國學應包括自然科學*

章 兢，童調生

(湘潭大學 信息工程學院,湖南 湘潭 411105；湖南大學 電氣與信息工程學院,湖南 長沙 410082)

國學應包括自然科學*

章 兢，童調生

(湘潭大學 信息工程學院,湖南 湘潭 411105；湖南大學 電氣與信息工程學院,湖南 長沙 410082)

在一般人看來，“國學”屬于人文學科，主要表現的是傳統社會價值觀和道德倫理。通過對“國學”定義的討論，對我國古代數、理、化、天文、中醫等科學內容的闡述，表明國學中應包含自然科學的內容，分析了為什么存在“中國古代是否有科學”的疑問。明確在國學中包含自然科學，有助于全面認識中國傳統文化，增強文化自信；有助于我國與世界學術文化的交流和發展，互相借鑒、取長補短；有助于學生培養，使其成為全面發展的高素質人才。

國學；自然科學；人才培養

【章 兢】：童老師，您好！最近看到您關于國學研究的報道。您作過一些這方面的學術報告，《中國科學報》給予了報道；另外，您還有這方面的博文，贏得了廣泛的關注。

【童調生】：是的。這段時間我一直在思考，尋找國學對科技創新的啟示，是國學研究的新領域。我的一些觀點贏得了不少專家的認可。

【章 兢】：這非常有意思。您是湖南大學控制科學與工程學科的開創者，首位博士生導師。您是我本科、碩士、博士的老師，我的本科畢業設計也是您指導的，當時您是全國知名的最優控制領域專家，做您的學生受益匪淺。今天，我還要專門向您請教有關“國學應該包含自然科學”這個命題。

【童調生】：很高興。我的學生也對國學感興趣。我們一起來研究，共同探討。

一、關于國學的定義

【章 兢】：在一般人看來，或者大多數人認為“國學”屬于人文科學，其載體是中國傳統文化典籍，表現的是中華民族傳統社會價值觀和道德倫理。

【童調生】：是的。這是大多數人的認識，也是國學研究的現狀。其實這很不全面，也有礙于我們對國學的研究、傳承和發展。

【章 兢】：為了解決這個問題，首先我們要對“國學”給出一個好的定義。不能太狹隘，要有一定的廣度和深度。比如說清華大學的李學勤教授指出：“中華民族傳統文化的學術內涵，即可謂國學。”[1]2

【童調生】：對“國學”的理解、認識也是發展的。宋定國在其《國學三部曲》[2]中指出：“國學”是“中國學術”或“中華學術”的國內簡稱，是研究中國即中華民族之傳統學術文化之源及其發展的基本規律，以推動我國和世界學術文化的進步和發展為目的的科學。這就是一個很好的定義。

【章 兢】：好。我們從這個定義出發，看看我們的學術文化之源究竟是否包含自然科學的內容。

二、國學中有哪些典型的自然科學內容

【童調生】：中國是一個有著五千年歷史的文明古國，中國古代有過輝煌的科技成就，技術成就是世界所公認的。

【章 兢】：談到科學，我們首先想到的是數、理、化。就讓我們從數學開始吧。

【童調生】：我國是世界上最早采用十進位制的國家之一。春秋戰國時，“九九”口訣在我國已經非常流行。戰國時的《墨經》中還提出了點、線、方、圓等幾何概念的定義。

成書于殷周之際的古書《周易》中，用陽爻“—”、陰爻“--”的不同排列構成“四象”、“八卦”和“六十四卦”。如果把陰爻看成“0”，把陽爻看成“1”，則“八卦”是二進位制記數法的0到7，而六十四卦則對應于二進位制的0到63這64個數。

【章 兢】：我對六十四卦用二進制數進行過排序，還沒有找出《周易》中對六十四卦的排序規律。

【童調生】：漢代的《九章算術》是我國古代數學的典籍，在數學史上第一次提出了負數的概念，并有了正負數加、減法的運算規則。到南宋時期，有《數書九章》提出了高次方程的數值解法和一次同余式解法，這在世界上是非常先進的。

