文一:超越李約瑟陷阱,如何構建中國的“科學-技術-商業”循環加速器?
近日爆火的ChatGPT掀起了新一輪AI熱潮,微軟、谷歌等各大科技公司紛紛下場。國內方面,百度也計劃推出“類ChatGPT”項目——“文心一言”(ERNIE Bot),這一輪科技潮流,中國是否會不再掉隊、迎頭趕上?
長期關注科技創新領域的上海交通大學安泰經管學院特聘教授文一,從歷史唯物主義視角透徹解構了流行歷史觀和科學史觀中的許多“偏見”、“神話”與“幻覺”,並且在解碼近代西方“科學革命”的基礎上,提出了新的時代之問:如何構建中國自己的“科學-技術-商業”循環加速器?

OpenAI開發併發布了一款新型自然語言處理(NLP)聊天機器人工具——ChatGPT。
【演講/文一】
一、對解釋“李約瑟之謎”的流行理論的質疑
在經歷幾十年的高速發展後,中國由重商主義產業政策和統一大市場支撐的工業化,已經到達一個關鍵的轉折點───重視基礎科學。在我看來,我國未來基礎科學發展的信心來源於對近代西方“科學革命”背後歷史規律的深刻理解,這也是我此次主題分享的意義和落腳點。
近代科學興起的兩大標誌:17世紀“伽利略-牛頓”力學體系的建立,和18世紀拉瓦錫化學理論的建立。問題是這樣的科學革命為什麼沒有發生在東方?這就是著名的李約瑟之謎或者“李約瑟之問”。針對這一問題的討論產生了很多流行理論,我期望提供一個不同的新視角,對流行理論進行質疑,並通過這些質疑對流行的歷史觀進行批判性補充,或者格式塔轉換。
理論一:中國的“注經傳統”和“功利主義文化”妨礙了中國古代出現科學思維與科學理論。按照這種理論,中國文化不僅因為因循守舊缺乏創新能力,而且做什麼都要問有沒有用,但是科學本身是不追求功利的,而且科學理論的提出完全是出於好奇心的驅使,在開始時沒有任何用處。因此功利主義驅動的文明不可能發展出近代科學。而且,在注經傳統和功利主義影響下,即便西方已經產生了近代科學以後,也妨礙了明清時代的中國去學習、消化和引進現存的西方科學。
以上這一理論非常流行,但是它無法解釋為什麼同樣是天主教注經傳統和功利主義盛行的法國,在專制暴君路易十四領導下為了贏得與歐洲其他國家的軍備競賽而創建法國科學院後,卻培養了一大批為科學革命立下汗馬功勞的科學家和數學家。
這一理論也無法解釋地處歐洲邊緣地區蠻荒之地的俄國,在專制的彼得大帝決意加入歐洲的大國競爭並因此創立了俄國科學院以後,也開始盛產科學家和數學家。這一理論還無法解釋斯大林時期在蘇聯僵化的馬克思主義“注經傳統”和為贏得與西方陣營的冷戰與太空競賽的“功利主義”驅動下,產生了一大批卓越的世界級物理學家、數學家、化學家。
理論二:中國自古缺乏邏輯思維能力,而邏輯思維是科學的關鍵特徵;古希臘歐氏公理演繹體系與中世紀歐洲一神教經院哲學刨根問底的理性思維(比如用亞里士多德三段論證明上帝存在)都體現了西方文明獨特的邏輯思維能力,它們的結合便產生了近代科學革命。
該理論面臨太多的挑戰。第一,邏輯思維能力與邏輯學完全是兩回事,正如語言能力與語言學是兩回事一樣。邏輯學是研究思維推理過程的學問,語言學是研究語言現象的學問;但是不能説那些沒有誕生邏輯學(比如亞里士多德三段論或者歐氏幾何)和語言學的文明不具備邏輯思維能力或者語言能力。任何能夠發明語言和算術運算的民族都具備邏輯思維能力,否則語言和四則運算無法通過“同一律、矛盾律、排中律”來描述基本的人類日常生活事實,諸如“1+1=2”,“今天會下雨”意味着否定“今天不會下雨”,“張三是男人”意味着否定“張三是女人”。《九章算術》便充分體現了中國古人的邏輯思維能力。
