中国古代的科技与文明

中国古代的科技与文明

张传鑫

摘要：中国古代文明，包括政治的、经济的、伦理道德的、文学艺术的、哲学的、宗教的、风俗的，当然更包括科学技术的。古代的科技文明是先民生产、生活、生存及其进步的基础，也是国家实力的基础，又是民族文明程度的象征，历史证明它是民族兴亡的主要关键因素之一。因此研究中国的科技与文明显得格外重要，是我们以后研究过程中不可或缺的方向。

关键词：古代 科技 文化 文明

Ancient Chinese science and technology and civilization

Abstract: China's ancient civilization, including political, economic, ethics, literature and art, philosophy, religious, the custom, of course, more include science and technology. The ancient civilization is the ancestors of production, life and existence and its progress foundation, also is the foundation of the strength of a country, it is the symbol of national civilization, history proves it is national rise and fall of the main key factors. So the Chinese science and technology and civilization appears to be especially important, is our future in the course of the study in the direction of the indispensable.

正文

中国是四大文明古国之一，五千年的历史积累让中国有着浓厚的文化底蕴，使得中国的发展有着坚实的文化基础。纵观中国文化历史，可谓流光溢彩，百家争鸣，从哲学到科技，从数学到人文，涌现出了一批又一批的学者名家，他们对中华文明都做出了突出贡献。下面我们来详述一下。

人类文明的第一个形态是农业文明。我们说中华文明上下五千年，实际上不止，浙江河姆渡出土的炭化稻谷有七千年，所以说在六七千年前,世界上有四大文明古国。当时的农业文明就有了一些科学知识的萌芽和原始技术的产生，因为农业文明需要对土壤、阳光、水分等自然条件有一定的认识，四大文明古国都产生于大江大河流域。如果说，六七千年前世界文明四分天下的话，中国有其一，到了两三千年前,古埃及、古巴比伦、古印度文明相继衰亡，出现了中断现象，而古代中华文明还在持续发展，没有中断，这时在欧洲地中海沿岸，崛起了一个新的城邦奴隶制文明,那就是古希腊文明和其后的古罗马文明。可以说，在两千多年前，是古代中华文明和古希腊罗马文明，犹如两颗璀璨的明珠，在世界的东方和西方交相辉映。而此后的一千年，中华封建文明在大踏步前进，独具特色的农学、中医药学、天文学和筹算数学这四大传统科学体系取得许多领先世界的光辉成就，以指南针、造纸术、印刷术、火药这四大发明为标志的传统技术更为世人所称道。正如英国著名科学史家李约瑟所说:“中国人在许多重要方面有一些科学技术的发展，走在那些创造出著名的希腊奇迹的传奇式人物的前面，和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱，并在公元3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平。”英国另外一位著名科学史家贝尔纳在为其《历史上的科学》中译本所写的序中说到：“中国许多世纪以来，一直是人类文明和科学的巨大中心之一。已经可以看出，在西方文艺复兴时期从希腊的抽象数理科学转变为近代机械的、物理的科学的过程中，中国在技术上的贡献—指南针、火药、纸和印刷术—曾起了作用，而且也许是有决定意义的作用。我确信，中国过去对技术的这样伟大贡献，将为其将来的贡献所超过。”因此,中华科技文明从六七千年前的世界四分天下有其一，到两三千年前占世界半壁江山，到一千多年前在世界上一枝独秀,在近三五百年前仍是独领风骚,可以说是一直居于世界前列。