【章 兢】：是的。還有圓周率，是我國古代數學的一項重大成就。劉徽(約225—295年)創造了割圓術，求得π=3.1416，還提出了初步的極限概念。祖沖之(429—500年)求得π值在3.1415926到3.1415927之間。他所提出的密率為355/113，是分子分母不超過1000的π值最佳漸近分數，比歐洲要早1000年。

【章 兢】：那我們的物理、化學呢？

【童調生】：公元前4世紀成書的《墨經》中含有光學、力學、聲學等物理知識，記述了小孔成像、平面凹面及凸面鏡成像等問題，在世界上首先提出了光的直進原理。戰國至漢代成書的《考工記》中談到了聲音與震動的關系，對鐘、鼓、磬等樂器的結構與音響關系進行了定性的研究。北宋時沈括(1031—1095年)在他著的《夢溪筆談》中，介紹了用人工磁化方法制成的指南針，當時我國已將指南針用于航海。沈括還在世界上第一次提出了地磁偏角。東漢末年的《周易參同契》中就有了關于物質進行化學反應的配方比例關系。

【章 兢】：再看看天文學。我們現在仍然在使用的“農歷”，又叫“夏歷”，相傳創始于夏代，完善于漢代，包括了年、月、日、節氣、日月五星位置、日月食預報等內容。南北朝何承天(370—447年)制定的“元嘉歷”，定義一個朔望月為29.530585日，與現代測量值29.530588日相比，精度達到了十萬分之一。

【童調生】：是的。我國是世界歷史上天文觀測記錄最早、最完整的國家。例如：我國有一千多次日食和一百多次太陽黑子記錄。《詩經》里周幽王六年(公元前776年)的日食、《漢書·五行志》中河平元年(公元前28年)三月發現的太陽黑子，都是世界上最早的記載。《春秋》中關于魯文公十四年(公元前613年)出現的彗星，是世界上最早的對哈雷彗星的記錄。

我國古代天文學家繪制的星圖、星表，在世界上也是領先的。公元前4世紀石申著的《天文》一書，載有121顆恒星的方位，是世界上最早的星表。三國時吳太史令陳卓所畫的星圖，共有星1464顆。而西方在望遠鏡發明以前繪制的星圖，從未超過1022顆。

【章 兢】：再看看我們的醫藥學，是一個中醫寶庫。

【童調生】：我國有豐富的醫藥學文獻，現存的就有近8000種。公元前3世紀就有《黃帝內經》，東漢張仲景(約150—219年)著有《傷寒雜病論》，明代李時珍(1518—1593年)的《本草綱目》載藥1892種、方劑11000個，不僅惠及我國至今，還被譯成日語、英語、德語、法語、俄語、拉丁語等多種文字，受到國際學術界的廣泛重視。

【章 兢】：在技術科學方面，最著名的就是指南針、火藥、造紙術和印刷術四大發明了。

【童調生】：在《大英百科全書》科學史部分，列有科學在中國發展的專門詞條，認為中國古代在天文學、醫學、化學、地理學等方面有較大的成就并且得到了官方的鼓勵。在文藝復興時期以前，中國在利用知識解決實際問題方面一直比西方領先。中國的科學與技術對世界都產生了廣泛的影響，英國科學技術史專家李約瑟編寫了鴻篇巨制《中國科學技術史》。

三、為什么存在“中國古代是否有科學”的疑問

【章 兢】：根據以上內容，從中國傳統文化典籍、歷史事實、歷史影響來看，國學應該包含自然科學的內容，但是還有一種疑問——“中國古代有沒有科學”？這是為什么？

【童調生】：事實上，對于中國古代是否有科學，贊成和反對的都有。例如：臺灣“中央研究院”院士吳大猷先生反思自己一生對于國學與西方科學的研究，一再宣稱“中國古代只有技術沒有科學，傳統文化對科學發展有很大的反作用”。中國科學院詹克明先生經過多年研究也認為中國古代只有技術，沒有嚴格意義上的科學。但是，中國科學院院士、科學史家席澤宗先生則認為，“中國古代只有技術，沒有科學，這是一種錯覺。”[3]1

