论古代科技发展对世界科技文化的影响

论古代科技发展对世界

科技文化的影响

Revised at 2 pm on December 25, 2020.

论中国古代科技发展对世界科技文化的影响

张竣源

（金融学院，金融五班，学号：

摘 要：中国古代的科学技术与文化长期领先世界，独具魅力，对人类历史

文明产生过积极的作用。英国学者李约瑟更是以毕生精力研究中国科技史，发现“人类历史上一些很基本的技术，正是从这块土地上生长起来的”， 因此，中国古代科学技术与西方近代科学技术不是单纯的“先进”与“落后”的对比关系，而是承先启后的关系。西方近代科学技术是对中国古代科学技术的继承与发展。 关键词：古代 科学技术 科技发展

中国古代科技发明灿若星辰，对中国和世界科技发展的贡献巨大。世界着名科技史家李约瑟博士曾经列举了中国传入西方的26项技术，为什么是26项呢，全国政协委员，北京市科协副主席，中国科技馆研究员，中国科学院理学博士，博士生导师王渝生说，那是因为李约瑟用完了从A到Z排序的26个字母，所以是26项技术；美国学者坦普尔在《中国发明与发现的国度》一书中详细描述了\"中国领先于世界\"、\"西方受惠于中国\"的中国古代100项技术发明。王渝生先生说，在造纸术、指南针、火药、活字印刷术四大发明，中医中药、10进位值制、赤道坐标系、雕版印刷术新四大发明之外，瓷器、丝绸、金属冶铸、深耕细作等影响世界科技发展的中国古代发明还可以列举出许多，他们与四大发明、新四大发明具有同样的意义。这里我从四个方面阐述中国古代科学技术对近代科技的影响

一、我国古代四大发明对世界文明的深远影响

作为英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖的弗朗西斯.培根，在谈到中国古代文明时，情不自禁地赞叹道：”我们应该观察各种发明的威力、效能和后果。最显着的例子便是印刷术、火药和指南针。这三种东西曾经改变了整个世界事物的面貌和状态，第一种在文学上，第二种在战争上，第三种在航海上，由此又产生了无数的变化，这种变化是这样的大，以致没有一个帝国，没有一个教派，没有一个赫赫有名的人物，能比这三种机械发明在人类的事业中产生更大的力量和影响“。在后来的几个世纪中，欧洲人获得了比培根时代多得多的关于中国的知识。可是那些应该知道更多的人们，却没有对中国的发明作出应有的承认。白寿彝教授说：”过去，我们对于这样重要的历史问题，也说了，说的不够。比方在北京的历史博物馆，有一个通史展览，就把这四大发明放在一个不太重要的地位。其实我看，要从教育上讲，都应该有专门展览。很丰富啊！我们的四大发明，很有内容的。像这一类的事情，是我们对人类史上的贡献，是我们民族的骄傲”。中华民族是一个富有创造力的伟大民族。我国古代劳动人民的四大发明，对世界所作的伟大贡献是不可磨灭的，这在人类科学文化

史上留下了灿烂的一页，是我们伟大民族的骄傲和自豪，是我国成为历史文明古国的重要标志。

（一）指南针对世界文明的深远影响

我国的指南针大约是在公园十二世纪末到十三世纪初有海路传入阿拉伯，并于十字军东侵时由阿拉伯传入欧洲的。西方学者亚布说：“罗盘针是中国人最重要的发明，他放开我们的眼界，领导我们到世界主义。我们近代的世界观的形成，全靠深入异邦文化的精神。只有罗盘针的发明，才能够帮助我们到这种境界。希腊罗马的航行，只限于沿海，地中海那样一个小海，占据了四周的土地，人文主义者就以为这是世界帝国了“。可见指南针的传播及应用打破了欧洲中世纪的闭塞状态，导致了以后哥伦布对美洲大陆的发现和麦哲伦的环球航行。奠定了以后世界贸易以及手工业过渡到工场手工业的基础，而工厂手工业又是现代大工业的出发点。世界经济、文化发展的进程加快，指南针的传播是一个重要条件。

