绪论
　　一、科技思想史的概念及其特点
　　何谓科技思想史？科技思想实际上是由两个问题整合而成的，即科学思想和技术思想，有的科技史家也笼统地称为“科技思想”。“科学”这个术语有广义与狭义之分，从狭义的角度讲，科学特指近代欧洲的自然科学，故美国威斯康星大学的科学史教授林德伯格在《西方科学的起源》一书中专门增加了一个副标题—“公元前六百年至公元一千四百五十年宗教、哲学和社会建制大背景下的欧洲科学传统”。这个题目至少有两层含义：一是所谓“科学”就是指西历1450年以后欧洲出现的科学理论、实验方法、机构组织、评价体系等一整套东西，借此任鸿隽、冯友兰认为中国古代根本就不存在科学；二是从连续性的视野看，欧洲的近代科学有个历史的传承过程，欧洲科技传统的源头在古希腊。那么，古希腊的科技传统又是什么？吴国盛认为，以演绎逻辑为特征的理性学问就是古希腊的科技传统 ，是启迪欧洲近代科学的思想火花。因此，从广义的角度说，科学又可分为两义：其一是知识体系和文化形态 ，而这种知识体系和文化形态是历史的和具体的，如中国古代的科学多与哲学和宗教混合成一体，我们如若研究中国古代的科学，就必须对它进行认真的和复杂的剥离工作；其二是一种要求逻辑严密、理性至上的科学主义精神，是一种以演绎逻辑为特征的理性学问。任鸿隽先生曾十分强调科学精神对于科学的重要性，他说：“于学术思想上求科学，而遗其精神，犹非能知科学之本者也”，因为“今夫宇宙之间，凡事业之出于人为者，莫不以人志为之先导。科学者，望之似神奇，极之尽造化，而实则生人理性之所蕴积而发越者也”。从这个视角看，程颢所褀：“吾学虽有所受，天理二字却是自家体贴出来” ，其“自家体贴”的精神就是一种科学精神。当然，科学本身的昀重要特征却是一种以演绎逻辑为特征的理性学问，正如亚里士多德所言：“科学就是对普遍者和那出于必然的事物的把握。”陈独秀亦说：“科学者何？吾人对于事物之概念，综合客观之现象，诉之主观之理性而不矛盾之谓也。”毫无疑问，以演绎逻辑为特征的理性学问源于古希腊，而这种传统后来为笛卡儿所继承并加以人文化，所以他提出了“我思故我在”的著名论题。笛卡儿这个论题的科学指针非常清楚地转向了内在，而爱因斯坦也十分强调科学的这个特征。就此而褀，人们把“科学”翻译为“格知学”是适当的。“格物致知”是宋代理学家发挥《礼记》传统学说的昀重要思想内容之一，而这个思想的实质就是一种理解型的科学，就是一个“理”，二程说：“万物皆只是一个天理。”所以理学家反复倡导的“天理”可以具体分为“科学”与“人文”两个层面，而北宋的理学家之思想中都或多或少地包含着“科学思想”的因素，甚至是可以相通的科学思想因素，这几乎是不容置疑的事实了。因此之故，人们才把周敦颐、程颢、程颐、张载和邵雍的思想看成是一体的，并合称为北宋理学五子。
　　但是，近代科学还有一层意思，那就是培根的传统，即力量型的科学，也称技术科学。马克思指出：“工艺学会揭示出人对自然的能动关系，人的生活的直接生产过程，以及人的社会生活条件和由此产生的精神观念的直接生产过程。”其中由工艺学本身所“产生的精神观念”就叫作“技术思想”。所以，培根的《新工具论》（1620）非常清楚地表明“科学技术”就是一种工具。由此而褀，科学和技术是统一的，有的人主要从技术的层面来理解科学，如徐宗良先生就认为科学是一种“社会活动” ，是人类借以控制自然界的一种物质力量（即技术实践），其在人类社会发展史中的主要表现是对实验的高度重视。相反，有的人则从科学的层面来理解技术，如说“科学知识是关于技术作用对象的认识”，就是一例。如果说近代科学的第一层意思是强调认识自然界的话，那么其第二层意思强调的就应当是改造自然界了。所以从这两个方面看，不仅中国古代没有科学，就连古希腊恐怕也很难说有科学了。其实科学的本义就是两个字：知识；而哲学的本义则是对知识的热爱。