第二,科學家在科學活動中運用邏輯思維並不等於科學家必須成為邏輯學家才能進行邏輯思維,正如人們並不需要成為語言學家才能講話寫文章。第三,科學理論的發現過程並不需要套用三段式演繹邏輯,而且亞里士多德本人的絕大多數著作都不是用三段論方式寫成的;即便牛頓創立的微積分也不是一個公里演繹體系,而是一個解決實際問題的算法體系,其嚴密邏輯基礎在很久以後才被逐步建立。第四,拜占庭文明和伊斯蘭文明也繼承和吸收了古希臘數學知識和基督教一神論傳統,卻並沒有產生近代科學革命。

意大利文藝復興(意大利語: Rinascimento ) 涵蓋15世紀和16世紀,這一時期以發展橫跨歐洲的文化而聞名,標誌着從中世紀向現代性的過渡。來源:維基百科
理論三:雖然拜占庭文明和阿拉伯文明都傳承或者吸收了古希臘數學而且都是一神教,但是不像經歷過宗教改革後的北歐新教國家那樣支持“思想自由”,因此不可能產生科學革命。這個理論也面臨至少兩大挑戰:第一,路德和加爾文作為新教的創立者都排斥科學,他們都極力反對伽利略的新思維和哥白尼的日心説理論。第二,無論是物理學革命之父伽利略還是化學革命之父拉瓦錫,都誕生在天主教佔統治地位的國家(意大利和法國),而不是新教佔統治地位的北歐國家。
理論四:著名科學家愛因斯坦在1953年提出一個觀點:“西方科學的發展以兩個偉大的成就為基礎:希臘哲學家發明的形式邏輯體系(如歐幾里得幾何學),和在文藝復興時期開始繁榮的科學實驗方法。人們不必對中國的賢哲沒有走出這兩步感到驚奇,人類居然作出了這些發現,才是令人驚奇的。”
這是目前為止“西方中心論”解釋科學革命較為客觀公正的“非西方中心論”視角。但是這一觀點所提供的理由仍然非常不充分,面臨很多的問題和挑戰:
首先,18世紀的化學革命與古希臘數學毫無關係,雖然它的確與科學實驗方法密切相關。而且牛頓本人縱然擁有卓越的邏輯思維頭腦和微積分這個非常先進的數學工具,但在耗費了後半生精力在化學實驗之後並沒有在化學方面有任何的突破。而化學革命恰恰是由法國的火藥局局長和傑出的鍊金術士拉瓦錫引爆的,且比牛頓經典力學革命晚了整整一個世紀。
其次,究竟什麼是愛因斯坦提到的文藝復興時期開啓的科學實驗方法?培根是公認的近代科學實驗方法論的鼻祖,倡導通過系統性實驗和歸納法去發現大自然的規律。但問題在於,雖然培根提出了科學實驗方法論,但近代物理學的實驗傳統並不是培根所在的新教國家英國開啓的,反而是由在天主教統治下的意大利人伽利略開啓。而且培根本人也用了畢生精力去實踐他的方法論,卻在科學上毫無建樹和發現。
那麼作為天主教徒的伽利略其為什麼要用斜面滾鐵球的方式去開啓近代物理學的實驗傳統呢?其背後的動機是什麼?是企圖用實驗證明上帝的存在,還是有某種更加世俗的實用主義動機,比如精確預測“炮彈在重力的作用下何時何地按照何種路徑準確命中目標”?
再次,古希臘文化和數學古籍被拜占庭帝國保存得很好,那麼為什麼在古希臘滅亡之後延續上千年的拜占庭希臘文明卻沒有發展出近代科學?伽利略所處的文藝復興時代究竟為科學革命的爆發提供了哪些東方文明和古希臘所不具備的社會條件?
