中国的古代“科学”和李约瑟难题
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中国古代四大发明是科学吗？
在谈到中国古代的造纸术、指南针、火药和活字印刷术这四大发明的时候，通常都说是四大科学发明或者四大科技发明。实际上，这四大发明尽管非常伟大，是中国对人类文明的重要贡献，但是它们都不是科学，而只是技术。由于我们的祖先没有刨根问底地去研究这些技术背后的规律，因此不但没有发展成为化学、电磁学、地球物理、自动化等科学学科，就连当时先进的技术在后来也逐渐被西方超越。
北京大学的晓毅教授最近做客第54期“文汇讲堂”时，引用了一个美国科学家对于中国古代没有研究科学的后果的评论（2012年6月8日《文汇报》），这说明美国人很清楚中国为什么落后，当然也很清楚他们的发展方向。里面有段话是这样说的：1883年，美国科学家罗兰在美国《科学》杂志上撰文，有几句话非常刺激。他说，“我时常被问及，科学与应用科学究竟何者对世界更重要。为了应用科学，科学本身必须存在，如停止科学的进步，只留意其应用，我们很快就会退化成中国人那样，多少代人以来他们都没有什么进步，因为他们只满足于应用，却从未追问过原理，这些原理就构成了纯科学。中国人知道火药应用已经若干世纪，如果正确探索其原理，就会在获得众多应用的同时发展出化学，甚至物理学。因为没有寻根问底，中国人已远远落后于世界的进步。我们现在只将这个所有民族中最古老、人口最多的民族当成野蛮人。当其他国家在竞赛中领先时，我们国家（美国）能满足于袖手旁观吗？难道我们总是匍匐在尘土中去捡富人餐桌上掉下的面包屑，并因为有更多的面包屑而认为自己比他人更富裕吗？不要忘记，面包是所有面包屑的来源。”
李约瑟难题
事实上，中国古代的天文观测也比西方发达，但却在人类认识宇宙的七次飞跃中都无所作为。在理论方面，中国古代的天文发展成了占星术，但是没有发展成为现代意义上的天文学；在技术方面，中国古代的天文主要是服务于农业，但是没有产生现代科学。因此就有了著名的李约瑟难题，并被引申为如下形式：“中国古代的文化和技术都远远比西方发达，但是为什么没有产生现代科学？”
对李约瑟难题的研究直到今天都一直很多，对此，我也有一些个人看法。
我曾经听过一个“两小儿辩日”的故事：孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。”一儿以日初出远，而日中时近也。一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？”一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？”孔子不能决也。两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？”
到底是早晨还是中午太阳距离我们近，肯定只有一个答案，但是这个故事没有得到这个答案就结束了，而且这个答案中国人始终也没有得到。至于故事里面谈到的现象，本来是严肃的地球大气科学、光学、测量学等科学问题，但是两千多年以来，在中国一直没有作为科学问题进行研究，反而作为孔子的笑料。这就是一个典型的以诡辩代替刨根问底，以赢得辩论代替追求真理的例子。
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我的意思不是现在中国人仍然不理解这个问题。我想说明的是，直到西方科学传到中国之前，中国人一直没有认真地研究并解决这个问题。苏定强院士在给本文作者的信中指出，上世纪50年代南京大学的戴文赛先生研究过这个问题并发表在《南京大学学报》。
“杞人忧天”的寓言故事在中国则是更加深入人心，已经成为了脍炙人口的成语：杞国有人忧天地崩坠，身亡所寄，废寝食者。又有忧，皮之所忧者，因往晓之，曰：“天，积气耳，亡处亡气。若屈伸呼吸，终日在天中行止，奈何忧崩坠乎？”其人曰：“天果积气，日、月、星宿，不当坠耶？”晓之者曰：“日、月、星宿，亦积气中之有光耀者，只使坠，亦不能有所中伤。”其人曰：“奈地坏何？”晓之者曰：“地，积块耳，充塞四虚，无处无块。若躇步跳蹈，终日在地上行止，奈何忧其坏？”其人舍然大喜，晓之者亦舍然大喜。
气、日、月、星宿和地为什么不塌，都是严肃的地球大气科学、天文学、力学和地球科学等科学问题，但是两千多年以来在中国仅仅作为嘲笑“不切实际”之人的笑料而广为流传，并没有作为科学问题进行研究。这是一个以自圆其说代替刨根问底，以实用主义代替追求真理的例子。