（二）造纸术和印刷术对世界文明的深远影响

我国造纸术向世界各地的传播，是分两个阶段进行的，首先是纸张或纸制品，其后是各国学习造纸术。

欧洲各国在没有传入中国店造纸术之前，是使用埃及纸草。用羊皮作为书写材料，价格昂贵，比我国古代的帛做书还要贵。

欧洲在中世纪漫长的时间里，昂贵的书籍不是一般百姓所奢望的，书写的材料限制了文化普及；由于抄书手誊，落后的抄书形式也限制了文化的传播；还有一些孤本、善本，多数是“用深红色的天鹅绒作为封面装订，并带有白银的搭扣”装潢起来，藏之于深宫寺院，只利于贵族和教会对文化的垄断。

中世纪欧洲这种传播文化的落后状况，同世界当时几个文明进程较快的地区相比形成了极其明显的差距。

印刷术也诞生于我国。在文艺复兴时期，欧洲文化史上有两件值得大书特书的事:一为大学的兴起和扩充，一为印刷术的开始广泛应用。而印刷术的应用在文教事业中起了一个革命的应用。

“纸源于中国，随后印刷术也逐渐发展起来，从此世界人们的净胜生活进入了充满活力的阶段。在没有纸和印刷术的时候，传授知识只能点点滴滴的进行，而现在都像开闸的洪水一样在广大的范围内迅速传播。在这种情况下。成千上万的思想家涌现出来。”英国学者威尔斯在所着《历史大纲》中。这样高度评价造纸术和印刷术对世界的巨大贡献乃是中肯的。

的确，造纸术和印刷术的发明和传播改变了当时欧洲只有僧侣才能读书和受高等教育的状况。对于人类文化的发展，以及各国之间文化交流所起的推动作用，是不可磨灭的。

（三）火药对近代科学的影响

中国的四大发明输入欧洲，对欧洲文艺复兴运动起到了临产催生的作用，为欧洲科学文化带来了黎明。13世纪末期，经过各种渠道，火药传到了西欧，西欧人将中国人发明的火药、火枪、火炮、火箭等武器，经过短暂的模仿之后，他们很快就将这些粗造的东西，变成更加精确、更有威力、更方便使用、更加准确有效的新式武器了。英国科技史学家沃尔夫在《历史上的科学》中说道：“中古时代和流传到西方的所有发明物中，是那最有毁灭性的火药对政治、经济和科学，都发生了最大的影响。”可见火药的西传对当时社会的方方面面影响有多大。

但曾经也有人把火药的最初发明归于阿拉伯人和希腊人，科学史家挖掘出强有力的证据，说明火药是起源于中国的。李约瑟认为：“火药开始于唐末，即九世纪。这是有了将木炭、硝石（硝酸钾） 和硫磺混合起来”的最初记载。这个时间大约是1044年，这比欧洲最早记载的任何火药方（1327或1265年），要早得多。

二、周易学说对近代计算机发展的影响

莱布尼兹是德国着名的数学家和哲学家，他对法国人帕斯卡设计的世界上第一台机械式数字计算机—— — 加法机很感兴趣，于是也开始了对计算机的研究。1667年，莱布尼兹在纽伦堡学习时已开始接触中国古典哲学中的易经图，如卫匡国在《中国上古史》中译着的伏羲六十四卦方位图、柏应理在《中国哲圣孔子》所译着的太极八卦次序图、八卦方位图。特别是与他有密切交往的德国奥斯根堡着名的神学家斯比塞尔所着的《中国文史评析》一书，其中对此已有较详细完整的介绍。事实上莱布尼兹在读到《中国文史评析》一书之前，就已通过斯比塞尔开始全面关注和了解中国文化。