另外,科學發現與突破需要巨大靈感和類比源泉,愛因斯坦自己就強調靈感與想象力比邏輯本身更重要。而經典的力學革命(牛頓三大定律)的巨大靈感源泉是炮彈運動;經典化學革命(氧氣燃燒理論)的巨大靈感源泉是火藥和物質燃燒現象。
最後,無論是古希臘、古中國、古印度、古埃及,還是中世紀的歐洲,自然哲學家要關注的自然現象幾乎無限多,比如宇宙是什麼構成的?太陽為什麼是熱的?生命為什麼會死亡?靈魂與身體的關係等等問題。
當面對如此多無法回答的自然哲學問題時,哲學家和神學家不可能像伽利略這樣太過於關注兩個不同大小的鐵球如何在斜面滾動,或從高空下墜時的加速度問題。而伽利略畢生關注的焦點之一,恰好是計算和理解這些問題,以便從中獲得拋射物體運動規律的認識突破。為什麼伽利略知道要試圖從這個角度才能打開大自然的秘密並引爆科學革命呢?
以上五點,都是對愛因斯坦回答“李約瑟之謎”的觀點提出的質疑與挑戰。
二、社會需求導致科學革命的爆發
對以上一系列問題的解答,需要我們將科學革命發生的社會條件還原到當時科學家們所處的歷史場景。在我看來,17世紀的經典力學革命和18世紀的經典化學革命,其實都是熱兵器戰爭下軍備競賽的產物。這恰如20世紀美蘇冷戰期間的軍備競賽導致了一系列基礎科學與技術的突飛猛進一樣,比如系統論、信息論、控制論、運籌學、計算機、互聯網、芯片、航天與太空科學等。
而這種美蘇間激烈軍備競賽模式的雛形早在文藝復興時期就已經誕生和萌芽:火藥、火器傳入四分五裂和叢林法則下的歐洲以後,點燃了歐洲版“春秋戰國”時代,從而導致了一系列經濟、政治、思想、文化、軍事和科技方面的變革。
文藝復興時期歐洲社會的最大的特點其實並不是藝術,而是戰爭。比如文藝復興時期的藝術大師們最突出的才能,其實是軍事武器的製造和研發,這種才能也是它們獲得就業機會的最佳保障。
事實上,伽利略本人並不僅僅是近代物理學之父,他還長期擔任威尼斯兵工廠炮擊專家和科技顧問。伽利略系統地借鑑了他那個時代的阿拉伯和古希臘數學知識,去解決戰爭中遇到的物理學問題,並發現和論證了新的物理學定律——即炮彈飛行的慣性定律和炮彈自由落體的勻加速定律,從而打開了通向現代精密物理科學和變量數學分析的大門。
拉瓦錫是法國火藥局局長並主管國家化學實驗室,他為了發現新的更加有效的火藥配方和硝石提煉方法,以便通過大規模量產硝石和提高火藥威力來贏得法國在歐洲的爭霸賽,專注於化學尤其是燃燒現象的研究,從而提出了物質燃燒背後的氧化反應原理,開啓了化學革命。
因此,無論是伽利略還是拉瓦錫,都是要解決時代向他們提出的劃時代問題和挑戰,才投入科學研究並導致科學發現的。而這些問題和挑戰,對他們所在國家的生死存亡,有着重大現實意義和“功利主義”價值。
那麼為什麼科學革命沒有爆發在火藥的發源地——中國?歷史上各國各族都打仗,為什麼偏偏是歐洲人發明了“數、理、化”?況且退一萬步説,即便中國缺乏所有自發產生近代科學的元素,並不等於它沒有學習能力吸收伽利略經典力學和拉瓦錫經典化學。那麼為什麼明朝和清朝的中國人對西方傳教士帶來的科學書籍不感興趣?
