大家好，欢迎来到红鸟沙龙，我是主持人王一，在香港科技大学向大家问好。今天我们的主讲嘉宾是文一教授，对话嘉宾是王茤祥教授。
今天我们要讨论的问题是科学革命的密码。大家应该都听说过李约瑟之谜，古代中国的科技非常发达，但是为什么现代科学没有诞生在中国？近代西方的哪些要素开启了现代科学以及工业革命？如果说现代科学诞生并没有流行的话语体系里描述得那么光鲜亮丽的话，那么对于现代科学的追随者来讲，我们应该怎么办？我们能不能以一个更和平的方式发展现代科学以至于引领现代科学。
为了探讨这些问题，我们非常荣幸邀请到了文一教授，他曾经在香港科大任教，也是我们红鸟到今天为止唯一一位梅开二度的主讲嘉宾。上一次文教授为我们讲过工业革命，今天他将为我们讲解科学革命的密码，枪炮战争与西方崛起之谜。
精彩回顾（上）
精彩回顾（下）
01
沙龙回顾
| 科学革命的最大动力：社会需求
近代科学兴起以两大成就为标志，一个是17世纪牛顿力学体系的建立，另一个是18世纪拉瓦锡化学理论的建立。
拉瓦锡化学理论从微观上确立了化学反应的质量守恒定律和物质燃烧现象背后的氧化反应原理。它解释了物质的燃烧现象，揭示了化学变化的微观定量基础，包括质量守恒定律，将炼金术变成了科学。问题就在于同样的科学革命为什么没有发生在东方？比如说中国和印度这样的古文明国家，这里涉及李约瑟之谜了。
他研究了中国技术史，认为直到17世纪，中国长期对西方保持了西方望尘莫及的知识科技和知识水平。西方不仅仅是指西方的中世纪，而且包括古希腊和古罗马。望尘莫及，是李约瑟的原话，这是非常了不得的四个字。他说尽管中国在几何学方面没有古希腊发达，但是这并没有妨碍中国各种各样的科技发明涌现。
言下之意就是几何学也没有为古希腊带来可与中国比肩的科技成果。那么，纵然有如此先进的科学技术，长期领先西方，近代科学却诞生在欧洲，而不是中国，为什么？
著名科学史家贝尔纳在《历史上的科学》第一卷的序言上就提到这样一个问题：“在西方文艺复兴……从希腊的抽象数理科学转变为近代机械的、物理的科学过程中，中国在技术上的贡献——指南针、火药、造纸和印刷术曾起了作用，而且也许是有决定意义的作用。要了解这在中国本身为什么没有起相同的作用，仍然是历史上的大问题。去发现这个滞缓现象的根本性社会上和经济上的原因，将是中国未来的科学史家的任务。”注意了他把任务抛给了中国科学史家，西方人做了大量的工作，但是中国人做的工作非常少。
无论是古埃及、古中国、古印度、古巴比伦、古希腊，还是中世纪欧洲，自然哲学家需要关注的东西无限多，比如地球为何有四季交替，太阳为何是热的，种子为何会发芽，候鸟为何会南飞，干柴为何会燃烧，金子为何会发光？当面对如此多无法回答的自然哲学问题时，哲学家和神学家都不可能像伽利略那样太过于关注两个不同大小的铁球如何在斜面滚动，或从高空下坠时的加速问题。即便是矿物学家和炼金术士，也只关心岩石的性质、成色和纹路，而不是它们从高空下落时的运动力学问题。
但是伽利略这位卓越的自然哲学家和天主教徒所毕生关注的焦点之一，恰好是计算和理解不同重量的球体如何在不同倾角的斜面按不同速度滚动，以及铁球如何在地球重力作用下做抛物线运动的弹道学问题，以便从中获得抛射物体运动规律的认识突破。为什么？这就需要我们回到战争，回到伽利略所处的充满战火的文艺复兴时代。
我的观点是17-18世纪的科学革命其实是军备竞赛的产物，是由热兵器战争刺激下形成的国家竞争体系中的国家科技人才投入所推动的科学革命，正是在这样一个时代背景下，我们才能更好地理解科学革命爆发的根本原因。
文艺复兴时期欧洲社会的最大特点不是艺术，而是战争。艺术是被西方过度渲染的，其实根本不是那么回事。艺术巨匠达·芬奇、米开朗基罗、雷特·丢勒最擅长的手艺不是画画和雕塑，而是军事武器的制造和创造发明。教皇、国王、公爵对他们的最大需求是他们的军事知识和技能。
