原载《上海交通大学学报》社科版8卷4期(2000) 

 

 

为什么需要科学史
       ──《简明科学技术史》导论

江晓原

 
 

 

摘 要
  科学史研究在古代已经萌芽,到20世纪上半叶真正确立了专业意义上的学科地位。科学史具有多方面的功能,其中在教育方面和在沟通自然科学与人文学术方面的功能尤其值得重视。在此基础上,本文进而讨论了科学史的三种研究方法、科学史研究中的内史与外史等问题,并对科学史在中国的情形作了简要回顾。

关键词:  
  科学史;功能;教育

一、"无用"的科学史

  学习科学史有什么用?
  许多科学史研究者非常不愿意面对这一问题,因为他们觉得不能"理直气壮"地说出科学史的"用处"来。
  从那些急功近利的角度来看,科学史确实没什么用。就一般情况而言,它既无助于获取国外大学的奖学金(科学史在西方也是相当冷门的行当),也不能靠它向外企老板争取高薪(除非这家外企是一个专业的科学史网站)。
  那么作为一个科学家或工程师,学习科学史有没有用呢?
  坦率地说,也没有多少直接的用处。在那些诺贝尔奖金获得者中,没有谁是先研究了科学史才作出伟大科学成就的。相反,不少著名科学家到了晚年倒是对科学史表现出浓厚兴趣--不过此时他们在科学上的创造力通常已经衰竭。
  这么说来,科学史是不是很像一种供科学家晚年聊以自慰、或是供某些学者自娱自乐的消闲学问?
  在早期,科学史可能曾经是这样一门学问--但随着时代的发展,现在已经不是这样了。

二、科学史学科的确立与萨顿的贡献

  从某种意义上说,在约两千年前就出现了科学史的萌芽。比如古希腊时代的某些著作──在科学著作中追溯有关的历史人物、著作或事件,一直是西方许多学者的喜好。在中国古代,也有一些即使在今天看起来也称得上科学史研究的工作。而出现严格意义上的科学史研究,通常认为要晚得多。18世纪出现了一批以各门学科为对象的专科史著作,到19世纪则有了最初的综合性科学通史。
  但是,科学史作为一门现代的、专业化的学科,建立起自身的价值标准和研究目的,开始在社会上产生足够的影响,并且得到社会承认(通俗地说,就是被人们承认为一门"学问"),则是20世纪初的事情。

  在科学史专业学科地位的确立过程中,著名科学史家乔治·萨顿(George Sarton)的贡献被公认为是最重要的。
  萨顿1884年生于比利时一个富裕家庭中。上大学最初学的是哲学,但是很快就对这门学科感到厌倦,于是改学化学和数学,27岁那年(1911年)以题为《牛顿力学原理》的论文获得博士学位。他青年时代就对科学史有浓厚兴趣,立志要为此献身──因为"物理科学和数学科学活生生的历史、热情洋溢的历史正有待写出"。
  1912年萨顿创办了一份科学史杂志──ISIS,次年正式出版。该杂志持续出版直至今日,每年4期,外加一期索引,成为国际上最权威的科学史杂志。1915年,萨顿来到美国(ISIS也随之带到美国出版),此后他主要在哈佛大学讲授科学史。1924年美国历史协会为了支持萨顿在科学史方面的努力,成立了科学史学会,1926年ISIS成为该学会的机关刊物。从1936年起,萨顿又主持出版了ISIS的姊妹刊物──专门刊登长篇研究论文的不定期专刊Osiris。

  萨顿于1955年去世。终其一生,总共完成专著15部,论文及札记300余篇。为了广泛阅读科学史料,他掌握了14种语言──包括汉语和阿拉伯语!他的《科学史引论》3卷,论述从荷马到14世纪的科学历史,在1927~1947年间出版。但是他晚年的宏大计划是写作1900年之前的全部科学史,全书9卷,他生前仅来得及完成了前两卷:《希腊黄金时代的古代科学》(1952年出版)和《希腊化时期的科学与文化》(1959年出版)。
  在萨顿身后,科学史已经成为一个得到公认的学科。萨顿则被公认为科学史这一学科的奠基人,也经常被称为"科学史之父"。国际科学史界的最高荣誉"萨顿奖章"就是以他的名字命名的──事实上,该奖章的第一位获得者就是萨顿本人。 这些在他确实都是当之无愧的。

