遠古文明和自然科學的起源

遠古文明和自然科學的起源我們似乎已經(jīng)沒有必要再更多地去體味自然科學在遠古時代的迷惘和在整個中世紀的種種不愉快，也許那是人類認識史上必然會出現(xiàn)的時期。但是我們還是非常有必要把文藝復興之前自然科學中的輝煌點羅列一下，因為這種羅列的結(jié)果總會使我們驚嘆不已，甚至有時忍不住要懷疑其中的一些怎么可能是在那樣低下的生產(chǎn)力狀態(tài)下成功和實現(xiàn)的。處在世紀之交中的我們，如果有誰對那些已被發(fā)現(xiàn)或?qū)⒈话l(fā)現(xiàn)的遠古奇跡表現(xiàn)出絲毫藐視，就會立刻使自己陷入十分淺薄的尷尬境地一事實上，古人的許多天才思想和天才作品似乎至今也還沒有被人們真正理解透，更不用說那些還沒有被發(fā)現(xiàn)的和永遠消失了的思想和作品。遙遠的東方上一世紀的大生物學家達爾文（英1809—1882）曾經(jīng)斷言人類的誕生地在非洲，他的依據(jù)十分簡單：當時生存在非洲的兩種猿—大猩猩和黑猩猩—被認為是人類最近的親屬。一個多世紀以來，達爾文這一觀點受到過許多次沖擊。雖然一些多少帶有殖民主義傾向的人類學家們很是蔑視黑非洲，積極主張“多地區(qū)進化論”，但是到了八十年代后期，研究證明那是難以成立的理論。1998年，在南非舉行了一次國際會議，全世界資深生物學家和古人類學家在科學史上第一次聚會一堂?；镜挠^點是，1924年在南非博茨瓦納一個石灰場中發(fā)現(xiàn)的那個孩子的頭骨屬于距今250萬年以前的非洲巧人（Homohabilis）,那時人類剛從猿中分化出來，開始了在非洲大草原上最早的勞動和生活。巧人是最早使用和制作工具的人類。有些動物也有將身邊的東西做工具使用的行為（例如達爾文雀和黑猩猩，它們有時會使用樹葉和樹枝為自己做點什么），而巧人則使用有目的的打制了的工具，比如說石器，只有人才能制造這樣的工具（從這個意義上說，今天的電腦也不過是一種人類制造的工具）。50萬年前的北京猿人會制作一些有趣而精巧的新石器，火曾經(jīng)是他們最好的伙伴。目前有一種觀點認為，第一批現(xiàn)代人大約6—7萬年前出現(xiàn)在非洲撒哈拉以南，然后從那里一群群地遷移到其他大陸，替代了原來在那些地方的現(xiàn)代人以前的直立人。這時的人類開始了主動的意識和思維，他們的大腦漸漸由祖先的半升左右發(fā)展到一升左右，他們開始學會把原來簡單的石器組合成為復雜的工具，他們發(fā)明了弓箭，驚嘆于隱藏在其中的隱蔽的力量；他們比過去更加自由地駕馭了火，借助于火他們能夠在石器上鑿孔，甚至于他們學會運用火從某些礦石里去提取金屬；他們漸漸地燒制出了陶器；他們在世界各地的洞穴里、崖壁上留下了許多美麗的原始繪畫和符號，我們知道那不是為了留給我們今天去觀賞的，那是他們對于自己和對于自然世界的記錄、探索或者向往。一萬年前的一個春天，人類開始了播種，農(nóng)業(yè)出現(xiàn)了，很快地，宗教也跟著出現(xiàn)了，再過了一個歷史時期，古老的文明隨著城市的生長而出現(xiàn)在地平線上。在尼羅河流域出現(xiàn)的古埃及文明大約興起于距今五千年之前；與此同時，在今日伊拉克境內(nèi)，在幼發(fā)拉底河流域，出現(xiàn)了具有高度文明的美索不達米亞文明，產(chǎn)生了偉大的古巴比倫人；再往東，稍晚，存在著神秘的古印度文化，肥沃的印度河流域是古印度文明的產(chǎn)床和搖籃；翻過天下最高的珠穆朗瑪群峰往東，就是我們偉大祖國的古文化，至少在七千年前，黃河、長江流域已經(jīng)出現(xiàn)了以農(nóng)耕為主的華夏民族了。世界四大古文明的出現(xiàn)都是在幾條偉大的母親河流域之內(nèi)，難怪被西方稱為第一個哲學家的泰勒斯（約公元前624—547）以“萬物源于水”這句唯一的傳世之話成為了哲學和科學的鼻祖。