中国科技落后的文化根源

磐石

2014年6月9日，中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会在北京人民大会堂召开。习近平主席发表讲话并提出一个问题：“为什么从明末清初开始，我国科技渐渐落伍了？”这也是过去这些年里我一直思考探讨的一个学术问题，这方面的阶段性成果主要有《为什么中国出不了大师》（科学出版社）、《为什么中国出不了乔布斯》（北京大学出版社）、《孔子和他的弟子们》（商务印书馆）、《中国教育与世界的距离》（江西教育出版社）、《中国人的思维软件》（江西教育出版社）、《中国人的逻辑》（江西教育出版社）等。

中国在手工技术发明上曾经领先世界，然而在科技上则一直落后。根据美国学者写的一本《人类最伟大的100个发明》，中国有两项进去了，一是指南针，二是造纸术。火药和活字印刷被认为是欧洲人先发明的，但是不管怎么说，这两项也是中国人独创的，可以证明中国人的智慧。此外，像犁、织布机、水车等也都是中国人自己发明的，代表着当时人类的最高智慧的发明。

然而中国虽然有汉唐盛世，当时的经济总量为世界第一，然而科学技术从来没有在世界上领先过。从两千多年前的古希腊文明开始，中国与西方文明就分道扬镳，走的根本不是一条路，中华文明内部是不可能发展出现代科技的。西方的重大科学技术发明虽然多集中在过去500年里，然而这是西方科学长期积淀的结果，是西方科技发展成熟后的表现，并非出自偶然。

诸子百家属于人文伦理，而古希腊文明提供了科学探索的工具。人类的起源虽然很早，然而出现有文字记录的文明则是很晚的事情。大约在2500年前后，东西方几乎同时奠定了自己的文明。先前的诸子百家争鸣代表中国思想文化的黄金时期，出现了老子、孔子、孟子、墨子、韩非子等一大批先哲，建立了儒家、道家、墨家、法家、名家等思想体系。但是诸子百家思想基本没有科学含量，也没有给后人提供探索自然的思维工具。墨家和名家有那么一点闪光的逻辑思想，但是既不系统，又不严谨。

跟中国的文明传统很不一样，希腊先哲诸如亚里士多德、欧几里德、毕达哥拉斯、柏拉图等不少本身就是科学家，他们开辟了西方现代科学的先河，又为后世提供了探索自然的逻辑工具，如亚里士多德的《工具论》。而且也出现了建立科学系统的典范欧几里德的《几何原理》等，它是依靠几条简单的公理，运用严谨的逻辑推理而建立起来的。可以毫不夸张地说，如果没有古希腊创立的文明，也不会有今日西方的科学技术。现代科学技术是从希腊文明一步一步发展出来的。

东西方这种文明差异一直影响到今天的教育。即使到欧美留学的中国留学生，在思辨能力和建立科学体系上，与欧美学生之间仍存着明显的差距。

中国古代没有发展出系统的数学思想，因而缺乏科技研发的有效工具。我读了克莱因写的《古今数学思想》，从古代到现代，几乎不见中国人的踪影。数学有100多个分支，诸如几何、代数、拓扑学、集合、图论、统计学、概率论等，不仅没有一个是在中国发展成熟的，甚至也没有一个中国数学家在这些学科做过开创性贡献的。美国《科学》杂志发表了一篇谈数学史的文章，直言历史上中国对数学的贡献乏善可陈，没有任何系统性的数学思想可言，远不如阿拉伯人、印度人对数学的贡献。客观地讲，中国古代也有闪光的数学发现，如勾股定理、圆周率、割圆术等，但是很缺乏系统性。要知道，缺乏有效的数学工具，就会制约科学技术的发明创造。一个国家的数学水平决定一个国家的科技水准。

