现代科学为何出现于西方？-兼答它为何没有出现于中国（3）_风闻

81.托勒密的系统虽然辉煌壮观，但说到底，罗马时代并不属于科学与哲学，而属于帝国与宗教，所以在它之后，西方科学便进入夕阳阶段。不过，这仍然是一段漫长时光，而且不乏动人心弦的晚钟，像3---4世纪的杰出数学家丢番图和泊布斯。丢番图的13卷《算术》有6卷传世，使我们得以窥见古代西方代数学雏形的诞生。此书主要解决两类代数方程：1.决定型的一次和二次代数方程，包括联立方程；2.不定型的方程和相关问题。

82.此书最重要的创新在于符合的应用，例如未知数、相等、倒数、二次---六次幂、相减等运作，在书中都用特殊符合表达，因此就出现了类似于方程式的数式。不过，它所应用的符合种类不足（例如只有一个未知数符号，加、乘缺乏符号，相除仍然用文字表达，等等），所以，这还只是“类方程式”；而且，它仍然未曾意识到二次方程有两个根，也没有发现负数或者方程式普遍解的观念。它另一方面的突破是解决了许多不定方程问题，开拓了所谓‘不定分析’的整个领域。

84.西罗马帝国灭亡之后，东罗马帝国在语言、风俗、文化上逐渐希腊化，由是得以保存大量古代典籍。其后千余年间，无论是伊斯兰帝国，中古欧洲的翻译家，还是文艺复兴时代乃至近代的古典学者，都莫不以君士坦丁堡为搜寻珍贵古希腊抄本的宝库。公元529年，查士丁尼关闭了有900年历史的学园。西方古代科学的衰落，文化土壤的变质才是最根本原因---在宗教时代，哲学最多是被容忍或者予以有限度尊重，自由聚集讲论则不可能被允许。

85.从8世纪中叶开始，伊斯兰人把大量西方典籍译成阿拉伯文，促成了伊斯兰科学的诞生。伊斯兰科学有足足700年历史（约750---1450），而且在许多方面做出了原创性贡献，其中最显著和突出的包括代数学、三角学、光学、医学和炼金术等多方面，对于中古乃至于文艺复兴欧洲科学都有难以估量的影响。哥白尼的天体运行模型的结构完全来自于图西与沙提尔对托勒密天文系统的批判与改进。伊斯兰科学成长、发展于好几个中心，因此在政局巨变中仍然能够找到生存、发展的空间。

86.希腊科学对临近而且彼此渊源深厚的罗马世界没有发生深刻影响，为何却能够移植到遥远、陌生的伊斯兰世界？其实，希腊文明对中东的影响、渗透，在此之前已经有千年以上的历史了。第一次巨大冲击开始于公元前4世纪末的亚历山大东征。当时希腊文明已经羽翼丰满，有意向世界扩张其卓越超凡的文化价值与体系，具体措施就是大军所到之处大量建造的”亚历山大城“。于是，希腊建筑、体制、生活方式遍布于埃及、小亚细亚和西南亚。

87.在随后3个世纪间，塞琉西王国的统治则为希腊文明的长时间辐射、渗透、生根创造了政治条件。这样，它在中东以至伊朗、阿富汗等西亚地区的统治地位足足延续了3个世纪，由是建立起无可比拟的影响与声望。这种强势地位与它在罗马世界虽然颇受尊重，然而始终脱离不了被征服者文明的弱势地位是截然不同的。也许这就是为什么罗马人绝少动念要将希腊典籍翻译成拉丁文，但阿拉伯翻译运动则甫经王室发动即群起响应，历时两个世纪而犹未止息的深层原因吧。

88.另外，翻译运动的成功还有更为切近、直接的背景，那就是流亡学者的媒介作用。希腊学者的流亡是因为基督教的迫害，他们迁往叙利亚和波斯帝国，在那里开设学院，教授哲学、医学，甚至成为御医。为了讲课授徒的需要，这些学者将希腊哲学、神学、医学、数学等经典翻译为当地通用的叙利亚文。希腊学术因此再次得以在东方传播和发扬。89.伊斯兰帝国第二个皇朝阿拔斯皇朝的开创者是阿拔斯家族，他们长期盘踞具有久远希腊传统的梅尔夫（1000年前最重要的“亚历山大城‘之一），其最初数代哈里发都是在该地成长并且具有波斯血统，深受其思想、文化影响，所以政治上显得更成熟和深思熟虑。他们把都城从大马士革迁往巴格达，全面承袭刚刚被征服的伊朗萨珊皇朝的统治观念、官僚组织，大量启用伊朗人，文化、宗教也转为”波斯化“。另外，对各民族、宗教、文化都采取包容政策。

