方法代替了经验论和形而上学；是还原论代替了整体论和有机自然主义；是进步的观念和进化论取代了循环和不变的历史观等等。 　　上述的这些变化或革命是在什么样的地点与什么样的时机下发生的呢？这是研究起源问题的关键。 2．近代科学起源的地点及时机 　　近代科学起源的地点是在欧洲，更准确一点是在西欧的一些国家或地区发生的，这一点是非常清楚的。从地图上很容易看得出来，西欧处于亚欧大陆的边缘，是一小块非常不起眼的地区。中世纪之末的这个地区，其文化与经济水平如何呢？美国史学家墨菲这样描述：“地中海之北的欧洲在农业上是贫瘠的：寒冷、潮湿和森林密布，因为那里盗匪长期为患，特别是在缺少强大主导国家的情况下。到处是各自为政的封建小国；它们往往无力维持秩序，或者只能控制它们设防城堡周围很小地区，它们远远小于与它们同时代的强大亚洲帝国。[3]”事实上在罗马帝国灭亡之后，西部欧洲很长时间内失去了与外界（如印度和波斯）的直接接触，它的经济和技术水平普遍低下，就是贸易也因为阿拉伯人和土耳其人的阻碍只能进行转手交易。天主教虽然在欧洲具有统治地位，可是它所影响的区域与伊斯兰教、佛教和儒教相比也非常有限。由于科学在当代是一种占统治地位的知识体系，产生近代科学的欧洲在人类文明发展的进程中被不恰当地认为总是处于一种先进的地位，欧洲在近代科学起源早期所体现出的文化落后、经济贫困、政治混乱，及地域的边缘化和相对隔绝被人们大大忽略。笔者下面的论述将说明，这却是近代科学起源并兴盛于斯的重要原因。 　　尽管如罗素所言，“在意大利文艺复兴运动中，科学只占一个极微末的地位”，[4]但文艺复兴和宗教改革倒确实成了近代科学起源的背景。科学史家霍伊卡认为，希腊-罗马文化与《圣经》宗教的相遇，经过若干世纪的对抗之后，孕育了新的科学，他说：“倘若我们将科学喻为人体的话，其肉体组成部分是希腊的遗产，而促进其成长的维他命和荷尔蒙则是《圣经》的因素”[5]。从11世纪开始，欧洲的封闭被延续了二百多年的十字军东征不时打断，东征并未取得他们所希望的政治上的成果，但却使他们从东方带回了阿拉伯人的科学、中国人的四大发明和古希腊人的自然哲学文献[6]。正是这些外来的因子进入到欧洲人的文化中，从而孕育了文艺复兴，而文艺复兴所带来的人性解放与文化繁荣又继而为宗教改革奠定了基础。这些因素构成了当时欧洲一种独特的文化环境，并成为近代科学起源的重要时机。 　　虽然认识到文艺复兴之前西方对于东方的落后，但明显持西方中心主义思想的巴特菲尔德所理解的东西方也许只是地中海的两边沿岸。所以他说：“直到16世纪或17世纪，存在于我们整个地球上的文明数千年之久一直以地中海沿岸为中心。就是在基督教时代，地球上的文明也大都是由古希腊---罗马和古代希伯来人的文化构成 [1]”。在16或17世纪以前，东方（包括地中海沿岸附近及其它曾经以武力或文化影响西方的国家和地区）一直代表了更为先进和发达的文化，而那时所谓的西方可以说是处在真正的落后或野蛮时代。但到了文艺复兴以后，情况发生了变化和逆转，再到16-17世纪，西方迅速崛起，同时伴随着东方的衰落。为什么会出现这种情况，巴特菲尔德提出了类似于李约瑟难题那样的疑问：为什么原是半野蛮的西方逐渐取得了这个世界的领导地位呢？为什么称之为现代文明的东西总是从那里产生出来呢？ 3．边缘效应与近代科学起源的机制 　　对于近代科学为什么能够在那样一种环境下发生，巴特菲尔德所揭示的原因陈述于其书第十章如行云流水一样纵横的笔墨中，笔者在此简略总结如下：1）来源于人们在前面一段时期内对古希腊文化的总结、继承和批评；2）作者含糊的称之为“取决于只有在西欧才有的那些复杂的条件，也许也部分取决于这半部分大陆的某种生活和历史的动力学特征”；3）宗教改革，特别是新教的兴起；4）中产阶级的兴起及世俗化运动；5）地理上的大发现；6）技术需求及工业发展需要的影响；7）社会规划等等。