四大古文明似乎有許多相似的地方，除了前面說的在出現(xiàn)的歷史時期很接近、出現(xiàn)的地域很相似以外，對于自然界的認識程度似乎也有許多相似之處。首先是對于天文學的好奇、追求和一批天才的發(fā)現(xiàn)，埃及人創(chuàng)造了人類歷史上最早的太陽歷，六千年前的他們就把一年定為365天，并且把尼羅河泛濫的那一天定為一年的第一天，古埃及人識得許多天上的星座，古老的墓棺上有他們留下的星圖，大犬座的天狼星被古埃及人稱為“西里烏斯”星，即“燒焦了的星”，它的出現(xiàn)意味著尼羅河水泛濫的的開始；古巴比倫人在天文學上的進步甚至比古埃及人還要巨大，他們?yōu)辄S道十二宮所命名的符號一直沿用至今，他們將一小時分成60分、一分分為60秒、一周分為7天的方法也沿用到了今天。公元前二千年，巴比倫人已經(jīng)注意到金星位置的八年五次周期，他們的宇宙模型是一個密封的箱子，大地像一個地板。相對而言，古印度的天文成就就顯得比較平淡，這也許與其漫長時期的多部落多民族和那種神秘的宗教氣氛有關，但他們也出現(xiàn)過大天文學家，出現(xiàn)過歷法，出現(xiàn)過對于黃道的研究，而且我們說的只是至今為止人類對于古印度文明的了解，今后的人們或許對這個古老大陸的古文明會有更多的了解；中國的古人對天文現(xiàn)象做過大量的觀察和記錄，《春秋》《左傳》中從公元前722年到481年，記錄下37次日食，公元前613年的哈雷彗星記錄是世界上最早的，中國的甲骨文字上記錄了日食、月食和新星，并且反映出4000年前的中國人已經(jīng)用干支在記日。在數(shù)學方面，東方的古文明也給古老的人類文明帶來過巨大的成就。四大文明都有獨自的記數(shù)系統(tǒng)，都有了初步的幾何知識，其中特別值得提到的是古印度人和古巴比倫人。古印度人精于實數(shù)運算，他們在七世紀給出了正負數(shù)四則運算的正確法則，十二世紀時了解到正負數(shù)的平方和和平方根，并且直接計算無理數(shù)。印度人較早用符號表示算術(shù)運算，他們可能是現(xiàn)代算術(shù)算式的發(fā)明者，不但算出了圓周率、引進了負數(shù)和無理數(shù)運算，能夠處理二次方程的求根問題，他們還在公元五世紀初創(chuàng)造了零的概念和數(shù)字符號0，這對于數(shù)學是很大的貢獻。近代的人們面對著出土的古巴比倫泥版發(fā)呆，這兩百多塊公元前2000年就存在了的東西竟然象是各種數(shù)表，包括乘法表、倒數(shù)表、平方表、立方表，甚至還有的似乎是指數(shù)表，可以想到當時的巴比倫人能夠比較廣泛地應用算術(shù)知識。和巴比倫人相比，古代埃及人的數(shù)學能力似乎在幾何方面顯得更加突出，他們能夠求出三角形和梯形的面積，能夠算出棱柱的體積，傳世至今的埃及古建筑似乎可以為此作一個實證。其次，這些古文明在醫(yī)學、建筑學、農(nóng)業(yè)、鑄造業(yè)等方面也有驚人的傳世之作。古埃及人因為宗教需要而精心制作了領袖人物的木乃伊，由此增長了他們的解剖知識，不但如此，在對金字塔附近20余座工匠墓穴的發(fā)掘和研究表明，4500年前在埃及，有一個普通工匠接受過腦瘤切除手術(shù)，另一個則在腿截肢后存活過14年，那時的埃及能夠進行復雜的醫(yī)療操作，甚至包括腦科手術(shù)和難產(chǎn)處理。古印度人在佛祖釋迦牟尼生活的年代（約2500年前）已經(jīng)有了醫(yī)科學校和專職醫(yī)生，印度醫(yī)學的發(fā)展因宗教的原因而漸漸形成了獨立的體系。