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第11章 中西文化差别:从《算术》与《几何原理》所发现的

以今天的观点来看,一个国家发展的重要标志,在于科学技术的发展;一个国家落后挨打的根源,也在于科学技术的落后。明清之后,中国的自然科学发展相对于西方落后,尤其是到清朝中叶,科技几乎停滞不前,还有不小的倒退——人们探讨其中根源,为此争论了一百多年,有认为是制度的问题,有认为是文化的问题,有认为是封建统治者愚民的问题……诸多解释,不一而足。

自然科学的落后,是中国衰落的一个重要原因,在此我不能铺开来写,毕竟这个话题极为复杂深刻。但其中有一个因素是不容忽视的,那就是——中国的科举制度。

科举发展到明清两代,独尊理学,只用八股,一切以四书五经为蓝本,思想被限制在狭小的范围内,加上中国传统的思想本就是“重德轻技”、“重农抑商”,强调道德、人伦纲常、人际关系的感性文化,忽视技术原理、逻辑推理的理性精神,认为这是“奇技淫巧”。

一定会有人说:明朝的自然科学不是很繁荣的吗?有李时珍这样的医学家,有宋应星这样的科学家,有徐光启这样的中西文化大师,有徐霞客这样的旅行家。怎能说中国人不重视科技呢?

确实,这些都是中国自然科学的结晶:《天工开物》、《本草纲目》、《徐霞客游记》……只是,这些科学著作是完全拒绝于科举制度之外,也没有得到政府的任何提倡。作为中国传统文化的主流,科举考试是每个中国男子的梦想,只有四书五经才是“正经学问”,至于发明创造、科学探索,完全是“奇巧淫技”,只有极少数“另类”之人才会去做。

让我们来看看,明代的四大科学著作,这些作者都是什么样的人?——

《本草纲目》的作者李时珍,其家庭是受官绅欺侮、地位很低的民间医生,父亲为了李家能出人头地,希望李时珍去考科举。李时珍年轻时三次考举人,都失败,最后无奈无缘官场,只好放弃科举考试,自发研究医学,而且,当他下定决心走从医这条路时,写诗云“身如逆流船,心比铁石坚,望父全儿志,至死不怕难”,是一副大义凛然、慷慨赴死的模样。可见在当时,从事这样的科学医术研究,是不被主流文化接受的,需要承受极大精神压力,几乎属于人们眼中的“异类”;

至于《天工开物》的作者宋应星,五次进京应试,皆名落孙山,最后只得在江西分宜县当一个小小教谕。由于对仕途失去信心,宋应星利用业余时间凭兴趣写出了《天工开物》,这完全取决于个人爱好,宋应星在自己书序言中说“欲购奇考证,而乞洛下之资,欲招致同人,商略赝真,而缺陈思之馆”——“我想做一些试验来验证自己的推理,却又没有钱财,我想与同道中人相互探讨原理,却又没有这样交流的场所”,可见在中国社会,自然科学的研究是受压制、冷落、不被重视的,只有宋应星这样在官场郁郁不得志的人,才会借此打发闲暇时间;

《徐霞客游记》的作者徐霞客,明显属于中国文化里的一个“另类”。他早年只考过一次童子试,没有考取,便不再应考,而是遍览名山大川,游历探险,这与当时千千万万年轻人苦读圣贤书是截然不同。也正因如此,说明他的出现只是中国偶然现象。徐霞客其人是一个极度富有冒险精神的人,一生几乎都在探险中度过,但我们比较一下就可以看到:他这种行为完全是自发的,相比于哥伦布、麦哲伦探险得到西班牙政府的支持,张骞通西域有西汉政府的政策,以及西方科学家、旅行家得到科学院和皇室的大量资金赞助来说,明代的徐霞客,无疑得不到官方任何资助。他能靠的仅是自己的一双脚,一双手,孤独地在大川河海中漫行,没有人能够理解,甚至在夜晚繁星时也只能一人细细品味孤独。这对于常人来说是难以承受的,所以,徐霞客只能是一个特例,而绝不可能成为中国对自然科学探索的主流现象。以上这三位大科学家,都与科举无缘,更得不到民众、政府的支持,中国传统文化下,科举制度不仅不能选拔出自然科学的人才来的,而且排斥和压抑自然科学,中国整体的落后,也就可想而知了。

而至于说到《几何原本》的译者徐光启,这个人更加是传统文化中的“异类”。徐光启能够在官场如鱼得水,也能在自然科学方面大有成就,他绝对是特例,而不是中国人的常态。徐光启本人生长在上海,一个商人家庭,一直以来,上海文化就明显不同于中国传统文化,在中国长达两千年的农业文明比较下显得有些“不伦不类”,精明、算计、海洋文明——从一定程度上说,徐光启不是中国的常态,更不是黄河文明、长江文明、农耕文明的象征。徐光启这样的人在整个中国社会所占的比例微乎其微,而绝大多数中国人都依然在“存天理,灭人欲”、“重农抑商”、“重道轻技”的思想中生活。

