浅谈科学史及对中国科学发展的思考一、科学史简介狭义来讲，科学观是指人类对科学基本的、总体的看法。

把科学作为探究和反思的对象，并提出各种各样的看法，形成对科学的认识观。

而广义的科学观是指人类将实践规律或方法提升到科学的境界，去除客观对环境表面的错误认识，以理性的态度对待自然界。

我们从小就进行科学的教育，学习语言和科学，通过动手做实验跟着老师一起探索自然的奥秘，了解了自己、他人和这个神秘的世界。

在潜移默化中，我们慢慢有了自己对科学的认识，形成了自己的科学观。

1、古代科学从久远的远古时代，人类已经开始利用自然、学习改造自然，形成古代科学技术萌芽。

璀璨的四大文明古国。

在公元五世纪之前，以古希腊为代表的西方文化和以中国为中心的东方文化可以说各领风骚，古希腊的文化包括数学、哲学承受于埃及、巴比伦、波斯这些远古文明。

他们最早的哲人泰勒斯和毕达哥拉斯相传到过埃及和巴比伦学习。

古希腊哲学追求公平、理性和抽象思维。

同时哲学家又是很好的科学家，欧氏几何、勾股定理、地心说等一系列科学成就。

中国春秋战国时代也是百家争鸣、群星荟萃的时代，涌出了一批杰出的哲学家和实干家。

墨家的墨子就是一个汇集了中国文明的实干家、发明家和哲学家，道家的炼丹开启了化学的发展等。

公元五世纪到十五世纪，西方进入科技史和文化史上的千年黑暗（欧洲中世纪），很多学者指出，其中最主要的原因是科学与宗教的冲突。

尤其是保守教士对于哲学和科学的攻击，不断在间接、微妙而广泛得多的层面发生作用，其后果是自然哲学始终受到压制，科学技术的发展受到很大程度的抑制。

而中世纪的中国，一枝独秀。

在这千年里，中国文化收获了璀璨的成就，对自然的认识上形成了独特而有价值的东西，如四大发明、中医学、农学、炼丹术为代表的化学、瓷器制造、数学、天文学等一系列重大创造。

2、近代科学严格意义上来说，科学史的开端是在公元十五世纪左右（西方文艺复兴时期和中国明清朝代）。

而从这个年代开始，创造了千年灿烂文化的东方文化一蹶不振，而以欧洲为首的西方文化异军突起。

科学第一次开始脱离宗教，人们开始用客观的眼光去认识自然和了解科学。

这个伟大的时代被恩格斯成为“需要巨人并产生巨人的时代，他们一手拿着笔一手拿着剑或两手并用。

”这个时代，群星灿烂：①尼古拉·哥白尼提出了日心说，并经过长年的观察和计算完成了伟大著作《天球运行论》。

哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观，这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。

哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。

他用毕生的精力去研究天文学，为后世留下了宝贵的遗产。

②伽利略是欧洲文艺复兴时期意大利伟大的物理学家、天文学家、哲学家，近代实验科学的先驱者。

其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测，以及支持哥白尼的日心说。

当时，人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。

今天，史蒂芬·霍金说，“自然科学的诞生要归功于伽利略，他这方面的功劳大概无人能及。

”③弗朗西斯·培根，英国文艺复兴时期最重要的散作家、哲学家。

他不但在文学、哲学上多有建树，在自然科学领域里，也取得了重大成就。

他继承了古代唯物主义传统，承认自然界是物质的，认为构成一切事物的最小单位是真正的分子，即事物的简单性质，它是有限的不变的。

千差万别的事物都是由它的不同排列和组合构成的。

运动是物质固有的最重要的特性，运动是有规律的，其形式是多样的。

他称事物运动的规律和规定性为形式。

科学的任务就是发现形式，从而获得行动上的自由，以便征服自然。

提出“知识就是力量”的口号。

培根是一位经历了诸多磨难的贵族子弟，复杂多变的生活经历丰富了他的阅历，随之而来的，他的思想成熟，言论深邃，富含哲理。

他的整个世界观是现世的而不是宗教的（虽然他坚信上帝）。

被马克思称为“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖”。

④开普勒是德国著名的天体物理学家、数学家、哲学家。

他首先把力学的概念引进天文学，他还是现代光学的奠基人，制作了著名的开普勒望远镜。

他发现了行星运动三大定律，为哥白尼创立的“太阳中心说”提供了最为有力的证据。

他被后世誉为“天空的立法者”。

开普勒定律对行星绕太阳运动做了一个基本完整、正确的描述，解决了天文学的一个基本问题。

这个问题的答案曾使甚至象哥白尼、伽利略这样的天才都感到迷惑不解。

当时开普勒没能说明按其规律在轨道上运行的原因，到17世纪后期才由艾萨克·牛顿阐明清楚。

开普勒对此运动性质的研究，我们可以看到万有引力定律已见雏形。

开普勒在万有引力的证明中已经证到：如果行星的轨迹是圆形，则符合万有引力定律。

而如果轨道是椭圆形，开普勒并未证明出来。

牛顿后来用很复杂的微积分和几何方法证出。

⑤萨克·牛顿是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。

他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。

这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。

他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命。

在力学上，牛顿阐明了动量角动量守恒之原理。

在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。

他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。

在数学上，牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。

他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究作出了贡献。

在2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。

⑥卡尔·冯·林奈，瑞典博物学家，动植物双名命名法的创立者，现代生物学分类的奠基人，“现代生态学之父”。

17世纪后，随着科学技术的发展，博物学家搜集到大量的动物。

植物和化石等标本。

在1600年，人们知道了约6000种植物，而仅仅过去了100年，植物学家又发现了12000个新种。

到了18世纪，对生物物种进行科学的分类变得亟为迫切。

林奈正是生活在这一科学发展新时期的一位杰出的代表。

林奈在生物学中的最主要的成果是建立了人为分类体系和双名制命名法。

在他看来："知识的第一步，就是要了解事物本身。

这意味着对客观事物要具有确切的理解；通过有条理的分类和确切的命名，我们可以区分开认识客观物体……分类和命名是科学的基础。

"《自然系统》一书是林奈人为分类体系的代表作。

林奈的植物分类方法和双名制被各国生物学家所接受，植物王国的混乱局面也因此被他调理得井然有序。

他的工作促进了植物学的发展，林奈是近代植物分类学的奠基人，他的分类法直至19世纪才被自然分类法代替。

⑦拉马克，法国博物学家。

生物学伟大的奠基人之一，生物学一词是他发明的，最先提出生物进化的学说，是进化论的倡导者和先驱。

他还是一个分类学家，林奈的继承人。

主要著作有《法国全境植物志》、《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》等。

⑧查尔斯·罗伯特·达尔文，英国生物学家，进化论的奠基人。

曾乘贝格尔号舰作了历时5年的环球航行，对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。

出版《物种起源》这一划时代的著作，提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。

除了生物学外，他的理论对人类学、心理学、哲学的发展都有不容忽视的影响。

恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一。

3、现代科学公元十九世纪到二十世纪初，近代科学开始向现代科学转型，经济世界被瓜分完毕，经济全球化开始。

以伦琴（X-光）射线、天然放射性物质及电子的发现（三大发现）为标志，意味着现代科学的兴起。

代表人物：爱因斯坦①X射线是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。

X射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为（20～0.06）×10-8厘米之间。

伦琴射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。

这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应。

一般来说，较大之原子有较大机会吸收X射线光子。

人体软组织由较细之原子组成而骨头含较多钙离子，所以骨头较软组织吸引较多X射线。

故此，X射线可以用作检查人体结构。

②天然放射性是指天然存在的放射性同位素，能自发地放射出射线的属性。

不同的天然放射性一般有不同的衰变模式：常见衰变模式有α衰变、β衰变、γ衰变、电子捕获、中子衰变、自发裂变（又称自发分裂）等。

衰变时放出的能量称为衰变能量。

③1897年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆逊重做了赫兹的实验。

使用真空度更高的真空管和更强的电场，他观察出负极射线的偏转，并计算出负级射线粒子（电子）的质量-电荷比例，因此获得了1906年的诺贝尔物理学奖。

汤姆逊采用1891年乔治·斯托尼所起的名字——电子来称呼这种粒子。

至此，电子作为人类发现的第一个亚原子粒子和打开原子世界的大门被汤姆孙发现了。

4、当代科学上世纪中叶，科学彻底改变了自己的结构方法，科学不再是一个学科的问题、多学科、多专业之间共同交叉、综合完成。

控制论、系统论和信息论三大学科的建立标志着小科学发展成为大科学。

二、对中国科学发展的思考1、中国现代科学的没落——“李约瑟之谜”在公元十五世纪左右，中国文化渐渐没落，中国科学一蹶不振，那每个人心中都会提出这样的疑问：长达千年时间里科技遥遥领先的以中国为代表的东方文化为什么在公元十五世纪之后为什么就一蹶不振呢？——这就是“李约瑟之谜”。

李约瑟本人也曾试图对他提出的问题做出回答。

他将问题的答案归结为两点，一是中国形成的官僚制度阻碍了科学技术的发展；二是治理水患的需要使中国形成了这样一种官僚制度。

李约瑟的答案显然难以使思考这一问题的学者感到满意。

1976年，美国经济学家肯尼斯·博尔丁将这一问题称为“李约瑟难题”，这一称呼很快被大陆学界广泛接受。

由于长时期内没有人能够令人信服地解答这一问题，所以有人将其称为“世纪难题”，还有人将其看做社会科学上的“歌德巴赫猜想”。

但有一个问题是值得提前讨论的，这就是应当致力于研究中国还是研究西欧的问题。

早就有人看到，既然近代科学技术并没有在中国产生，我们怎能去探讨没有出现过的事物的原因呢？于是，有见解的学者纷纷放弃了对中国的研究，而致力于探讨欧洲科技兴起的过程。

在这一批学者中，成就最大的要数香港中文大学的陈方正教授，他的巨著《继承与叛逆——现代科学为何出现于西方》详细介绍了西方的文化与科技，并阐述了为什么现代科学出现在西方。

他认为中西“科学”之差异在于：前者（“数学化”的科学体系的科学传统）为简约主义的，而后者（中国无数学化体系之传统科学）之传统为朴素主义的，两者同为“科学”而却是名同实异，走的是两种不同的发展道路。