如果科学是一种知识体系，那么，对科学的热爱就是哲学。因此，古希腊把科学看作是自然哲学的一个组成部分，甚至到近代的牛顿仍把他的经典力学著作命名为《自然哲学的数学原理》（1687），而道尔顿的著作则名为《化学哲学新体系》等。可见，把科学看作是自然哲学之一部分的观念多么根深蒂固！基于这一点，现在研究科技思想史的学者便将科学划分成内史与外史两类，其中内史（ntrnl story）把科学当作一种知识及其建立在此基础上的科技思想，因而它重点研究知识的积累历史；而外史（xtrnl story）则把科学看作是一种物质力量及其建立在此基础上的科技思想，因而它重点研究科学与社会相互作用的过程。不过，根据科学技术在古代历史发展中的特点来看，研究古代科技思想史应当以内史为主，也就是说古代科技思想的发展主要是一种知识积累的过程。故罗素认为，一切确切的知识都属于科学 ，查尔默斯更进一步认为，科学就是“一个历史地演化的知识体”。从这种意义上说，中国古代不仅有科学，而且还形成了自己独*的科技传统。日本学者山田庆儿就曾说过：“或许中国人是没能产生出近代科学，但中国还是有中国的科学的。”故李约瑟博士在阐释他对中国古代科技思想史的认识时，很认真地对读者讲了下面一段话：
　　期于极少的时间，得知古代与中世的中国科学思想较之古代希腊与中世欧洲的科学思想究有若何差异。就此等研究者来说，首先了解中国自然主义中极端有机的与非机械的性质。此类思想最初发现于公元前4世纪时的道家（3 章3节）、墨家（4章）以及阴阳学派的自然哲学家（6章 3节）。后来完成中国中世纪的世界观的体系与定式。原有论题的清新则由佛学的效用而增进并因12世纪的新儒学而获致确定性的综合”。
　　什么是“确定性的综合”？李约瑟没有作具体的说明和解释，但他对宋代的科技思想显然怀有一种非同寻常的崇敬之情，他说：“在这一时期武功不利，且屡为北蛮诸邦所困，但帝国的文化和科学却达到了前所未有的高峰”，而“每当人们在中国的文献中查考任何一种具体的科技史料时，往往会发现它的主焦点就在宋代”。从纵向看，宋代的科技和文化的确是个性鲜明，极富中国传统文化的魅力，但无论是“确定性的综合”，还是“前所未有的高峰”，都只讲了一个维度，尚缺少那种历史的震撼力，所以，我们在评价宋代科学和文化的历史地位时，还需要换一个角度。在这里，为了行文的一致性，仍以外国学者的述说为例。日本学者内藤湖南更进一步断褀：“唐代是中世的结束，而宋代则是近世的开始。”美国学者刘子健说：“11到12世纪，中国历史长河中出现了一场令人瞩目的转折 这场转折，不仅为中国历史之关节所在，而且是世界历史的重要个案。”尽管人们对内藤湖南的看法尚有疑议，但作为一种声音，其对史学界的影响是不能低估的。毕竟这是一种横向比较，同时它又是对欧洲中心论的一种挑战，是对中国传统文化的一种张扬。
　　史学界普遍承认，与唐代相比，宋代已经呈现出许多新的文化因素。而正是这些新的文化因素的增长，才使北宋成为一个具有承前启后之特点的社会变革时代，至于“新”在何处？美国学者刘子健先生总结了10个方面的“新”：大城市的兴起、蓬勃的城市化、手工业技术的进步（用李约瑟的话说就是“宋代把唐代所设想的许多东西都变成为现实”）、纸币的使用、文官制度的成熟、文官地位达于高峰、法律受到尊崇、教育得到普及、文学艺术的种种成就及新儒家对古代遗产的重构等。把所有这些“新”因素一一揭示出来，显然是本书所做不到的。但其在科技思想方面所达到的历史高度，却是本书所要探讨的问题。为了叙述的方便，笔者有必要先把宋代，尤其是北宋，在科技思想方面所凸显出来的那些特征性的东西在此作一简单说明。
　　1.用新的“范式”来解释和说明中国古代传统的“天人关系”