我想問問你，你是怎么看待這個問題的？

【章 兢】：我想還得要看怎么定義“科學”，怎么理解“科學”。

【童調生】：“科學”一詞起源于西歐中世紀的拉丁文。在西方，英國人把“科學”理解為知識、知道、學問，而法國和德國人把“科學”理解為自然科學、社會科學和哲學之和。

“科學”一詞是19世紀末20世紀初從日本引進中國的。1868年，一位日本學者接受了法國哲學家孔德的關于科學分類的觀點，把Science譯成了“科學”一詞。

【章 兢】：這就是“科學”的原意，指分科而學的意思，將各種知識通過細化分類研究，形成逐漸完整的知識體系。

后來“科學”的定義，又在不斷發展變化。比如說：科學是如實反映客觀事物固有規律的系統知識；科學是指發現、積累并公認的普遍真理或普遍定理的運用，已系統化和公式化了的知識；科學是對已知世界通過大眾理解的數據計算、文字解釋、語言說明、形象展示的一種總結和認證。

最近還有文章對“科學”給出了新的定義：“科學是有結構、功能并不斷進化的復雜信息系統。科學是由相互聯系和相互作用的認識子系統、知識子系統和社會子系統有機地結合成特定結構的整體。它具有不同于各要素獨自具有功能的新功能，并向新的有序結構進化。”[4]12

【童調生】：好的。從這種定義來看，為什么有人至今認為中國古代沒有嚴格意義上的科學？

【章 兢】：很可能與中西方文化差異有關。首先，以數學來舉例，西方是公理性的，我國古代則是構造性的。所謂公理性是先有定義、公理，然后通過邏輯推理，得出定理。例如“存在X，使得命題F(X)成立”。公理性證明是一種存在性證明，即從邏輯上證明所述對象X確實存在，但X具體是多少？在哪里？并不(或不一定)知道。而構造性證明就是通過有限步的推導或計算，具體地找(構造)出這樣的X。應該說這兩種證明各有各的長處，不存在誰優誰劣。

【童調生】：對的。國家科技最高獎獲得者吳文俊院士就得益于中國的構造性數學，發明了機器證明方法。早在1970年代，吳文俊發現可在微機上很快地證明困難的幾何定理；周咸青發展了吳法，編制了有效的通用程序，證明了512條非平凡定理。

【章 兢】：這樣看來，兩種思想和兩種文化可以互補。

我想講的第二個例子是中醫。總體上，中醫是綜合的辯證治療，而西醫是純粹的分析的方法。

【童調生】：正因為如此。有人就認為中醫是“偽科學”，還有人想徹底否定中醫。

【章 兢】：這就是一種“錯覺”。還好中醫正在逐步地走向世界，被西方所接受、所理解。比如針灸，采用針灸的方法可以使孕婦胎兒不正時將胎位矯正過來，這可以通過現代影像技術清晰地觀察正胎的過程。

【童調生】：不僅如此，還可以依據循證醫學的方法。這是一種西醫普遍使用的統一利用科學方法獲取證據的方法，證明針灸有效，可以治病。比如2013年就驗證了“得氣”針灸相關手法技巧和程序與臨床療效間的關系，可以說是通過了西醫的“考驗”。

【章 兢】：中醫講究辯證地施治，對癥下藥。有時對同一類疾病根據不同病因施以不同治療方法，稱為“同病異治”；有時又對不同的疾病根據相同的病理表現，施以同一類療法，稱為“異病同治”。這一方法充分體現了矛盾的普遍性和特殊性的辯證關系。

還有一些方法也非常有意思。比如說“藥引”，它引導其他藥物的藥力到達病變部位或某一經脈，起向導作用。常用的藥引有食鹽、生姜、蔥白、燈芯草、粳米、大棗，等等。

【童調生】：談到辯證法，更高的境界是孫思邈在《千金要方》上講的“上醫醫未病之病，中醫醫欲病之病，下醫醫已病之病”，不僅有臨床醫學，還有預防醫學，而且更強調預防。

【章 兢】：當然，我們還沒有完全弄清楚中醫中的科學問題，比如說中藥，其成分如何？是哪種成分起重要作用？用分析的方法能不能完全解決中藥的問題？這本身就是問題。例如，16世紀以來，生物學發展的基本軌跡就是整體—器官—細胞—分子。人們以為只要我們知道每一個細小的單元(分子)，就可以了解整個生物體了。但是現在人們發現，這條道路似乎走不通了。因為即使把生物體內的每一個分子都搞清楚了，也不能完全解釋生命現象，還需要開辟新的綜合的道路：從分子—細胞—器官—生物體，研究大量分子如何協同、耦合、整合形成細胞，等等。