而爆发在17世纪的经典力学革命和18世纪的化学革命，不过是欧洲这场自文艺复兴开始就延续发育了好几百年的跨国军备竞赛的自然产物与硕果。
因此，社会需求才是推动科学革命和技术变革的最大动力，而没有任何社会需求比得上国家民族存亡时产生的求生欲望和由此导致的集体行动。
事实上，长期担任威尼斯兵工厂炮击专家和科技顾问就是伽利略。伽利略创办的两门“新科学”，一门是材料力学，即基于威尼斯兵工厂军舰上几十门重炮的对船体结构和建筑材料的受力情况所进行的静力学几何原理分析，另一门是运动力学，它是基于炮弹飞行轨迹在惯性作用下的匀速运动和重力作用下的匀加速运动所形成的抛物线弹道进行的数学分析。伽利略通过在威尼斯兵工厂大量实验，为这两门新科学奠定了数学基础。
他因此成为最早把严格的数学分析和物理学结合的第一人，成为经典力学革命之父。他系统地借鉴了他那个时代的阿拉伯-古希腊数学知识，通过实验去解决热兵器战争中提出的物理学问题，并发现和论证了新的物理学定律，包括炮弹飞行的惯性定律和炮弹自由落体的匀加速定律，从而打开了通向现代精密物理学和变量数学分析的大门。
可见，如果没有火药传输并点燃战火纷飞的欧洲，伽利略不会去思考装载几十门沉重火炮的战舰受力（静力学）问题，更别说炮弹飞行的弹道学与动力性问题；拉瓦锡也不会去思考火药燃烧和爆炸背后的化学机制问题；从而科学革命也就不可能发生，那为什么科学革命却没有爆发在火药的发源地—中国？而且历史上各国各族都在打仗，为什么偏偏是欧洲人发明了“数、理、化”？
答案并不是因为“西方人追求真理，东方人追求功利”。宋明理学是最不追求功利主义的。答案也不是中国缺乏古希腊公理化数学思维，第一，自然科学并不是演绎法和三段论，而是“实验－假说－实验”；第二，拉瓦锡的化学革命不需要古希腊数学。
答案也并非实验归纳方法的缺乏，因为中医理论、中药配方、针灸原理、《本草纲目》《天工开物》都体现了实验归纳法在古代中国知识体系中的系统应用；相反，实验方法论鼻祖培根通过采用系统性罗列现象来找出背后原因的归纳法不仅自己在科学发现上毫无建树、一事无成，而且这种方法论的哲学表述也是由阿拉伯传入的。
答案也不是中国的象形文字。古希腊字母表达数字，代数没有古中国发达，法国四则运算不如中国九九表，阿拉伯人用日常语言书写表达数学公式，到16世纪还在用日常文字表达代数方程。伽利略之后，出于广泛交流的需要，韦达和笛卡尔开始推广抽象符号代数学。
任何文明都具有兼收并蓄其他文明的能力；一旦社会需要，就会向别的文明学习和借鉴。正如中国古人不怕千难万险前往“西天”取经（学习梵文），也正如欧洲人不怕千辛万苦将阿拉伯数学翻译成拉丁文一样。
既然所有文明都具备向别的文明学习的拿来主义精神，中华文明也就不需要自己独立发明佛教或古希腊数学才能发展出哲学与科学，当年如果需要的话，完全可以通过丝绸之路向阿拉伯文明学习、引进更加先进的数学，可中国早期历史上向西方学习和从事文化交流的社会精英，比如张骞、玄奘、班超以及后来的宋明理学大师们，并没有这么做，为什么？
问题的实质恰好在于，出产过《周髀算经》《九章算术》《本草纲目》和《天工开物》的古代中国，没有产生对“变速运动中的炮弹轨迹”进行精确数学描述的社会需求，没有产生对“火药及其相关化学成分实行规模化大生产和集中研发”的社会需求。
而近代中国经过鸦片战争的屈辱和西方列强坚船利炮的无情打击，才终于激发出这种意识和需求，因而才提出精密科学—“赛先生”拯救中国的口号。因此中国的国家力量才开始筹建兵工厂、西南联大、军事学院、科学院，并派大批留学生赴日、赴欧、赴美学习数学和科学，与17世纪的法国和英国派学生去意大利拜访伽利略一样。