在中國，商周時代生物學和醫(yī)學已經(jīng)出現(xiàn)，說它出現(xiàn)是因為那時人們的生物觀察和一些醫(yī)療可能已經(jīng)是比較系統(tǒng)化的了。商代殷墓中的蠶絹證明公元前12世紀的中國人已在開始養(yǎng)蠶織絹，《詩經(jīng)》上的動物、植物各有一、二百種，《周禮》上記載有專門的醫(yī)生和獸醫(yī)，還記下了常見的許多疾病。醫(yī)生則以2500年前的扁鵲為代表，他所總結(jié)出的切脈、望色、聞聲、問病四個方法一直用到今天，戰(zhàn)國晚期的醫(yī)學巨著《黃帝內(nèi)經(jīng)》是祖國醫(yī)學的奠基之作。相比之下，中國先民的宗教意識顯得較為淡薄，而印度則是最具宗教色彩的國度。這些都對于這些民族后來的發(fā)展特別是科學的發(fā)展發(fā)生了很大的影響。古文明中有許多至今未能完全破譯的謎，其中尤以眾所周知的埃及金字塔為著名，它象一個巨大的問號留給了后人，象一篇無頭無尾的文字傳遞著遙遠時代的某些信息，直到今天，我們對于古埃及的大金字塔，古巴比倫城巨大的規(guī)模和著名的空中花園，古中國的長城、都江堰浩大的工程運作等懷有巨大的崇敬之情和同樣巨大的未解之疑。東方古文明的燦爛一直閃耀在人類歷史的天空中。近代科學的先驅(qū)古老的文明終于在2800年前孕育出了人類文明史上的奇葩—古希臘文明和古希臘的科學精神。其1300年左右的興衰史大致可以分為兩個時期，即希臘時期（公元前8世紀到公元前4世紀）和希臘化時期（公元前4世紀到公元五世紀）。今天的人們在回視這可歌可泣的人類古文明時，在從整個現(xiàn)代科學的許多領域看到它的祖脈都源于那個偉大的時期的時候，都會禁不住對那些人類的先哲們表示由衷的敬仰和感激。按照希臘時期的代表人物亞里士多德的說法，燦爛的古代文明之花之所以開放在希臘，有三個條件：第一是驚異，第二是閑暇，第三是自由。恩格斯也說：“沒有奴隸制度就沒有希臘的藝術(shù)和科學?！蹦菚r的希臘地區(qū)，奴隸制已經(jīng)確立，經(jīng)濟活動空前活躍，商業(yè)、航海業(yè)、漁業(yè)的發(fā)達使人們有大量與多種文明接觸交流的機會；城邦民主制的獨特的政治體制更加助長了古希臘人的濃濃的文明氣氛，他們沒有不可抗拒的王朝統(tǒng)治，也沒有傳統(tǒng)文化的束縛，這就使他們中的相當一部分人具備了上述三個條件，加上希臘民族又有著熱愛自由、熱愛生活、天性樂觀、崇尚理性的民族傳統(tǒng)，于是，幾乎所有古文明肥沃的種子就在這一時空點上結(jié)出了碩果。希臘時期也可以發(fā)生在公元前五世紀中葉的希波戰(zhàn)爭為界而分為前后兩個時期，前期在科學史上占重要地位的人物是被西方尊稱為“科學之父”的泰勒斯和數(shù)學大師畢達哥拉斯（公元前580—前500）。泰勒斯和他的學生們形成了西方第一個“科學—哲學”學派—米利都學派，泰勒斯本人曾與著名的雅典執(zhí)政官梭倫一起被列入希臘“七賢”。米利都學派的哲學是宇宙論的，在他們的宇宙中，沒有希臘幾何范式的影響，也沒有什么不可超越的神的領地。在天文學上，他們最大的成就是在公元前584年預言了一次日食的發(fā)生，這在科學史上帶有極大的意義。由天文而研究宇宙，他們也達到了很高的、科學的、理性的思維境界，他們曾大膽提出過宇宙的形狀、萬物之源的問題以及自然界產(chǎn)生和運動的問題。在數(shù)學上，他們把埃及的測地術(shù)引進了希臘，并且發(fā)展成為一般性的抽象的幾何學；在物理領域，他們對琥珀摩擦而發(fā)電做了詳細的觀察，知道摩擦了的琥珀會吸引小的物體，他們對氣體熱脹冷縮性質(zhì)所做的實驗被稱為“第一次真正的科學實驗”。泰勒斯學派從自然出發(fā)研究自然的科學研究方式影響了數(shù)千年來的科學發(fā)展史。