【童調生】：對。科學的問題就是不斷遞進的，不斷發展的。還沒有弄懂，就武斷地認為中醫是“偽科學”，其本身就不是科學的態度。

【章 兢】：第三個例子就是中國的文史哲不分家。在古代，文學與哲學是相通的。比如：孔子、老子既是中華儒道文化的始祖，又是影響中國幾千年思想的哲學大師。《莊子》更是極具智慧的文學散文、美文。正是通過他們深厚的文化功底，良好地表達出精深的哲學思想，其哲學作品自然而言就是文學作品。如果沒有哲學修養，思想境界上不去，他所做的文章就會陳腐不堪。對于歷史，既可以廣博引證，又可以以史為鑒，增加文章的寬度和廣度。即使只是專門的歷史著作，如《史記》，也是非常好的文學作品，其中就有很多的文學故事，當然也不乏深刻的哲學思想。

【童調生】：其實，在中國的古典文學作品中也包含很多的科學知識和真理。比如說屈原的《天問》，我認為它是一首科學長詩，穿越時光的科學之光。至少表達出三個科學問題。第一，屈原在《天問》通篇中肯定了宇宙是發展變化的，有“陰陽三合，何本何化？”之意。而西方學術界直到拉普拉斯提出“星云說”以后，才確立了宇宙是變化的觀念。第二，在《天問》中，屈原表明了日月星辰分布于空中，是靠什么維系。“圜則九重，……斡維焉系？天極焉加？八柱何當？九天之際，安放安屬？”。這就是萬有引力問題的雛形。牛頓是從蘋果落地引起對于引力的思考，而屈原是從日月星辰表的分布引起“斡維焉系”的思考，可見屈原的思想比牛頓廣博得多。第三，提出了空間彎曲的問題。“隅隈多有，誰知其數？”這就是愛因斯坦廣義相對論的問題。

【章 兢】：我看到了您發表在科學網上的一篇博文《天問——穿越時空的科學之光》[5]，很受啟發。

如果用西方的觀點和視角來看，中國古代可能沒有“真正”意義上的科學。但是，如果用中國的觀點和視角來看，那么西方又如何呢？我想這樣就會出現錯覺。

當然，我們也應當看到我們的一些弱項。吳大猷院士指出，[6]130～131古代中國從未發展了科學術語——符號的運用。我國的文言敘述，使科學研究結果的傳達，極為困難。一個數學家研究所得，往往埋沒于著述中，使得我國典籍中有個別的科學結果，少有前后人繼續性的發展；而西方數學的進展，由于符號、方程式的引入而突飛猛進。

四、明確在國學中包含自然科學有何意義

【童調生】：改革開放以來，對國學的研究與認識，經歷了崇尚西學、拋棄國學，遭遇現實難題又重拾國學的反復過程。有人認為國學與現代科學精神相背離，阻礙了中國的發展。當然，也有人認為中國文化對科技發展也有正面促進的作用。但是究竟是什么東西真正阻礙了中國的發展，又有什么東西對科技創新有積極的啟示意義？還研究不深、討論不夠。因此我說，這是國學研究的新領域。

【章 兢】：習近平總書記指出：“中國傳統文化博大精深，學習和掌握其中的各種思想精華，對樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀很有益處。”“我們不僅要了解中國的歷史文化，還要了解世界上不同民族的歷史文化，取其精華，去其糟粕，從中獲得啟發，為我所用。”這為我們指明了對待中國傳統文化的方向，有利于我們“堅持文化自信、文化自覺和文化自強”。

【童調生】：如何實現文化自信、文化自覺和文化自強，還要有正確的路徑。我認為在研究國學的時候研究中國古代的科學技術，其中包括科學精神，這就是一條有效的新路徑。

【章 兢】：我們還可以用一些新的方法，向世界傳播中國文化；也可以用西方的一些形式作出對中國傳統文化的解釋。例如：九江學院的甘筱青教授對《論語》和《孟子》進行了公理化詮釋，力圖以基本假設、定義、公理為基本要素，推導證明蘊含在《論語》中的經典客觀命題，用理性的方式理解儒家思想。這是一種有益的嘗試和探索。