　　中国科技思想的经典范式源于《周易》，这是毫无疑问的。有人说：“科学是人类的认知结构模式之一” ，库恩甚至把“范式”转换看作是科学革命的基本条件。而按照李约瑟的观点，《周易》所开创的范式结构由一系列概念群组成，他称《周易》是“涵蕴万有的概念之库”，就中世纪的中国科学家来说，“差不多任何自然现象都可以指归于它”。但进入近世以后，情况就发生了变化，特别是城市化的经济运动打破了原有的小农生活格局，与城市化相关的商户的经济地位获得了空前的提高，而区域性市场和货币的发展就成为宋代商业发展的两个重要标志。随着商业经济的发展，建筑其上的政治、科学、思想等领域也必然随之发生变化。而发生在北宋初期的疑古惑经思潮正是这种经济变革在思想文化领域内的客观反映，故有人将它称为“启明时代”。席泽宗先生说：“被胡适称为‘中国文艺复兴时期’的宋代，也是中国传统科学走向近代化的第一次尝试。这时，完全、彻底抛弃了天道、地道、人道这些陈旧的概念，而以‘理’来诠释世界。”
　　诚然，“理”作为一个哲学概念，早在战国时期的哲学著作中就出现了，如《庄子》卷15《秋水篇》有“语大义之方，论万物之理”的说法，《荀子》卷3《非十二子篇》又提出了“务事理”的命题。但从阐释学的角度看，在北宋之前，“理”既没有成为思想家们解释宇宙万物的先验认识论概念，也没有成为构建其思想大厦的昀高本体范畴，故李约瑟的《中国古代科学思想史》只将“阴阳”和“五行”看作是“中国科学之基本观念”，因而，在他的视野里，中国古代的科学思想发展到汉代就停滞不前了。实际上，北宋理学的兴起，不仅在于其重新确立了儒学的权威，而且更重要的是它突破汉唐的传统思维范式，并用“理”这个新的思想范畴来重新解释世界和认识世界。正是在这层意义上，李泽厚先生说：“北宋‘理学家中并不缺乏科学倾向’。”而就思想史本身来说，北宋理学家之所以能突破汉唐的传统思维范式，并使“理”获得本体论的地位，是因为儒、释、道三教出现了融合的历史趋势，在这种大的发展趋势下，先是周敦颐的《太极图说》试图将道教宇宙观纳入到他的理学思想之内，接着二程进一步把道解释为形而上之理，至此，“道”与“理”在北宋理学家的思想范畴里便内在地合二为一了。如张立文先生说：“二程把‘天理’作为世界万物的本原，可说是受佛教三论宗、华严宗的启发。”而邵伯温在谈到邵雍的思想来源时亦说：其“以老子为知《易》之体，以孟子为知《易》之用。论文中子，谓佛为西方之圣人，不以为过。于佛老之学，口未尝褀，知之而不褀也”。由此可见，北宋理学从整体上存在着对佛老之学的借鉴与吸收，这个事实是肯定无疑的。此外，佛教在中国化的历史过程中，亦对“理”这个概念作了很重要的发挥，如禅宗初祖菩提达摩倡导理入和行入的定慧双修法，所谓“理入”即“藉教悟宗，深信含生同一真性，客尘障故，令舍伪归真，凝住壁观，无自无他，凡圣等一，坚住不移，不随他教，与道冥符，寂然无为” ，而“理入”的宗教前提则是一切众生都有自性清净心，二程将此改名为“理”。“行入”分抱怨行、随缘行、无所求行和称法行四种，其“称法行”的根本即证得自性清净心，用宗密的话说就是“欲成佛者，必须洞明粗细本末，方能去末归本，返照心源”。以此为前提，二程更提出“理与心一”和“心是理，理是心”的思想命题，进而他们对唐及北宋初的“心迹异同论”作出了“心迹一也”的著名论断。可见，北宋理学与禅宗的基本精神是一致的。
　　2.科技思想走向平民化的趋势日益增强
　　中国古代学术的载体，主要有两种，即王官和士民。西周之前，学术的主要载体是王官，包括祝官和史官，其中祝官担负着传承科学技术知识的责任，如《尧典》所记之羲和就是祝官，他专门掌管历算及占卜，是道家与阴阳家的思想来源 ，后来所出现的天文、象数、阴阳、谶纬、方技、术数，都是根据这种祝官演化而成的 ，他们对科学知识拥有“主权”，而且是“学术为王官所专有”，即“士之子恒为士，农之子恒为农”k。司马迁把这种“世世相传”的王官亦称作“畴人”l，南朝宋裴骃《史记集解》引如淳的话说：“家业世世相传为畴。