1679年，他撰写了题为《二进算术》的论文，对二进制进行了充分的讨论，并建立了二进制的表示及运算。现代计算机运用的二进位制，虽然是莱布尼兹发明和创立的，但这种构思的灵感却是来自中国古老的有机论自然观，并且经过《周易》八卦的二进位制计算方法的确证其可行性，才促使他进一步完善二进位制的创立。

三、中国数学的基本概念与方法对西方近代数学的影响

数学的发展包括了两大主要活动：证明定理和创造算法。定理证明是希腊人首倡，后构成数学发展中演绎倾向的脊梁；算法创造昌盛于古代和中世纪的中国、印度，形成了数学发展中强烈的算法倾向。统观数学的历史将会发现，数学的发展并非总是演绎倾向独占鳌头。在数学史上，算法倾向与演绎倾向总是交替地取得主导地位。古代巴比伦和埃及式的原始算法时期，被希腊式的演绎几何所接替，而在中世纪，希腊数学衰落下去，算法倾向在中国、印度等东方国度繁荣起来；东方数学在文艺复兴前夕通过阿拉伯传播到欧洲，对近代数学兴起产生了深刻影响。事实上，作为近代数学诞生标志的解析几何与微积分，从思想方法的渊源看都不能说是演绎倾向而是算法倾向的产物。

从微积分的历史可以知道，微积分的产生是寻找解决一系列实际问题的普遍算法的结果。这些问题包括：决定物体的瞬时速度、求极大值与极小值、求曲线的切线、求物体的重心及引力、面积与体积计算等。从16世纪中开始的100多年间，许多大数学家都致力于获得解决这些问题的特殊算法。牛顿与莱布尼兹的功绩是在于将这些特殊的算法统一成两类基本运算——微分与积分，并进一步指出了它们的互逆关系。无论是牛顿的先驱者还是牛顿本人，他们所使用的算法都是不严格的，都没有完整的演绎推导。牛顿的流数术在逻辑上的瑕疵更是众所周知。对当时的学者来说，首要的是找到行之有效的算法，而不是算法的证明。这种倾向一直延续到18世纪。18世纪的数学家也往往不管微积分基础的困难而大胆前进。如泰勒公式，欧拉、伯努利甚至19世纪初傅里叶所发现的三角展开等，都是在很长时期内缺乏严格的证明。正如冯·诺伊曼指出的那样：没有一个数学家会把这一时期的发展看作是异端邪道；这个时期产生的数学成果被公认为第一流的。并且反过来，如果当时的数学家一定要在有了严密的演绎证明之后才承认新算法的合理性，那就不会有今天的微积分和整个分析大厦了。

现在再来看一看更早的解析几何的诞生。通常认为，笛卡儿发明解析几何的基本思想，是用代数方法来解几何问题。这同欧氏演绎方法已经大相径庭了。而事实上如果我们去阅读笛卡儿的原着，就会发现贯穿于其中的彻底的算法精神。《几何学》开宗明义就宣称：“我将毫不犹豫地在几何学中引进算术的术语，以便使自己变得更加聪明”。众所周知，笛卡儿的《几何学》是他的哲学着作《方法论》的附录。笛卡儿在他另一部生前未正式发表的哲学着作《指导思维的法则》(简称《法则》)中曾强烈批判了传统的主要是希腊的研究方法，认为古希腊人的演绎推理只能用来证明已经知道的事物，“却不能帮助我们发现未知的事情”。因此他提出“需要一种发现真理的方法”，并称之为“通用数学”。笛卡儿在《法则》中描述了这种通用数学的蓝图，他提出的大胆计划，概而言之就是要将一切科学问题转化为求解代数方程的数学问题：

任何问题→数学问题→代数问题→方程求解

而笛卡儿的《几何学》，正是他上述方案的一个具体实施和示范，解析几何在整个方案中扮演着重要的工具作用，它将一切几何问题化为代数问题，这些代数问题则可以用一种简单的、几乎自动的或者毋宁说是机械的方法去解决。这与上面介绍的古代中国数学家解决问题的路线可以说是一脉相承。