他們開創(chuàng)了在物質(zhì)世界中尋找物質(zhì)性本原的研究工作，認為萬物以水、火為原，創(chuàng)立了用元素組合說明世界的方式。沿著這條道路，后來，前五世紀時的恩培多克勒認為萬物是由火、水、土、氣四種以愛憎的原則組合而成的，德謨克利特（前460—前370）又進一步認為原子是不可再分的最小微粒，一切事物都是由原子的不同排列構(gòu)成的，他認為原子是永遠運動著的，運動的旋渦組成了世界和天體。直到今天，這些思想都極具智慧。與泰勒斯學派可以相提并論的是畢達哥拉斯學派。畢氏本人曾是泰勒斯的學生，他的主要貢獻在數(shù)學上，著名的“勾股定理”即畢達哥拉斯定理是由他的學派證明的。這個學派把數(shù)看作是萬物的本原和萬物存在的形式，顛倒了數(shù)和物的關系，例如認為10是一個完美無缺的數(shù)（1+2+3+4=10），所以行星一定會有十個。畢達哥拉斯為調(diào)節(jié)音調(diào)而探索琴弦長度比的數(shù)學思考頗具超前意識，由此還推論行星在宇宙中的軌道一定符合音樂的比例關系。畢達哥拉斯學派將數(shù)學劃分為算術(shù)，幾何，天文和音樂，并且在這幾個方面都有突破性的杰出貢獻傳給整個人類。古希臘人打開了人類對于數(shù)的興趣之門，幾千年來，關于數(shù)學的作用和神奇吸引了無數(shù)的人們。自然界中許許多多和數(shù)有關的現(xiàn)象迷惑著每一代年輕人和科學家們。希臘時期后期在科學史上的重要人物是蘇格拉底（前469—前399）、柏拉圖（前427—前347）和亞里士多德（前384—前322）。這是三位既有師承關系又各有極大獨立發(fā)展的古代科學家。蘇格拉底與其說是一位科學家，倒不如說是一位智者（他所處的時代正好和中國的老子大致相同）。他的學生柏拉圖是對西方文化有較大影響的唯心主義代表人物，他對實驗和觀察都持否定態(tài)度，他的主要功績在于使雅典的學術(shù)走向了系統(tǒng)化，當他盛年時在雅典西北開設了學園招生講學，柏拉圖也是畢達哥拉斯的積極追隨者，他把畢達哥拉斯學派的算術(shù)、天文、幾何、音樂等都作為哲學的預備課開設，甚至在學園門口立牌“不懂數(shù)學者不得入內(nèi)”，可見他認為哲學和數(shù)學的關系非常密切。他的學園一直存在了近一千年，這對于后世教育的影響也是很巨大的。柏拉圖最早的學生中出了古希臘最偉大的科學家亞里士多德，亞里士多德將前人零散的知識通過大量的著作進行了歸納和整理，和他的老師不同，亞氏不再走綜合型學者的道路，他是分類型的學者，倡導建立了各門具體的學科，他的著述分別涉及到哲學、邏輯學、天文學、氣象學、生物學、博物學、修辭學、文學、物理學、倫理學等等，在幾乎每一個自然科學領域都留下了他的權(quán)威性論著。亞里士多德是御醫(yī)的兒子，他對生物、人體都有興趣，注重觀察和實驗，據(jù)說還曾親自動手解剖過幾十種動物以至人的尸體，他的學說在科學史上能夠屹立兩千年之久，和他堅持科學地觀察和認識自然界有關。亞里士多德開始強調(diào)科學的思維方法，提出數(shù)學體系應當由盡可能少的公理、公設演繹出來，這在很大程度上影響了后來的歐幾里得。正是這些進步的要素，使亞里士多德成為古希臘最杰出的代表人物和古希臘科學的集大成者。當然，在今人看來，亞里士多德的一些論斷也曾經(jīng)成為禁錮科學發(fā)展的教條。其中最有影響的如：他是地心說的積極推動者；他認為天體運動是神的運動，是圓形而永恒的；他提出力是物體運動的原因、重物比輕物先落地等觀點長期為人們所接受。希臘化時期的劃時代人物亞歷山大大帝從13歲起就成為了亞里士多德的學生，他后來把帝國的疆土擴大到了歐亞大陸，這使埃及的亞歷山大里亞城成為了希臘化時期的科學中心。亞里士多德的另一位學生托勒密曾是這個城市的長官，他創(chuàng)造了這一時代輝煌一時的科學文化。