中國古代科學家群體科學形象建構
——基于對《中國古代科學家傳記》文本的語義網絡分析

□張婉 徐素田

本文運用語義網絡分析方法對“中國古代科學家群體形象”進行整體研究，對我國古代科學家介紹性文本予以模塊化分析和可視化處理，通過分析其家庭出身背景、學科背景以及所具備的精神特質等狀況，以期通過對代表性文本的模塊化分析，得出古代科學家群體取得科學成就所需的宏觀背景特質共性，為研究現代科學傳播活動提供一個科學參考坐標的同時，進一步建構出更為有效的科學傳播實踐策略。

一、數據來源及研究方法

《中國古代科學家傳記》一書是我國近年來出版的一套較為系統、完整的介紹古代科學家群體的代表性文本。我國古代可考其生卒的科技人物共1522 名，《中國古代科學家傳記》(以下簡稱《古代》)總結了19世紀以前共249位杰出科學家，其中包括來華的傳教士14人,所以屬于中國籍的科學家實際上是236人(其中有一篇為2位科學家的合傳)其中男性235名，女性1名，涉及天文、數學、醫學、地理、化學、物理、農學等10個科學領域(見表1)。

表1：《中國古代科學家傳記》概況

數據預處理與語義網絡分析

本文提取236篇科學傳記中對科學家們的總結評價及生平介紹文本，借助NLPIR漢語分詞系統，對這些文本內容進行中文分詞處理，分詞處理后所得的文本結果，經過Notepad++軟件進一步處理，輸出的不含單字符和詞性后綴的字符段。通過運用WORDi j語義網絡分析軟件對這些字符段進行統計和關聯運算,計算各詞以及詞組的頻次分布情況，從而構建語義網絡。最后，再通過Gephi的模塊化與可視化處理，獲得《古代》科學家群體特征的語義網絡及其側重模塊，從而總結分析得出《古代科學家傳記》古代科學家群體形象特質的具象范式。

二、文本結果分析

通過WORDi j語義網絡分析軟件對這些字符段進行統計和關聯運算所得出的結果可知，《古代》截取分析的文本共由128255個詞語組成，合并統計后形成詞語22911個，詞組27267個。以詞組的頻次多少排序后可得，對排名前10詞組示例(見表2)的詞語、詞組予以提取，以進行Gephi軟件的模塊化和可視化分析。

表2：《中國古代科學家傳記》語義網絡統計數據(局部)

《古代》文本的語義網絡共形成了6個模塊，這6個節點模塊成為進一步篩選分類融合可視化圖譜的基礎，而在其可視化分析中，《古代》文本的語義網絡圖譜按照顏色可以劃分為出身背景(紫色)、學科分布與融合(藍色、黃色)；精神特質(綠色、黃色、藍色)。其中，研究、科學、實踐、家庭、出身、經驗、學習、創新、思想等節點居于網絡可視化圖譜的中心位置，相互融合交叉，共同構成古代科學家群體的形象范式(見圖1)。

圖1：《中國古代科學家傳記》語義網絡可視化圖譜

三、形象特質分析

根據《古代》的基本概括數據以及Gephi軟件的模塊化、可視化分析結果，對古代科學家形象建構主要從以下幾個方面來加以闡釋。

1.家庭背景分析

家庭背景與個人所取得的成就有著非常密切的關系，甚至會起到決定性作用。通過對《古代》的分析，古代科學家的出身、職業背景分類大致如下表(表3)，本文把古代科學家的家庭出身背景做了如下劃分:宗教人員(主要是佛教、道教)、商、工、醫生、民、士、官宦及其他。

表3：《中國古代科學家傳記》文本科學家職業、家庭背景語義網絡統計數據概覽

出身為宗教的主要是指信奉佛教和道教，從小在相關寺院中長大的人。商指的是家庭生活富裕的商人、巨賈大戶等；士指的是讀書人家庭,可能比較富有,也可能是家道中落已經歸于貧窮行列。比較突出的是，出身于官宦家庭的科學家所占的比例最大,達到26%;出身于商(富裕家庭)和讀書人(士)家庭的科學家所占的比例也較高,占比13%；其他是指《古代》中“生卒年不詳或不可考”，即身份背景不明的科學家，這部分科學家占的比例較高,達到了近三分之一。