三、科学史的诸种功能

  关于科学史的各种功能,最近出现一种深思熟虑的论述:

  我们可以较有把握地认同的科学史的功能大致分四类:
  其一,是在帮助人们理解科学本身和认识应如何应用科学方面的功能,也就是说,科学史可以带来对于科学本身以及与其内外相关因素更全面、更深刻的认识;
  其二,是对于作为其他相关人文学科之基础的功能,也即作为诸如像科学哲学、科学社会学等相关学科的知识背景、研究基础,或者说认识平台;
  其三,是科学史的教育功能,特别是其在一般普及性教育方面的功能,包括对人类自身的认识和对两种文化(江按:指自然科学与人文学术)之分裂的弥合,而科学史在科学教育中的功能,相对来说还一直存在有较多的争议;
  其四,就是作为科学决策之基础的功能,在这方面,国外近年来逐渐兴起的科技政策史的研究尤为值得我们关注。

在上述分类中,功能一、三其实可以合并,功能四当然很重要。但是特别值得重视的是功能二。

  现代文明的高速发展,使得自然科学与人文科学之间的距离越来越遥远。昔日亚里士多德那样博学的天才大师,如今已成天方夜谭。这当然并非好事,只是人类为获得现代文明而被迫付出的代价罢了。有识之士很早就在为此担忧。还在二十世纪初,当时的哈佛大学校长康奈特(J.B.Conant)建议用"科学与学术"的提法来兼顾两者,就已经受到热烈欢迎。那时,萨顿正在大声疾呼,要在人文学者和自然科学家之间建立一座桥梁,他选定的这座桥梁不是别的──正是科学史;他认为"建造这座桥梁是我们这个时代的主要文化需要"。
  然而半个多世纪过去,萨顿所呼唤的桥梁不仅没有建成通车,两岸的距离倒变得更加遥远。不过对于这个问题,与我们国内的情况相比,西方学者给予了更多的关注。斯诺(Charles Percy Snow --当然不是那个去过延安的记者)1959年在剑桥大学的著名演讲《两种文化·再谈两种文化》,深刻讨论了当代社会中自然科学与人文科学日益疏远的状况及其带来的困境,在当时能够激起国际性的热烈反响和讨论,就是一个明显的例证。
  而在国内,如果说萨顿所呼唤的桥梁也已经建造了一小部分的话,那么这一小部分却完全被看作是自然科学那一岸上的附属建筑物,大多数旁的人几乎不理解,许多造桥人自己也没有萨顿沟通两岸的一片婆心。

四、科学史的教育功能--以美国的情形为例


  在教育中发挥作用,是科学史最重要的功能之一。关于这一功能,我们可以看看近年美国教育中的一些情况。
  在美国自然科学基金会资助下,有哈佛大学科学史教授霍尔顿(G. Holton)等人参加的"哈佛物理教学改革计划",其成果是1970出版的一套中学物理教材《改革物理学教程》(中译本名《中学物理教程》,共12册,由文化教育出版社出版)。这是一部大量利用科学史内容,因而具有明显的人文取向的物理学教材,此后成为美国最有影响的物理学教材之一,并被广泛使用。
  当然,这样一部教材还不足以说明多少问题,我们应该看一些更为权威的文件。
  1989年"美国促进科学协会"发表题为《普及科学--美国2061计划》的总报告。报告建议,在教育中加入科学史内容,原因是:
  一、"离开了具体事例谈科学发展就会很空泛";
  二、"一些科学进展为人类文化遗产作出过卓越贡献,……这些历史篇章为西方文明中各种思潮的发展树立了里程碑",入选的进展包括 :
    伽利略的理论
    牛顿定律
    达尔文的进化论
    赖尔核实了地球的漫长历史
    巴斯德证实了微生物引起传染病
  在"2061计划"之后,1994年美国"国家研究委员会"通过了《国家科学教育标准》,这是一份内容详尽的报告。其中有"科学的历史与本质"这一部分,将科学史的教育贯穿在从小学到高中的教育过程中。其要点有:
    逐步理解科学是一种人类的努力;
    逐步理解科学的本质,和科学史的一些内容。
这些科学史的内容中有三点值得注意:
  一、许多个人对科学传统作出的贡献。对这些个人中某些人的研究--大致相当于国内科学史研究中的"人物研究",要达到的目的当然与国内传统的目的不尽相同,《国家科学教育标准》要求通过对科学家个人的研究,增进四方面的认识:科学的探索、作为一种人类努力的科学、科学的本质、科学与社会的相互作用。
  二、历史上,科学是由不同文化中不同的个人来从事的。
  三、通过追溯科学史可以表明,科学的革新者们要打破当时已被人们广泛接受的观点,并得出我们今天看来是理所当然的结论,曾经是多么困难的事情。

