当时,科学变得时髦起来,它得到社会上许多人包括国王、侯爵、神职人员等显贵名流们的赞许。加上前面所述的民族精英热爱自然、探究自然的兴趣日益强烈,这样便逐步导致了17世纪民族精英在选择职业时,兴趣向科学方面转移。例如英国在这个世纪初,神学和人文诸学科比科学更受人尊崇,但到该世纪中期,民族精英表现出对科学的持续增长的兴趣,选择以科学为自己职业的人数是世纪初的4倍多。于是,在英国就开始出现一批专职而不是兼职的科学家这种社会角色。例如波义耳,其他事情都不干,专门在家里进行科学研究。这是英国在17世纪科学研究活动在世界范围内开展得最红火的重要原因之一。
由此可见,科学与宗教的关系是很复杂的,要具体问题具体分析,不能一概而论。下面请您再谈谈“科学社会建制的初步形成”。
一大批专门进行科学研究的“科学家”这种社会角色在英国出现之后,起初这些科学家是在家里进行科学研究,并三三两两私下进行学术交流的。1660年,经国王恩准,“英国皇家学会”成立,它成为科学家们进行科学研究的第一个特定的社会圈子,科学家在其中进行交流,作学术报告,进行演示实验。皇家学会还办学术杂志,公开发表科学家的科学发现成果。皇家学会会章还规定了科学活动的性质、规范,这样就导致了英国科学家共同体的形成,科学研究活动也就变成了一种特殊的有组织的社会活动,英国科学事业因此得到形成和发展,科学的社会建制初步形成。英国科学事业的繁荣大大地促进了科学家科学研究活动的开展,导致了众多的科学发现,推动了科学理论的大发展。如前面所述,波义耳在化学上,牛顿在物理学上,哈维在血液循环上,哈雷在天文学上均有许多重大发现……所有这些铸就了近代科学革命,可以说近代科学革命是在英国人手上完成的。到17世纪英国已成为世界科学研究中心。
然而,17世纪英国科学社会建制的形成只能称之为是“初步的”,原因之一是科学家没人给工资,科学还没有真正职业化;之二是科学家还只局限于社会的中产阶级,因为只有中产阶级才能在没有人给工资的条件下仍然能够开展科学研究活动。1666年,法国由国王恩准,在巴黎成立了“法兰西科学院”。这个科学院比英国皇家科学院更进了一步,它是职业化和专家化的。在这个科学院工作的科学家,由国家给薪金、配助手、提供仪器和场地,而且薪金高得令人羡慕。由于国家给高工资,因此在科学院工作的科学家人数不可能太多,只有真正的专家才能够被聘入围。
法兰西科学院的办院模式意义非同一般,它开启了科学研究活动职业化的先河。之后不久,欧洲一些国家如德国、俄国等都沿袭了这种办院模式。这种办院模式导致了18世纪法国科学事业的繁荣,出现了一大批杰出的科学家,产生了众多的科学发现,科学理论在法国得到迅速的发展。到18世纪末,科学研究中心已经转移到法国。
.西方科学的制度化,是科学事业发展的关键性的一步。它是科学研究活动得以持续开展和科学理论持续发展的条件和保证。它虽然在时间上比中国晚,但是在规模上却比当时的中国大。而中国科学在这个时期停滞不前的重要原因之一,恰恰在于中国科学的社会建制仍停滞在16世纪以前封建社会时期所形成的、初步的、小范围的水平上。所谓初步是指局限于官办,所谓小范围是指局限于宫廷科学,因而,从事科学研究的人数甚少,科学共同体的规模甚小,这就制约了近代中国科学的发展。
近代科学革命发生在欧洲,还有什么其他原因?