90.当帝国稳定下来之后，就需要从武力镇压转向文化认同来维系人心。比起浅薄的阿拉伯游牧文化，树大根深的希腊--波斯高等文化体系显然具有强大的吸引力。这是大翻译运动的最根本动力。这一运动持续了250年之久(约750---1000），实际上是希腊哲学与科学的全面移植，而且不久就激发了伊斯兰哲学与科学本身的发展。运动早期，依据哈里发的兴趣，先翻译了星占学、医学、天文学、数学典籍。

91.后来开始有系统地派遣使者到各地高价搜购手稿，翻译运动因此进入高潮。830年，效仿亚历山大学宫体制，建立图书馆、天文台，成立了称为”智慧宫“的研究所，广为招揽学者参与翻译和学术工作，大批聪明俊秀之士因此被招揽进来。他们分工合作，精细互校，以意译为主，翻译质量越来越高。翻译运动一直持续到10世纪末。此后，学者的注意力转向了原创性研究。

92.代数学是伊斯兰科学最重要的成就之一，第一位著名人物是”代数学之父“柯洼列兹米。他为所有计算确立了”数“和”计算程序’这两个抽象观念，提出了许多代数学的抽象观念和运作程序，包括1.未知数及其平方的观念、名称；2.方程式的观念；3.移项、消项的观念；4.相乘数式的列项和化简。此外，他把阿拉伯数字和印度传入的10进制位置记数法结合，并且首先引进“零”的观念和使用“0”这个符号，从而产生了今日通用的简明阿拉伯记数法。

93.卡拉吉大大推进了多项式的运算，明确定义了X的n次方（其中n可以是负数），提出单项式的四则运算，定义多项式及其加减乘除，还发现了许多级数求和公式。奥玛开阳系统研究了3次方程式，指出：它们不能用直尺圆规方法解决，而需要用两条圆锥曲线的交点来解决。巴格达最后的重要数学家是善马洼，他将所有算术运算方法都应用到代数的单项式和多项式上，他还讨论了一个有10个未知数和210条方程式的方程组问题。

94.《大汇编》令伊斯兰学者深为震惊和拜服，因此伊斯兰天文学家在9世纪的工作主要是消化和继承此巨著；随后200年，则一方面发展三角学成为独立学科，另一方面质疑托勒密的基本假设，并开始新观念的探索。伊斯兰天文学第一位大师是巴坦尼，他写出了57章的《天体运动》。他曾经进行天文观测40年，所以书中的观测数据非常精确，甚至有过于托勒密，同时方法上更多采用了三角学方法，对以前的成果有非常重要的改进。

95.《大汇编》所依据的曼尼劳斯球面三角学十分粗略简单，伊斯兰学者首先用从印度传入的正弦函数替代其弦函数，然后阿布瓦法编制了高度精确的正弦、正切函数表，他后来还提出了正割和余割函数。另外，他还是最先提出负数观念的人。他和另一位天文学家库希在设拉子建立天文台并进行了观测。库希还著有《星盘构造》一书。尤努斯著成浩大的《天文数表》。比伦尼应用了三维直交坐标，并提出了极坐标观念。他讨论光和热的本质，指出光速远高于音速，准确测量了多种金属的比重。

96.伊斯兰在以经验、实用为主的其他科学上也有巨大进步，其中最重要的是光学、医学和作为化学前身的炼金术。炼金术的开山祖师是扎贝尔，他是宫廷化学师，其著作数量庞大，主要贡献有：首次制成硝酸、柠檬酸、酒石酸，将矿物质区分为挥发性、金属、粉质三大类。其最重要的成就是，提出参与化学反应的各种物质有一定分量比例这一观念。与扎贝尔齐名的是拉齐，他首先制成硫酸和乙醇，将冶炼用器皿分为金属冶炼、一般化学使用两类。至此，炼金术已经成为具有明确目标与基本理论的实验科学。