科学是理论化、系统化的知识体系，是人类对自然、社会和自身的本质和规律性的认识活动和实践活动，科学技术是生产力，是第一生产力，科学思想是巨大的、第一精神力量，科学还是一种文化，科学文化理所当然属于先进文化。如果说中国传统文化阻碍了中国古代科技的发展，那么中国古代科学技术的辉煌成就从何得来?上述李约瑟、贝尔纳等人对中国科技的评价岂不成了虚妄之辞吗？事实上，中国传统文化早在两千多年前的春秋战国时期，已经有了百家争鸣、百花齐放的繁荣局面。儒学的开门祖师孔子，是开创“私学”的大教育家，他以“有教无类”和培养“博学通才之士”为方针和目标，对学生进行礼、乐、书、数、御、射“六艺”教育。其中数即数学，乐和声学有关，御即防御，射和机械有关。《诗经》包含有大量虫鱼、鸟兽、草木，以及天文、地理、农业生产等知识；《礼记》中有农业与季节相关的知识，《考工记》则是有关手工业技术的专门著作。孙中山在1924年为广东大学亲笔书写了十字校训：“博学、审问、慎思、明辨、笃行”，现在中山大学的校歌中还有“博学审问，慎思不罔，明辨笃行，为国栋梁”的歌词。这十个字源自孔子之孙孔伋(子思)的《中庸》：“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。”学、问、思、辨、行，这完全符合认识过程和研究科学的方法，,即获取信息，提出问题，逻辑推理，检验结果，躬身实践。作为“孔子之言而曾子述之”的《大学》，有八目，即：格物，致知，诚意，正心，修身，齐家，治国，平天下。《孟子》是中国传统文化中最具科学精神和民主精神的一本书。 “民为贵，社稷(国家)次之，君为轻。”“君之视臣如土芥,则臣视君如寇仇。”“君有大过则谏，反复之而不听，则易位。”“闻诛一夫纣矣，未闻弑君也。”“富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈，此之为大丈夫。”杨振宁在《近代科学进入中国的回顾与前瞻》一文中所说：“儒家文化注重忠诚，注重家庭人伦关系，注重个人勤奋忍耐，重视子女教育.这些文化特征曾经而且将继续培养出一代又一代勤奋而有纪律的青年.”杨振宁是受过西方教育的有大成就的科学家,他对中国传统文化中的科学精神和人文精神对他的培育如此感恩,那种轻视中国传统文化,认为中国传统文化妨碍科学发展的说法是站不住脚的。

在儒家崇尚务实和“经世致用”思想影响下，中国古代科技具有强烈的实用性。这种实用性以满足国家政治需要和满足人们日常生产生活需要二者兼顾为其特征。

中国古代以农为本，民以食为天，要使“黎民百姓不饥不寒”，国家兴旺，实施儒家的“王道”政治，在中国古代知识分子的心目中，农业这一行的社会地位仅次于官宦，“士农工商”，“农”排在第二位。因此，大官研习农学者大有人在，直至明末宰相徐光启，“雅负经济才，有志用世”，不仅有《治蝗疏》、《蕃薯疏》等专业的奏文进上，甚至在上海、天津等地建立试验园地，躬耕农桑，有《农政全书》这样带有总结性的农学著作问世。至于“不仕则农”，亲自钻研农业生产技术，认真记录和总结农民生产经验的知识分子历代都有。这是中国农学取得高度成就的一个基本条件。

医术以治病救人为宗旨，与儒学的仁义道德一致，称为“仁术”；儒家还以为医家治病的道理与治国的道理相一致。韩愈《杂说》、顾炎武《日知录》都以医学之事比附天下政事。医学为儒家所看重，范仲淹说：“不为良相，当为良医。”历代知识分子很多兼通医术，甚至有“十儒九医”之说。仅以宋代儒林为例，政治家王安石、文学家苏东坡、科学家沈括、理学大师朱熹等，皆通晓医学。他们使中医药学望、闻、问、切“四诊”、脏腑学说、经络学说、针灸推拿、汤丸膏散，等等，成为中国优秀民族文化遗产中的一座宝库。

至于天文算学，因“历法乃国家要务，关系匪轻”（康熙皇帝语），被视为历代王朝改正朔，易服色，“受命于天”的标志；而且“观象授时”，可以指导农业生产，所以受到统治者的重视。自汉以来，历代王朝政府机构中都设有大规模的皇家天文机构进行天文观测和历法制定，即使在大战乱的时代也没有中断过。所以，中国古代天象记录之丰富为世界之冠，历法也备臻精确。数学“夫推历、生律、制器、规圆、矩方、权重、衡平、准绳、嘉量，探颐索隐，钩深致远，莫不用焉”。传统数学经典著作《九章算术》以方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、

方程、勾股分类，列举246个数学应用问题求解，很有实用价值。南宋天文历法算学家祖冲之“不虚推古人”，“亲量圭尺，躬察仪漏，目尽毫厘，心穷筹策”，在同皇帝宠臣戴法兴的廷辩中，有两句名言：“愿闻显据，以窍理实”；“浮词虚贬，窃非所惧”，体现了大无畏的科学精神。他利用极限方法计算圆内接正多边形的面积以逼近圆面积，得出了准确到小数点后7位的圆周率值π＝3.1415926……，在世界上领先了1000年！

除了农、医、天、算这四大学科外，在地学方面，《汉书·地理志》开创了按行政区划记述各地山川地形的地方志的先声，以后历朝历代，都重视编修地方志，内容扩大到各地的物产、户口、贡赋、沿革、古迹等，将自然地理和人文地理有机结合，其内容之广博，数量之庞大，历史之悠久，也居世界之首位；而其动因，当然是为了社会管理、发展生产和文化交流的需要。下面还将说到对世界文明进程有巨大影响的“四大发明”，则更是国家和人们日用需要的直接和间接产物。

