中國古代科技思想簡論

為了生存和發(fā)展，人類會不斷地認(rèn)識外界事物，發(fā)明技術(shù)手段，提升自己各方面的能力。中國古人在認(rèn)識自然現(xiàn)象和技術(shù)實(shí)踐過程中形成了一系列觀念、思想及認(rèn)識，這些思想不僅對古代的科技活動有指導(dǎo)作用，也對社會其他方面產(chǎn)生了一定的影響。以當(dāng)今認(rèn)識水平看，古代的這些思想既有正確的、合理的內(nèi)容，也有幼稚的、錯(cuò)誤的成分。由幼稚走向成熟，由謬誤走向正確，是人類文明發(fā)展的必然軌跡，因此我們應(yīng)以發(fā)展的眼光看待歷史及其遺產(chǎn)。

古人對自然界的認(rèn)識，首先需要解決認(rèn)識的可能性、合理性及其方法問題。荀子指出：“凡以知，人之性也。可以知，物之理也。”人有認(rèn)識事物的能力，而事物有其自然之理，可以被認(rèn)識，二者結(jié)合即形成認(rèn)識過程。所以，荀子解決了認(rèn)識的可能性問題。《莊子·知北游》記載：“天地有大美而不言，四時(shí)有明法而不議，萬物有成理而不說。圣人者，原天地之美而達(dá)萬物之理。”此處“達(dá)萬物之理”即認(rèn)識事物的道理。古人知道，“凡物之然也，必有故”。孟子強(qiáng)調(diào)“求故”的重要性：“天之高也，星辰之遠(yuǎn)也，茍求其故，千歲之日至，可坐而致也。”《墨經(jīng)》區(qū)分了“小故”（必要條件）和“大故”（充要條件），并給出了定義。“達(dá)理”與“求故”，都是對認(rèn)識活動提出的要求。《禮記》論述“大學(xué)之道”時(shí)，強(qiáng)調(diào)“格物致知”是儒家實(shí)現(xiàn)“修、齊、治、平”政治抱負(fù)的根本前提。以朱熹為代表的宋代理學(xué)家認(rèn)為“格物致知”就是“即物窮理”，并探討了“格物致知”的方法。“即物窮理”指接觸事物而窮究其理。這些都說明，古人很早即認(rèn)識到“求故”與“窮理”的重要性。因而，在整體認(rèn)知水平不高的時(shí)代，古人還是取得了大量科學(xué)技術(shù)成就，其中包括科技思想。

基本思想—道、氣、陰陽、五行

古人在認(rèn)識和解釋自然現(xiàn)象過程中，得出了道、氣、陰陽、五行四個(gè)基本范疇。這些范疇反映了古代最基本的科學(xué)思想，對各種認(rèn)識活動產(chǎn)生過持久的影響。

《周易·系辭傳》記載：“形而上者謂之道，形而下者謂之器。”古人用“器”表示具體事物，用“道”表示事物所遵循的道理或規(guī)律。帛書《老子》載有“極而反，盛而衰，天地之道也”，《文子》《黃老帛書》等都有此說。這是講自然界事物的運(yùn)動變化具有周期性，達(dá)到極盛時(shí)即開始衰敗。周期性就是一種規(guī)律。古人還用“道”表示做事須遵循的原則或方法。《考工記》載：“凡察車之道，欲其樸屬而微至。”所謂“察車之道”，即檢驗(yàn)車輪質(zhì)量的基本方法。《呂氏春秋》記載：“凡農(nóng)之道，厚之為寶。”“厚”通“候”。遵守氣候變化規(guī)律，不違農(nóng)時(shí)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)依循的基本規(guī)則。戰(zhàn)國時(shí)期，古人發(fā)明了殺傷力很強(qiáng)的弩。東漢《吳越春秋》總結(jié)了弩的瞄準(zhǔn)方法：“夫射之道，從分望敵，合以參連。”“參”即“叁”。射擊時(shí)，使弩機(jī)望山的度分、箭鏃和目標(biāo)物三者在一條直線上，就可命中目標(biāo)。中醫(yī)至今仍在造福人類，其中積累了豐富的疾病診治經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律，如清代雷豐論述診療原則時(shí)說：“夫醫(yī)之為道，先詳四診，論治當(dāng)精。望色聆音，辨其臟腑之病；審證切脈，別其虛實(shí)而醫(yī)。”