【童調生】：其實我國一些學者很早就開展了一些對中國經典中自然科學的考察與研究，有些工作還是很深入的。比如說湖南大學的李耽(李全華)教授在1998年就出版了《先秦形名之家考察》[7]專著，論證了先秦形名之家(即名家)的學說，包括邏輯學、語言學和自然哲學，發現了《墨經》在直角三角形斜邊的平方等于兩直角邊的平方和的命題，有無窮小、無窮大、微分、積分理論；有計算時間的參考點及計算高度參考平面理論等。他指出：“真正了解墨子、惠施、公孫龍、恒團，特別是墨子的自然哲學理論之后，伽利略、牛頓或當自嘆不如。”可惜，像李耽這樣的學者還不多，他的這些發現還沒有受到更多人的重視或進一步研究。

【章 兢】：這里我發現我們的教育問題，文、理過早分科，高校專業過窄過舊。李耽教授原是學無線電通信廣播專業的，有很好的理工科基礎，后又當出版社的高級編審，點校過《史記》、《紅樓夢》。因此文理兼通，才有他獨有的研究成果。

【童調生】：其實早在1948年，梁思成就提出，要走出“半個人的時代”，指的就是當時的文理分科，使得搞文的不懂理，搞理的不懂文，只能培養出半個人來。

【章 兢】：這個問題現在也并沒有得到很好地解決，甚至除了文、理分科之外，還在理科里分了理、工，為理的不能工，學工的不懂理，不是半個人，而是1/4個人，甚至是1/8個人。

【童調生】：現在高考招生制度正在改革，在中學取消文、理分科。希望在大學加強大類人才培養，培養復合型人才。

【章 兢】：大學在教學上也進行了一些改革。比如說：從1995年開始的高校文化素質教育，至今已有20年，其目的就是要培養完整人格的人，學理工科的學生多懂一些人文社會科學知識，學文科的學生多懂一些自然科學知識。

此外，要提高學生的素質，就必須增強教師的素養。在這方面，我們高校的教師隊伍還顯不夠，這方面系統的教材、學習輔導資料還不夠。上文化素質教育課的老師大多是文科教師，對自然科學的講解和涉獵不深、不廣。自然科學的老師往往輕視或忽視中國古代經典。還有一個原因是我們對古代漢語的理解存在障礙。我就有過這方面的體會，我對經、史、子、集的原著讀起來就很困難，必須借助于一些通俗讀物來學習。要深入研究就更難了。

【童調生】：這說明在這個方面，我們任重道遠。如果我們能進一步明確國學中包含自然科學，我們就可以更加自覺地培養師資、設置課程，不僅使文化素質教育取得更好的效果，而且還會有更多新的國學研究成果問世。

【章 兢】：中華傳統文化是一個寶藏，還需要我們來挖掘、來開發，使其為人類做出更大的貢獻。

這次向您請教的問題就到這里。下次，我還想就“國學對創新的啟示”進行專門的請教。謝謝您！

【童調生】：還是希望能夠共同探討、學習交流。

[1]易明寶善．易道宇宙觀：中華古老的象數邏輯[M]．北京：人民日報出版社，2014．

[2] 宋定國．國學縱橫，國學覽勝，國學探疑[M]．北京：首都師范大學出版社，2013．

[3] 周光召，朱光亞．共同走向科學——百名院士科技系列報告集[M]．北京：新華出版社，1997．

[4]李喜先．科學：定義、特性及科學系統觀[J]．科學，2014(4)．

[5]童調生.天問——穿越時空的科學之光[EB/OL].http://blog.sciencenet.cn/u/tongyao.

