第五节 中国科学传统的现代意义

科学诞生后的继续发展是一个世界化的过程，各文明区的科学现代化都是这总进程的一部分。各文明孕育的古代科学传统也是接受和发展世界化科学的基础。中华悠久文明中的科学传统，不仅对科学的成长做出了贡献，而且有可能对科学的未来发展提供启示。

一 历史记录的科学价值

由于中国人对历史的重视所形成的隔代修史习惯，而得以保存了完整记录中国五千年文明的二十五史和数千种地方志。由于“天人感应”观念的存在又使中国人特别注意灾异现象的实录。正史和地方志补充以野史、笔记，形成了相当客观的自然史“信息库”。在前科学时代，中国古人就运用统计分析方法寻找某种规律性认识以指导人类的活动。在中国，依天象记录制定历法和利用物候规律指导农事是司空见惯的，徐光启的《治蝗疏》所总结的蝗灾时空分布曾指导明清两代灭蝗行动。在国外，18世纪有法国数学家和天体力学家拉普拉斯（P. S. de Laplace, 1749—1827年）利用中国黄赤交角观测值支持他的天体力学理论（1796年），19世纪有德国地理学家洪堡（A. von Hunboldt, 1792—1859年）援引中国古老的记录为其人与环境统一的地学思想做论据，以及英国进化生物学创始人达尔文（Charles Darwin, 1809—1882年）引用中国历史资料支持他的生物进化论（1868年），但对中国历史记录科学价值的真正认识还是在20世纪。

中国自然史记录的科学意义在当代天文学领域最受重视。瑞典天文学家伦德马克（Kunt Lundmark, 1889—1958年）的《历史记录和近代子午观测所得的疑似新星表》（Suspected New Stars Recorded in Old Chronicles and among Recent Meridian Observations, 1921年），将中国1054年观测到的天关附近的客星列入其中。1928年美国天文学家哈勃（Edwin Powell Hubble, 1889—1953年）确定其在蟹状星云旁边，1942年梅耶尔（N. V. Mayall）等确认这颗星是超新星，1954年又发现蟹状星云中存在射电源，于是超新星爆发与蟹状星云及其射电源的关系问题一时成为天文学的中心话题之一，中国史籍所载天关客星在其中成为重要角色。由于苏联科学家的请求，席泽宗（1927—2008年）当时受命中国科学院副院长竺可桢（1890—1972年），查集中国历史上有关新星的记录，于是《古新星表》编成（1956年）并从而得以认证蟹状星云是天关客星这颗超新星爆发的遗迹。这一轰动世界的成功触发了中国学者运用历史记录进行天文学研究的诸多工作。中国对“彗孛流陨”有全面和持续的记录，太阳黑子记录100多次，彗星记录600多次，日食记录1000多次，流星雨记录数千次。《中国古代太阳黑子研究与现代应用》（1990年）是中国天象记录研究的重要成果。

天象记录的研究和应用引发了对灾异等其他历史记录研究和应用的热情。竺可桢的古气候研究卓有成效。他在1925年就发表了《南宋时代我国气候之揣测》《中国历史上气候之变迁》《日中黑子与世界气候》《中国历史上的旱灾》四篇论文，持续的探索终获举世关注的成果——《中国近五千年来气候变迁的初步研究》（1972年）。它不仅推动了中国的也推动了世界的历史气候学研究，《中国近五百年旱涝分布图》（1981年）是这方面研究的代表性成果。其他如三卷本的《中国地震历史资料汇编》（1983—1987年）和《中国古代潮汐资料汇编》（1978年），特别是《中国古代重大自然灾害和异常年表总汇》（1992年），标志着历史记录研究已经达到系统化进行的阶段。历史记录在实际工作中也发挥了一定的作用，如黄河小浪底大坝程高设计和长江葛洲坝防洪设计都利用了历史记录，前者以黄河1843年洪水的复原研究为依据，后者以1870年洪水下游的荆州大堤不决口为前提；而历史地震活动特征与地质构造结合已经作为预报中长期地震的重要依据。