想一想，在我们身边是不是还在不断地发生着类似上面这两个寓言故事的事情：以诡辩或者自圆其说代替刨根问底，以赢得辩论，或者以实用主义代替追求真理？出现这种现象的原因在于中国的传统思想和实用倾向对中国人的思维造成了根深蒂固的影响，是科学没有产生在中国，以及中国传统文化中严重缺乏科学精神的主要原因。
TIPS
苏定强院士在给本文作者的信中对有关“辩日”问题做了精彩的评论，现摘编如下：“中国古代这个故事流传了两千年，如果量一下太阳的角直径就会知道，水平方向早晨和中午相同（微小的差别古代人是量不出的），垂直方向早晨的角直径小一点（太阳升起时是扁的），也就是太阳早晨的视面积比中午小一点，得到的结论应是太阳早晨远，然后就会联想到，看起来早晨近（大）是视觉错误。但太阳早晨的视面积比中午的小得不多，不至于引起早晨比中午凉那么多，于是会猜想地面可能存在大气，大气会吸光，早晨凉主要是阳光穿过大气的路径长，太阳形状扁很可能也是大气造成的，会得到好几个科学结果和猜想。如果更进一步，一年四季频繁地测太阳角直径，就会发现地球绕太阳的轨道是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，甚至得到运行时相同时间扫过相同面积，如果这种测量在开普勒之前，那就对于地球（一颗行星）而言，我们比开普勒更早得到了开普勒第一和第二定律，有了这样的结果就很容易推广到其他行星。”
中国并不缺乏思想家，也不缺乏对整个宇宙的思考。但是中国传统文化强调的是人和自然、人和宇宙的关系，并不重视探索统治自然和宇宙的规律，更不重视研究可以实证的规律。中国的传统思想家满足于形成一套可以自洽的思想体系，而不重视思想体系对自然现象的解释、应用，以及预言新现象。因此这些思想体系不能、也没有被发展成为真正的科学理论。所以中国传统文化中缺少基本的科学理念，也就是任何现象都受基本规律的制约。毋庸置疑，中国古代的技术曾经领先世界，对整个人类文明做出过辉煌的贡献。中国古代的农学、药学、天文学、数学等都曾经世界领先，但是在这些方面强调的是实用性，都是在总结经验的基础上产生一些实用的知识，而没有对这些知识做出进一步的理性和系统的整理和抽象概括，不曾探索内在规律成为系统的科学理论。
因此中国古代科学发展落后，或者中国古代没有产生科学理论的一个重要原因，在于中国古代的技术极端强调实用性。但是实用性眼光不够远大，设定的发展空间极小，一旦现实不提出直接的需求，它就没有了发展的动力。这一点和西方所开创的科学体系完全不同：不以实用为目的，为追求规律而追求规律，这就为科学的发展开辟了无限的空间，形成了一次又一次的科学革命，而科学革命最终（可能是几十年甚至上百年之后）带来了一次又一次的技术革命，这在天文学以及现代科学与技术的发展历史中都得到了清楚和生动的展示。但是中国在历次科学或者技术革命中都无所作为，甚至是受害者。尽管清朝时中国的GDP已经世界第一，但是仍然没有避免大清王朝的衰亡，并直接导致了中国近代史上一个多世纪的半封建半殖民地社会。没有刨根问底的惨痛教训，我们永远不能忘记！
现在中国的科学落后于发达国家，造成这种现状的原因是多方面的，但是我们前面讨论的中国社会普遍缺乏科学精神应该是一个关键原因，而整个社会的状况则和教育密不可分。任何一个社会在某方面的状况总是由该方面的最杰出人才所代表的。比如众所周知，美国现在是国际上科学和技术创新都最先进的国家，技术创新的代表人物就是家喻户晓的盖茨和乔布斯，而很多诺贝尔奖获得者都是科学创新的代表人物（当然很多诺贝尔奖也授予了具有重大意义的技术创新，比如光纤通信、CCD、全息、综合孔径、激光等重大技术）。中国在科学方面的落后就表现在没有科学大师，而这必然是学校的教育出了问题，因此就有了钱学森之问：为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？
事实上，中国的教育还是出现过短暂的辉煌的：条件极差的西南联大曾培养出了两个诺贝尔奖获得者和一批国际级的科学大师。但是后来的以北京大学和清华大学为代表的中国高等教育培养出了什么大师？再回头看看，改革开放前尽管经济落后，中国还是出了一批国际水平的科学成果并成就了“两弹一星”的伟业，但是改革开放以后有什么重大科学创新和重大技术成果？
详细解答“钱学森之问”是非常困难的话题，但是有一点很值得我们思考：在西南联大时代以及经济落后的改革开放前，急功近利和实用主义不是社会的主旋律。相反，不可否认的是，那是理想主义的时代，是激情燃烧的岁月，但是那样的时代已经一去不复返了，我们不愿意而且也不会再回到那样的时代了。所以我们必须探讨在现今，中国如何能够继续发展，如何再次领先世界。