淺談李約瑟之謎與中國科技創新

高顯揚 周尊麗

摘 要：本文從“李約瑟之謎”問題的提出及具體含義出發，對近年來國內外學術界的研究成果進行了簡要的分類介紹及評述，在此基礎上對“李約瑟之謎”進行了解釋和探索。并給出了提升科學意識的現代化，加大科技創新人才培養和引進力度，以及加強自主研發和技術創新能力等一系列建議。分析和回答好“李約瑟之謎”，對于我國重回世界科技前沿，促進中國社會進步和國家富強具有重要的理論意義和現實意義。

關鍵詞：李約瑟之謎；工業革命；科技創新

中國的經濟不僅近30多年快速增長，在古代也取得過輝煌的成就。根據Maddison教授在《中國經濟的長期表現——公元960-2030年》一書中的估計，在公元1世紀，中國的漢朝和歐洲的羅馬帝國處于同一發展水平，人均收入水平基本一致，而且直到1820年，中國仍是世界最大的經濟體，國內生產總值（GDP）總量仍占世界份額的32.4%。然而，18世紀60年代西方開始了科學和工業革命，到了19世紀，中國經濟和政治的國際地位一落千丈。1840年鴉片戰爭以后，中國不斷地割地賠款，簽訂了一個個喪權辱國的條約。到1949年新中國成立，百年亂局使中國始終缺乏穩定的經濟發展環境。經濟增長被技術落后、戰爭破壞以及賠款外侮所阻滯。

李約瑟博士在研究中國科學技術發展史過程中，提出了學術界著名的“李約瑟之謎”。揭示了他對科學技術發展規律的認識，并使其擴展成為一個有著廣泛影響的學術命題。對此命題，國內外學者的相關解答引發了一系列思考和啟示?；卮鸷谩袄罴s瑟之謎”，對于加快中國社會進步和實現國家富強具有重要的理論意義和現實意義。

一、問題的提出和具體含義

中國科技史專家李約瑟（1900-1995）在他的鴻篇巨著《中國科學技術史》中，以令人信服的史料和證據，全面系統地闡明了四千年來中國科學技術的發展歷史，展示了中國在古代和中世紀科技方面的成就及其對世界文明所作的貢獻。

在《中國科學技術史》（第一卷序言）中李約瑟提出了如下問題：（1）中國的科學為什么會長期大致停留在經驗階段，并且只有原始型的或中古型的理論？（2）中國人又怎么能夠在許多重要方面有一些科學技術發明，走在那些創造出著名的“希臘奇跡”的傳奇式人物的前面，和擁有古代西方世界全部文化財富的阿拉伯人并駕齊驅，并在公元3世紀到13世紀之間保持一個西方所望塵莫及的科學知識水平？（3）中國在理論和幾何學方法體系方面所存在的弱點，又為什么并沒有妨礙各種科學發現和技術發明的涌現？（4）歐洲在16世紀以后就誕生出現代科學，這種科學已被證明是形成近代世界秩序的基本因素之一，而中國文明卻沒有能夠在亞洲產生出與此相似的現代科學，其阻礙因素又是什么？從另一方面說，又是什么因素使得科學在中國早期社會中比在希臘或歐洲中古社會中更容易得到應用？（5）最后，為什么中國在科學理論方面雖然比較落后，但卻能產生出有機的自然觀？這種自然觀雖然在不同的學派那里有不同形式的解釋，但它和現代科學經過機械唯物論統治三個世紀之后被迫采納的自然觀非常相似。

李約瑟在不同的著作中和不同的場合，反復強調了這些歷史問題的重要意義。但是直到1976年，美國經濟學家肯尼思·博爾丁才明確提出“李約瑟之謎”這一說法。圍繞著中國科學史在早期社會及近代社會不同發展特點相對于西方世界的比較，李約瑟本人逐漸把上述問題集中到以下兩個問題：（1）為什么在公元前1世紀到公元前15世紀期間，中國文明在獲取自然知識并將其應用于人的實際需要方面要比西方文明有成效的多？（2）為什么現代科學只在歐洲文明中發展，而未在中國（或印度）文明中成長？

二、“李約瑟之謎”的研究現狀

“李約瑟之謎”引起了國內外學者極大關注，促進了中西方科技發展的研究。目前對于李約瑟之謎的解釋主要基于以下幾個角度：人口資源角度、地理環境角度、文化政治制度角度。下面就一些比較有代表性的研究做一個簡單的文獻總結。