以上的诸种因素在作者的陈述中有的是因，有的是果，有的则很难分得清楚，在一个变化多端的欧洲社会中，这一阶段的变化真是太复杂了，宗教斗争、教权与政权之争、民族冲突、王位争夺、不同阶层的权力之争、社会运动等等，形成真正意义上的乱世。我们现在不妨抛开这些具体的因素不论，单是从欧洲所处的地理和文化环境来入手来分析一下近代科学能够在欧洲发生的原因和机制。 　　在分析这一科学史上重要事件的机制之前，笔者先来介绍一下现代进化生物学研究中美国学者恩斯特·迈尔所提出来的一个说明新物种形成的“边缘物种形成理论”[7]。迈尔在他的研究中发现，新物种的形成往往需要一个边缘化的环境条件，在这样一个环境中一个相对较小的种群与其它种群形成隔离，因而它所具有的一些突变性状不会因为杂交而淹没于大群体中，而是在与环境相互作用的过程中通过自然选择或性选择等机制而在种群个体中变得更为普遍。他提出：“在没有任何可以察觉的基因流动以及物理环境和生物环境多少有很大差别的情况下，这样的一些创始者种群将是基因库的遗传改造最理想的基地”。当一些特有的性状在这个隔离的种群中发展得越来越多时，这个种群与其它种群因为具有较大的差异而形成亚种，并继而通过生殖的隔离变成一个新的物种。这个新种如果具有较大的适应性，它可能迁移和发展到更广的区域中，取代或排挤原来占主导地位的其它物种而变得更为繁盛。 　　进化生物学研究地球生命起源与发展的历史，科学史研究科学的起源与发展的历史，同具有历史研究的性质，它们的研究有许多协同之处。波普尔很早就用自然选择理论来说明科学发展中的证伪理论。类似于边缘物种形成的效应在分析语言的演化、人类民族的形成等方面都有较重要的启发价值，它所揭示的是在一个边缘化而相对隔绝的环境中，一个新生事物可以因为受到较少的外来影响而得到独立的发展，因而能够在以后体现出与众不同的性质，这种效应我们可以称之为边缘效应②。 　　近代科学的起源在欧洲发生就体现了这种边缘效应。虽然在巴特菲尔德的心目中，地中海附近是地球上文明的中心，但这是西方中心主义者常有的偏见。从文化多元论的观点看，它虽然有古希腊哲学的繁荣、希伯莱宗教的久远、罗马帝国的兴盛，但具有同等水平或更高的文化在地球历史的不同阶段却是非常之多的。阿拉伯、印度、中国的成就与之相比，都并不逊色。只是因为后来科学起源于斯，并且这种文化后来得到了更好的继承和发展才占有了优势。而从地理位置看，西欧所处之位置是欧亚大陆典型的边缘，它与真正的东方文明虽有接触，却并不持久，因此它所受到的在当时文明程度更高的东方文化的影响是一种有限的影响，只有在这样的情形下，它从东方获得的四大发明等技术才能够在那里取得完全不同的发展方向和效果，这也只有在一个相对隔离的情形下才能完成。另外在这一阶段前期欧洲本身的小国林立，因为宗教和政治的原因而形成了相互之间的隔离也创造了许多不同的文化环境，这种不同的文化环境是新思想产生和发展的重要条件（杜布斯基揭示出各地本土语言的使用也是当时的一种重要现象，这无疑也有助于一种相对隔离的研究环境的形成[8]）。从公元五世纪罗马帝国解体后，欧洲大陆便分为三大文化领域，东南部：以君士坦丁堡为中心，继承了古希腊的文化，并受到伊斯兰教的影响；东部：斯拉夫区域，以东正教信仰为主，曾受到亚洲、拜占廷、伊斯兰和西方的广泛影响；西部：把北欧和盎格鲁-撒克逊文化与希腊、罗马遗产密切结合起来，形成特殊的拉丁和基督教文化[9]。科学起源的地点准确地说只是指西部这样一个有限的区域。源自于古希腊的科学种子正是像当年中国红军长征一样，通过希腊化地区，穿过阿拉伯世界，最后幸存下来的一点精华流落到西欧这个偏远、贫困、相对隔绝的土地上。