但是后來，隨著羅馬帝國的日益衰落，隨著羅馬帝國人們對科學認識的某種偏見，古代科學的輝煌漸漸暗淡下來，人類科學史隨之進入了中世紀的漫漫長夜，這個過程大約用了700年（公元前3世紀到公元四世紀左右）。亞歷山大里亞時期最值得人類自豪的人物是歐幾里得（前335_前275）和阿基米德（前287—前212），當時的托勒密王朝在王宮附近修建有世界上最大的學院繆塞昂，包括了博物館、動物園、植物園、天文臺和實驗室，它的圖書館藏書達70多萬卷。當時幾乎所有的著名科學家都在亞歷山大里亞生活過。歐幾里得在此從事研究和講學，他總結(jié)了前人成果，重視和研究數(shù)的和諧和美麗，因而特別重視幾何學，他的《幾何原本》一書集中了當時所知的大量幾何知識和證明，其內(nèi)容幾乎包括了今日初等幾何的全部知識。他首創(chuàng)了組織理論體系的方法——公理化方法，從5個公設和5個公理出發(fā)，推出了13篇467個幾何命題，涵蓋了當時的全部幾何體系，形成了整個理論的嚴密性和不可動搖性。這種理論思想經(jīng)過文藝復興時期笛卡爾的提倡，又覆蓋到了其他自然科學領域。古希臘人追求理性的完美和邏輯的嚴密在當時成為了一種時尚。據(jù)說當時有一位國王對那部厚達十二卷的巨著感到吃驚，希望能學得簡單些，而他的家庭教師的回答則是斬釘截鐵的：“幾何學沒有王道，即使是國王，也應該是從最初一步一步地學起。”歐氏是現(xiàn)代幾何學的鼻祖，世界上沒有一本科學書籍比得上《幾何原本》的影響，它的手抄本流傳了1800年，從十五世紀末到十九世紀末用各種文字出版了一千版以上。阿基米德是歐幾里得學生柯農(nóng)的學生，他在數(shù)學上的成就在當時就和歐幾里得齊名，據(jù)說也可以和后來的牛頓、高斯相比。阿基米德使算術(shù)和代數(shù)成為數(shù)學中的獨立學科，但是據(jù)說阿基米德自己以幾何學家為自豪，依照他的遺言所建的墓雕刻著精彩的幾何圖形，是一個完全與圓柱內(nèi)接的球，圓柱的體積是球的一倍半，人們猜測他是運用他研究得最透的杠桿平衡原理，發(fā)現(xiàn)了2比3的平衡支點，這是阿基米德引以自豪的命題，也是他將理論與技術(shù)結(jié)合的精彩之作。在物理領域，阿基米德留下了膾炙人口的故事。例如關于杠桿原理，他說過“給我支點，我可以撬起地球”，關于浮力定律發(fā)明過程的傳說更是千古傳頌。阿基米德也是偉大的實驗物理學家，他曾經(jīng)發(fā)明過許多器械，據(jù)說其中一些直接運用于保衛(wèi)他的祖國。1998年，一卷被烤變了色的、散發(fā)著霉臭氣味的千年藏書以200萬美元在紐約成交，據(jù)說這是兩本阿基米德重要數(shù)學著作的最早版本，是專家運用計算機軟件程序處理后的原文字跡。阿基米德在《機械定理方法論》一書中提出的一些研究思想與現(xiàn)代微積分學有著驚人的相似，而在《論浮體》中阿基米德則論述了他發(fā)現(xiàn)的浮力定律。在那個時期的稍后，比較著名的科學家要算普林尼（公元23－79）、托勒密（約生活在2世紀中葉）和蓋倫（約129－200）。普林尼寫了一部37卷的《博物志》，內(nèi)容非常廣泛，涉及到宇宙元素、地理、各種動物和植物、各種栽培技術(shù)、各種藥物、礦物和冶金術(shù)等等，據(jù)說他是在整理了2000卷前人書籍的基礎上才寫下這部實用百科全書的，可惜的是，他的強烈的好奇心最終竟導致了他在親眼觀察火山噴發(fā)時被維蘇威火山的瓦斯窒息而死。古希臘人在天文上的追求常常實際上是在圓自己數(shù)學理念的美夢，畢達哥拉斯對于圓崇拜得五體投地，堅信宇宙和所有的天體理所當然是圓球形的，天體是依照圓形軌道勻速運動的。這些思想在天文學家托勒密的《天文學大成》一書中有了系統(tǒng)的表述。