中国古代科学发展的文化背景

作者：孙宏安
任何时代、任何地区的科学都是在其文化背景中发展的。当然,一般地说,科学本身也是文化的一个组成部分,与其文化背景是不可分离的。在中国古代,这种情况十分独特,有必要进行专门的探讨。因为古今的科学观念有很大的差别,这种探讨对于科学史研究是极其重要的。我们研究科学史时,一般是从现代科学出发,通过追溯其产生的渊源或以它“截取”古代文献中的“模拟物”进行研究的。研究中主要采用分析方法,把古人的知识分解为我们要研究的各门学科的成绩。这一点是十分必要的,否则就无法进入古代科学的殿堂。或许是受到西方科学史学科奠基人萨顿关于“科学史是惟一的可以反映人类进步的历史”的观念的影响,许多科学史著述把科学史表述为一种科学成就的编年史。对中国科学史的研究也多是这样。不可否认,这种研究是十分重要的,而且确已取得了巨大的成就。但与此同时,人们又发现,这种利用“截取”方法的研究,从方法论的角度看,多以西方现代科学观念为标准,用以“截取”中国古代的有关记载,然后予以现代科学解释。这种方法,当然有其意义。但是如果不考虑中国古人在从事有关活动时自己的目的和当时的社会价值观念,就可能陷入误区:或者把所作的解释当作了中国古代文献中原来就有的东西,由此可以在中国古代文献中“找出”大批大批的西方要在数百年以至上千年之后直至近代甚至现代才得出的科学成果。更有甚者,竟能在某些中国古代文献中“发现”出现代的前沿科学成果;或者不承认被解释项是解释项的某种特例,从而认为中国古代无科学。值得注意的是,这两种趋于极端的观念竟然是在“截取--解释”这同一种方法论指导下得出来的。这提示我们,这种方法有较大的随意性,因而仅采用“截取--解释”这一种方法论原则是难以实现科学史研究的目的的。怎么办呢?应该“在大文化背景下,探讨每一历史现象的存在和意义”。也就是说,认真考察古代科学发展的文化背景,作为对“截取--解释”的互补原则。这对于正确理解、恰当评价古代科学有十分重要的意义。中国古代科学发展的文化背景,主要表现为以下几点。