中国一直以来缺乏科学精神,这与中国人“重现实”心理如出一辙。传统文化重视的是家族血缘、伦理道德,儒家文化关注的是“如何与人打交道”,而不“如何与自然打交道”。所以感性思维占据了主导地位,而理性思维一直就先天不足,只有通过印度佛学的引入、西洋科学的传输才能弥补。

诚然,在宋明时期中国的科学技术有相当发展,中国人一向引以为豪的“四大发明”常常出现在书籍文字中。只是,我们很不幸地看到,这些发明对国人本身并未起到发展作用,诚如鲁迅描述的那样:火药被西方人用来做成武器,却被中国人制造成烟花爆竹;罗盘在西方应用于航海技术,却被中国人当做看风水的工具;纸张和印刷术促进了西方文艺复兴,在中国全变成了明清的“四书五经”,陈腐思想。

尤其值得一提的是,这些发明与其叫做“发明”,不如叫做“发现”。

在古代生产力落后的时代,技术的提高取决于人们经验的积累。在这种情况下,人口基数大的中国比人口稀少的欧洲占有优势,发现新技术、发明新东西的概率也比西方更大。所以从秦汉到唐宋时期,中国的“科技”一直遥遥领先,主要靠的是人口数量的优势。

随着生产力的不断提高,技术发展越来越取决于逻辑的推理、理性的论证、实验室里的模拟等手段——这正是以希腊文化为背景的西方人所擅长的,而是以孔孟现实人生哲学为背景的中国人所缺失的。

“发现”与“发明”实则有很大区别:发现更多的是人们在劳动生活中经验的积累,只知现象不知原理;发明注重的是透过现象看本质,通过逻辑推理、试验来证明创造。

同样是火药,中国人“发现”了黑火药,欧洲人却是“发明”了黄火药:中国人在日常生活中,发现将硝石、硫黄、木炭等几种天然物混合在一起,可以引爆,这是一种简单的混合物,属于物理范畴,而且只知其然不知其所以然,无法提供理论依据;欧洲人则是在理论依据的指导下,使用化学合成手段,合成一种叫做苦味酸的黄色晶体,以及后来的硝化纤维、硝化甘油、三硝基甲苯等诸多化学品,都是通过在实验室里分析、推理出来的。两者的思维模式完全不一样,制造出来的火药本质上也不一样。

同样是罗盘,中国人用的是“水罗盘”,欧洲人用的是“旱罗盘”:水罗盘与其说是发明创造,不如说是简单的器物叠加,仅仅是把磁针放在一个中间凹陷处盛水、边上标有方向的盘子里,就行了,没有任何技术构建和理论支持;旱罗盘则是在理论基础上的演进,早在13世纪,柏尔格利纳斯就著有《磁论》一书,对磁极、磁针、磁力和地磁的科学原理进行了实验研究,后世以此为依据制造出旱罗盘,包括在多个枢轴上水平安装或悬挂的磁针,可在枢轴上自由活动直到与地球磁场在一条线上,在技术上要复杂先进得多。两者的思维模式也不一样,所以才有了“中国罗盘只能看风水,西方罗盘却能用于航海”的现象。

何谓科学?科学必须是从某些假设或理论出发,通过精密计算和严格推理,然后得到可以和观测比较的结果。严格来说,中国人通过日常生活积累的经验,没有任何原理做支撑,知其然不知其所以然,中国人关心的是“怎么做”,西方人关心的是“为什么要这样做”,此乃天壤之别。

中国文化发源于黄河流域,形成自给自足的农业体系,农民世世代代耕种在熟悉的土地上,春种、秋收、冬藏,年复一年地过着自给自足的生活,不求富裕,但求安适。“两亩地,一头牛,孩子老婆热炕头”这正反映小农经济生活方式的文化心理。农民们不需要太多的变化、创新,也对此毫无兴趣,那些研究自然现象、探索本质的行为统统被斥为“奇巧淫技”、“玩物丧志”,人们关心的是现实生活一点一滴,对精神彼岸没有特别的关注,所谓“未知生,焉知死”正是中国人重现实的至理名言。

西方文化来源于希腊逻辑思维和犹太人精神信仰的结合。希腊半岛土地贫瘠,只生产葡萄和橄榄,人们必须通过制造工艺、酿造酒食来换取外界粮食,促进了商业经济、创新思维的发展;纯正的宗教信仰使西方人相信,上帝创造世间一切,群体意识在《圣经》的引导下充满了探索激情,许多科学家本质上是神学家,他们相信自己是在探寻上帝冥冥之中的真理。正因为如此,西方人发展起了科学精神,构建了一整套理论、假说、论证、实验的体系,从而为科技进步提供了原动力。