中国人长于发明，短于发现。纵观中国科学技术史，重大的成就都是发明，诸如指南针、火药等，然而对科学技术影响深远的重大科学发现，中国人则没有做出一个。中国人虽然发明了指南针，但是并不知道指南针的原理，并没有发现电、磁等自然现象。电磁现象的发现是现代科技赖以建立的基础。发明有时来自偶然的巧合，然而没有发现作支撑的发明是难以持久的，更难以成系统。火药的发明就是来自巧合，中国人并不懂其中的化学元素，对化学也没有什么贡献，因为缺乏化学知识也就没有后续的发明。因为中国历史没有真正意义的科学发现，那么就难以建立起科学体系，致使发明出现长期停滞不前的局面，甚至不进则退。

中国缺乏爱好科技、善于理性思维的群众基础。有什么样的群众基础就会有什么领域的杰出人才，不仅科技如此，体育、文艺也一样。为什么巴西的足球经久不衰，这与他们拥有一个雄厚的足球大众基础密切相关。很多科学史上的重大科学发现，实际上是普通大众做出来的。科学大师的出现离不开一个合适的生态系统，这个生态系统就是大众基础。

在中国人的传统价值观念里，根本不看重科技发明人员。《三字经》是中国古代最有影响力的童蒙教材，它自身就是一种诗体，宣扬以诗才看智慧的价值观，如“蔡文姬，能辩琴，谢道韫，能咏吟。彼女子，且聪敏，尔男子，当自警。”“莹八岁，能咏诗，泌七岁，能赋棋。彼颖悟，人称奇，尔幼学，当效之。”这里明确把弹琴、吟诗、作赋当为判别智慧的方面，鼓励懵懂的孩子仿效学习这些方面的才俊，所以历史上文人学士很多，形成了“江山代有才人出”的局面。然而，如果把这里的内容换为科技发明家，诸如张衡发明地动仪、蔡伦发明造纸术、祖冲之计算圆周率等，那么就会鼓励青少年朝科技发明的方向努力，每一代中都有可能出张衡、蔡伦、祖冲之这类人物，历史上不知有多少的发明家或思想家！

中国缺乏一个科学家共同体，没有科学问题库。欧洲历史上早就形成了一个科学家共同体，他们没有国家边界的限制，经常通信探讨科学问题。一个人提出一个科学假说，不仅同代的科学家共同探索，而且几代人前赴后继来探索，最后找到了科学真理。中国压根儿就没有这种传统，既没有人提出有意义的科学问题，更无一帮有共同爱好科学问题的人去集体探索，也没有跨世纪的集体努力攻克科学难题。

7.汉字制约中国人的科学抽象能力。汉字的发明是中华民族智慧的结晶，为中华文明立下了第一功，未来也离不开汉字。然而不得不承认，汉字跟拉丁字母相比，在表达科学规律、形成科学公式、进行定律推演上，则显得十分笨拙，有时甚至是不可能的。这让中国人多次与重大的科学发现擦肩而过。汉字只适用于第一级抽象，就是从现实世界到语言符号，比如“狗”指代现实世界形形色色的同类动物，然而对于第二级抽象，即从词汇到数学符号，汉字则无能为力，比如对于自身没有任何意义的可以用自然数称数的变量，汉字没有这样的符号来表达。然而欧洲语言都是字母文字，最早是希腊字母，后来演化出罗马字母，字母组合起来是语言的词汇，可以进行第一级抽象（如：英语的“dog”），字母单独用又可以表示无意义的变量，如用x、y代替任何变量。

科学规律的表达、推演、证明都离不开书写系统，而不同的书写系统会对科学探索起积极或者妨碍的作用。以曹冲称象为例来说明。至于说五岁的曹冲有没有这个智慧不重要，重要的是起码在三国时期中国人已经知道浮力定理的具体应用。然而浮力定理的表达单靠自然语言是说不清的，需要借助符号公式，而且有了符号公式，人们才会进一步搞清“浮力”这些重要的概念。结果中国人一直停留在实用的层次上，没有发现真正的规律。公元前3世纪，希腊数学家阿基米德第一次用符号公式，精确地表达了浮力定理，这与他拥有便利的字母系统不无关系。