李约瑟还说过：“直到17世纪中叶，中国和欧洲科学理论大约处于同等水平。仅仅在那段时间后，欧洲思想才开始迅速向前发展。”

说到思想，岂止是科学思想，中国传统文化和人文思想也对西方产生了巨大影响。美国1980年出版的《人民年鉴手册》曾列出世界十大思想家，孔子被推举为十大思想家之首。1582年，意大利传教士利玛窦来华，他为中国传统文化所折服，换上儒服，自称儒生，1594年出版了《四书》的拉丁文本，被称为“基督教的孔夫子”。德国哲学家和数学家莱布尼茨在获悉易图八卦后，惊讶地发现同他1678年发明的二进制理无二致，因此热烈地赞美儒学和中国传统文化。法国启蒙思想家伏尔泰在《哲学辞典》中列举了孔子的7句格言，慨叹：“我们不能象中国人一样，这真是大不幸。”雅各宾派领袖罗伯斯庇尔在他起草的1793年《人权和公民权宣言》中写道：“自由是属于所有的人做一切不损害他人权利之事的权利：其原则为自然，其规则为正义，其保障为法律，其道德界限则在孔子的格言中：己所不欲，勿施于人。”进化论的创立者、英国生物学家达尔文在其名著《物种起源》中大量引用了他称之为“中国百科全书”中关于遗传变异的记载，据查是出自魏贾思勰《齐民要术》到明末李时珍《本草纲目》、宋应星《天工开物》中的内容。

刚刚落幕的北京2008奥运会开幕式文艺演出凸显了中国元素、中华文明元素，特别是中华科技文明的元素。一幅巨大的纸质画卷展现了五千年的中华文明。造纸术的发明被融汇于中华文化的“文房四宝”——纸、笔、墨、砚的艺术表现之中，充分体现了李政道的名言：“科学与艺术是一枚硬币的两面。”印刷术的发明则同古老汉字的发明联系在一起，一个个活字模板上下运动，整板则跌宕起伏，一而再、再而三起涌现出“和”字图样，传达出中国先民关于人与人、人与自然的最古老的人文理念：“和为贵。”与指南针的发明和应用有关的丝绸之路和郑和下西洋，则向世界昭示了中国人民热爱和平，对外开放。美轮美奂的五彩烟火，当然源自中国的火药发明。中国的传统文化，中国的科技文明，是最体现中国特色和优势的所在之处，也是今天吸引世人眼球、让世界了解中国最有力度的切入点。

作为美国皇家学会院士、在生物学领域有重大建树的李约瑟，在1937年37岁时通过赴英留学的鲁桂珍等中国人那里了解了一些中国古代科技成就，立即对中国传统文化有了一种信仰上的“皈依”，从而中止了他对科学前沿的研究，从学习汉字开始研究中国科技史，直至1995年去世，穷半个多世纪的时间，撰写《中国科学技术史》，其中一个目的就是摒弃欧洲中心论，“还中国以公道”。英国历史学家汤比因在上个世纪50年代就这样评价过李约瑟研究工作的意义：“这是比外交承认更高一筹的对中国的承认。”

中国没有爆发近代科学革命，没有产生建立在观察和实验的基础上并同数学的逻辑推理相结合的近代科学。中国近代科学的发展经历了一条充满艰辛和屈辱，而又有奋斗与辉煌的曲折历程。李约瑟提出了这样的问题：中国在古代取得了辉煌的科技成就，为什么没有产生近代科学革命？这被称之为“李约瑟难题（Needham Problem）”的问题引起了世界科技界、史学界乃至

经济界、教育界、思想界、文化界等各方面人士的关注，中国学界常常把“李约瑟难题”理解为对于“中国近代科学为什么落后”这一历史现象的探索，这无疑是有现实意义的。

不过，“俱往矣，数风流人物，还看今朝。”我认为，历史上发生过的事情，自有它的道理；而历史上没有发生过的事情，成千上万，难以评说，况且在人们思考这类问题时，往往会与出于现实考虑的种种因素纠缠在一起，难失偏颇。因此，我主张，向前看！既然中国传统文化孕育了中国古代科技文明，今天，在以开放的心态学习西方近代科技、学习世界一切优秀文化的同时，对中国古代科技和传统文化中的优秀基因，借鉴、移植到当代21世纪科技前沿探索中，古为今用，继往开来，与时俱进，开拓创新。