  上面所举美国教育中的一些情况,只是说明,科学史在美国的教育中,扮演了一个重要角色。而科学史的这一角色,在我国的基础教育体系中基本上还未引入(最近北京、上海两地才开始有类似美国"2061计划"的尝试)。因此,当我们的高中毕业生进入大学时,和美国大学生相比,可以说他们就缺了科学史这门课。

五、科学史的三种研究方法


  科学史研究,与其它学术活动一样,是一种智力活动,有它自己的"游戏规则";按照学术规则运作,这就是科学史研究应有的方法,同时也就使科学史研究具有了意义(什么意义,可以因人而异,见仁见智)。而比较有成效的方法,至少已经有三种:

  第一种是实证主义的编年史方法。这种方法在古代史学中早已被使用,也是现代形态的科学史研究中仍在大量使用的方法,在目前国内科学史界则仍是最主要的方法。在中国,这种方法与当年乾嘉诸老的考据之法有一脉相承之处。编年史的方法主要是以年代为线索,对史事进行梳理考证,力图勾画出历史的准确面貌。此法的优点,首先是无论在什么情况下都不可能不在一定程度上使用它。其弊则在于有时难免流于琐碎,或是将研究变成"成就年表"的编制而缺乏深刻的思想。

  第二种是思想史学派的概念分析方法。这种方法在科学史研究中的使用,大体到二十世纪初才出现。这种方法主张研究原始文献--主要不是为了发现其中有多少成就,而是为了研究这些文献的作者当时究竟是怎么想的,重视的是思想概念的发展和演化。体现这种方法的科学史著作,较著名的有1939年柯瓦雷(A.Koyre)的《伽利略研究》和1949年巴特菲尔德(H.Butterfield)的《近代科学的起源》等。巴特菲尔德反对将科学史研究变成编制"成就年表"的工作,认为如果这样的话:

  我们这部科学史的整个结构就是无生命的,它的整个形式也就受到了歪曲。事实已经证明,了解早期科学家们遭受的失败和他们提出的错误的假说,考察在特定时期中看来是不可逾越的特殊的知识障碍,甚至研究虽已陷入盲谷,但总的来说对科学进步仍有影响的那些科学发展的过程,几乎是更为有益的。

思想史学派的概念分析方法以及在这种方法指导下所产生的研究成果,在国内科学史界影响很小。至于国内近年亦有标举为"科学思想史"的著作,则属于另外一种路数--国内似乎通常将"科学思想史"理解为科学史下面的一个分支,而不是一种指导科学史研究的方法。

  与上述两种方法并列的,是二十世纪出现的第三种方法,即社会学的方法。1931年,前苏联科学史家在第二届国际科学史大会上发表了题为"牛顿《原理》的社会经济根源"的论文,标志着马克思主义特有的科学史研究方法的出现。这种方法此后得到一些左翼科学史家的追随,1939年贝尔纳(J.D.Bernal)的《科学的社会功能》是这方面有代表性的著作。而几乎与此同时,默顿(R.K.Merton)的名著《十七世纪英国的科学、技术与社会》也问世了(1938年),成为科学社会学方面开创性的著作,这是以社会学方法研究科学史的更重要的派别。

  以上三种方法,从本质上说未必有优劣高下之分,在使用时也很难截然分开。至于思想史和社会学这两种方法相互之间的关系和作用,可以有如下的认识:

  思想史和社会史方法作为对科学发展的两种解释,有它们各自独到的地方,但也都有不足之处。这些不足之处虽已被广泛而且深入地讨论过,但是一种新的对内史和外史的更高层次的综合尚未出现,也许,以新的综合取代它们根本就是不可能的,也许在理解科学的发展方面,它们都享有基础地位,唯有两者的互补才能构成一部完整的科学史。