作为科学发展的理论知识,数学无疑是最基础的学科思想。古代中国和西方在基础数学方面都有过杰出的著述,我们可以通过比较中国的《九章算术》和欧洲的《几何原本》,来观察中西两种不同思维:

《九章算术》采用问题集的形式,收录的全是与生活休戚相关的问题,每道题有问(题目)、答(答案)、术(解题的步骤),如第一章“方田”讲的是田亩面积计算,第二章“粟米”讲的是谷物粮食的按比例折换,如“今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰,我羊食半马(所食),马主曰,我马食半牛(所食),今欲衰偿之,问各几何?”,又如“今有邑方不知大小,各中开门,出北门二十步有木,出南门十四步,折而西行一千七百七十五步见木,问邑方几何?”“答曰:二百五十步。”

这些算术直白真实,是农业生活中的反应,只是机械地教人如何算数,没有上升到现象背后的本质。

希腊的《几何原本》则不同,有严整的逻辑体系,追求的是抽象的概念研究。全书分十三卷,讲述三角形全等的条件、三角形边和角的大小关系、平行线理论、圆的构造及内接和外切多边形,也包括比例和算术的理论,涉及立体几何的内容。

《几何原本》提出了系统的分析法、综合法和归谬法,在理性逻辑上将原理一条条演绎出来。该书提出五条公理:1.等于同量的量彼此相等;2.等量加等量,其和相等;3.等量减等量,其差相等;4.彼此能重合的物体是全等的;5.整体大于部分。还提出五条公设:1.过两点能作且只能作一直线;2.线段(有限直线)可以无限地延长;3.以任一点为圆心,任意长为半径,可作一圆;4.凡是直角都相等;5.在一平面内,过直线外一点,可作且只可作一直线跟已知直线平行。

此上比较我们可以显而易见地看到:

古希腊数学属于公理化演绎体系,着眼于“理”——首先给出公理、公设、定义,而后在此基础上有条不紊地、由简到繁地进行一系列定理的证明;中国数学属于机械化算法体系,着眼于“算”——把问题分门别类,然后用一个固定的方程式解决一类问题的计算。所以中国只能称之为“术”,西方则称为“学”。

在《九章算术》和《几何原本》中,都同时提出一个定理:勾股定理。用中国式语言表述:如果直角三角形的一条直角边“勾”等于3,另一条直角边“股”等于4,那么它的斜边“弦”就必定是5.即,32+42=52.

在希腊数学那里,用数学家毕达哥拉斯的语言表述:直角三角形的三边应该符合a2+b2=c2的数学原理,此即毕达哥拉斯定理。

从勾股定理到毕达哥拉斯定理,从中国的32+42=52到西方的a2+b2=c2,诈看上去,似乎一样,其实不然,这是一个从特殊到一般、从经验到理论的过程,是质的变化。

这一对比典型地反映了一个事实:中国人拥有丰富的感性认识和经验直觉,但不善于将经验上升到科学理论。

所以中国尽管能靠人口优势积累大量经验,但这些经验通常难以形成定理、规则;尽管中国有四大发明那样的历史,可从来没有过系统的理论作为依据。乃至许多技术不能举一反三地衍生推进,常常失传,或是经过几代人时间就不知其所以然,后世子孙们只知“是这样”,却不知“为什么是这样”——最典型的就是中医科学,上千种草药针对人体气血、脉络的调养,各种玄而又玄的“虚”、“火”、“穴位”、“经脉”名词,江湖土方、民间古语,尽管颇有疗效,为国人信任,但人们显然很难再说清这些医术的原理本质了。

相反,西方科技通过其特有的思维塑造成一系列定理,成为人们认识世界的准则,当造纸术、印刷术发展起来时,这种优势扩大到整体国民,普及教育,西方世界的优势很快就显现出来了。

在中国明代,尚有诸多民间自发的科学家们为事业献身,到了清代,理学的束缚、思想的僵化更加严密,昔日利玛窦、汤若望、南怀仁所传入的西学思想,都成为古籍中尘封的文本,不为人所知。

清朝时期,康熙大帝是历史上对自然科学最感兴趣的一位帝王(或许还有杨广),然而这位被儒家理学同化了的异族皇帝,根本不可能想到要把这些“奇巧淫技”推广到整个社会,到了雍正、乾隆时,异族开拓进取的精神几乎被理学保守的思想取代,故步自封,闭关锁国。

当西学思想传入中国皇宫时,诸多西方传教士只能在圆明园里构建华丽的宫殿,华夏大地的国民们对此一无所知。而当清末的学者们打开锁国百年的视窗时,才发现,昔日的科技之光隐约在中华的门口显现过,却最终隐埋于科举制度的呆板枯燥、理学儒家文化的浩大厚重之中了,一切腐朽陈老的故纸堆都在坚船利炮中灰飞烟灭了……

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