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董光璧:我们为什么要学科学史

  科学是人类的伟大创造,它的前途决定人类的命运,我们未来的祸福就孕育在它的历史中。

  我们今天所理解的科学,即基于逻辑、数学和实验三大要素紧密结合的知识体系,诞生在16世纪和17世纪之际的欧洲。随着欧洲人的殖民活动的扩大,渐次传播到全世界,因而成为世界化的科学。科学思想的源头被历史学家追溯到古希腊文明,因而有“希腊科学”之说,并且在类比的意义上,又有“阿拉伯科学”“印度科学”和“中国科学”等古代科学之说。科学的诞生和发展乃文明融合之结果,犹如海纳百川般地汇集了各文明中的科学成分。

  人类文化发展的早期形成了四大文明古国,即北非尼罗河三角洲的古埃及、西亚底格里斯河和幼发拉底河流域的古巴比伦、南亚次大陆恒河和印度河流域的古印度、东亚黄河和长江流域的古中国。在公元前5世纪前后的几个世纪里,即历史学家所谓的“枢轴时代”(Axial Age),希腊、中国和印度三大文明中心,率先产生了探讨自然秩序的科学文化。科学的基本要素,即逻辑、数学和实验,都孕育于这一时期,唯独希腊成为科学思想的直接源头。

  古希腊文明的创造者的远祖,可以上溯到中亚的雅利安人(中国史书称安息人)。他们在乌拉尔山南部的高加索大草原过着游牧生活,于公元前30世纪和20世纪之际,开始向西、向南、向东迁徙。向西迁移的一支成为现代欧洲人的祖先,在巴尔干半岛演变成希腊人,在亚平宁演变成拉丁人,在欧洲的北部、西部和东部分别演变成日耳曼人、凯尔特人和斯拉夫人。

  希腊人经米诺斯和迈锡尼两个文明阶段发展成的雅典文明(前800~前146),被拉丁人发展为罗马文明(前146~公元1453)。在漫长的民族冲突—融合过程中,日耳曼人、凯尔特人和斯拉夫人接受了罗马文化遗产,为欧洲文明的发展奠定了基础。

  罗马文明经历了罗马王国(前753~前509)、罗马共和国(前509~前27)和罗马帝国(前27~公元395)以及分治的西罗马帝国(395~476)和东罗马帝国(395~1453)。

  分治以后的罗马帝国日趋衰落,随之日耳曼人的诸部落(东哥特、西哥特、法兰克、勃艮第、汪德尔、盎格鲁、萨克逊、朱特和诺曼人等)大举南迁。先后建立了诸多封建王国,如伊比利亚半岛的西哥特王国(418~714)、北非的汪德尔王国(435~534)、罗纳河和索恩河流域的勃艮第王国(457~534)、西欧的法兰克王国(486~843)、亚平宁半岛的东哥特王国(493~553)、大不列颠岛的英格兰王国(927~1707)。其中由克洛维(Chlodwig,481~511)创建的法兰克王国,经过墨洛温王朝(Merowinger,481~751)和加洛林王朝(Karrolinge,751~843)的相继征战,扩张为版图庞大的帝国(800~843)。

  被称为“欧洲文明之父”的法兰克帝国的查理曼(Charlemanes,742~814),对于欧洲文明的发展进程有着关键性的影响。教皇圣利奥三世(St.LeoⅢ,750~814)在公元800年将其加冕为罗马的西方皇帝。他的三个孙子通过《凡尔登条约》(843年),将法兰克帝国分割为三个部分,西法兰克王国(843~987)、中法兰克王国(843~855)和东法兰克王国(843~911),经过《墨尔森条约》(870年)的调整,成为后来的法兰西王国、意大利王国和德意志第一帝国的雏形。

  差不多与此同时,公元5世纪入主大不列颠岛的盎格鲁、撒克逊和朱特人,逐渐取代了罗马帝国统治的地位,在公元7世纪初形成七雄割据的局面。公元829年,威塞克斯王国的国王埃格伯特(Egbert,770~839),统一七国为英格兰王国,为大不列颠联合王国奠定了基础。