我國古代的學者與工匠大多來自不同的社會階層,大多數學者出身貴族或統治階層,而工匠則主要來自勞動者。受儒學影響，出身上流階層的學者科學家和工匠科學家之間會形成一種天然屏障，使得不同出身、不同學科的科學家之間聯系交流較少，自家學派多靠師徒傳承發展。我們從圖2的背景語義網絡可視化圖譜中看到，家風、出身、教育等節點居于圖譜的凸顯位置，出身背景與成長環境在科學家的成長過程中起到非常重要的影響作用。

其中，在中國古代作出貢獻的科學家出身官宦、世家的人數是最多的，在做出杰出貢獻的科學家與技術發明家之中,出身于官宦家庭或職業為官員的有如此之多,也是古代中國科學發展所特有的現象。官員從事科學研究,初衷大部分是為了政事的需要,但大都是從小受到家學或父母影響，受到良好教育，聰明好學，博覽群書，對科學有濃厚興趣。如“張衡出身名門望族。其父張堪自小志高力行，被人稱為圣童。”(《中國古代科學家傳記·張衡》“裴秀出身于一個官宦之家。祖父裴茂、父裴潛，都官至尚書令。”(《中國古代科學家傳記·裴秀》)“祖沖之出生在一個官宦人家。…從青年時起，祖沖之便對天文學和數學發生了濃厚的興趣。‘專攻數術，搜煉古今’。”(《中國古代科學家傳記·祖沖之》)

圖2：《中國古代科學家傳記》語義網絡圖譜(家庭背景)

2.學科背景分析

中國古代科學家的研究領域在近現代科學未傳入以前，并沒有嚴格的劃分。按照近現代科學技術的學科劃分，本文將主要學科作如下劃分(表4)，比較突出的學科主要分為8個，分別是：醫學、天文、地理、技術、數學、化學、農學、物理。其中醫學包括中醫學、藏醫學、獸醫學等；地理學包括地學、地圖學、地質學等；技術包括造紙術、印刷術、制造術等；化學包括生物學、動植物學等。

表4：《中國古代科學家傳記》語義網絡統計數據概覽

圖3：《中國古代科學家傳記》語義網絡圖譜(學科背景)

由圖3可以看到，醫學方面作出貢獻的科學家詞頻尤為突出，且學科獨立性較強，而天文、數學、技術以及地理學科學家做出貢獻也很大，學科交融性大。

3.精神特質分析

根據對《古代》中科學家介紹性文本模塊化和可視化分析，對古代科學家的精神特質總結為如下范式。

(1)躬身實踐、治學嚴謹

根據Gephi的分析結果，可視化圖譜4(1)、(2)分別代表古代科學家在科研活動中注重實踐研究，師古而不拘泥古法，嚴謹認真、實事求是的科學精神的兩個模塊，反映出古代科學家“博采眾長不掠美，勤求古訓而不拘泥”的精神品格。

(1)

如“祖沖之主張決不‘虛推古人’，……并且親自進行精密的測量和仔細的推算。像他自己說的那樣，每每‘親量圭尺，躬查儀漏，目盡毫厘，心窮籌策’”。(《中國古代科學家傳記·祖沖之》)

(2)勤奮刻苦、孜孜不倦

勤奮好學，刻苦專研是每一個大科學家所具備的素養以及成功的內在因素。他們孜孜不倦，博覽群書，置身于時代潮流中，重視科學理論研究。如“虞喜‘博聞強識，專堅研微，有弗及之勤’。”(《中國古代科學家傳記·虞喜》)“陶弘景之所以在醫藥學、化學甚至天文、地理等領域取得這樣大的成就，一方面……,另一方面是與他孜孜不倦的努力分不開的。他那種‘一事不知，以為深恥’的治學精神……。”(《中國古代科學家傳記·陶弘景》)