托勒密建立的“地心說”理論，是人類認識太陽系的非常重要的一步，有很精彩的內(nèi)核，比如認定行星是球體，無須靠什么東西支撐，這個思想在當時是了不起的結(jié)論；又比如用模型的方法、數(shù)學的方法去研究天體間的規(guī)律，他的“本輪－均輪”模型達到過相當完善的地步。托勒密的地心說結(jié)論統(tǒng)治了西方一千多年。與托勒密同時的，是精力充沛的醫(yī)學家蓋倫，他是一個卓越的觀察家，解剖過大量的動物，據(jù)說也作過人體解剖。蓋倫總結(jié)了自己的觀察和實驗的知識，形成了古代醫(yī)學。他的許多觀點也延續(xù)了一千多年。這些大約是羅馬時期最值得稱道的事情了。但整個羅馬時期科學的進步并不顯得很突出。與此相反，羅馬時期技術(shù)卻得到極大的發(fā)展。羅馬時代是一個相對于希臘更為開放的時代，在不斷擴大領土的同時，羅馬帝國的道路網(wǎng)長達76000公里，其中一些運用混凝土筑路技術(shù)修建的道路后來使用了一千年以上，羅馬時代修建的城市給水設備和許多軍事技術(shù)成果也十分突出，連年不斷的戰(zhàn)爭使羅馬人崇尚武力，發(fā)展運動，這些也都深深地影響了后來的世界。希臘時期在許多方面也還有值得圈點的地方。比如在生理學方面，公元前六世紀的阿爾克梅翁是早期人物，他開始了解剖，知道了腦是思維的器官，前五世紀，希臘人認識到心臟是血液流動的中心。希波克拉底是希臘醫(yī)學的創(chuàng)立人，他認為人和其它事物一樣由土、氣、火、水組成，不同的組合決定了人不同的性格。1998年9月，在地中海3000英尺的大海深處發(fā)現(xiàn)了腓尼基沉船。腓尼基是古代歐洲最強大的貿(mào)易國，公元前一世紀在同羅馬的戰(zhàn)爭中被毀滅。在這條大約沉睡了2500年的沉船上，有很多用來運輸葡萄酒、橄欖油和蜂蜜的泥罐，非常生動地再現(xiàn)了古希臘繁榮的貿(mào)易往來。又比如，幾乎所有的人都以一睹希臘－羅馬的藝術(shù)為榮幸，那些建筑，那些神殿，柱子挺拔有力，山墻雕刻豐富，雕塑造型豐滿，人物線條精美，整體環(huán)境協(xié)調(diào)，是人類偉大的藝術(shù)遺產(chǎn)。古代科學史上值得后人感嘆的事是，希臘時期涌現(xiàn)過大量的思想家，學術(shù)思想空前活躍，思維達到了相當高的水平，但是使人驚異的是在技術(shù)史上卻幾乎是一片空白，科學之苗未能在技術(shù)廣闊的土壤里扎根，所以希臘一旦被羅馬征服，輝煌的科學史隨之煙滅；羅馬人又一反希臘人的性格，他們專注于政治、軍事、建筑等等，特別是屹立至今的古羅馬建筑叫人驚嘆不已，可是他們在科學上卻少有興趣和熱情，因而也就少有建樹。這真是值得我們今天思考的問題。當然，偉大的古希臘和古羅馬所共同創(chuàng)造和發(fā)揚的科學思辨、渴求真理、藐視功利、嚴密邏輯、注重觀察等等優(yōu)秀的傳統(tǒng)和科學精神，已經(jīng)成為了近代科學文明的基石，這是他們對于人類歷史最大的奉獻。古代技術(shù)現(xiàn)在人們認為，科學和技術(shù)（我們也常常將之稱為科技）是又有區(qū)別又有聯(lián)系的?？茖W是人類對客觀世界的認識，是反映客觀事實和規(guī)律的知識體系。隨著社會的發(fā)展，近代，科學也成了一項反映其自身知識體系相關活動的事業(yè)。技術(shù)被認為是有目的的，是要靠社會協(xié)作完成的，有其自身的一定知識體系。18世紀末，法國的狄德羅把技術(shù)列入《百科全書》，指出：技術(shù)是“為某一目的共同協(xié)作組成的各種工具和規(guī)律體系”。一般而言，科學回答“是什么”“為什么”的問題，技術(shù)回答“做什么”“怎樣做”的問題。