中國古人沒有提出原子論，而是用“氣”解釋宇宙萬物的構(gòu)成。精微無形的氣凝聚在一起即形成有形之物，各物解體后又復(fù)歸于元?dú)狻鈴浡谟钪婵臻g，不僅是構(gòu)成萬物的材料，還把不同物體聯(lián)系起來，并充當(dāng)傳遞相互作用的中介。

古人用“陰陽”表示事物的基本屬性，對事物進(jìn)行分類，用陰陽相互作用理論說明宇宙萬物生演變化的根本原因。《管子》中記載：“陰陽者，天地之大理也。”《素問》中稱：“陰陽者，天地之道也，萬物之綱紀(jì)，變化之父母，生殺之本始。”此類表述都是強(qiáng)調(diào)陰陽的重要性。古人認(rèn)為，事物具有陰陽兩種屬性，二者相輔相成，相互作用，由此決定事物的運(yùn)動變化。

“五行”本指木、火、土、金、水五種物質(zhì)，古人據(jù)其基本屬性構(gòu)建了一套生克制化邏輯關(guān)系—木、火、土、金、水比相生，間相克，生克各自循環(huán)。五行說既反映了事物各要素之間的相互依存關(guān)系，也揭示了相互制約作用，為古人構(gòu)建理論體系提供了一種邏輯框架或思維模式。古人可以借用五行生克關(guān)系描述其他事物，歸納經(jīng)驗(yàn)材料，構(gòu)建理論體系，以滿足不同的認(rèn)識需要。五行說在古代被廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，道理即在于此。

道、氣、陰陽、五行四者結(jié)合，可在思辨性認(rèn)識層次上滿足了古人對各種自然現(xiàn)象的描述和解釋的需要。以《黃帝內(nèi)經(jīng)》為代表的中醫(yī)經(jīng)典，是將這四者結(jié)合起來描述人體結(jié)構(gòu)、疾病成因及診治方法的成功典范。當(dāng)然，在整體認(rèn)識水平不高的古代，陰陽、五行理論也被術(shù)士們用以為方術(shù)迷信活動構(gòu)建理論，由此也使其背上了封建迷信的污名。

認(rèn)識方法—數(shù)、感應(yīng)、化生

在各個(gè)科學(xué)認(rèn)識領(lǐng)域，古人也提出了一些合理的思想。中國古代數(shù)學(xué)以計(jì)算求數(shù)見長。古人認(rèn)為，事物不僅有理、有故，還有數(shù)，由數(shù)可以認(rèn)識事物運(yùn)動的規(guī)律。南朝祖沖之指出，日月五星運(yùn)動的快與慢、顯與隱，均“有形可驗(yàn)，有數(shù)可推”。《舊五代史》記載：“天道之動，則當(dāng)以數(shù)知之。”北宋邵雍認(rèn)為，“凡飛走之物，皆可以數(shù)推”。金元數(shù)學(xué)家李冶強(qiáng)調(diào)：“茍能推自然之理以明自然之?dāng)?shù)，則遠(yuǎn)而乾端坤倪，幽而神情鬼狀，未有不合者矣。”

在物理認(rèn)識領(lǐng)域，古人用同類事物之間產(chǎn)生相互感應(yīng)的理論解釋相隔一定距離的兩物之間發(fā)生的物理作用。《莊子》記載了樂器共鳴現(xiàn)象，并解釋：“同類相從，同聲相應(yīng)，固天之理。”《呂氏春秋》也記載：“類固（同）相召，氣同則合，聲比則應(yīng)。”戰(zhàn)國時(shí)期，古人開始用陽燧聚集日光取火，《淮南子》對此進(jìn)行解釋：“積陽之熱氣生火，火氣之精者為日……物類相動，本標(biāo)相應(yīng)，故陽燧見日則燃而為火。”又載：“陽燧取火于日，方諸取露于月……而水火可立致者，陰陽同氣相動也。”

戰(zhàn)國秦漢時(shí)期，古人已發(fā)現(xiàn)“磁石召鐵”“玳瑁拾芥”現(xiàn)象。東晉郭璞解釋為：“磁石吸鐵，玳瑁取芥，氣有潛感，數(shù)亦冥會，物之相投，出乎意外。”宋代張邦基也認(rèn)為：“磁石引針，琥珀拾芥，物類相感也。”指南針的運(yùn)用使宋代人發(fā)現(xiàn)了地磁偏角，并用自然感應(yīng)說對其加以解釋，如宋代寇宗奭指出：“（磁石）磨針鋒則能指南，然常偏東……故如是物理相感耳。”古人認(rèn)為，宇宙空間彌漫著無形的氣，同類事物雖然相隔一定距離，但通過氣的中介作用可以產(chǎn)生感應(yīng)。這種認(rèn)識類似現(xiàn)代物理學(xué)中“場”的概念。