（1）人口資源角度。

Elvin（1973）的高水平陷阱假說認為，中國之所以在工業革命前一千多年里領先世界，而后又被歐洲趕超，是因為中國受到人口眾多、資源匱乏的限制。宋以后人口膨脹使得人均耕地下降，并且必須大力發展農業技術，以至于到歐洲工業革命時，中國的農耕技術遠遠領先于歐洲，而膨脹的人口迅速吞噬了本來是高水平的農業剩余，而使得工業化所需的資本積累不足，形成所謂的“高農業水平、高人口增長和低工業水平”的“高水平均衡陷阱”。

按照該假說的研究，一方面，只說明了宋以后中國的工業技術進步在放緩或停滯是由于資本積累不足，而為什么近代的科學革命發生在歐洲而不是中國沒有具體解釋。另一方面，如果中國人均土地占有量大大低于歐洲，在農耕技術提高的前提下，農業產業會儲備大量剩余勞動力，將成為資本主義工商業發展的重要因素。林毅夫則認為，該假說的內部邏輯是有問題的，因為人口增長、人均耕地下降使得勞動力相對便宜和人均剩余減少，是以技術不變或進步極端緩慢為前提的。此外他還通過對這一階段中國人口數量變化的研究說明，經驗數據并不顯著支持這一論斷，即較快的技術進步往往伴隨著較高的人口增長率或較低的人均耕地擁有量。

（2）地理環境角度。

Jared Diamond（1999）認為，中西方文明發展演化的差異主要來自于各地區地理環境不同。歐洲海岸線犬牙交錯，且近海島嶼眾多，利于形成眾多競爭的小國；而中國的海岸線平滑有序，近海幾乎沒有大的島嶼，利于形成大一統的帝國。

文貫中（2005）認為，宋朝外貿趨于活躍，海外航線得到開發，城市化水平顯著提高，民間經濟日益繁榮，新經濟制度也不斷出現，技術進步也大大加快。然而明清兩朝，至少中期以前人地比例的周期性改善使中國不用費力尋覓一條充滿風險和未知因素的新的生存道路，便可沿著千年來駕輕就熟的農耕道路，輕松地向農本經濟倒退，分工水平下降，技術發明日趨沉寂，中國喪失了內生增長的源泉。

上述理論把宋朝后中國科技衰落的原因主要歸于宋以后國土疆域擴大，人多地少的矛盾得到較大緩解，從而導致農本社會的進一步回歸，雖有一定的合理性，但在邏輯上有些單薄。而且歷史數據記載的耕地面積，沒能反映宋以后人均耕地面積顯著增長的論點，削弱了論證的力度。

（3）文化、政治制度角度。

李約瑟博士本人把“李約瑟之謎”解釋為，中國的“官僚體制”政治制度是為了維護一個中央集權制度的需要。中國封建社會的政治制度和教育制度對自然科學的發展極為不利，也就是說中國封建制度是阻礙近代科學技術在中國產生和發展的重要社會因素。因而與中國農耕文化相適應的封建社會僵化固守的觀念形態表現出重道德而不重自然、重人倫而不重科學的特征。

林文照（1983）認為，中國古代高度集權的封建專制政治制度是中國近代科學落后的重要原因。封建制度與科學精神在本性上是根本對立的?？茖W發展的過程，就是不斷發現和創新的過程，因而它要求人們必須具有思想上的自主性。而中國歷代封建統治者主張“君臣、父子、夫妻”等倫理綱常的儒學視為顯學，將科學視為末學。

馬克斯·韋伯（1987）通過對東西方文化與宗教的比較研究，提出了西方在宗教改革以后形成充滿理性的“資本主義精神”對近代資本主義發展及科學革命所起的巨大的推動作用。而中國、印度等古老民族的傳統文化中主流部分缺少這種理性的資本主義精神，因而阻礙了現代資本主義及現代科學在中國的產生。

上述文化、政治制度角度的解釋有其內在的合理性，但又針對性不足。文章均刻意強調，社會和諧、思想上中庸保守和行為方式上追求穩健的儒家文化，抑制了以質疑、求變和創新為主要特點的科學革命在中國的產生。但又不能有效的解釋為什么宋朝以前中國技術強盛和領先世界的原因。中國沒有成功地從前現代時期的科學躍升到現代科學。根本原因在于，中國的激勵結構使知識分子無心從事科學事業，尤其是做可控制實驗或對有關的自然的假說進行數學化這類事情。

