從(cong) 嚴(yan) 複那個(ge) 時代開始，一些接受了西方學術的中國學者，把中國古代學問和西方作對比，往往認為(wei) 中國古代既無科學，又無哲學，亦無宗教。然而深入的研究發現，事實並非如此。經過幾代學者的努力，“中國古代無哲學”的聲音早已沉寂下去了，“中國古代有宗教”的判斷也逐漸成為(wei) 共識。然而，“中國古代無科學”似乎仍然是很有影響的觀點，雖然也有不少學者持不同意見，起而力爭(zheng) ，然而始終聲音微弱。於(yu) 是形成這樣一種狀況：有關(guan) 中國古代科學的著作，往往都要加上“技術”二字，似乎離開“技術”，中國古代就沒有多少科學可言。

　　近20年來，我一直想寫(xie) 一部純粹的《中國科學史》出來。等到人入老年，終於(yu) 提起筆來時，我發現，在我之前，已經有一部《中國科學史綱》問世，而且是權威人士主編，專(zhuan) 業(ye) 人士撰寫(xie) 。然而心願早定，何況自古以來，同樣題材多部史書(shu) 的情況早有存在，於(yu) 是就不揣淺陋，來湊一次熱鬧。

　　一

　　要寫(xie) 一部不帶“技術”二字的《中國科學史》，必須直麵“中國古代有沒有科學”這個(ge) 問題。這個(ge) 問題又關(guan) 係到科學的定義(yi) ，即“什麽(me) 是科學”。迄今為(wei) 止，一些學者之所以認為(wei) 中國古代無科學，是因為(wei) 他們(men) 相信所謂“嚴(yan) 格定義(yi) ”的科學觀。這種科學觀認為(wei) ，隻有從(cong) 一個(ge) 或少數幾個(ge) 原理出發，邏輯地推出一係列定理或判斷的知識係統，才是科學。甚至認為(wei) 這些原理或者定理，都必須能夠用數學方式加以演示，其代表性著作就是牛頓的《自然哲學的數學原理》。如果依照這個(ge) 標準，不單中國古代沒有科學，古希臘符合這個(ge) 標準的，幾乎也隻有歐幾裏得的《幾何原本》。

　　這種科學觀包含一個(ge) 前提：科學所提供的知識都是正確的，而這些正確的知識之間都是有嚴(yan) 密邏輯相聯結的，凡是不能用嚴(yan) 密邏輯聯結的知識，很難保證是正確的。把這種科學觀打開缺口的，是以愛因斯坦、波爾為(wei) 代表的新物理學。相對論和量子論的出現，使以牛頓為(wei) 代表的物理學原理僅(jin) 僅(jin) 在宏觀情況下才是正確的。與(yu) 此相伴，歐氏幾何的真理性也打了折扣，在曲麵條件下，兩(liang) 點間並不是直線最近。新物理學帶來的新科學觀，在學術界引起的震動，並不亞(ya) 於(yu) 物理學本身。

　　牛頓科學僅(jin) 僅(jin) 在一定範圍內(nei) 才是正確的，這讓人想起被牛頓科學推翻的亞(ya) 裏士多德物理學——其中的一些內(nei) 容，在當時人類的認知範圍內(nei) ，也同樣是正確的知識。如果再往上推，則可以推到人類剛剛誕生的時期。這個(ge) 東(dong) 西是可以吃的，那種野獸(shou) 是危險的，用木棒對付野獸(shou) 要勝於(yu) 徒手，用打碎的石頭尖鋒挖掘比手好使，如此等等，就是人類最早的正確知識。這些知識，正是科學的源頭。

　　這樣，我們(men) 就有了一個(ge) 科學知識發展的序列，也即一部科學發展的曆史：從(cong) 最簡單的確切知識到最複雜的知識係統。雖然正確的程度有區別，但在一定範圍內(nei) 都是正確的知識。至於(yu) 知識係統化的程度，也是隨時代發展而發展。當人類剛剛脫離動物界的時候，其知識是否有什麽(me) 係統，是個(ge) 不易回答的問題。但在我們(men) 視野可及的範圍內(nei) ，在有文字記載的曆史區間內(nei) ，人類的知識，也都有了某種係統。隻是係統化的程度不同，邏輯嚴(yan) 密的程度有別而已。用這樣的科學觀看待中國古代的知識狀況，我們(men) 完全有理由說，中國古代是有科學的。而本書(shu) ，也就力求描述中國古代科學發展的曆史，揭示中國古人認識世界的曲折曆程。

　　二

　　和其他民族一樣，中國古人很早就開始了探求有關(guan) 自然界各種知識的活動。“神農(nong) 嚐百草”“容成造曆”“隸首作數”等傳(chuan) 說，就是我國先民早期從(cong) 事科學活動給人們(men) 留下的記憶。據流傳(chuan) 至今的第一批書(shu) 寫(xie) 文獻，我們(men) 先民對自然界的認識，已經達到相當高的水平。在天上，先民們(men) 不僅(jin) 能夠認識和辨別許多星象，區分星座，推算出每年有三百六十五天又四分之一日的曆法，而且推算五大行星運行的周期也達到相當的精度。在地上，他們(men) 考察了境內(nei) 山川河流的走向，各地不同的風土物產(chan) ，還對土壤進行了分類，以確定稅收的項目和數量。數學方麵，他們(men) 不僅(jin) 學會(hui) 各種比例計算，也發明了主要用於(yu) 測量的勾股術。用勾股術，他們(men) 甚至測量了天地的大小，距離太陽的遠近。他們(men) 觀察氣象，把一年內(nei) 的氣候變化分為(wei) 二十四氣和七十二候。他們(men) 根據風的強度和方向把風分為(wei) 八類。他們(men) 考察了疾病的成因，認為(wei) 不正常的氣候因素是外部原因，而不健康的生活習(xi) 慣和心理因素是內(nei) 部原因。他們(men) 對疾病進行分類，並設置相應的醫學門類。