问题的关键不是谁先发明了欧式几何，而是谁先产生了把数学应用于军事和枪炮工业、应用于描述炮弹轨迹的社会需求。同理，关键不是谁先发明了火药，而是谁先产生了把火药应用于载舰火炮，应用于满足远洋海军从事海外殖民竞赛的社会需求。
| “科学的应用价值”与“功利主义哲学”
中国近代数学不发达的根本原因，是明、清朝廷根本没有意识到数学在热兵器时代的巨大应用价值，尤其是军事价值，而这背后的更加深层原因是那个时期的中国根本没有参与欧洲列强的海上军备竞赛和商业竞争的国家意志。
科学知识是个公共品，因此不可能是自由市场“看不见的手”的产物，而只能是国家力量推动的产物，是国家意志追求“科学的应用价值”这种“功利主义哲学”的产物。
但是国家力量的功利主义与科学家个体的自由研究并不矛盾。事实上，国家力量鼓励科学家个人发挥自己的创造力和自由想象能力去发展科学。但是人们不知道，被美国国家实验室和高等学府雇佣的科学家们的任何科学发现背后，都有一个强大的“国家－市场”机制，随时随地地将科研成果迅速转化为技术和商业价值。
科学革命既不是古希腊公理体系的逻辑演绎结果，也绝不是苹果砸在牛顿头顶时产生的灵机一动，更不是康德仰望星空时心中纯粹理性批判的产物。近代科学从诞生第一天起，就是直接或间接地为满足军备竞赛、国家争霸、全球资源争夺等这样的巨大社会需求服务的，美国发展科学的深层社会动力是一样的。
科学革命的爆发和热兵器战争是分不开的，和热兵器战争导致的国家竞争体系是分不开的，和国家竞争体系下国家力量对科技人才的选拔和培养是分不开的。
这是达芬奇和伽利略投身于军事工程和科学实验的原因；是葡萄牙殖民者专注于天文学和航海学的原因；是英国皇家学会重视基础科学的原因；是路易十四筹建法国科学院的原因；是日本明治维新采纳西学并注重人体解剖和细菌生物学研究的原因；是19世纪德国完成统一以后能够大力发展有机化学和火箭科学的原因；是苏联在斯大林国家意志下能够诞生一大批卓越数学家、物理学家的原因；也是美国引领二十世纪的高能物理、控制论、系统论、信息论、计算机、航天、芯片、互联网等科学前沿的根本原因。
因此，中国没有产生近代科学，不是因为缺乏民主自由、逻辑思维能力、基督教一神教传统，而是因为缺乏参与国际商业竞争和军备竞赛的国家意志，和由此形成的科学家选拔机制与“困而知之”的压力。
亨廷根在《文明的冲突》里面实际上讲到了这一点，“西方赢得世界不是通过其思想，其价值观或者其宗教的优越，而是通过它运用有组织的国家暴力方面的优越优势。西方人常常忘记这一事实，非西方人却从未忘记。”但是可惜的是，在现实生活中西方人没有忘记，亨廷根没有忘记，反而是中国的知识分子忘记了。
所以，中国只有勇敢地打开国门、吸收一切先进知识、投身于大国竞争，专注于形成“科学－技术－商业”循环加速器，才能为中国的科技发展、产业升级、文明复兴带来巨大的社会推动力量。那么这在我看来才是考察科学革命密码的时代意义。
02
嘉宾对话
Q
王茤祥教授：谢谢文教授精彩地讲解，有的观点结论也颠覆了我原来对科学的革命的一些认识，很多结论我也高度地认同。我也想和大家分享两个很有意思的问题，一个是为什么第一次工业革命发生在英国？公认的理由有以下几个：英国有良好的民族传统、英国的全球殖民主义开拓了市场、自由、民主、开放。我们结合历史的维度来看，里面有这么几个条件是比较重要的。第一个是人性的自由；第二个是民主自治，保障早期的范式；第三个就是开放，今天科学技术一体化，学科交叉融合更加明显，科技的竞争本质上是创新体系的竞争，是科学驱动和需求牵引在不停地迭代，无论国家的大小，都不可能一己之力解决所有的科学问题，如何高效地融入全球创新网络，要用世界的智慧与力量构建一个创新体系；第四个是化危为机催化战争。这是我的一些看法。我的问题是科学革命是什么必要条件推动形成的？