三、“李約瑟之謎”的啟示和探索

（1）“李約瑟之謎”第一個問題的解釋。

對于“李約瑟之謎”的第一個問題，“為什么在公元前1世紀到公元前15世紀期間，中國文明在獲取自然知識并將其應用于人的實際需要方面要比西方文明有成效的多？”林毅夫的解釋如下：在前現代社會里，技術創新主要來自工人和農民的經驗性嘗試錯誤。在人口較多時，參加勞動的農民和工人的數量也會較多，發明新技術的概率也就相對較大。當時的技術主要來自于經驗的積累，然后一代代地延續下去。不管在東方還是西方，在前現代社會都是依靠經驗試錯的方式來進行技術發明，在這種情況下人多就是一種優勢，因為人多能夠進行嘗試錯誤的數量就多，技術發明的概率也就更大。在前現代社會，歐洲與中國比較起來，人口少是一個劣勢，所以歐洲技術變遷的速度一直慢于中國。

雖然上述理論合理地解釋了“李約瑟之謎”第一個問題，但并沒有完全揭示18世紀以來中國科技的落后的隱患，從歷史回顧中我們可以概括出如下的特點：

一是雖然中國古代技術發達，是造紙、指南針、火藥和活字印刷術技術的發源地，但中國取得的成就大多都徘徊于工藝層面，沒有上升到科學理論的高度。西方的科學、實驗、技術所占比重平衡，而中國技術所占比例在80%左右。

二是我國古人主要停留在憑直覺和領悟的方式來認識自然。東方文化主要是以“綜合”為特征，以“悟”為主要的認識手段。比如說，大家認為“勾股定理”是中國人最早發現的，但古希臘的畢達哥拉斯卻給出了勾股定理最為基本的幾何學證明。200年以后的歐幾里得在他的《幾何原本》里則完全給出了嚴格的幾何證明。中國卻一直沒有這方面的分析。楊振寧先生指出：“中華傳統文化的一大特色是有歸納法，可是沒有推演法。”

三是盡管中國有以“四大發明”為代表的諸多偉大發明，但是卻沒有誕生任何像樣的科學理論。楊玉良院士認為：這主要是因為中國古代沒有數學的自然觀，也缺乏嚴密的邏輯論證。雖然直到16、17世紀前，中國的技術發明走在世界前列，但在科學思想和精神上，在演繹邏輯學的方法論上，中國遠遠落后于希臘。

四是中國古代科學研究的直接目的是為了滿足生產實踐和國家統治的需要，具有濃厚的實用功利主義色彩。中國古代科學家缺少那種發現自然、探索自然、研究自然的近代自然科學觀，缺少那種通過認識和把握自然規律，去解釋和創造未來的近代自然科學觀?？茖W史家丹皮爾有過一段發人深省的話，“不幸，科學主要是為了發展經濟的觀念，傳播到許多別的國家，科學研究的自由又遭到了危險?？茖W主要是追求純粹知識的自由研究活動。如果實際利益隨之而來，那是副產品，縱然它們是由于政府資助而獲得的發現。如果自由的、純粹的科學遭到忽略，應用科學遲早也會枯萎而死的?！?/p>

（2）“李約瑟之謎”第二個問題的解釋。

對于“李約瑟之謎”的第二個問題，“為什么現代科學只在歐洲文明中發展，而未在中國（或印度）文明中成長？”林毅夫的解釋如下：西方世界在15、16世紀出現了科學革命，18世紀中葉開始新技術的發明轉向了以科學為基礎的實驗，試錯變為通過主動的實驗來進行，一個科學家在實驗室里一年所能做的嘗試錯誤數量，可能是幾千個工人和農民一輩子嘗試錯誤的總和。在這種情況之下，人口的數量就變得不再重要。技術發明和經濟發展的速度不斷加速，中國未能自主進行這種發明方式的轉變，因此，在很短的時間里，和西方國家的技術差距迅速擴大，國際經濟地位一落千丈。同時西方在18世紀和19世紀以后，每當遇到技術發明瓶頸的時候，可以通過對基礎科學進行投資來克服這種瓶頸，使技術發明可能曲線不斷右移，開發出新的技術發明空間。

上述對“李約瑟之謎”第二個問題的解釋，只是解釋了中國技術創新落后的原因，但還需對現代科學落后的根本原因做出進一步的解釋。研究發現，現代科學與傳統科學有兩個不同之處：第一，現代科學使用數學模型來表述關于自然界現象的假說；第二，現代科學使用可控制實驗或可復制的實驗的方式來檢驗假說的真實性。自1905年始，我們改變了科舉制度的形式，改變了科舉考試的內容，但科舉制度的實質——“學而優則仕”的激勵機制——并沒有改變。這種激勵機制妨礙了中國人對數學和可控制實驗這種后天能力的學習，使得科學革命無法在中國產生，因此也就無法自發地從以經驗為主的技術變遷方式向以科學為指導的實驗方式進行轉變。