伏羲六十四卦方位图
莱布尼兹
◆二进制是当代电子信息的数学基础。但长期以来,有关莱布尼兹是否是看到伏羲八卦图之后才发明二进制的,学术界有着激烈争论。2006年,旅比利时华人胡杨、李长铎,经大量考证后,写出《莱布尼兹:二进制与伏羲八卦图考》一书,对这一问题作了肯定回答。
中国传统文化是中华几千年文明所积累的精神和物质创造,内容涵盖天(宇宙)、地(地球)、生(生物)、人(人类社会)广泛领域。当前传统文化复兴形势喜人,并已在教育、道德、励志、智慧、友谊、外交等等方面发挥越来越大功能,但很少提及科技创新功能。当前国学院雨后春笋,但均是人文国学,尚不包括自然国学。
古老的中国传统文化在当代已十分先进的科学技术中是否还能发挥重要的创新作用?这可能是个易引起争议的问题。但事实上已有肯定性的回答。
近60年来,国内外不少学者论述、探索过中国传统文化的现代科技创新功能,已有不少有说服力的成果。本文将于学术探索、实践成果和自然国学兴起三个层次来阐述这一新功能崛起的具体历程,用以说明:自然国学的兴起以及中国特色的科技创新体系建立的历史必然性。
学术探索积累了不少成果
其实关于中国传统文化的现代科技创新功能的学术探索实际已有半个多世纪,也有着不少成果。
1954年8月27日,时任中科院副院长的竺可桢在《人民日报》发表专文《为什么要研究中国古代科学史》,在谈及历史地震资料的价值时,强调指出:“有人以为我们应该面向将来,不应该留恋过去。这话是对的。但是无产阶级对社会进行的伟大革命不仅不排斥以往文化发展的一切成就,相反地是以利用这些成就作为进一步发展新文化的前提的。最近我们得到一个例子,证明古代所积累的历史材料能很好地支援工业建设而得到一定的成果。”接着,他谈到古新星新表的编制时又说,“历史上的科学资料不但可以为经济建设服务,而且还可以帮助基础科学的理论研究”。
1966年邢台地震后,随后的七十年代又相继发生海城、唐山地震,气候灾害也十分严重。中央十分重视灾害预报工作,于是灾害学发展起来。鉴于地球是多圈层相互作用形成的极其复杂的综合体,灾害预报推动了多学科综合研究。1983年、1986年和1989年,在中国科协支持下,众多学会联合发起了第1、2、3届“全国天地生相互关系学术讨论会”。会议十分重视中国传统科学的整体论特长,将“历史自然学——一门在中国崛起的现代自然科学”、“中国古代有机论自然观与当代天地生综合研究”先后列为大会中心议题。
上世纪九十年代,北京创办天地生人学术讲座,这一多学科的学术交流平台至今已发展了22年,讲座已举办1080讲,含3000多个学术报告,其中约1000个报告是有关“中国传统文化与现代科学技术”领域的。
1995年,以“中国传统文化与当代科技前沿发展”为主题的第58次香山科学会议顺利召开,全体代表联名发表《中国传统文化在21世纪科技前沿探索中可以作出重大贡献》呼吁书。
1999年,作为国家社会科学基金成果,《中国传统文化与现代科学技术》论文集由浙江教育出版社出版。论文集包括100篇论文,归纳为:古代自然史料与当代自然史探索、天人合一观与当代人与自然协调发展、当代大型工程的历史论证、传统科技基因与当代科技创新、科技传统缺陷的研究与当代科技发展等编,初步展示了20世纪末有关学术先行者的基本探索成果。
全方位的科技创新实践成果
传统文化的科技创新实践是全方位的,在基础理论、技术路线和工程设计论证三大方面均有重大成果。
传统文化与科学重大创新
根据《宋史·天文志》等中国古籍中有关1054年(北宋至和元年)客星(超新星)史料的研究,发现了蟹状星云及其射电源是1054年超新星爆炸的遗迹,从而揭示了星云及其天空射电源与超新星的演化关系。自此,国际天文学界对中国历史超新星、黑子、北极光等记录的现代科学价值刮目相看。
二进制是当代电子信息的数学基础。但长期以来有关莱布尼兹是否看到伏羲八卦图之后才发明二进制的,学术界有着激烈争论。2006年,旅比利时华人胡杨、李长铎,经考证大量国外原始文献以及莱布尼兹本人信件后,写出《莱布尼兹:二进制与伏羲八卦图考》一书,由上海人民出版社出版,对这一问题作了肯定回答,长期争论终于尘埃落定。
中国古代留下数量巨大、类型丰富的自然灾害和异常记录。这是中国古人留给今人,贡献给世界的自然史信息宝库,对于当代全球变化研究、国家远景规划的自然背景预测有重大意义。例如,竺可桢应用丰富的历史气候记录,重建了5000年气温史,发现了多个有价值的气候周期。他的《中国近五千年来气候变迁的初步研究》论文,其中文稿载《考古学报》1972年1期,英文稿载《中国科学》16卷,即1973年第2期,刊发后得到国际学术界好评,特别得到赞叹的是历史自然学途径,英国《自然》周刊评价说:“竺可桢论点是特别有说服力的,着重说明了研究气候变迁的途径。西方气象学家无疑将为获得这篇综合性研究文章感到很高兴。”