可就是这样一个地区，却是它发育和生长的最佳土壤。 　　另外，除了地理上的边缘效应外，科学本身在文化中的边缘地位也是非常重要的。不管是古希腊还是在文艺复兴中，科学所占的地位都不像我们现在所认为的那么高，而总是一种偏僻的少有人问径的学问。与大众所关心的法律、政治、宗教、道德、文学、艺术相比较，它只是一只不惹人注目的丑小鸭，就是军事、工程、农业等方面对科学家的需要，也是重视其所掌握的技术，而非本体论的世界观。就是在它渐露头角之后，它也只宣称能解决有限的问题，如罗素所言：“（近代科学的威信）是一种片断不全的威信，不像天主教的那套教义，设下一个完美的体系，概括人间的道德、人类的希望，以及宇宙的未来和过去的历史。它只对当时似乎已有科学判明的事情发表意见，这在无知的茫茫大海中只不过是个小岛。[4]”正是因为这样，它在早期才获得了一个相对宽容的生长环境③。现在中小学生们从课本中所获知的所谓早期科学家与宗教与迷信的斗争并不是真实的历史事实，真正当宗教发现科学的危险并试图去批评和遏制它时，科学已长成一个年轻力壮的大孩子了。 4．交流与隔绝的辩证关系 　　从边缘效应来解释近代科学的起源就可以使我们对于科学史上关于中世纪和早期近代科学之间是连续的还是断裂的这样一个著名的“连续性问题”有了新的理解。迪昂对连续性的强调是有意义的，那是因为早期的近代科学家们确实继承了中世纪西方以及经阿拉伯世界转手的许多东西；柯瓦雷等人所坚持的“断裂观”也有道理，那是因为正是这种与东方世界交流的中断使近代科学有了相对封闭而边缘化的生长环境。林德伯格的断言在这一理解的角度上是正确的，他说：“可以确定无疑地说，早期近代科学创生于一个全新的社会环境，这一环境影响了科学实践并改变了它的形态”[10]。 　　从近代科学的起源这一重要事件我们可以看出，在科学的起源过程中，不同文化的交流固然重要，但要使古代的前科学从其原初的形态发展为一个成熟的具有近代形式的科学，一个相对隔绝的环境和一个独立的发展时机是非常重要的。巴特菲尔德在这本书的前几章节里多次提到一种“思想的转变”对于形成近代科学世界观的重要作用，可是我们知道，这种思想的转变可能在多个历史时期或环境下发生，可是要想发展成为一个成熟的形态并得到有效的传播，却非得依赖于特定的环境条件不可，如果不是这样，阿里斯塔克就会比哥白尼更有名气了。 　　很多人都认为，文化的发展与社会的进步在于不同文化之间的充分交流，因而在历史的研究中经常有人设想假如当年某两种重要的文化相遇后会发生什么样可惊可叹的成绩。确然，文化的交流促进了不同文化因子之间的相互交换和融合，即以中国的历史发展而论，当年印度佛教的传入与后来西学的几度进入都是影响历史进程与文化发展的大事。但交流固然重要，在交流之后相对隔离与独立的发展环境也是非常重要的。不同的文化因子需要在适宜的土壤上才能得到发展的初步机会和条件，这种适宜的环境往往不是交流广泛、信息通畅，主流文化占统治地位的中心地带，而常常是一个相对边缘的地区或领域。这种边缘的地区或领域不仅是新生事物发生和初期发展的重要区域，有时还是一些过时的老传统得以保存和延续的基地，孔子所谓的“天子失宫，学在四夷”亦是此意。 　　在中世纪后期，西欧通过十字军东征等活动受到古希腊文化、伊斯兰教和东方技术的影响后，在下面一段时间里，这些外来的影响是在一个相对封闭的圈子里完成向代表西方文化的近代哲学和近代科学过渡的。我们看到，就是在近代西欧这样一个边缘化的环境中，早期的先哲们摆脱了东方独裁而专制的文化干扰，在修道院和大学这样的小生境下形成了脱离实用主义的理论倾向，通过对亚里士多德的批判而与古代划分了界限，从而使萌发的科学之芽得到了异乎寻常的生长机会，发育为最后能传播到整个地球，支配人类社会发展的重要力量。