科學是發(fā)現(xiàn)，技術(shù)是發(fā)明?？茖W是創(chuàng)造知識體系，技術(shù)是運用這些體系于現(xiàn)實。但是，科學和技術(shù)又是相輔而成的。實驗作為一種技術(shù)始終是科學的一部分，而科學在轉(zhuǎn)化為技術(shù)的過程中，也常常會不斷地完善自己，許多科學是在技術(shù)領域發(fā)現(xiàn)問題而得到發(fā)展的。到了今天，可以說科學技術(shù)的界限越來越不明顯，兩者之間的互相依賴較之過去更為緊密了，因此，人們已有足夠的認識去重視科技，主動把它放在推動社會生產(chǎn)諸因素中最前列的因素之一。人類曾經(jīng)在幾千年內(nèi)沒有意識到科學和技術(shù)的結(jié)合對社會生產(chǎn)可以產(chǎn)生多么巨大的動力，所以，在那個時候，技術(shù)在某種程度上是相對獨立在發(fā)展，也對社會產(chǎn)生了一定的影響，但顯得比較緩慢。最早的技術(shù)可以考慮到舊石器時代，加工石料是最早的技術(shù)。新石器時代，鉆木取火是人類一次大的技術(shù)發(fā)明；馴養(yǎng)動物也表明了那時農(nóng)牧業(yè)技術(shù)的水平。當古代的幾大文明出現(xiàn)的時期，技術(shù)出現(xiàn)了一次輝煌。城市建筑技術(shù)，冶鐵技術(shù)，陶器制造，水利設施，觀測星云的技術(shù)，制船技術(shù)等等，都有了非常迅猛的發(fā)展。古希臘人很注重技術(shù)的發(fā)展，希臘和羅馬的建筑風格成為了幾千年來西方建筑的典范。阿基米德不但是著名的物理理論學者，也是偉大的技術(shù)發(fā)明者。據(jù)說，他發(fā)明的提水裝置直到本世紀還有人在使用。在保衛(wèi)自己國家的戰(zhàn)斗中，阿基米德發(fā)明了投石機、大吊車和火鏡等軍事武器。中國的青銅冶鑄技術(shù)和生鐵、鑄鐵的冶煉技術(shù)是當時世界上最先進的技術(shù)。我國在春秋中期就發(fā)明了生鐵冶煉技術(shù)，稍后出現(xiàn)了鑄鐵工具。1965年，在湖北出土了越王勾踐劍，經(jīng)過現(xiàn)代高科技分析，表明我國在戰(zhàn)國時期就有過使青銅器表面發(fā)黑的硫化處理技術(shù)，距今2500年，是世界歷史上最早使用這一處理技術(shù)的國度。我國古代的三大鑄造技術(shù)：泥范、鐵范和熔模鑄造，到了漢代已經(jīng)是非常成熟的了。東方技術(shù)文明和古希臘技術(shù)文明成為了人類技術(shù)史上最早的光明。在歐洲中世紀漫長的挫折中，中國仍以穩(wěn)定的步伐在前進，中國獨特的技術(shù)發(fā)展代表了整個世界技術(shù)的發(fā)展。中國的科技從秦漢時期以來就領先于世界，中國是最早的世界技術(shù)革命的中心，時代集中在漢代、唐代和宋代。中國古代值得我們引以自豪的技術(shù)是燦爛的、無與倫比的。在機械制造方面，秦漢時期的齒輪車，西漢的指南車、記里鼓車都是復雜的齒輪系統(tǒng)。其它，如古代的織布機、龍骨水車、地動儀、秦陵銅車馬等都顯示了超群的技藝。漢代發(fā)明的鼓風技術(shù)，比歐洲早了1200年，宋代發(fā)明的活塞式風箱到十五世紀才傳到歐洲。我國漢代已經(jīng)懂得開采煤、石油和天然氣，戰(zhàn)國時期李冰組織過人工深井取鹵水煮鹽，到了宋代已經(jīng)有用鉆頭打成的幾十丈的深井了。我國古代有發(fā)達的紡織技術(shù)，早在五千年前就有了絲織品，絲織技術(shù)達到非常精美的地步，中國絲綢經(jīng)過“絲綢之路”通往羅馬，被奉為至寶，這大約是公元初年的事情。元代時有了水力驅(qū)動的大型紡車。