  在西罗马灭亡(476年)和东罗马灭亡(1453年)之间的“中世纪”,罗马天主教文化主导了欧洲文明。民族之间的文化融合,特别是东方和西方文明的大汇合,导致新文明基础逐渐形成。十字军的八次东征(1096~1099、1147~1149、1189~1192、1202~1204、1217~1221、1228~1229、1248~1254、1269~1270)和蒙古人的三次西征(1219~1226、1235~1244、1253~1260),在破坏的同时也为新文明的诞生创造了文化融合的条件。在14世纪和15世纪,地中海沿岸发展出资本经济。在16至18这三个世纪,欧洲进入大变革时代,从权势社会向经济社会过渡。科学的诞生和发展是与资本经济同步的,并且从求知演变为控制自然。这种演变有其自身内在的根据,也是外在的社会环境选择的结果。

  科学诞生的内在根据是知识的积累和创新。中世纪的教会大学、翻译运动和神学—自然哲学,构成了三大背景要素(麦克格拉思,《科学与宗教引论》,1998)。西方理论传统与东方技术传统的结合,成为知识创新重要的直接途径。在施特拉丹乌斯(1523~1605)的木刻画《新发现》(Nova Reperta,1580)中,所谓欧洲人的九项新发现,即美洲、磁罗盘、火炮、印刷机、马镫、机械钟、愈疮木、蒸馏器和丝绸,除美洲和愈疮木外,都有其中国的先驱。

  科学发展的社会特征是其地理中心的形成和转移,这为我们理解和改进近五百年来的科学,提供了一种视角。“世界科学中心”这一概念,最早出现在英国科学家、农学家和科学史学家威廉·塞西尔·丹皮尔(Sir William Cecil Dampier,1867~1952)的著作《科学史及其哲学与宗教的关系》(A History of Science and its Relations with Philosophy and Religon,1929)中。英国物理学家和科学史学家约翰·德森·贝尔纳(John Desond Bernal,1901~1971),在其四卷本的著作《历史上的科学》(Science in History,1954)中,记述了有史以来的科学技术活动中心——巴比伦(前600~前400)、埃及(前400~前300)、古希腊—古罗马(前300~公元200)、叙利亚—中国—阿拉伯—意大利(400~1660)、英—法—德(1660~1920)、美(1920~ )。日本物理学家和科学史学家汤浅光朝(Mintomo Yuasa,1909~2005)运用科学计量学的方法揭示了科学活动中心的转移规律,发表了论文《16世纪到20世纪中叶科学活动中心的转移》(Center of Scientific Activity: its Shift from the 16th to the 20th Century,1962)。他以占世界科学成果总量1/4为标准界定科学中心,根据两种不同的科学史年表统计发现,近代以来的5个科学中心有平均约80年的兴盛期:意大利(1540~1610、1500~1570)、英国(1660~1730、1620~1690)、法国(1770~1830、1730~1790)、德国(1810~1920、1770~1880)、美国(1920~ 、1880~ )。

  中国地质化学家蒋志(1937~2016)的论文《科学发现过程的统计理论》(《自然辩证法研究》第10卷第12期第30~37、62页,1984)对汤浅的经验研究作出理论的说明,运用统计理论导出了科学知识增长的周期性,包括有78年的周期和627年的周期,甚至作为推论还包含有更长的5000年周期。文艺复兴以来的世界科学,经历了6个78年的周期,各周期相应的高峰分别为1580年代、1660年代、1740年代、1820年代、1890年代和1970年代,它们大体分别对应于意大利、英国(连续两次)、法国、德国和美国的世界科学中心地位。新的第7科学周期的高峰预计在2050年代。

  世界科学发展中心的形成和转移,在很大程度上是由社会条件促成的,尤其是思想文化条件的影响。成为世界科学中心的思想文化条件,在意大利是文艺复兴,在英国是宗教改革,在法国是启蒙运动,在德国是哲学革命,在美国是自由精神。科学的地理中心的形成是机遇和条件的巧合,未来的科学中心将出现在哪个国家或地区也是可遇而不可求的。

  (作者:董光璧,系中国科学院自然科学史研究所研究员)

(原载于《中国科学报》 2021-10-21 第5版)