 

六、科学史研究中的内史和外史 

  在科学史研究中,所谓内史(internal history),主要研究某一学科本身发展的过程,包括重要的事件、成就、仪器、方法、著作、人物等等,以及与此相关的年代问题。上面提到的两部《中国天文学史》就是典型的内史著作。所谓外史(external history),则侧重于研究该学科发展过程中与外部环境之间的相互影响和作用,以及该学科在历史上的社会功能和文化性质;而这外部环境可以包括政治、经济、军事、风俗、地理、文化等许多方面。
  内史外史问题,也不免要牵涉到上面所谈到的三种科学史研究方法。其实传统的编年史方法正是以前作纯内史研究的不二法门,国内以往大量的科学史论著都证明了这一点(然而真正的深湛之作,却也不能不适度引入思想史方法),而成功的外史研究则无论如何不能不借助于社会学的方法。

  从内史到外史,并非研究对象的简单扩展,而是思路和视角的重大转换。就纯粹的内史而言,是将科学史看成科学自身的历史(至少就国内以往的情况看来基本是如此);而外史研究要求将科学史看成整个人类文明史的一个组成部分。由于思路的拓展和视角的转换,同一个对象被置于不同的背景之中,它所呈现出来的情状和意义也就大不相同了。
  我们可以简单归纳外史研究的三重动因:
  一、科学史研究自身深入发展的需要;
  二、科学史研究者拓展新的研究领域的需要;
  三、将人类文明视为一个整体,着眼于沟通自然科学与人文科学。
  前两种动因产生与科学史研究者群体之内,第三种动因则可能吸引人文学者加入到科学史研究的队伍中来──事实上这种现象近年在国外已不时可见。
  随着"外史倾向"的兴起,正日益融入文明史-文化史研究的大背景之中,构成科学-文化交会互动的历史观照。与先前的研究状况相比,如今视野更加广阔,色彩更加丰富,由此也就对研究者的知识结构和学术素养提出了更高的要求。简单说来,今天的科学史研究者既需要接受正规的科学专业训练,又必须具备至少不低于一般人文学者的文科素养。在自然科学和人文学术日益分离的今天,上述条件对于科学史研究队伍成员来说是极为苛刻的。 

七、科学史在中国的情形

  在中国,虽然科学史研究的萌芽可以上溯到两千年前,但通常认为,真正具有现代专业形态的科学史研究,到20世纪初方才出现。而在20世纪上半叶这段时间里,中国具有专业形态的科学史研究,基本上还只是学者个人的业余活动。因为从事科学史研究的学者还必须靠其它职业谋生。

  科学史这一学科在中国的建制化进程之第一步,是五十年代"自然科学史研究室"的设立──这意味着国家已经为科学史研究设立了若干职位,或者说,可以有人靠从事科学史研究而谋生了。"文革"结束后,该研究室升格为中国科学院自然科学史研究所,长期被视为国内科学史研究的大本营。但在该所之外,全国只有少数小型的科学史研究机构(如中国科技大学科学史研究室、内蒙古师范大学科学史研究所,以及一些专科史的研究室、组等),绝大部分研究者处在"散兵游勇"的状态中,他们的科学史研究工作,往往不被所在单位重视。

  科学史学科在中国建制化进程的第二个里程碑式的历史事件,是1999年3月上海交通大学科学史系(全称为"科学史与科学哲学系")的隆重成立。这是中国历史上第一个科学史系,她的建立在国内外引起了巨大反响。同年8月,中国科技大学建立了第二个类似的系(全称为"科技史与科技考古系")。最近,国内几所著名大学中,都有学者在积极谋求建立科学史系。这一现象决不是偶然的。社会生活的改变,文化生活的发展,已经使越来越多的人认识到科学史的价值,领略到科学史的迷人魅力。