(3)學識淵博、造詣精深，富有創新精神

我國古代科學家往往學識廣博，具有多方面的才能，同一位科學家可以在很多領域做出杰出貢獻。同時，他們在習得中國傳統科學技藝的基礎上，不拘泥古法，批判繼承，富有創新精神。

(3)

圖6：《中國古代科學家傳記》語義網絡可視化圖譜(博學創新特質)

如“張衡是一位具有多方面才能的科學家。他的成就涉及到天文學、地震學、機械技術、數學乃至文學藝術等許多領域。”(《中國古代科學家傳記·張衡》)“徐壽不僅以其化學成就昭然于世，而且在其他許多學科也有貢獻。”(《中國古代科學家傳記·徐壽》)

(4)熱愛祖國、經世濟學

出身官宦世家的科學家們受儒學的影響，也愈來愈趨向于一種道德傳統和倫理傳統，并熱愛祖國，希望能經國濟世。如“受家庭的影響，少年時的韓彥直就具有強烈的忠君報國思想。”(《中國古代科學家傳記·韓彥直》)“丁守存有著強烈的愛國思想，為官廉潔，性至孝，遇鄉民宗族鄰里有困難者，則解囊相助。”(《中國古代科學家傳記·丁守存》)

圖6：《中國古代科學家傳記》語義網絡可視化圖譜(愛國特質)

五、結語

通過對所選樣本文本的語義網絡分析可以看出，我們從家庭背景、職業分布、精神特質等維度對古代科學家群體的形象進行了建構，即“他們大多出身官宦望族，自幼聰明好學，家學淵源深厚，他們對學習勤奮刻苦、孜孜不倦，博覽群書，對工作躬身實踐、嚴謹認真，師古而不拘泥古法，具有創新精神。” 正如喬治·赫爾伯特·米德(George Herbert Mead,1863-1931)提出的“概化他人”的概念，即“一個人基于社群預期和反應形成關于他(她)的自我的混合意向”(格里芬著，展江譯：《初識傳播學：在信息社會正確認知自我、他人及世界》，北京聯合出版公司2016年，第63-73頁)。科學傳播是在傳統科普中引進和運用新的傳媒工具，為公眾呈現出特定歷史背景下科學家群體的形象特質，是用“傳播”的態度、“傳播”的觀念來理解科學和對待科學，這也要求我們進一步重視科學技術與社會、文化、物質環境之間的多元關系，社會公眾可以通過《古代》文本的語義網絡分析結果，觀察與學習到20世紀80年代科學傳播中所呈現出的古代偉大科學家群體的科學素養和優良品德。我們通過對這一時期古代科學家群體形象特質的科學傳播分析，不僅為研究現代科學傳播活動提供了一個科學的參考坐標，也為公眾提供了一個可以參照的榜樣形象范式。結合當前對現代科學家群體的榜樣形象的科學傳播信息，能更進一步的使公眾對我國科學家群體形象有一個更為全面的了解與認知，從而提升公眾信心，增強公眾參與科學的熱情。

綜上分析，建構出特定時期的我國古代科學家群體形象是非常必要的。《古代》在中國古代科學家形象的建構方面有較大影響和示范作用，著作中全面地介紹了做出卓越貢獻的科學家們的出身背景、科研成就、道德品質等，細節描寫也很豐富，讀者可以從中了解到古代偉大科學家們科學精神的衍生過程、形成較高社會聲望的原因等細節問題，使讀者腦海中建構出了對我國古代科學家群體較為具體而深刻的形象。本文僅以《古代》文本內容為語義對象分析，所獲得的結論可能具有一定的片面性，需要進一步拓寬研究的理論視角和對象范圍，豐富和完善樣本文本內容，采用多維度定量與定性綜合研究才可能得到更加客觀真實的結論。