  科学是人类的伟大创造,它的前途决定人类的命运,我们未来的祸福就孕育在它的历史中。  我们今天所理解的科学,即基于逻辑、数学和实验三大要素紧密结合的知识体系,诞生在16世纪和17世纪之际的欧洲。随着欧洲人的殖民活动的扩大,渐次传播到全世界,因而成为世界化的科学。科学思想的源头被历史学家追溯到古希腊文明,因而有“希腊科学”之说,并且在类比的意义上,又有“阿拉伯科学”“印度科学”和“中国科学”等古代科学之说。科学的诞生和发展乃文明融合之结果,犹如海纳百川般地汇集了各文明中的科学成分。  人类文化发展的早期形成了四大文明古国,即北非尼罗河三角洲的古埃及、西亚底格里斯河和幼发拉底河流域的古巴比伦、南亚次大陆恒河和印度河流域的古印度、东亚黄河和长江流域的古中国。在公元前5世纪前后的几个世纪里,即历史学家所谓的“枢轴时代”(Axial Age),希腊、中国和印度三大文明中心,率先产生了探讨自然秩序的科学文化。科学的基本要素,即逻辑、数学和实验,都孕育于这一时期,唯独希腊成为科学思想的直接源头。  古希腊文明的创造者的远祖,可以上溯到中亚的雅利安人(中国史书称安息人)。他们在乌拉尔山南部的高加索大草原过着游牧生活,于公元前30世纪和20世纪之际,开始向西、向南、向东迁徙。向西迁移的一支成为现代欧洲人的祖先,在巴尔干半岛演变成希腊人,在亚平宁演变成拉丁人,在欧洲的北部、西部和东部分别演变成日耳曼人、凯尔特人和斯拉夫人。  希腊人经米诺斯和迈锡尼两个文明阶段发展成的雅典文明(前800~前146),被拉丁人发展为罗马文明(前146~公元1453)。在漫长的民族冲突—融合过程中,日耳曼人、凯尔特人和斯拉夫人接受了罗马文化遗产,为欧洲文明的发展奠定了基础。  罗马文明经历了罗马王国(前753~前509)、罗马共和国(前509~前27)和罗马帝国(前27~公元395)以及分治的西罗马帝国(395~476)和东罗马帝国(395~1453)。  分治以后的罗马帝国日趋衰落,随之日耳曼人的诸部落(东哥特、西哥特、法兰克、勃艮第、汪德尔、盎格鲁、萨克逊、朱特和诺曼人等)大举南迁。先后建立了诸多封建王国,如伊比利亚半岛的西哥特王国(418~714)、北非的汪德尔王国(435~534)、罗纳河和索恩河流域的勃艮第王国(457~534)、西欧的法兰克王国(486~843)、亚平宁半岛的东哥特王国(493~553)、大不列颠岛的英格兰王国(927~1707)。其中由克洛维(Chlodwig,481~511)创建的法兰克王国,经过墨洛温王朝(Merowinger,481~751)和加洛林王朝(Karrolinge,751~843)的相继征战,扩张为版图庞大的帝国(800~843)。  被称为“欧洲文明之父”的法兰克帝国的查理曼(Charlemanes,742~814),对于欧洲文明的发展进程有着关键性的影响。教皇圣利奥三世(St.LeoⅢ,750~814)在公元800年将其加冕为罗马的西方皇帝。他的三个孙子通过《凡尔登条约》(843年),将法兰克帝国分割为三个部分,西法兰克王国(843~987)、中法兰克王国(843~855)和东法兰克王国(843~911),经过《墨尔森条约》(870年)的调整,成为后来的法兰西王国、意大利王国和德意志第一帝国的雏形。  差不多与此同时,公元5世纪入主大不列颠岛的盎格鲁、撒克逊和朱特人,逐渐取代了罗马帝国统治的地位,在公元7世纪初形成七雄割据的局面。公元829年,威塞克斯王国的国王埃格伯特(Egbert,770~839),统一七国为英格兰王国,为大不列颠联合王国奠定了基础。  在西罗马灭亡(476年)和东罗马灭亡(1453年)之间的“中世纪”,罗马天主教文化主导了欧洲文明。民族之间的文化融合,特别是东方和西方文明的大汇合,导致新文明基础逐渐形成。十字军的八次东征(1096~1099、1147~1149、1189~1192、1202~1204、1217~1221、1228~1229、1248~1254、1269~1270)和蒙古人的三次西征(1219~1226、1235~1244、1253~1260),在破坏的同时也为新文明的诞生创造了文化融合的条件。