97.光学大师海桑最重要的著作是7卷本《光学汇编》。其中大量结果和推断是通过实验与独立思考所得，相当接近现代物理学。他提出了如下重要观念；1.光无论来源是阳光、灯光还是反射光，性质都相同；2.光总是沿直线行进；3.视觉产生于对象发光或者光受对象反射而进入并影响眼睛，这就否定了希腊学者的“视觉射线理论”。他还提出了光在不同介质有不同速度，介质越密速度越小的观念。此外，他还最早对托勒密天文系统做出批判。

98.作为外来思想，纯粹立足于理性的西方哲学，与以神示为最终基础的伊斯兰教始终有潜存冲突。医学与哲学家阿维森纳著述有450种之多，最重要的是《理疗集》与《医典》。后者集伊斯兰医药传统之大成，译成拉丁文后，直到16世纪，始终是欧洲医学界的权威典籍。前者则是一部百科全书式哲学与科学著作。其哲学核心思想是对于“存在”观念的分析，特别是对存在的偶然性或者可能性和必然性之间关系的分析，被视为现代西方哲学观念的前驱。

99.首先将亚里士多德介绍给中古欧洲的是阿威罗伊，他最重要的贡献是评述亚里士多德的全部作品，因为行文细致准确，所以译成拉丁文后，成为当时新出现的大学的最热门教材。他的哲学有强烈理性本位倾向，被不少伊斯兰学者认为有颠覆信仰的危险。13---15世纪，伊斯兰天文学与光学仍然非常活跃，天文学走向了对托勒密体系的反思与批判。海桑的对托勒密本轮系统的质疑，埋下了颠覆托勒密系统的种子。

100.10世纪中叶，安达鲁斯取代巴格达成为伊斯兰世界甚至整个欧洲的文化中心，数理天文学继续取得成果---1069年编成《托莱多数表》，还有对托勒密系统的批判和改进。13世纪由蒙古大汗赞助形成的马拉噶学派，领军人物是才大如海的图西。他是在托勒密系统以外重新寻找起点的第一人。他还有许多其他原创性贡献：提出利用二项定理求整数任意高次方程的方法；对欧几里得第五公设之“证明”与讨论，等等。他还被公认为阿森维纳以后的哲学第一人。

101.图西主持的马拉噶天文台吸引了大批人才。他的学生卡玛阿丁对彩虹成因做出了正确解释，还促进了算术基本定理的证明。马拉噶学派的殿军是沙提尔，在其最重要的作品中，提出了天体模型建构思想。1960年的研究显示：哥白尼《天体运行论》中的模型结构、参数，乃至于图解都与沙提尔的相同！而且他们都应用了图西提出的“图西双轮”机制；唯一不同的，只是哥白尼不再以地球，而是以日为宇宙中心。

102.突厥蒙古人帖木儿14世纪以撒马尔罕为首都建立帝国，后来由其四子陆克王继承。陆克王迁都后把撒马尔罕赐予爱子兀鲁伯，文才过人的兀鲁伯建造了撒马尔罕学院，竟成为以数学和天文学为主的研究所。他还建造了一个宏大的天文观象台。不久便 取得了丰硕成果，包括：1.有992颗恒星的崭新星表，是自托勒密以来的首部原创星表；2.一部8位三角数表；3.与日月行星有关的基本数据的精确测定。但兀鲁伯后来被保守势力处决。

103.撒马尔罕学者群中最重要的是卡西。他的原创性工作最突出的有两项，一是用三角学方法把圆周率精确到小数16位，初次超过了祖冲之父子；二是把正弦1度值同样精确到小数16位。他最重要的著作是《算术示要》，其中最突出的贡献，一是系统发展了10进制分数，即今日的小数，并且显示这与60进制基本相同；二是提出了整数X开任意次方的近似解。他的工作也许受到了中国数学的影响，因为中国数学自古通用10进制。

104.那么，15世纪后，伊斯兰科学为什么不能继续发展，却反而迅速衰落以至式微？这其中最大的原因是科学与宗教的冲突。它最直接的是保守教士对科学与哲学的攻击，其后果是自然哲学始终受到压制，而从未能够在伊斯兰社会生根，成为社会意识与体制的一部分，始终只能是君主羽翼下的“宫廷现象”。像沙提尔那样托庇于社会体制之内的，是绝无仅有的现象。

