浅谈科学史及对中国科学发展的思考

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……