又例如,中国科学家在对比多种自然史的周期后,发现了不少自然灾害和异常现象在16、17世纪明显集中,强度也大,于是定名为“明清灾害群发期”。国外只有单现象的群发现象,时段上相当的有历史气候上的“小冰河期”、太阳活动的“蒙德尔极小期”。之后中国又相继发现“夏禹洪水期”、“两汉群发期”等。自然灾害群发期的发现是中国人的贡献。
中国古代科学体系是整体论,善于研究和处理复杂性问题,这对当代复杂性科学兴起有大的启示作用。耗散结构理论创始人普里高津(I.Prigogine)、协同学创始人哈肯(H.Haken)等人均谈到中医思维对他们各自系统理论的创建有着启发作用。维纳(N.Wiener)创建信息论主要是在清华大学工作期间,清华大学史的研究者认为,他可能得益于刘仙洲的中国古代机械史研究。
传统文化与技术新路线开辟
中国古代数学体系不同于古希腊发展公理系统进行演绎推理,但充分发展一步步的程序性算法。吴文俊院士应用传统数学的程序性算法,又应用电子计算机这种高速计算工具,全面开展几何问题的机器证明,从而推动了机械化数学的崛起。
古代由于开采和冶炼技术不高,开采的矿均是品位很高又极易开采的浅层矿。当代研究古矿史料不仅可重新找到这些优质矿,还可能发现古矿深层的更大矿体。有学者研究指出,湖南锡矿山锑矿、湖南钨矿、江西德兴铜矿、湖北大冶铁矿、山西中条山铜矿、甘肃白银厂铜多金属矿田的发现和扩大均与古矿研究有关。
近代有车床、刨床、铣床、镗床等金属精加工机床,但它们均无法加工形状复杂的部件。中国古代“失蜡法”(也称“熔模法”)是铸造铜铁佛像或工艺品的方法,不仅能铸造出形状复杂的制品,表面又有很高的光洁度。当代已由失蜡法发展起精密铸造业。
中医药学博大精深。当前,西医药学面对非典、癌症、爱滋病及各种现代城市病的肆虐仍束手无策之时,更显出发挥中国传统整体平衡医药学优势的必要性。当代国外,针灸热、中医中药热、中华养生热,更是一浪高过一浪。
传统文化与大型工程的历史论证
大型工程百年大计,造价高,设计要严格论证。传统论证只用物理模型法、数学模型法,现在中国学者又创造了历史模型法。利用历史特大灾害记录的研究可以了解百年一遇、千年一遇的巨大自然变动幅度和灾害烈度,从而使工程既保证安全又保证造价不盲目增加。
新中国成立初期,前苏联援建项目有156项,后又增加49项工矿单位。依照设计程序,必先知道建设地点的地震烈度。然而我国地震台站抗战前只有北京鹫峰和南京北极阁两处,覆盖地域不大,观察年份也不够长。最后,是利用了古代丰富的地震史料编制了地震震中分布图和地震烈度区划图,从而为几百项大型工程选定了安全地点,确定了工程抗震系数。
黄河小浪底工程的大坝高程设计,依据了黄河1843年历史大洪水的复原研究成果。
长江三峡工程防洪设计,也是依据历史长江洪水的研究成果,并以出现1870年大洪水时荆江大堤不决口为前提。
自然国学与中国科技
创新体系的建立
科学体系是指一个国家或民族从事科学活动的思维习性和基本方式。科学体系是受着自然环境和社会经济文化深刻影响的。所以古今中外科学史上,科学体系是多种多样的。
近400年来,西方工业文明推动发展的还原论科学体系席卷全球。相应,各国民族科学体系不仅被取代,也被普遍地遗忘了。在中国仅存中医,但也被推到生存的边缘。
20世纪70年代以来,科学已面临着解决环境恶化、资源匮乏、能源短缺、灾害预报、人口膨胀等重大自然史和人与自然关系的复杂性课题,这已涉及并威胁到人类社会可持续发展的大问题。这就呼唤并推动了科学复杂性、非线性研究和整体论、综合方法的崛起。当前,占统治地位的还原论科学体系已面临巨大的困惑和挑战,科学正经历着由简单性探索向复杂性研究过渡的大变革时代。于是中国传统整体论科学传统复兴已是不可避免的了。其标志是自然国学的复兴。
自然国学的复兴已是势所必然。其重大学术意义不仅只是纠正当代国学只是人文国学而缺失自然国学的偏颇,促进国学的全面发展,更重要是将有力推动中国特色的科技创新体系的建立。这个科技新体系将改变当代还原论体系一头独大的局面；推动整体论科学较快发展,真正实现整体论科学与还原论科学共同发展,优势互补；充分发挥中国传统整体论的现代科技创新功能。
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