  "文革"结束二十多年来,中国大陆地区已经培养了数百名科学史专业的硕士和博士研究生,这个数量大大超过了今天中国正在专职从事科学史研究的总人数。这就是说,大部分科学史专业的研究生毕业后,虽然他们还会以业余或半业余的方式进行科学史的研究与教学,但毕竟并未专职从事科学史研究,或者也可以称为"改行"。事实上他们活跃于科研、教育、行政、管理、出版等广泛的领域中。
  这就表明:受过科学史训练的人可以适应广泛的领域,受过科学史训练的人可以在很多不同领域成为比较杰出的人才。因为科学史是沟通自然科学和人文学术的最好的桥梁。科学史的训练和熏陶,对于培养文理兼通的人才素质、对于优化人才的知识结构,有着其它学术无法替代的作用。
  事实表明,现代社会确实不需要很多人去直接从事科学史研究,但是却需要许许多多受过科学史和科学哲学训练的人才去各界服务。

  20世纪八十年代之前,中国的专业科学史研究可以标举出两大特点:
  一、充分运用现代科学原理及方法,从而保证研究工作具有现代的科学形态;
  二、远绍乾嘉考据之余绪,以整理国故、阐扬传统成就为己任,并希望以此提高民族自尊心和自信心。
  这两大特点决定了研究工作的选题和风格──基本上只选择内史方面的课题,以考证、验算及阐释古代中国科学成就为指归。
  中国古代科学史研究经过数十年积累,已有大量成果。这些研究成果中有许多是功力深厚之作,直至今日仍堪为后学楷模。但是无可讳言,随着内史研究的日益完备深入,在这一方向上取得激动人心的重大成果之可能性已经明显下降。因为前贤已将基本格局和主要框架构建完毕,留给后人的,大部分只是添砖加瓦型的课题了。而且,随着研究的日益深入,许多问题如果仍然拘泥于纯内史研究的格局中,也已经无法获得解决。

  进入20世纪八十年代,一些国内外因素适逢其会,使中国科学史研究出现了新的趋势。   
  一方面,"文革"结束后国内培养出来的新一代研究生进入科学史领域。他们接受专业训练期间的时代风云,在一定程度上对他们中间某些人的专业兴趣不无影响--他们往往不喜欢远绍乾嘉余绪的风格(这当然绝不能说明这种风格的优劣),又不满足于仅做一些添砖加瓦型的课题,因而创新之心甚切。
  另一方面,改革开放使国内科学史界从封闭状态中走出来,了解到在国际界一种新的"外史倾向"已然兴起,即转换视角,更多地注意科学在自身发展过程中与社会-文化背景之间的相互影响。举例来说,1990年在英国剑桥召开的"第六届国际中国科学史学术讨论会"上,安排了三组大会报告,而其中第一、第二组的主题分别是:

  古代中国天文数学与社会及政治之关系
  古代中国医学的社会组织

这无疑是"外史倾向"得到强调和倡导的表现。
  以上因素的交会触发了新的动向。1991年专论性的科学史著作《天学真原》问世,受到国内和海外、同辈和前辈同行的普遍好评,于1992年、1995年、1997年三次重印,并于1995年在台湾出了繁体字版。在国内近年一系列"外史倾向"的科学史论著(包括硕士、博士论文)中,《天学真原》都被列为重要的参考文献。国际科学史研究院院士、台湾师范大学的洪万生教授,曾在淡江大学的中国科技史课程中专开了"推介《天学真原》兼论中国科学史的研究与展望"一讲,并称誉此书"开创了中国天文学史研究之新纪元"--这样的考语在作者个人自然愧不敢当,不过《天学真原》被广泛接受这一事实,或许表明,国内科学史研究重视"外史倾向"的新阶段已经开始到来。

 

 

英文标题:
Why We Need History of Science?
  ──An Introduction for A Short History of Science and Technology

1 Isis本是古埃及神话中的丰饶女神、水与风之女神、航海女神,又是女性与忠贞的象征,并被视为法老之母,艳丽异常,魔法无边。Osiris则是其兄兼丈夫,是自然界生产力之神,亦为丰饶之神,又是冥王,为阴间审判者。萨顿取此二神作为刊物之名,当然有多重寓意。
2 刘兵:科学史的功能与生存策略,见《驻守边缘》,青岛出版社,2000,48~49页。
3 以上内容主要依据刘兵的论文:"基础科学教育改革与科学史",收入其论文集《触摸科学》,福建教育出版社,2000。
4  巴特菲尔德:《近代科学的起源》,张丽萍等译,华夏出版社,1988,2~3页 。
5  吴国盛编:《科学思想史指南》,四川教育出版社,1994,11页。