105.排斥、抗拒科学与西方哲学最显著的，就是“高等学院”。它是伊斯兰学术与教育体制核心，是培养教士、法官、行政官员的最高学府，也是始终排斥、压制希腊哲学与科学的堡垒。撒马尔罕高等学院则是极其罕见的例外。而欧洲的大学则完全不一样。虽然也发生过宗教与学术的冲突，但冲突的最终结果却是教会权威被迫退缩，大学在教学、研究上得以保持独立。而且，大量罗马教会的教士甚至主教，也仰慕、研习科学，甚至成为科学家。

106.不过，欧洲大学在兴起之初至少在表面上与伊斯兰高等学院极其相似----同样以法律与神学为主，基础课程也一样。那么，为什么结果却如此不同？我们认为，这与两个文明最初的传统有关。伊斯兰文明的渊源与核心是伊斯兰教，它深刻、广泛、不可逆转地影响所有相关民族与民众，成为他们在心理和意识上最深层而牢不可破的本能，或曰基因。希腊哲学与科学虽然高妙，却只是外来、后起的知识，它可能激动精英分子甚至君主，但对于广大民众却从来未曾发生过决定性的影响。

107.而在欧洲传统中，哲学与宗教出现的先后顺序正好相反：希腊、罗马文明及其哲学、科学、法律，都是具有悠久历史与广泛影响的早期传统，是深刻影响其民族意识的文化基因，基督教反而是外来、后起，而且必须从原有文化吸取养分的信仰。因此中古基督教虽然声势浩大，又牢牢控制了广大民众的心灵，最终却也不得不对此根深蒂固，而且包含精奥思想的古代学术大传统让步。这样，欧洲翻译运动在民间的爆发，欧洲中古大学强烈的哲学与科学气息，就不难理解了。

108.一般人只知道世界近代史上的文艺复兴运动，岂不知在中世纪还有另外一场文艺复兴运动，那就是“12世纪文艺复兴”，以翻译运动和大学出现这两件大事为标志。基督教势力的扩张和十字军东征，使欧洲社会变得非常活跃，充斥了新观念、新气象。打败了阿拉伯人的欧洲人，接触到了大量阿拉伯文与希腊文的典籍，就像300年前的阿拉伯人一样，为其精深奥妙所吸引和折服，由是在12世纪掀起了自己的翻译运动。

109.要了解这场翻译运动的重要性，首先得了解希腊和罗马文化传承的深刻缺陷。说来令人难以置信，柏拉图的《对话录》，以及学宫全部科学典籍，从阿基米德到 托勒密，都不曾被翻译成拉丁文。因此，对于中古欧洲而言，翻译运动的意义是---它实实在在是1300多年前的古代希腊学术初次全面呈现于拉丁世界面前！其实，早在11世纪，对希腊文化的缅怀与向往就从研究阿拉伯科学的学者开始了，其中最早，影响最深远的是法国学者热而贝。

110.欧洲翻译运动是从西班牙开始的，触发点是半岛上基督教王国于1085年从伊斯兰教徒手中收复半岛中部重镇托莱多，从而获得大量阿拉伯科学典籍，并且令许多阿拉伯学者归入其治下。同时，西西里岛的缓慢征服也即将完成。因此，托莱多和西西里先后成为翻译运动中心，而推动力量主要来自英国、西西里、意大利和西班牙本土这些军事活动频繁，而商业、文化交流也随之活跃起来的地区。

111.第一位影响巨大的翻译家是英国的阿德拉。他感叹当时英国人的愚昧、落后、思想肤浅，慨然以昌明学术自任。他最重要的作品是从阿拉伯文译成拉丁文的15卷（2卷是赝品）欧几里得 的《几何原本》，这可以视为欧洲真正认识希腊科学的第一步；另外还有柯洼列兹米的天文数表。20多年后罗伯特译出了柯洼列兹米的《代数学》，引导欧洲数学开始向计算方面发展。