問題的實質恰好在於,不是誰先發明瞭歐氏幾何,而是誰先產生了把數學應用於軍事和槍炮工業、應用於描述炮彈軌跡的社會需求和國家意志;不是誰先發明瞭火藥,而是誰先產生了把火藥應用於滿足遠洋海軍從事海外殖民競賽的社會需求和國家意志。因此,近代科學革命在歐洲的爆發,和熱兵器戰爭分不開,與熱兵器戰爭導致的國家競爭體系分不開,與這個國家競爭體系下國家力量對科技人才的選拔和培養分不開。
這是達芬奇和伽利略投身於軍事工程和科學實驗的原因,是葡萄牙殖民者專注於天文學與航海學的原因,是英國皇家學會重視基礎科學的原因,是路易十四籌建法國科學院的原因,是日本明治維新採納西學並注重人體解剖和細菌生物學研究的原因,是19世紀德國完成統一以後能夠大力發展有機化學和火箭科學的原因,是蘇聯在斯大林國家意志下能夠誕生一大批卓越數學家、物理學家的原因,也是美國引領二十世紀的高能物理、控制論、系統論、信息論、運籌學、計算機、航天、芯片、互聯網等科學前沿的根本原因。
出產《周髀算經》《九章算術》《本草綱目》和《天工開物》的中國,沒有產生對“變速運動中的炮彈軌跡”進行精確數學描述的社會需求與參與跨國軍備競賽的國家意志,沒有產生對火藥及其相關化學成分實行規模化大生產和集中研發的社會需求與通過熱兵器戰爭贏得國家爭雄的國家意志。
以至於中國古代知識精英寧肯翻山越嶺去“西天”取經翻譯梵文,而不願意去古絲綢之路上更加臨近的阿拉伯地區學習數學。而歐洲對阿拉伯數學與科學知識的的社會需求來自於歐洲自文藝復興以後一直存在的高頻率熱兵器戰爭(參見圖1)。正是這種社會需求的缺乏,使得中國民間和朝廷對科學不感興趣。

圖1
圖中的每一個白點代表文藝復興直到兩次世界大戰期間全世界的熱兵器戰爭。圖1顯示自從文藝復興後歐洲就是一片火海,90%以上的戰發生造歐洲,然後通過大航海殖民主義運動引向美洲、非洲、亞洲。這種高頻率國家爭雄的熱兵器戰爭和戰爭壓力下導致的國家力量對科學人才的選拔機制的建立,導致了科學革命的爆發。
而近代中國經過鴉片戰爭的屈辱和西方列強堅船利炮的無情打擊,才終於激發出了這種意識和需求,因此才提出用精密科學—“賽先生”—拯救中國的口號。因此中國的國家力量才開始籌建兵工廠、西南聯大、軍事學院、科學院,並公派大批留學生赴日、赴歐、赴美學習數學和科學,與17世紀的法國和英國派學生去意大利拜訪伽利略一樣。伽利略和拉瓦錫就相當於西方那個時代的錢學森和袁隆平:他們充分利用熱兵器戰爭撕開的大自然物理與化學現象,為解決劃時代的民族生存與國家爭雄問題而在科學上居功至偉。
綜合上述分析,我得出自己對李約瑟謎題的回答:科學革命既不是古希臘公理體系的邏輯演繹結果,也不是蘋果砸在牛頓頭上產生的靈機一動,更不是康德仰望星空時純粹理性批判的產物。近代科學從誕生的第一天起,就是為軍備競賽、國家爭雄、全球資源掠奪和提高軍事武器效率等社會需求服務的。
中國沒有產生近代科學是因為中國自從大一統以後,嚴重缺乏參與國際商業競爭和軍備競賽的國家意志,和由此導致的科學家選拔機制與“困而知之”壓力的缺乏。哲學家羅素在《中國問題》一書中説過,崇尚藝術、道德和“琴棋書畫”而對戰爭與武力不感興趣,是中華文明的典型特徵。這個特徵必然導致中華文明無法應對遵循叢林法則和崇尚武力征服的西方文明以及變本加厲模仿這種西方文明的日本文明。
三、形成“科學—技術—商業”循環加速器
基於這樣的歷史分析,就能使我們更好地回答中國如何開創自己的科學革命時代:中國只有勇敢地打開國門、投身於大國競爭和對星辰大海的追求,回答新時代從實踐中向中國科學家提出的重大問題,堅韌不拔地形成自己的“科學-技術-商業”循環加速器,才能以舉國傾城的頂級壓力倒逼中國知識創新體系和高校人才選拔-培養制度的建設,才能為中國的科技發展、產業升級、文明覆興帶來巨大的社會推動力量。
我認為,這才是考察“科學革命密碼”的時代意義:揭穿一切關於科學革命的“言必稱希臘”和“言必稱基督教”這樣的神話,要認識到近代歐洲文明的基因密碼:不在國家競爭中崛起,就在國家競爭中滅亡。今天的美國恰好是在忠實地踐行這一西方文明的傳統邏輯,將科學作為大國競爭的尖端武器───恰因為科學的巨大“功利主義”價值,尤其是軍事與商業價值。
(本文根據文一教授直播內容整理而成,內容有刪節)