李约瑟认为,从公元早期到十五世纪,中国的科技水平高过西欧,这一观点虽然与国外和国内科学史主流意见不同、但在中国人群中影响很大;在此统计分析表明,历史上中国科技从未超越西方
董洁林(卡内基·梅隆大学物理学博士、苏州大学商学院教授、清华大学中国科学和技术研究中心兼职研究员)
关于中国历史上的科技成就,有两大派别一直在争论不休。多数科学史家认为中国历史上有一些技术发明但科学成就很少;以英国李约瑟为代表的少数人则认为中国在15世纪以前科技很发达,但之后就停滞不前了,而欧洲接踵而至的科学革命和工业革命把中国抛在后面。这两派学者大多基于案例列举方式结合思辨讨论来支持自己的观点。
量化历史研究成为最近史学界研究的新思路。然而,对长历史跨度的“科技创新水平”的定量表达,是一项难度较大的任务。学界主要采用以下三种方法:基于某一本科技编年史、关键技术使用评测法、代理变量方法。然而这三种方法都有各自的局限性。
我们最近在《自然辩证法通讯》(2014年6月)发表的文章重点在于用统计的方法理清有关中国历史科学和技术创新的统计数据,并与几个主要的文明体系在一些历史横截面进行比较,了解中国历史科学和技术发展的特点。
研究表明,科学和技术创新基于人们已经把握的科技成就积累,具有“邻近可能性”和“扩展适应性”。也就是说,一项崭新的科学和技术首创,需要基于本地的科技水准,包括原创科技累积和从其他地区传播来此的科技,因此,用科学和技术的首创数为基础来统计各地的历史科学和技术成就,能较好地反映一个地区的科学和技术水平和活跃程度。
基于这个思路,我们建立了一个“人类科学和技术成就”中英双语数据库,截止到2013年初,收录了1700余项人类历史上的科学和技术首创成就条目,其中科学500余项,技术项目1200余项。关于科学、数学和技术等概念,定义很多,我们的研究参考较为权威的韦氏词典定义。
数据库的技术项目涵盖8个大类别:材料,居家,产业,医药,能源,信息,交通,测量(包括科学仪器)。每个大类别,又分成若干小类别,例如产业分成工业、农业和军事。时间跨度包括从史前的石器到最新的“量子隧道三极管”,共有55个国家和地区的技术创新被收录进数据库。按同样思路进行地区分类和时间横截面统计,我们累计了各国的科学成就。
从中可以归纳如下几项观察结果:
(1)中东地区在1500年之前,有不少科学成就,但之后科学活动几乎停滞。
(2)印度/巴基斯坦地区的科学活动很少,且呈现孤立、分散的特性。该地区人的科学兴趣比较集中在数学方面。
(3)欧洲从古希腊就开始了较活跃的科学研究,中世纪时期停滞,文艺复兴开始(1300年)之后又重新复苏,1500年之后(科学革命开始之后),科学研究突飞猛进地发展。
(4)1900年之后,欧洲的殖民国家,特别是美国,逐渐成为世界科研主力。
(5)中国在科学方面的成就很少,仅录得5项,接近世界总数的1%,不仅与英、美、德以及欧洲诸国相差甚远,较其他文明古国也逊色。
中国在科学方面一直很不活跃,在两千多年的时间跨度中仅有零零散散5项科学成就被收录,少于世界总数的1%。这些都是个别人偶然和孤立的成果,这些伟大学者之后,没有人继续他们的工作。
而欧洲从古希腊时期以来,科学研究形成学派,每一学派有自己的研究范式和研究重点,从而在一个(或几个)领域进行较为深入的研究,并形成丰富成就,当发现越来越多不能被现有理论解释的现象之时,具有崭新思维的巨人可能出现,提出新的范式,造就“科学革命”。
中国历史上对自然的持续的群体性研究主要在天文观察方面,创造了一些科学观测仪器(科学仪器被收录在技术部分的“测量”子分类中),观察和记录了很多天象,但在其规律研究方面少有科学建树。在科学研究方法上,在近代引进西方科学模式之前,中国对自然的探索活动仅仅是经验、观察性的,与古希腊开启的科学传统,即采用“假说——实验——理论——验证”研究模式,并用数学作为核心工具的研究方法相去甚远。
在技术方面,本文数据库收录了72项中国首创技术,约占世界总量5.8%,比欧美相去甚远,也逊于中东地区,但胜于印度/巴基斯坦地区。中国的技术创新主要在居家用品、农用和手工业工具,早期也有一些军事武器、天文观察工具(测量)等。而近几百年由于工业革命和信息革命推动的技术创新,中国几乎完全缺席。
从时间上来说,中国从新石器时期到公元前800年(中国铁器时代开始之前)的几千年,先民们的主要贡献是在农业技术方面。春秋战国和秦时期(前800年– 200年)的600年,技术活动比较活跃,主要贡献在居家生活用品和工具方面。四大发明中的纸和罗盘属于这个时期,也有两项科学成就。汉朝至南北朝(前200年 – 600年)的800年,主要技术贡献在一些生活用品和生产工具。唐、宋时期(前600年– 1300年)的700年,主要技术贡献是工业技术和工具。四大发明中的火药和活字印刷属于这个时期。宋朝之后,中国的科技创新几乎完全停滞。
另外,与西方史书中科技创新者的名字和故事被生动记载的传统很不同的是,中国很少关于技术发明者的记载,凸显发明家在中国社会地位低微。
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