例如，近代科学建立起了庞大的分析型学科体系，在很多方面精确地研究了自然界，取得了丰硕的成果。但是，近代科学有长处也有不足：重分析，轻综合；重结构，轻功能；长于线性研究，短于非线性研究；习惯于封闭系统研究，不善于开放系统研究。当然，这种说法只是相对而言的。事实上，客观自然界是局部与整体，结构与功能，线性与非线性，封闭与开放的统一。而中国传统的系统思维方式在当代和今后科技整体化中会起到越来越重要的作用。耗散结构论的创始人普利高津说：“中国传统的学术思想是着重于研究整体性和自发性，研究协调和协合，现代新科学的发展，近些年物理和数学的研究，如托姆的突变理论、重正化群、分支点理论等，都更符合中国的科学思想。”创建协同学的哈肯也指出：“事实上，对自然的整体理解是中国哲学的一个核心部分。在我看来，这一点西方文化中未获得足够的考虑。”

又如，在近现代科技发展中，特别是工业文明后期，人与自然是对立的，人对大自然着重征服、索取，而不注意保护，结果受到严厉报复：资源匮乏、能源枯竭、环境污染、生态破坏，全球气候变暖，珍稀物种灭绝，自然灾害频发等。而中国传统文化、传统哲学、传统科技的核心是“天人合一”，中国的“天”，不是西方的“神”、“上帝”，而是自然界、客观规律。荀子曰：“天行有常，不以尧存，不以桀亡。”中国古代的区域开发和经济发展，强调天时、地利、人和的三才学说，所谓“人与天地相参”，“仰观天文，俯察地理，内省自身”，强调生物界的和谐和“各得其养以成”，这对当代生态经济学、生态伦理学的发展有指导意义，有利于促进身心健康和生活质量的提高，有利于建设生态文明和可持续发展。日本人依据老子“道法自然”的思想，提出要以“自然农法”取代建立在工业文明基础上的所谓“科学农法”，经过实践，取得了巨大的成功。

再如，中国传统科技方法创造了古代光辉的科技成就。吸收和应用传统科技基因，开发现代科技，往往可以有大的创新。中国传统数学，不发展演绎几何学，但充分发展程序性算法，寓证于算，不证自明，在电子计算机出现后的今天，二者巧妙结合，若合符节，中国学者创造了几何定理的机器证明法，并崛起了崭新的机械化数学。中国古代铸造中的失腊法，在现代已形成精密铸造产业。当代电子计算机打孔程序控制技术受到源自中国古代纺织中提花技术的启发而发明的。用现代科技原理和方法去研究龙洗、编钟、透光镜、“越王剑”等，已引发出若干有价值的科学前沿问题。

还有，天体演化、大地构造、地震预报、气候变迁、海平面升降、环境演替、生物进化等当代重大科学热点乃至社会热点，是与自然史和历史自然科学相关的问题。浩如烟海的中国古文献中有大量类型多、系列长、连续性好、地域覆盖广阔、综合性强的有关自然现象特别是异常现象的观察记录，这是中国古人几千年来留给今人、贡献给世界的一个自然史信息宝库，它已经在射电天文学、地震震中分布图和烈度区划图、5000年气候史重建、500年旱涝史重建及其隐含周期的发现中发挥了重要作用。黄河小浪底工程大坝高程设计是以黄河1843年洪水的复原研究为依据，长江三峡工程防洪设计是以1870年洪水时下游荆州大堤不决口为前提。大型工程设计论证早期有物理模型法、数学模型法，现在中国学者又创立了历史模型法，服务于科技和经济建设重大工程中长期规划的自然背景评估。

当然，我们在充分估计中国古代科学思想方法和传统文化的现代价值的同时，也要防止对

其作牵强附会解释、片面夸大影响和作用，从而导致一些不科学的认识。《易经》的“天行健，君子以自强不息”鼓舞了多少人求新创新，《易经》中包含了一些科学思想和数学结构等成分，能为近代科学研究提供创造性的思想模式，但在历史上衍生出来与易经有关的方术活动，如算命、相面、占星、堪舆之类，则要科学地、实事求是地认真分析其中的科学和迷信的成分，取其精华，弃其糟粕，这才是对继承发扬传统文化所应取的正确的扬弃态度。

中国古代的科技与文明岂止是文字所描述的，任何一篇文章和书籍都不能全面地描述它的辉煌与繁华。它的古人留给我们的精神财宝，也是对世界文明的一种贡献。我们应该细心研究这些科学方法与思想，从中挖掘出有益于现代社会的信息，并服务与现代社会。相信在古今人的努力下世界将会变得更加美好！

[参考文献]

[1] 王渝生 中国古代科技与传统文化 广西民族大学学报(自然科学版) 2009年第15卷第3期

[2] 高岩 编著 中国古代文明与科技 朝华出版社 2011年7月版 第20—100页

[3] 林桂平中国古代科技与文化发展史专题复习概说 2007年7月 网络博客