A
文一教授：我要强调一下，我们通常在讲充分必要条件的时候要小心，自然科学里面讲充分必要条件是因为大自然是上帝给的，我们是没法去创造宇宙的。因此我们讲发生了，充分的，但是人类的活动条件都是人自己创造的，没有条件创造条件也要上。因此对于人类活动我们应该抓主要矛盾，抓住主要的条件，其他条件可以创造出来的。
王一教授：我觉得文教授讲科学革命的密码是什么？开启了科学革命，什么叫开启了科学革命？文教授并不是想列出科学革命所能发生一切的必要条件，而是说它的最关键的因素，并不是说我们科学未来任何的发展都是要这种战争来推动的，而是说开启的过程是这种战争来推动。
Q
杨经纬教授：中国的文化在世界范围上来看是不具有侵略性的，现在我们的经济体是第二位，会被针对，我认为和平崛起是一个很好的词，如何能让主流叙事体系慢慢接受，您有什么看法或者主张？
A
文一教授：谢谢，是非常好的问题，而且非常难回答，我希望我们以后的学者下次来做客的时候都来回答这个问题，这个问题很重要。我们和平崛起，但是如何把这个理念传达给西方人？西方人骨子里认为就是战争崛起，他怎么相信你是和平崛起？
就像现在进行工业化一样，以前大航海靠掠夺，日本的很多煤炭的资源都是免费拿来的，中国不可能用高价在市场上去买，成本太高，但是我们还得继续这样做，你不能说我也来殖民掠夺，我去非洲掠夺，这就失去了道德高地。因为毕竟现在在二战以后的世界秩序下，道德高地仍然很重要，而且正因为重要，西方这些哪怕是流氓国家，他也在理论上要给自己画道德，实际上要成为道德高地，因此道德高地是不能放弃的。
因此就是要让中国人告诉西方崛起的历史，也要告诉西方人，我们知道你的历史不是你美国人讲的，你是靠这些道德因素崛起的，你的历史是活生生的竞争崛起，是战争崛起。
03
观众提问
Q
提问1：很多经济学家都主张说自由和民主是创新的很好的环境，会说美国是一个更能够激发对人类原创性的一个创新环境，您对这样的观点是什么看法？
A
文一教授：谢谢，问题非常好。我经常给学生讲，抽象来讲自由民主是没有意义的。美国人非常知道这一点，因此美国讲的自由民主是有特定含义的，是要你学习他的制度，而且美国历史上，它的制度一直是在变化的，是随着它的经济发展，它的需求推动来改变的，是适合于并有助于它的经济发展。
制度非常重要，而且政治制度决定了经济制度，而只有两种制度，一种是包容性的，一种是攫取性的。那么包容性制度，比如说民主制度非常地包容，这样能够允许各种创新和自由活动。
另外一个就是攫取性的像专制的专权这些东西，但是他理论上来讲，为什么历史学家都不同意？它是一个逻辑，它把那些成功的国家定义成包容性的。
一定要具体地谈什么形式的什么方面的自由，比如说高速公路给我们现在的社会带来了非常重要的一种新生活方式，它能带来很迅速的资源流通。但高速公路上给了你自由吗？你上了高速公路以后你才发现，一点都不自由，不能想拐弯就拐弯，想停就停，想倒车就倒车，反而在原始农业的田地里很自由。
因此民主和自由一定是具体的，要具体的谈适不适合。
Q
提问2：战争在古代是一个很大的事情，国家的保卫和领土的扩张都是需求，有需求就会有大量的投入，是不是可以理解为因为投入，因为科学家存在好奇心，而战争它仅仅是以前的一个需求而导致投入的增加，所以投入才是最直接的？
A
文一教授：一个事情的发展会需要很多要素，我们谈到科学革命关键动力是时代背景需求，但这并不是否定他其他的动力。技术背后的原理，对技术控制的反馈机制，财力资源，科学家的好奇心，解决话语权问题等等，这些因素都是互动的，是一环一环的投入，这些东西都是很重要的。
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