历史记录研究的当代发展，在中国正在形成方法论意义上的一门新学科——历史自然学，即对历史记录进行统计分析以达到某种程度的规律性认识。因为对于认识其现象不可重复的对象数据统计乃为最重要的途径，还因为历史记录填补了实时监测资料和史前地质资料之间的空白，所以有它独立存在的根据。更广泛地说，由于环境问题而兴起的自然系统研究这类课题中的历史演化不可或缺，这是历史自然学兴起的大背景。

二 传统科学范式的新际遇

在欧洲，希腊科学的三个传统——数学传统、逻辑传统和实验传统，在理论思维和工匠实践相结合下，形成了16—17世纪的科学革命，造成了一个统一的近代科学范式。在产生于欧洲的科学的世界化的过程中，中国科学逐渐淹没在这一世界潮流之中。以今天的科学和社会现状检讨我们的诸传统学科，数学、天学、地学、农学和医学，显然会发现它们的种种缺陷，但也发现当代科学思想的三大转向与中国科学传统特征的契合。这表明了中国科学传统的生命力，特别是数学和医学的传统范式遇到了新的际遇。

现代数学一直有两种对立的倾向——构造性数学和非构造性数学，德国数学家康托（Georg Cantor, 1845—1918年）以来，非构造性数学似乎占了压倒优势。所谓构造性数学倾向算法化，而非构造性数学倾向即公理化。由于计算机运用于信息加工必须使数学规律算法化，发展构造性数学。因而，信息时代给了算法化和代数化的中国传统数学的范式以新的际遇。自《九章算术》以迄宋元，中国数学传统都是以算法为中心发展的，并且是以把几何问题化为代数问题求解为其特征的。中国数学家吴文俊（1919年—）将中国传统数学的构造性和几何代数化方法用于定理的机器证明获得成功。其思路是把几何问题化为代数方程组，以整序原理消元求解，从而判断定理的成立与否。吴文俊机械化的定理证明方法的一个突出应用是，由开普勒行星三定律自动推导出牛顿万有引力定律。定理机器证明的吴文俊原理和求解高次联立方程组吴文俊消元法的创立，已使中国在机械化数学领域处于领先地位，亦表明中国传统数学范式的新生。

中医学是唯一延续到今天而与现代医学并存的中国传统科学中的一个学科。这并非因为中国缺少现代医学，亦非完全人为地强行保护的结果，而是它作为现代医学的补充而不可或缺。但作为中医理论基础的经络学说和草药配伍至今尚不能得到很好的科学理解，而“望闻问切”的诊断方法和“八纲辨证”施治却又有效，似乎理论不过是经验的点缀。同样以人体为对象，西医与中医各成体系所造成的困惑是否到了该解决的时候？在中国西医、中医和中西结合医“三驾马车”的局面是否能够整合统一？关键在于当今的科学与社会是否为中医学的模式提供了际遇。所谓医学模式即关于健康和疾病的总观点。当代正处在从生物医学模式向社会医学模式转变期，这种转向为中医学模式的新生提供了际遇。因为中医学范式本质上主张生物心理社会医学模式。不过《内经》开创的这种模式未为后人所重视，人们只强调它的人体整体性以及人体作为小宇宙与大宇宙的协调，而忽视了它的心身和人与社会和谐的方面。在医学模式意义上，充分用现代科技手段建立统一的医学已经提到日程上来。有人已经提出以生态原理、自组织原理和意念反射原理为支撑的统一医学框架。

三 传统文化的后现代性

一般来说，知识有三个台阶：经验知识、概念知识和综合这两者的合理性的知识。经验知识是科学真理的重要基础，但只有当它是对对象本质正确反映时才是有意义的。概念知识对于对象的本质知识之形成最为重要，但概念的基本意义也是可错的、不完全的或误解的。因而需要把这两者合理地综合起来，而这个任务的实现有赖于文化和哲学的背景。