一、“人文”精神

这里“人文”的含义为“观乎天文,以察时变;观乎人文,以化成天下”(《周易?贲?彖》)中的“人文”含义:与“天文”即天象等“自然”秩序相对应,意为人事条理。因此“人文”精神的含义是:在中国古人的认识中,不存在一个与主体无关的客观的自然界。就是说,不存在与人事条理无关的认识客体。那么,人们的认识对象是什么,自然而然就指向了主体自身,因而通常进行的认识活动是自我反思而不是对象性认识(因此与源于西方的现在通常理解的人文主义相比较有较大的差异,人文二字应打上引号:“人文”精神。以下为行文的方便,不用引号)。“天人合一”表述出中国古人认识活动的这一特点--对天的观测也指向了人事,即以人事为认识的出发点和归宿。由于这种“天人合一”,可以通过考察天象来认识人事。从现代的观点看,这种天文考察是一种占星术--由天象如月日星的变化来占验人事,但与西方传统的占星术有着根本性的不同,那就是西方(以至于多数外国)的占星术中,把日月星辰以及它们背后的神当作人的命运和人事的最高主宰,它们对人有一种单向的支配作用。在中国古人那里,事情却不是这样,天变不是人间祸福的原因,而是人事顺逆、吉凶的表象:“政失于此,则变见于彼。犹景之象形,响之应声”(《汉书?天文志》)。是人间政事的得失,引起天象的变化,而不是相反。天象变化是人事祸福的预兆,其根源是人之所为。人在天象示警之后也不是无所作为的,要由“圣王统理之”,即人间的圣主能贯天地人之三道而通之,在天象示警面前可以尽人事的努力(如“修德”、“修政”、“修救”等活动)使人事向好的、有利的方向转化。因此,人们十分注意种种“示警”的征兆,即各种“灾异”事件,古代文献中充满种种论述。这种人文精神直接导致的结果之一是中国古代没有独立于社会一般人事活动(政治、经济活动等)之外的科学活动。如天象观测本应是最“纯粹”的科学活动,但在中国古人那里,认识指向了人自身--观天的目的在于人事:利用天象预测人的吉凶祸福,尤其是预测军国之事--战争的起止、农田的收成、朝代的更替等等。因此,天象观测就是一项颇为重要的人事活动、政治活动而非单一的科学活动。另一个结果是中国古代的科学家(按现代解释意义下的科学家)一般或绝大多数都是官府的官员。由于他们从事的活动主要是人事活动,在中国古代条件下也只能是由官府组织的活动,只有官员来承担才是可能的。以清代阮元著《畴人传》为例,其中收入的主要是天文学家和数学家的传记,共收入中国275人,西汉至明即西方数学和天文学传入之前收入195人,其中确切指出为“布衣”、“诸生”的只有4人,明确指出官职甚至调转情况的则有163人。这种情况与没有独立于人事活动之外的科学活动是互为因果的。外国研究家也注意到这一点,并且指出,因此中国古代科学也相对具有“官方”性质。由于这种独特的人文精神,中国古人对自然的探索往往也指向了人事,所以对一些人们认为与重大人事活动(如军国大事)相关的(现在看来属于)科学活动予以格外的重视(这导致了中国古代科学的政治化),而大多数情况,这种“格外的”重视在实际上往往导致这一活动的式微。重视并设专门机构研究天文学并培养有关人才的作法在很大的程度上促进了中国古代天文学和相应的数学的发展,中国古代天、算学科取得了许多重大成果得益于此。但由重视而引起的垄断则起着阻碍天、算学科发展的作用,这一作用在明代表现得最为明显。在元及以前各朝代,虽禁私学“天文”,但一般不禁私学“历法”,即私人仍可研究历法编算问题,所以一旦朝廷的历算人才缺乏则可由“征召”天下来解决。“司天”机构的官员也不断有调入调出的,“能者居之”,所以历法代有发展,到元代编订出相当好的历法《授时历》(1280)。明代是中国封建专制特别加强的朝代,对天文学活动的垄断也升级了。不但禁天文,而且禁私学历算,后来需编历而征召天下时,“卒无应者”(《万历野获编?历法》)。对于官府的天文机构也加强管制,为防泄密,采用了“(钦天)监官毋得改他官,子孙毋得徙他业”(《明史?职官志》)的方法。这两项举措彻底阻断了天文学人才的培养和发展,从而引起了中国古代天文学的衰落--有明一代,未尝采用新历,一直用元《授时历》(1280),这与元代之前平均20年编订一部新历法有多大的反差!不断编订新历的原因是一部历法使用一段时间后误差的积累就使之无法再用了,如出现“星失其位、交食不验”等问题。明代历法误差越来越大,交食不验成为朝廷头痛的问题,但由上两举措,已无人能改历了。直到1629年才采用西法编历,不及用明就亡了。可见中国古代天文学的确是由于朝廷的极度重视而衰落的。这种情况可称之为“重视”悖论。