近代科学革命之所以在西欧发生,还得益于若干有利近代科学认知发展的文化价值取向的形成。它们主要由如下四个方面组成:
一是主张“批判地审视古希腊科学成就”的价值取向。文艺复兴运动掀起了搜求古希腊经典著作的热潮,然而当时的人文主义者们并没有简单地停留在学习和吸收上,他们还对古代著作采取了批判的态度。这种文化精神给近代科学家很大的影响。这使16世纪显得是一个充满矛盾的时代,一方面,古代权威深受敬重,这个时代的科学家的工作都是建筑在其上的。离开了托勒密和盖仑这类科学家的知识渊源和背景,就无法理解哥白尼和维萨里乌的工作,甚至一个世纪以后的哈维还自认为是一个亚里士多德主义者,并声称受益于盖仑。
另一方面,对这些科学巨匠来说,对古代圣贤的尊敬和崇拜并不妨碍他们用批判的眼光去审视和纠正古人的科学理论。
这种批判的精神最明显地体现在帕拉塞尔苏斯身上。他的一生显示了造反、反叛和可能是革命的全部标志。帕拉塞尔苏斯是他大约36岁时用的笔名,该词来自希腊词,其意思是“与观点相反”,即“同已接受的观点相反”。当帕拉塞尔苏斯1527年在巴塞尔被任命为城市医生和医学教授时,他拒绝作通常的就职宣誓,相反,他发表了一大通不赞同盖仑原理的宣言,而且宣布了一个新的医学体系。在几个月之后,即1527年6月24日,他当众烧毁了一册他认为是错误的医学教科书。当时欧洲一些人拥护帕拉塞尔苏斯的“三元素说”的规范,该规范与古代亚里士多德的“四元素说”规范对立,其原因之一是他们深受文艺复兴人文主义的影响,他们怀着改革的热望,试图能率先起来打破那些陈旧体系的基础,不应对亚里士多德亦步亦趋,而应具有自己的创造性。时下,他们的价值取向就转向“求新”“应具有创造性”和“反对墨守陈规”的方面。
这种批判的精神也体现在伽利略身上。他就是批判地审视着亚里士多德的物理学。他说:“我赞成看亚里士多德的著作,并精心进行研究;我只是责备那些使自己完全沦为亚里士多德奴隶的人,变得不管他讲的是什么都盲目地赞成,并把他的话一律当做丝毫不能违抗的神旨一样,而不深究其他任何依据。”对那些完全沦为亚里士多德奴隶的人的守旧做法,伽利略还说,“我时常弄不懂,那些坚持亚里士多德的一词一句的人,怎么会看不出他们对于亚氏的声望是多大的妨碍;他们越是想抬高他的权威地位,实际上就越贬低了他的权威性。有些命题我自己明明知道是错的,他们却顽固地予以支持,要说服我相信他们的这种做法是真正的哲学,连亚里士多德本人也会这样做;看到这种情形时,我反而深深怀疑到亚里士多德对那些我认为比较深奥难解的哲学问题,是否也讲得对头了。”于正是在近代初期的这种强调对旧传统的批判精神,强调标新立异的认知价值取向的氛围,才导致了日益增多的增补、修订甚至截然相反的成果的问世,到头来反而淹没和压倒了那些权威们,虽然有些新工作原先的本意还是在于维护这些权威。
没有这种价值取向,西方近代科学理论就不可能冲破宗教神学的禁锢,就不可能有近代科学理论革命的发生。
二是提倡“重视经验主义的科学探究过程”的价值取向。由于13世纪英国的哲学家和逻辑学家罗吉尔·培根,16世纪英国哲学家和逻辑学家弗兰西斯·培根、17世纪科学大师伽利略、波义耳、牛顿等人的提倡和身体力行,这种探究程序在近代科学家中得到普遍的使用,这是近代科学理论取得迅速发展的重要原因之一。这个问题我将放在后面中作较为详细的介绍,在此不再赘述。
三是提倡“重视数学和定量研究方法的运用”的价值取向。近代科学理论的迅速发展,还得益于数学和定量研究方法的运用。伽利略和笛卡儿是这种方法的积极倡导者和身体力行者。伽利略曾说,自然“是写在那本永远在我们眼前的伟大书本里的——我指的是宇宙,但是,我们如果不先学会书里所用的语言,掌握书里的符号,就不能了解它。这书是用数学语言写出的,符号是三角形、圆形和别的几何图形。没有它们的帮助,是连一个字也不会认识的;没有它们,人就在一个黑暗的迷宫里劳而无功地游荡着”。
笛卡儿更是认为,在认识自然界的活动中,只有通过使用数学方法才能认识自然现象。他排斥了通行的经验派哲学的方法,深信数学是一个探究知识的工具,而且比任何其他知识工具更为有力,人们可以通过它去揭示世界运动的规律。他认为,物质的最基本和最可靠的性质是形状、延展和在时空里的运动;客观世界是固化了的空间,因此形状和延展的性质完全可以从几何学的基本原理推导出来;至于运动,它的轨迹呈几何曲线;而致使物体运动的力也是服从于不变的数量定律的。因此,笛卡儿认为,一切自然现象都可以用数学描述出来。