已故中国计算机和软件科学家唐稚松（1927—2008年）在他的研究中感到，软件研究已经发展到了需要找出一种指导它的思想方法的新哲学基础的阶段。20世纪70年代后期开始的直接以逻辑语言写程序的研究，在80年代初取得了突破，以一阶逻辑或以递归泛函为基础的各种程序与以往的各种高级程序语言有本质的不同，它们均建立在严格的逻辑或数学的基础上。它们的出现标志着计算机程序范式的分裂。因而提出各种范式重新归于统一的问题。唐先生适时地加入这种统一工作的行列。他以儒学的“中庸之道”作为综合这个领域中的技术经验和概念知识的适合的哲学方法，创立了以时序逻辑为核心的XYZ软件系统，其基础部分硬化在机器中还可以形成XYZ机。这是真正走向逻辑机的最早工作之一，受到同行的重视。

图1-5 玻尔族徽

唐稚松的成功表明自觉运用中国文化价值的科学意义。中国的文化价值已被为数不少的有远见的科学家注意。丹麦物理学家玻尔（Niels Bohr, 1885—1962年）的族徽选取中国的阴阳鱼太极图为其核心元素。协同学创立人、德国物理学家哈肯（Hermann Haken, 1927年—）和耗散结构创立人、诺贝尔化学奖得主比利时科学家普利高津（Ilya Prigogine, 1917—2003年）都主张，新的自然观将是西方和东方两种传统的综合。英国天文学家沙里斯（M. Shallis）1985年在《复活》（Resurrection）第109期上发表题为《新科学的诞生》（“The Birth of a New Science”）的文章，主张新科学应是合乎伦理道德的科学。尽管建立新科学的中心尚未找到，但他认定了前进的目标，他说：“你若问，是否有什么迹象表明，这样一种新科学将要问世，我的信念是：前进的唯一道路是转过身来重新面向东方，带着对它的兴趣以及对其深远意义的理解离开污秽的西方，朝着神圣的东方前进！唯有到那时，我们才算达到了一个新的转折点……不管怎样，重新面向东方是可能的。但是改变方向的代价将是巨大的和创伤性的。”

中国文化价值的精髓是“中庸之道”，它既是伦理价值也是一种方法论。作为伦理价值它强调和谐，作为方法论它避免极端。当代科学技术文明的困境要求科学人性化。科学史家萨顿早就发出“科学必须人性化”的呼吁。李约瑟认为，“中国的伟大贡献或许可以通过恢复基于一切人类经验形式的人道主义准则，而从这种死亡的躯体上挽救我们”。如果说以儒学为主流的中国传统文化价值有其现代性的一面，那么儒学伦理价值科学化就是必要的，给科学注入价值，以使科学精神和道德理想结合起来。

在这里我们有必要从新的视角评论中国的长城和运河两大工程。秦始皇统一中国后动用30万民工，历时10年，修筑了绵延万里的长城。隋朝统治者先后两次，每次都动用数百万民工，开凿贯通南北五千里的大运河。从科学视角看，这两大工程都是世界罕见的系统工程。经历代增补的长城，高4米宽3米，“五里一燧，十里一墩，三十里一堡，百里一城”，随山盘旋，如一条巨龙。经历朝护修的运河，穿三江五湖，沟通五水十泽，两岸榆柳大道。这两大工程的设计和施工非周密测算和精心调度难以完成。万里长城起到了防御外族入侵和保卫丝绸之路的历史作用，今天虽然已经失去了原来的作用，但仍是中华民族智慧和和平理念的象征。大运河上，“弘舸巨舰，千轴万艘，交贸往还，昧旦永日”，给两岸重镇带来多少繁荣。科学技术若不注入道德理想，哪里会有惠民的功能！