[6]柳懷祖．吳大猷文錄[M]．杭州：浙江文藝出版社，1999．

[7]李耽．先秦形名之家考察[M]．長沙：湖南大學出版社，1998．

責任編輯：立 早

“微時代的大文化”專題研究(筆談4篇，主持人：趙毅衡)

主持人語：人類文化，就是社會相關意義活動的總集合。意義活動的主導方式，也就成了文化的形態。我們現今意義活動的形態是整個人類歷史上未曾見到的，令當今人也眼花繚亂的奇觀：大街小巷，上天入地，我們沒有人能離開網絡，人人埋頭于手中的“微終端”，手機，iPad，GPS，可穿戴設備；我們收到的信息也越來越短小：從文件到博客，到微博，到QQ，到微信；與我們密切聯系的人，也越來越遠，天涯若比鄰，同室如陌路；網友人人是信源，我自己看起來是信息世界的中心，似乎萬物皆備于我，實際上我卻落在云技術與大數據里，消失于信息大海之中。這個巨無霸式的符號體系，是二三十年來在我們眼前形成的：個人電腦是80年代初的產物，90年代出現了互聯網，新世紀的我們就落入微終端里，近年這個玩具似的東西控制了人類的全部生活。在互聯網上我們的身份如魔術般多變，直到這些身份再也構不成自我，反而層層疊疊讓自我迷失。原因何在？符號學界早就發現，我們在文化中使用的符號體系，有一種極其強大的威力，它不僅用來表達意義，而且有強大的塑造作用，把我們周圍的意義世界塑造成一定的形態，所以符號被稱為“模塑體系”(modeling system，又譯為“建模體系”)。因為它不僅塑造世界，而且塑造自身，通過塑造自身來塑造世界。歷來的符號學運動最關心的是語言這個龐大復雜的符號體系，今天看來一個威力可能更大的體系——電子信息體系正在出現。這是人類面臨的一次巨大變革，與發明語言、文字、印刷術這些人類文明史上的紀念碑相比，這個新的符號模塑體系，重要性有過之而無不及，且直接影響到人類未來以及人類在這個星球上的命運。既然社會上很多人做手機客、網癮者、游戲狂，作為意義學的符號學研究就很有必要深入到這個新奇符號模塑體系之中，尋找其規律，了解其變化，預測其未來，理解這個千頭怪物。因為符號學的任務就是分析意義的構成、傳送、解釋，它若不能處理這些新出現的意義形式問題，那不是這些新的文化表意方式的錯，而是符號學的錯。對于符號學當今發展的一個重大考驗，就是看它能否給新傳媒時代的各種復雜問題，提供讓人耳目一新的新答案。本專題研究的4位作者都是符號學研究者，他們用社會符號學的方法來研究電子信息體系問題，仔細介紹并分析了互聯網如何造成文化變遷，微信中的人際關系變化、游戲如何會使人沉迷，手機界面的圖標為何會產生變形，等等；問題很具體，答案很生動，做了非常有益的嘗試，希望能給學界一些新的啟發。

(趙毅衡：四川大學文學與新聞學院教授，博士生導師)

Studies of Chinese Ancient Civilization Should Include Natural Science

ZHANG Jing，TONG Tiao-sheng

(CollegeofInformationEngineering,XiangtanUniversity,Xiangtan,Hunan411105；CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversity,Changsha,Hunan410082,China)

Studies of Chinese ancient civilization has been widely considered as a human study, which mainly focuse on the traditional social values, moral and ethics. This article argues that studies of Chinese ancient civilization should include natural science by analyzing ancient mathematics, physics, chemistry, astronomy and traditional Chinese medicine content, etc. It also explores the reason attributing to the query of “whether ancient China has science or not”. Clarifying nature science was an important part of Chinese ancient civilization.In addition,it would contribute to a profound understanding of Chinese traditional culture.And then,it will increease the national cultural confidence. In addition, this perception will enable China and the rest of the world communicate and learn from each other better. It terms to high education, a clear comprehension of their own national culture will continue benefit students in the future both in terms of career and life.

studies of Chinese ancient civilization; natural science; cultivation of talents

2015-02-08

章 兢(1957-)，男，湖南韶山人，湘潭大學信息工程學院教授，博士生導師。主要從事復雜系統計算機控制研究；童調生(1934-)，男，上海人，湖南大學電氣與信息工程學院教授，博士生導師。主要從事最優控制研究。

G05

A

1001-5981(2015)03-0091-05