他说:所有那些目的在于研究顺序和度量的科学,都和数学有关。至于所求的度量是关于数的呢、形的呢、星体的呢、声音的呢,还是其他东西的呢,都是无关紧要的。
因此,应该有一门普遍的科学,去解释所有我们能够知道的顺序和度量,而不考虑他们在个别科学中的应用。
事实上,通过长期使用,这门科学已经有了它自身的专名,这就是数学。它之所以在灵活性和重要性上远远超过那些依赖于它的科学,是因为它完全包括了这些科学的研究对象和许许多多的别的东西。
在16世纪,数学和定量方法之所以会受到重视,其原因在于:一是文艺复兴运动使柏拉图主义、“新柏拉图主义”
和毕达哥拉斯主义得以复兴,古希腊毕达哥拉斯的“万物皆数”的自然观命题。其精神就在于相信自然界是简单而有秩序的,而这种秩序就是满足数学规律,这就是相信自然界是用数学设计的。可以说,上述伽利略和笛卡儿的观点实际上是这种观念的拓展。二是文艺复兴运动使阿基米德的著作重新流行,数学方法是渗透到这位古希腊学者研究自然的过程之中的。他的这种做法在近代起到了一种楷模作用。
这种价值取向,引导着西方近代科学家的理论研究向理性化和精密性方向发展,科学理论,特别是物理学理论也愈来愈定量化。
四是提倡“关注对技术活动的渗透”的价值取向。在前面,我们从文艺复兴和宗教改革的文化影响来说明十六七世纪欧洲一些国家科学家人数的增多和科学事业的繁荣,但是,这并没有解释在这个时期内,科学研究为什么集中于物理学、天文学、生物学和化学等领域中的几个特定的问题,以及为什么其理论成果发展较快。这些问题实际上与解决当时与经济发展密切相关的一些技术问题有关。
例如,在16世纪,采矿与冶金产业是英国的一个重要的产业部门,采矿业的发展当时就遇到三个困难的技术问题:较深的矿井出水、矿井通风和将井下矿石提升到地面。
这些问题交给科学家来解决,对此涉及直接联系的研究有:提升矿石的方法,如对提升矿石有用的提升重物的方法的力学研究;对矿井通风与控制“矿中毒气”的方法研究;对可用于矿井通风的空气压缩的研究;关于水泵与水传导设备的原理和实验研究,对在管中提水问题以及关于可用于在矿井中抽水的大气压的研究,等等。胡克、波义耳、托里拆利、帕斯卡和惠更斯等科学家都参加过这方面的研究。
在16世纪,商业海运也是英国的一个重要的产业部门,航海业的发展需要有一种能在海上精确而方便地确定船只位置的方法,这就导致了制造精确罗盘的磁学研究、经度和纬度的地学研究以及与此相关的天体观测;因为航行的需要,也导致了海图、潮汐时间和水文学的研究;为了造出更大更好的船只,便导致了对水中物体运动和船的漂浮性研究,导致了能提供木材的植物学与造林的研究等等。科学家鲁克、雷恩、哈雷、卡西尼、牛顿、胡克、惠更斯、波义耳等人都参加过这方面的研究。
军事技术开发的需要也是促进近代科学发展的一个重要方面。为了研究子弹或炮弹的轨道与速度,需要进行物体的自由下落运动和抛射运动,进行物体通过有阻力介质的运动的研究;铸造工艺与枪炮的改进。为了研究枪管的长度与子弹射程的关系,需要进行反冲现象的研究,进行气体的压缩与膨胀、体积与压力关系的研究;为了研究枪炮铸造工艺与枪炮的改进,需要进行金属强度、耐久性和弹性的研究,进行火药性能的研究。科学家达·芬奇、伽利略、笛卡儿、莱布尼茨、托里拆利、哈雷、沃利斯和牛顿等人都参加过这方面的研究。
科学与技术在中世纪一般来说是关联性不强的。科学家很少去过问、研究技术问题。这种情况在十六七世纪得到改观,这既与新教伦理中崇尚实业的价值取向有关,也与当时科学家提倡、关注技术和科学应服务于社会的价值取向有关。F.培根提倡科学应服务于社会的功利主义的价值取向,他珍视科学知识,还因为这些知识能产生技术发明,后者可以成为为人类谋利的强有力的工具。伽利略提倡力学应从技术领域中去寻找课题,他曾与人说:“在你们这座有名的兵工厂里,你们威尼斯人所表现的这种经常活跃的场面,使有钻研头脑的人不禁感到这是一个广大的研究领域,特别是那部分需要力学的工作。”
技术与经济的发展特别是产业的发展关系密切,并依托后者而得到放大。西方近代科学家关注技术服务于社会的价值理念,有利于将科学研究与技术开发直接关联起来,从而有利于将科学研究与经济发展,特别是产业发展间接关联起来,这样,就使科学发展在深层次上获得强劲的可持续的动力机制。上述社会文化视角的分析,使我们认清了近代科学革命发生在欧洲的必然性。这对人们认清科学事业发展的社会文化条件很有帮助。