3.3 科学起源于西欧的生态历史原因

从科学史来看，西欧科学的发展经历了由简单到复杂的过程，从几何、天文学到物理、化学等，生物学只是近二十年才进入定量研究的阶段。从科学方法看，西方科学史的发展是循序渐进的。但中国人的思想相当超前，生物学的观念从一开始就占有非常重要的地位。《黄帝内经》中的阴阳五行说，其实是温带农业的生命周期论，春夏秋冬的四时对应木火金水的四相，土在中央，是农业即生态的基础。人体的经络结构类似朝廷的君臣结构。《黄帝内经》认为人体、国家和自然的生命周期是互相协调的“天人合一”，这是世界史上生态复杂系统宇宙观的原创思想。中国人的结构论一开始就比希腊的原子论复杂得多。所以分析科学从希腊开始，复杂科学的思想从中国开始，但是复杂系统的科学方法要到20世纪70年代才得以应用。中国复杂系统的思想比方法超前了两千多年。中国历史上的许多发明创造如火药、指南针等，都是工匠从经验中发现的。不难看出，中国人对定量的科学理论模型不感兴趣。有人试图从中国人重农抑商、科举制度等角度来解释中国科学传统的薄弱。值得注意的是，哥白尼学说的传入在中国并未引起轩然大波，不像在西方的冲击那样大。

一个非常有趣的问题是，科学是如何发展起来的？它与通商和航海有非常大的关系。如前所述，西欧经济是一种农牧混合经济，无法自给自足，谷物容易贮存，而肉类的保存十分困难，做腌肉要加盐和香料以免发臭。香料贸易在西欧中世纪占有重要地位。而香料产于印度尼西亚的爪哇一带。所以牧农经济不是自给自足的自然经济，不是封闭型的，这就要靠掠夺或贸易获得一些生活中必须进口的原料。他们的生命线和致富路都在海外。中世纪时，最有市场和厚利的是香料贸易而非瓷器或丝绸贸易。

从西欧到东亚去获取香料，东西方间的航海定位要求解决经度确定问题。中国海岸线是南北向的，只要测量太阳、星星的高度即可，用个三角板就能确定纬度，无须利用先进技术和数学模型。西欧各国国王和贵族都悬重赏征求人才，以解决经度的确定问题。经过了几代人的努力，发现有两种办法确定经度：（1）利用时差确定经度，这导致机械钟的发明和改进，推动了力学和精密机械的发展，使之成为工业革命的“温床”。自亚里士多德起，西方人的世界观就是一个机械钟模型。（2）计算行星的轨道来确定经度。天文学在科学史上首次使用数理模型来定量测算行星轨道。模型不断改进，从最初只是通过简单的圆的计算，到托勒密用100多个本轮叠加来计算行星的轨道。哥白尼的贡献在于改变坐标原点的位置，用日心系代替地心系，把本轮数目减少到十几个，大大提高了数学计算的效率。哥白尼是从科学近似的效率出发，并不是从哲学出发，开始天文学的理论革命。到开普勒，用一个椭圆代替同心圆，就可以达到更简单的结果，为牛顿发现万有引力奠定了基础。总之，从托勒密、哥白尼，到开普勒、牛顿，都是为了解决经度的确定问题。而在中国，却缺乏这种孜孜以求的经济动力。希腊很早就知道地球是圆的这个观念，中国人却长期持天圆地方说，置四角于不顾，这种无视天地几何不同的说法，源于方块农地的生产概念强过对太阳圆周运动的观察。航海民族和农业民族的宇宙观也是不同的。

生态环境和技术对人类思想、文化影响很大，但人类思想、文化又反作用于生态环境。例如，产权制度对于科学技术的发展有重要影响。工业革命时纺织机的发明与应用的历史告诉我们：选择规则对演化方向有巨大的影响。马克思注意到纺织机同时在西欧几个国家出现。其中，纺织机在德国出现最早，但发明人却被德国的行会通过民主投票而被判投入河中淹死，以防止手工业者失业。相比之下，英国通过严厉的法律镇压破坏机器的工人，保护了发明的产生，并制定了专利法。这对工业革命的产生起了关键的促进作用。

英国的例子对中国今后的改革有重要意义：不能低估观念改变的催化作用。有两个例子令人深思。众所周知：俄国是一个西方文化、东方专制的国家。在历史上，它本是一个地理封闭的大陆国，但从彼得大帝开始就形成了以海洋为主的全球战略。彼得早年到西方留学时意识到：俄国要与强大的西欧列强竞争，就需要有东西方的出海口。苏联打芬兰，夺库页岛、旅顺港，都继承了彼得大帝的战略路线。中国却不是这样，中国自古就抑商，认为商人对中央集权是害多益少，有封建割据、囤积居奇、地方垄断等劣迹。20世纪80年代改革开放后的最大心理转变是内地干部从封锁车站、地方保护，到争修公路、争开航班，寻找外贸的新路线。现在中国省际的合作，打通出口贸易的开放思路，令人感受到中国文明的新动向。中国面向全球市场的新的战略思想开始形成。21世纪，中国的经济战略家将会考虑如何向南通过缅甸和巴基斯坦寻找印度洋的出海口，向东通过俄罗斯与朝鲜找到通往日本的出海口。

科学技术在经济发展上的重要性自不待言。第一次世界大战期间，英国海军的第一个战略行动就是切断德国与拉美间的海上往来，英国认为几个月便可以取胜，因为制造炸药用的硝酸盐德国自己没有原料生产，依靠从拉美进口原料。奇怪的是德军坚持了好几年，直到战后德国的化肥倾销于英国，德国的坚持战争之谜才被解开。德国人的技术突破是犹太化学家哈伯用空气中的氮合成氨，进而制造硝酸盐，这是制造化肥和炸药的原料。德国原本土地贫瘠，利比喜发展了农业化学，大大改良了德国农业。我们可以看到，铁路和电报在德国统一和普法战争中都发挥了重要作用，而这都源自俾斯麦科学技术优先的发展政策。

中国山多、交通不便，无法与西方在自然环境方面匹敌，中国若能在技术突破上找到可行的路子，例如，发展占地少的农业遗传生物工程、耗能少的轻便交通工具、节水节能的居住房屋等，必将会对家庭、社会结构、经济制度产生重要影响。中国需要的是适应中国生态环境的应用技术，不能全盘输入西方耗费资源的生活方式。