二、治术精神

既然中国古人的认识指向作为主体的人自身,中国古代科学认识具有一种以人事为出发点和归宿的人文精神,那么,如何在人事活动中利用科学认识就必然是认识的中心内容了。因而,中国古人在知识论方面表现出功利主义的特色。这种功利主义表现为强烈的务实精神,重实用而不重思辨。孔子即开“实用”之宗:“诵《诗》三百,授之以政,不达;使于四方,不能专对;虽多,亦奚以为?”(《论语?子路》)。从儒家的角度来看,“修身齐家治国平天下”是人生的目标,历来人们在追求这一理想目标时表现出特别重功利实用的精神。这种精神的一个必然结果是使学问“术”化--把学问构建成一个实用的可以谋取功利的“治术”。汉代的“罢黜百家,独尊儒术”是一个重要的文教方针,它不仅决定了后世两千余年的文教政治格局,而且指出,儒家之所以取得统治地位,主要是靠“术”而不是靠“学”。对“经学”的研究目的在于“通经致用”,如“以《禹贡》治河,以《洪范》察变,以《春秋》决狱,以三百五篇当谏书,治一经得一经之益也”(《经学历史》)。即意在“术”而不在“学”。有时,为了“致用”的目的,甚至不惜改变经义或伪造经典,更表现出强烈的治术精神。治术精神是中国古人认识中表现出来的基本精神之一,科学方面也是这样。从现代解释的角度看,中国古代科学中重实用而轻理论,表现出理论技术化的倾向:一方面,“科学家”们认为科学就是一种可用于天地万物的治术,因而科学就被表述为实用性体系;一方面,科学内容“术”化,理论就包含于技术描述之中。在这种观点指导下,中国古代数学一般被表述为实用性的“应用数学”体系,并以求解各类问题的算法--就称为“术”作为主要内容。数学理论就蕴含于计算技术中。其他科学也广泛渗透着这种治术精神。治术精神对中国古代科学的发展也起了重要的促进作用。首先,它使人们认为科学有用,于是得到朝廷的重视得到人们的研究,因而有利于发展,如中国天算农医四大学科的发展都是这样。其次,科学的应用有利于科学成果迅速用于实践,因而有利于科学思想、科学理论的实践检验,从而促进其发展,促进科学迅速地修正偏差以更符合客观实际。治术精神对科学发展也产生一些负面的影响。其一就是使人们不注重科学理论的探索。例如,只要能用来解决实际问题即可,不探讨事物的因果关系。因此,中国古代科学较少理论成果。其二是科学的发展表现出反复中断的形式,在需要纯粹理论探索的数学的发展中这一点非常明显。如战国时墨子的《墨经》中已给出若干数学概念的定义,若干数学命题的表述,但后来数学发展成实用体系,墨子的数学概念定义、命题表述思想方法中断,未行于世。三国时刘徽注《九章算术》,引入了概念、证明,给出了一个独特的数学证明的理论体系,但据现在所知,他的成果、思想方法在八九个世纪中没有得到继承发展。宋元数学发展到了新的层次,得到许多十分抽象的、与实际应用无关的成果,如一元高次方程解法、一次同余式组解法、高阶插值公式、四元四次方程组、二项展开式系数表等,都是具有世界历史意义的成果,但元代中叶,却急骤衰落,直到明末西方数学传入之前,中国数学再也没有达到宋元数学的水平。这是数学史上有名的“宋元数学发展中断”问题。这三次抽象理论的发展,今人认为第二次发展是由于魏晋以玄学为特征的新道家思想解放运动的影响,第三次发展则是受到宋元的理学为旗帜的新儒家的理性精神的推动。换个角度看,第一次发展是在“独尊儒术”受到冲击之后产生的。因而可以说,是在“治术精神”受到严重削弱的情况下产生的。而一旦社会又进入规范轨道,社会重又以“治术精神”来审视一切,抽象的理论科学就只好中断了。但“中断”的只是现在看来属于高层次的理论部分,应用的部分并未中断。

三、数术氛围

如前述,中国古人对天地万物的认识都指向人事,但天变究竟怎样反映人事,人事活动又是怎样影响天象的?换言之,“天人合一”的具体机制是什么?“合一”是通过什么具体途径实现的?对此,中国古人没有做出回答,也不认为有必要回答,甚至不会提出这样的问题。只是构建了一大批各种各样的操作程序(“术”)以之来沟通天人之间的“信息”,指导自己的行动。这些术就构成了中国传统文化的一大部门--数术。数术,又称术数或方术。就内容来看,数术有三大类:“预测术”如占卜术和星相术、占星术,“长生术”如医术、养生术和神仙术,“杂术”如各种法术和奇技异能等。数术的发展是前述“人文”精神得以实施的必然结果,也体现了“治术精神”,对中国古人产生过重大影响,可以说,少有完全不受数术影响的人。例如,以反对“天命”说、反对“鬼神”说而闻名于世被人们称为“战斗的唯物主义者”,被西方称为“中国任何时代里最伟大的人物之一”的东汉王充,却是算命术、骨相术的最重要的先驱者,他的“唯物论”和算命术同载于他的名著《论衡》之中。这位中国历史上著名的思想家尚且如此,更不用说其他人了。实际上,数术在社会上是无孔不入的,在中国古代文献中,无论经、史、子、集、志、论、佛家、道家著述,还是碑刻崖凿、民间手抄,都无不含有数术内容。“数术”就是中国古代科学所产生和发展的重要氛围。因而中国古代科学与数术有着密切的关系。典型的,就是《史记?天官书》,它是经典的占星术著作,其中包括大量“灾异”的记录(后世史书中的“天文志”、“五行志”也是“灾异记录”),但也包含了许多重要的天文学成果,今人由此认为司马迁是一位著名的古代天文学家