如果在近代科学的萌芽时期，西方与当时先进的中华文化有密切的接触，我想这样的起源有很大的可能会中途夭折，要知道，就是在17世纪通过传教士了解到中国文化后，莱布尼茨等人还对它非常敬佩和折服呢。 　　近代科学所代表的这种文化在我们全球化的口号提出之前早就做到全球化了，而原来与之抗衡的许多文化现在慢慢退缩到各个地区边缘的角落，依靠人们主动的保护和自身顽强的生命力而残存于世，这就是现代非西方民族或珍视或忽略的一些文化传统的命运。它们在当代这种边缘化的处境中也许会慢慢消失，也许会发展出一种新生的更有生命力的强势文化，如近代科学之起源一样在未来显示出它的重要性，这倒也是尚未可知的事情。 参考文献： 1.Herbert Butterfield. The origins of modern science[M]. New York. Collier books.1962.187. 2.田松.科学话语权的争夺及策略.读书[J].2001.9. 3.罗兹·墨菲.亚洲史[M].黄磷译.北京:商务印书馆.2005.284. 4.伯特兰·罗素.西方哲学史（下卷）[M].何兆武等译.北京: 商务印书馆.1963.4. 5.R.霍伊卡.宗教与现代科学的兴起[M].丘仲辉等译.成都:四川人民出版社.1999.191. 6.吴国盛.科学的历程[M].北京:北京大学出版社.2002.163. 7.张昀.生物进化[M].北京:北京大学出版社.1998.134-139. 8.埃伦·G·杜布斯基.文艺复兴时期的人与自然[M].陆建华等译.杭州:浙江人民出版社.1988.8. 9.德尼兹·加亚尔等.欧洲史[M].蔡鸿滨等译.海口:海南出版社.2000.13-15. 10.D·林德伯格.西方科学的起源:公元前六百年至公元一千四百五十年宗教,哲学和社会建制大背景下的欧洲科学传统[M].王珺译.北京:中国对外翻译出版公司.2001.367. The Environment and Time for the Origins of Modern Science ---------Following Butterfield to talk the origins of modern science JIANG gong-cheng (Science History Department Shanghai Jiaotong University Shanghai 200240; Biology Department Huaiyin Teachers College Jiangsu Huaian 223001) Abstract: 《The origins of modern science》of Herbert Butterfield introduced a series of important revolutionary affairs in the origin and development of modern science and their meanings. 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作者简介：蒋功成， 1968--，男，江苏涟水人，淮阴师范学院副教授，现为上海交通大学科学史系博士生，主要研究方向：进化生物学、生物学史。 ② 生态学上也有边缘效应这一概念，不过它指的是两个相邻的不同类型的生态环境之间所出现的物种多样性效应，与本文所用的意义不同。 ③ 这种“宽容”所指的是未受到当时公众的欢迎和讨论更甚于在当时受到批评，历史和现实的研究表明，当一种理论如果在当时就受到大家的热烈关注和喜爱，那么离它的寿终正寝就不远了。而受到恰当的批评倒是对它“宽容”的一种表现，因为批评是使一种理论变得更为完备的重要条件。