在化學(xué)認(rèn)識領(lǐng)域，古人用“化”解釋一種金屬向另一種金屬的轉(zhuǎn)化，如《淮南萬畢術(shù)》有“白青得鐵即化為銅”，《神農(nóng)本草經(jīng)》稱“石膽……能化鐵為銅，成金銀”。在古代記載本草和煉丹的著作中，與此類似的表述有很多。“化”表示不知不覺地轉(zhuǎn)變。鐵可以通過置換反應(yīng)從銅的化合物中置換出銅。宋代興起的水法煉銅業(yè)即利用了“化生”思想。在近代西方科學(xué)傳入時(shí)，“化學(xué)”一詞的翻譯也沿用了“化”的古代含義。在生物學(xué)領(lǐng)域，古人用“化生”解釋昆蟲的變態(tài)發(fā)育過程和生物變性現(xiàn)象，同樣有一定的合理性。

技術(shù)理念—機(jī)、和、巧

在技術(shù)領(lǐng)域，中國古人取得了豐碩的成果，許多發(fā)明創(chuàng)造領(lǐng)先于西方。“機(jī)”是古代技術(shù)活動中的重要概念，本指機(jī)械裝置中繞軸轉(zhuǎn)動的部件或杠桿，引申為以微執(zhí)著、以小制大、機(jī)制、機(jī)巧、機(jī)變、省力、事物的關(guān)鍵等義。從簡單的桔槔、弩機(jī)、機(jī)碓、轆轤，到復(fù)雜的水轉(zhuǎn)百戲、水運(yùn)儀象臺等，都體現(xiàn)了機(jī)巧、省力、控制的思想。

“和”也反映了古代一種重要的技術(shù)思想。和，即調(diào)和。《說文解字》云：“和，調(diào)也。”把不同的成分、要素依一定比例配置在一起，在整體上達(dá)到一種好的效果，就是“和”。這是一種有機(jī)的、綜合的、整體的技術(shù)指導(dǎo)思想。古代的冶金技術(shù)、烹飪技術(shù)、中藥方劑的擬定等都體現(xiàn)了“和”的理念。技術(shù)活動有自己的特性和規(guī)律。如何使工匠的技藝達(dá)到精湛的水平，這是人們一直在思索的問題。莊子認(rèn)為，最高的技術(shù)境界是在自然而然的狀態(tài)下把事情做到最好，這既需要長期的實(shí)踐摸索，也需要體悟所從事的技藝活動的自然本性，是一個(gè)由“技”達(dá)“道”的過程。《莊子》中“庖丁解牛”“痀僂承蜩”“蹈水者”“輪扁斫輪”等寓言，講述的都是這種道理。

古代以“巧”和“拙”評價(jià)工匠技術(shù)水平的高低，“尚巧”是技術(shù)職業(yè)的基本特點(diǎn)。孟子指出，“梓匠輪輿能與人規(guī)矩，不能使人巧”“大匠誨人必以規(guī)矩，學(xué)者亦必以規(guī)矩”。意思是：巧技無法傳授，可以傳授的只是規(guī)矩。因此，巧技必須在循規(guī)蹈矩中獲得。技術(shù)活動以滿足實(shí)用需求為目的，用材少而獲利多是對技術(shù)創(chuàng)造的基本要求。因此，墨子提出判斷技術(shù)水平高低的標(biāo)準(zhǔn)是“利于人謂之巧，不利于人謂之拙”。先秦儒家提倡技術(shù)產(chǎn)品“必功致為上”，反對“奇技淫巧”之作，也是這種含義。這些思想和原則對中國古代的技術(shù)活動有重要的指導(dǎo)作用。

在古代各個(gè)技術(shù)門類中，都有不少具體規(guī)范和指導(dǎo)思想。古代科技思想是古人進(jìn)行各種認(rèn)識活動和技術(shù)實(shí)踐的產(chǎn)物，其形成與古代社會文化、思維方式等多種因素有關(guān)，不少內(nèi)容既有歷史意義，也有現(xiàn)代價(jià)值，反映了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的強(qiáng)大生命力。

胡化凱，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技史與科技考古系教授。