在14世纪和15世纪,地中海沿岸发展出资本经济。在16至18这三个世纪,欧洲进入大变革时代,从权势社会向经济社会过渡。科学的诞生和发展是与资本经济同步的,并且从求知演变为控制自然。这种演变有其自身内在的根据,也是外在的社会环境选择的结果。  科学诞生的内在根据是知识的积累和创新。中世纪的教会大学、翻译运动和神学—自然哲学,构成了三大背景要素(麦克格拉思,《科学与宗教引论》,1998)。西方理论传统与东方技术传统的结合,成为知识创新重要的直接途径。在施特拉丹乌斯(1523~1605)的木刻画《新发现》(Nova Reperta,1580)中,所谓欧洲人的九项新发现,即美洲、磁罗盘、火炮、印刷机、马镫、机械钟、愈疮木、蒸馏器和丝绸,除美洲和愈疮木外,都有其中国的先驱。  科学发展的社会特征是其地理中心的形成和转移,这为我们理解和改进近五百年来的科学,提供了一种视角。“世界科学中心”这一概念,最早出现在英国科学家、农学家和科学史学家威廉·塞西尔·丹皮尔(Sir William Cecil Dampier,1867~1952)的著作《科学史及其哲学与宗教的关系》(A History of Science and its Relations with Philosophy and Religon,1929)中。英国物理学家和科学史学家约翰·德森·贝尔纳(John Desond Bernal,1901~1971),在其四卷本的著作《历史上的科学》(Science in History,1954)中,记述了有史以来的科学技术活动中心——巴比伦(前600~前400)、埃及(前400~前300)、古希腊—古罗马(前300~公元200)、叙利亚—中国—阿拉伯—意大利(400~1660)、英—法—德(1660~1920)、美(1920~ )。日本物理学家和科学史学家汤浅光朝(Mintomo Yuasa,1909~2005)运用科学计量学的方法揭示了科学活动中心的转移规律,发表了论文《16世纪到20世纪中叶科学活动中心的转移》(Center of Scientific Activity: its Shift from the 16th to the 20th Century,1962)。他以占世界科学成果总量1/4为标准界定科学中心,根据两种不同的科学史年表统计发现,近代以来的5个科学中心有平均约80年的兴盛期:意大利(1540~1610、1500~1570)、英国(1660~1730、1620~1690)、法国(1770~1830、1730~1790)、德国(1810~1920、1770~1880)、美国(1920~ 、1880~ )。  中国地质化学家蒋志(1937~2016)的论文《科学发现过程的统计理论》(《自然辩证法研究》第10卷第12期第30~37、62页,1984)对汤浅的经验研究作出理论的说明,运用统计理论导出了科学知识增长的周期性,包括有78年的周期和627年的周期,甚至作为推论还包含有更长的5000年周期。文艺复兴以来的世界科学,经历了6个78年的周期,各周期相应的高峰分别为1580年代、1660年代、1740年代、1820年代、1890年代和1970年代,它们大体分别对应于意大利、英国(连续两次)、法国、德国和美国的世界科学中心地位。新的第7科学周期的高峰预计在2050年代。  世界科学发展中心的形成和转移,在很大程度上是由社会条件促成的,尤其是思想文化条件的影响。成为世界科学中心的思想文化条件,在意大利是文艺复兴,在英国是宗教改革,在法国是启蒙运动,在德国是哲学革命,在美国是自由精神。科学的地理中心的形成是机遇和条件的巧合,未来的科学中心将出现在哪个国家或地区也是可遇而不可求的。  (作者:董光璧,系中国科学院自然科学史研究所研究员)(原载于《中国科学报》 2021-10-21 第5版)文章来源于互联网中科网:董光璧:我们为什么要学科学史 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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