因此我们完全有理由说，在从文艺复兴到17世纪近代数学兴起的大潮中，回响着东方数学特别是中国数学的韵律。整个17—18世纪应该看成是寻求无穷小算法的英雄年代，尽管这一时期的无穷小算法与中世纪算法相比有质的飞跃。而从19世纪特别是70年代直到20世纪中，演绎倾向又重新在比希腊几何高得多的水准上占据了优势。因此，数学的发展呈现出算法创造与演绎证明两大主流交替繁荣、螺旋式上升过程：

演绎传统——定理证明活动 算法传统——算法创造活动

我们强调中国古代数学的算法传统，并不意味中国古代数学中没有演绎倾向。事实上，在魏晋南北朝时期一些数学家的工作中，已出现具有相当深度的论证思想。如赵爽勾股定理证明、刘

徽“阳马”一种长方锥体体积证明、祖冲之父子对球体积公式的推导等等，均可与古希腊数学家相应的工作媲美。赵爽勾股定理证明示意图“弦图”原型，已被采用作2002年国际数学家大会会标。令人迷惑的是，这种论证倾向随着南北朝的结束，可以说是戛然而止。囿于篇幅和本文重点，对这方面的内容这里不能详述。

四、中国天文学对西方天文学的影响

中国天文学对太阳黑子的观察研究也是远远早于西方。中国天文学上准确的太阳黑子记录，最早是出现在《汉书·五行志中》：“河平元年（公元前28年） 三月己未。日出黄，有黑气，大如钱，居日中央。”对黑子出现的时间、形象、大小和位置作了明确的记录。据科技史家们研究统计，自公元前28年到公元1638年为止，属正史记载的太阳黑子记录共达112次，地方志、笔记及其它书籍内的大量材料尚未在内，但这些珍贵的记录，直到十九世纪才被介绍到西欧，先后被编成太阳黑子表，逐步成为西方天文学家的研究对象。从这我们看出，现代西方天文学是在中国传统天文学成就基础上进行的。事实上，关于太阳黑子的研究方面，西方天文学还有许多工作没有做，中国天文学的影响还没有完全施放出来。李约瑟在他《中国科学技术史》第四卷天学中说：“现在有些研究太阳黑子的人，正在部分地利用中国的数据来探索黑子最高值与其他现象（例如极光） 之间的关系。”

从上述五个方面我们可以得出这样的结论：中国古代科学技术无论是在思想指导方面，还是在应用技术方面，都为西方近代科学技术的产生与发展提供了坚实的基础。

我们高度评价中国古代科技发展对世界文明的深远影响，不是要人们躺在伟大的历史丰碑下，沾沾自喜、盲目自大、停滞不前，而是要我们看到，”中国现时的新政治新经济是古代的旧政治旧经济发展而来的，中国现时的新文化是从古代的旧文化发展而来的。因此，我们必须尊重历史的辩证法的发展，而不是颂古非今，不是赞扬任何封建的毒素。对于人民群众和青年学生，主要的不是引导他们向后看，而是引导他们向前看“。

毛泽东同志告诉我们，几千年来，我国人民的爱国主义精神从来就是推动祖国社会历史前进的一种巨大力量。它是在中华民族悠久历史文化的基础上产生和发展起来，反过来又给予中华民族的历史发展，给予中国经济、政治、文化、社会生活的改造和进步以重大的影响。作为一种伟大的凝聚力和向心力，它使中华民族能经受住无数的，社会的难以想象的困难和风险，而一直保持坚强的团结和旺盛的生机。

世界在前进，科学在发展。现代的中华民族，在”人类创造的全部知识财富来丰富自己的头脑“的基础上，将贡献于世界一份新的文化，不愧于乃至超过她古老文明的文化。