　　從(cong) 秦漢時代開始，我們(men) 的先民們(men) 繼續擴大和加深對於(yu) 自然界、中國古人稱之為(wei) “天地萬(wan) 物”的認識。在天上，他們(men) 弄清了，天不是像地一樣的硬板，而是一團浩大元氣。他們(men) 不斷創造和改進觀測的儀(yi) 器和測量的方法，發現了一年之中太陽、月亮的運行速度是不一樣的，從(cong) 而提出了新的數學方法，把推算日食的誤差精確到半小時以內(nei) 。在地上，他們(men) 逐漸拋棄了大地有中心的觀念，更加深入地考察了山川河流的走向以及流域內(nei) 的風土人情。他們(men) 考察江河湖海的潮汐運動，並且能像推算日月食一樣地推算潮汐的漲落。為(wei) 了說明江河長年奔流、大海為(wei) 何不溢，他們(men) 提出了大地水循環的假說。在數學上，他們(men) 把勾股術發展為(wei) 複雜的測量術，並且發展出近代稱為(wei) 代數學的“天元術”。在農(nong) 學領域，中國古人認識到施肥可以保持地力，明顯區別於(yu) 歐洲的地力衰減論。為(wei) 了防止蟲災，古人研究了害蟲，特別是蝗蟲的生活規律，並且取得一定的成就。在醫學上，中國曆代都有人試圖了解人體(ti) 的結構。他們(men) 測定了人體(ti) 各部位、包括各髒器的重量和大小;還曾用竹條插入血管，試圖測量血液的走向。

　　至少從(cong) 戰國時代開始，曆代都有人把認識天地萬(wan) 物，也就是自然界，作為(wei) 自己的學術方向。戰國時代，不僅(jin) 有墨家迄今為(wei) 止都為(wei) 人稱道的科學知識，還有黃繚問“天地所以不墜不陷，風雨雷霆之故”。而“書(shu) 讀五車”的惠施，則可以“遍為(wei) 萬(wan) 物說”，並且“說而不休，多而不已”。魏晉南北朝時期，博物成風，人們(men) 搜集了各種各樣的奇聞異事，其中就包括大量的自然科學知識。到了宋代，人們(men) 進一步認識到，萬(wan) 事萬(wan) 物都有理。而以沈括為(wei) 代表的思想家，自覺地把窮萬(wan) 物之理作為(wei) 自己的重要使命。這種認識上的自覺，不僅(jin) 使當時的人們(men) 特別重視《周易》中的“窮理盡性”，而且特別重視《大學》中的“格物致知”。以至於(yu) 那些首先接觸西方近代科學的儒者，就把“窮理”或者“格致”作為(wei) 和科學對應的詞匯。

　　和其他古代民族一樣，為(wei) 了解決(jue) 人們(men) 的吃飯、穿衣問題，中國古人也盡自己能夠盡到的努力，去發展關(guan) 於(yu) 自然界的知識，並且取得了和其他古代民族相比毫不遜色的輝煌成就。

　　三

　　歐洲從(cong) 文藝複興(xing) 之後，科學呈現出加速度發展的趨勢。而中國的社會(hui) 和中國的科學，還仍在原來的框架之內(nei) 、以傳(chuan) 統的速度前進。所以到了明朝末年，也就是十六世紀末到十七世紀初，當歐洲的科學成果傳(chuan) 到中國的時候，某些中國學者才感到自己技不如人。然而即使在那時候，中國的科學也不是事事不如人。比如，中國至少從(cong) 唐代開始，就普遍認為(wei) ，滿載著日月星辰的天，僅(jin) 僅(jin) 是一團元氣。而明末清初的傳(chuan) 教士們(men) 所理解的“天”，卻還是一個(ge) 如洋蔥頭一樣九層堅硬的物體(ti) 。中國當時的解剖學雖然也有不少錯誤，但至少並不像西方那樣，認為(wei) 男人的肋骨會(hui) 比女人少一根。

　　遺憾的是，當時的中國人沒有意識到這種差距意味著什麽(me) ，更沒有人想到要像唐僧取經那樣到歐洲看一看，學習(xi) 人家好的東(dong) 西。這曾是中國科學的失誤。直到帝國主義(yi) 的炮艦轟開中國的大門，中國人才普遍感覺到“師夷長技”的重要。

　　我寫(xie) 《中國科學史》的初衷，絕不是為(wei) 滿足阿Q式的虛榮，而是因為(wei) ，重視自己的曆史，幾乎是所有民族的共性。我同時也知道，為(wei) 中國科學修史，而且要修成一部純粹的、離開技術概念也能成立的科學史，其難度比我所能想到的要大得多。我衷心希望，這本《中國科學史》能夠拋磚引玉，在它之後，會(hui) 有真正夠格的《中國科學史》出來。■