中國的瓷器技術(shù)在唐代出現(xiàn)了“唐三彩”，此后發(fā)展數(shù)百年，較歐洲早了近千年。印刷術(shù)的發(fā)明對于人類文化的發(fā)展具有重要的意義，我國在隋代就有了雕版印刷。本世紀初在敦煌發(fā)現(xiàn)的唐代《金剛經(jīng)》是世界上現(xiàn)在最早的有明確日期記載的印刷物。北宋的布衣畢升發(fā)明了膠泥活字印刷，到元代演變?yōu)槟净钭?，從此活字印刷就流傳到了海?nèi)外。中國有強大的造船業(yè)，東漢時造的樓船已有十層之高了。鄭和(1371—1435)下西洋的寶船是當時世界上最先進的船型，遠非同時代歐洲哥倫布等人的船可比。到隋唐時期，馬克思稱為中世紀五大發(fā)明的指南針、火藥、印刷術(shù)、水磨、鐘表都已經(jīng)有了。我國的古建筑有自己獨特的風格，秦代完成的萬里長城、唐代的長安城和明清的北京城，是我國古代都市、園林和建筑高超水平的象征。同樣流傳至今的許許多多的古代橋梁和遍布全國的歷代古塔和寺宇，是我們今天仍然可以隨手可觸的建筑遺跡。而世界上最優(yōu)秀的水利工程都江堰和世界上開鑿最早、規(guī)模最大、里程最長的南北大運河，直到今天還在造福于中國的老百姓。在今天長江的涪陵段，有聞名于世的古代水文站，在長1600米寬25米的白鶴梁石上，從唐代至今記錄了1200年來72個枯水年份的水位，是難得的古代水文資料。從長城、都江堰、阿房宮、趙州橋，直到15世紀修建于北京的紫禁城建筑群，代表了壯麗輝煌的古中國技術(shù)結(jié)晶。當然，我們也知道，也正是在紅墻黃瓦所封閉的那個時代，中國的科技優(yōu)勢就迅速地暗淡下來了。在中國漫長的技術(shù)發(fā)展歷史上，涌現(xiàn)出無數(shù)杰出的科技人物，他們像參天的大樹一樣組成了我們祖國茂密的森林。魯班是公元前5世紀的人，他在土木工程方面有很高的技藝，還發(fā)明過許多機械裝置，例如攻城的云梯、鎖和鑰匙、以及農(nóng)業(yè)勞動中用的磨，碾，鏟子等等。魯班是我國古代技藝高超的工匠的化身。戰(zhàn)國時期的蜀守李冰是水利工程的大家，都江堰水利工程設計的科學性、合理性、有效性和協(xié)調(diào)性，直到今天都使世界水利界深受教益。李冰還規(guī)劃和建設了成都，領導人民鑿井煮鹽、栽桑養(yǎng)蠶，完成了四川由水患深重到向天府之國的跨越，可見他也是一位系統(tǒng)管理學方面和城市建設方面的大家。在漢代，張騫和班固是我國地理學方面早期的探險家，他們留下的大量資料成為我們今天寶貴的財富。漢代的張衡不但是天文學方面的大家，也在地震學、機械技術(shù)、數(shù)學乃至文學藝術(shù)等許多領域卓有建樹，他發(fā)明了用來演示天球星象運動的渾天儀，他發(fā)明的地動儀能夠測到數(shù)千里外的地震(在國外，達到這一水平是19世紀的事情)，他又是個文學家，用十年寫就的“二京賦”文辭優(yōu)美，膾炙人口，他的“思玄賦”簡直可以說是一首科學幻想詩歌。一千年前宋代的沈括也是一位了不起的人物，他的《夢溪筆談》中有許多關于科技的記載，是一部珍貴的科學典籍。在天文方面，沈括提出了新的科學的歷法，改進了傳統(tǒng)的天文觀測儀器；在物理方面，他作過很多實驗，內(nèi)容十分廣泛，形式十分生動，結(jié)論也是正確和超前的；在地學方面，他對祖國好幾個大山脈的成因提出了見解，為國家繪制了地圖；在醫(yī)學上，他對藥物學傾注了許多心血，糾正了不少以往的錯誤。沈括在社會科學和人文科學上都有重大成就，是一位百科全書式的學者。在中國悠久的歷史中，這樣的偉大人物有許多。只是到了近代，歐洲的人才開始了解中華民族的優(yōu)秀科學文化傳統(tǒng)，吃驚之余，有識之士深感有介紹和交流的必要。當然，這種介紹的過程也是艱難的，尤其是在思維方式上，正如當年西