112.12世纪的翻译运动在西班牙蓬勃展开，离不开王室、教会大力支持。托莱多大主教罗致了一批学者、翻译家，创办了“翻译局”，因此托莱多才成为西欧翻译中心。运动兴起之初，翻译往往跟随时尚或一时搜购所得来决定，吉拉德改变了这种状况。他40年译出百种重要典籍，涵盖了希腊和伊斯兰文化在科学、医学和哲学等多方面的精髓，主要包括：欧几里得15卷《几何原本》，阿基米德《圆之测度》，曼尼劳斯《论球面》，托勒密《大汇编》，柯洼列兹米《代数学》，阿维森纳《医典》以及亚里士多德的主要著作。113.欧洲翻译运动第一阶段前后接近200年，但最活跃时期则是从阿德拉到吉拉德的70年（1120--1190）。不过，运动之结束并不代表翻译的终止。事实上，此后欧洲的翻译工作直至17世纪仍然持续不辍。像在13世纪从希腊文重新翻译亚里士多德全集以及阿基米德大部分著作，仔细重译《几何原本》；15世纪末译出柏拉图《对话录》全集，16世纪中叶从原典译出大量古希腊数理科学著作，都只是突出的例子而已。

114.大学是欧洲近现代学术的摇篮，也曾经一度是科学成长的温床，而且，从13世纪中古科学兴起直到17世纪科学革命，科学家除了极少数例外都是大学培养出来的。因此，倘若没有大学，那么不但现代科学的出现难以想象，整个欧洲的文化面貌也将迥异。令人意外的是，欧洲大学是在特殊环境下自然形成和发展起来的，它的发展史几乎就是一部抗争史，抗争到最后，它成为社会中一个强大、独立、难以动摇的体制。

115.这样的结局，说明了两件事：一是社会对大学也迫切需要，不能不曲为优容；二是大学对社会构成巨大冲击，它的体制是两者最后妥协的结果。西方大学有两种原型：一是由专科学院蜕变而成，这以博洛尼亚法学院变成博洛尼亚大学为代表，其特色是学生垄断一切权力，可称为“学生大学”；二是从大教堂即座堂附属学校蜕变而成，以巴黎大学为代表，其特色是教授掌握大部分权力，因而称为“教授大学”。不过它们后来的发展趋向都大体相同。

116.欧洲大学的出现，首先是为了满足当时社会非常深层、强大的需求---严格的专业教育和具有独立思辨能力的人才。这就需要有特殊体制。当时的西欧社会对大学的需求是共同的，而大学的体制、理念也是可以复制的。欧洲各国之间的剧烈竞争，刺激了人才需求，造成了大学体制的迅速散播。另外，还有伊斯兰高等学院这种先进体制的示范作用。

117.欧洲经院哲学大体上是哲学、科学与神学的结合，具体地说，就是以亚里士多德的逻辑学与宇宙观来整理、建构和发展神学。欧洲其他大学都是以博洛尼亚和巴黎为原型，或者由它们所直接衍生。1300年总共有15所，到1500年达到62所。粗略估计，每所大学平均人数为500，那么全欧洲大学生人数大约在30000左右。这对于欧洲社会与文化必然要产生相当大的冲击。

118.中古科学基本上是受亚里士多德典籍与观念笼罩的，其发展以“实验科学”为主，具体而言，就是光学和力学，这在亚里士多德体系中属于“月球下”亦即“地上”现象，与亚历山大传统中的数理天文学属于完全不同范畴。不过，中古科学与亚里士多德科学有个基本分别：它不再用目的论来”解释“地上现象，而试图用数学（虽然只是很粗浅的数学）来”计算“这些现象，也就是要将亚历山大科学家的量化精神引入”地上科学“。

119.这是极重要的决定性一步。因为地上现象向来被视为关乎纷扰杂乱的”观感“事物，因此并不服从严格规律，也无法用数学计算。中古科学则改变了这个观念，从而将科学引导向崭新方向。事实上，17世纪的光学、解析学和动力学都是继承中古科学而来。不得不承认，基督教对于科学也可能有意想不到的促进作用。某神学家不但强调自然规律的存在，而且认为这是上帝运转世界的方式。这一思想成为后来许多科学家努力探索自然奥秘的原动力，比如牛顿。

120.彩虹研究在中古欧洲取得很大进步。在5--15世纪整整千年间，斐波那契是欧洲数学史上孤立的高峰。在《算术书》中，他引入了源自印度的阿拉伯数目字（包括0）以及现在通行的位置记数法，还有四则运算的列算式；他确立了负数观念和正负数混合运算的法则。他最高妙的著作是《平方书》，基本上是一部以不定分析为主的数论专著，其水平被认为只有千年前的丢番图和400年后的费马差可比拟。