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科学的社会功能-第4部分
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哲学家们支配下的科学 但是理论家和实干家之间不幸的分家很快就变得十分明显了，到第五世纪，这种分家在希腊比在古代近东国家更加泾渭分明。这时，希腊人还在继续消化外来思想并在技术上取得某些进展，不过却得不到有权势者的赞助了。希腊各城邦已经把政治当作仅次于贸易和战争的切身大事了。为了从事政治活动，掌握语言技巧变得比掌握事物原理更为重要了。希腊人的最伟大的天才都是善于冥想的人物；他们设法理解客观世界，但仅仅是为了敬慕永恒的真理，苏格拉底和柏拉图对于利用人的智慧去促成变革，都感到深恶痛绝；他们从城邦之间和各城邦内部各阶级之间的毁灭性斗争中，看到了太多这类变革了。所以柏拉图写道：“人们从事科学是为了认识那永恒的事物，而不是为了认识暂时出现、但不久就消失的事物。”——《理想国》第七卷。
希腊文化复兴 随着亚历山大帝国和以后的希腊式城邦的建成，就开始发生了对这种观点的某种反动。亚历山大大帝的导师亚里士多德在自己的全面哲学中把实用因素和形而上学的因素结合起来，虽然他仅是通过后一因素对后代产生了影响。希腊的君主们喜欢比较实用的科学。这时的确也是希腊力学和数学的伟大时期，不过需要解决的问题是十分有限的，实际上只限于建筑和军事工程。围攻战和海战对机械制造技术提出了很高的要求。力学是天文学之后最容易以数学形式表述的学科。阿基米德本人就是一个伟大的技匠。他的工作表明：希腊人至少已完全掌握了静力学的原理了。
不过，我们认为更重要的是这样一个事实：在亚历山大城，科学工作破天荒第一次组织起来了，而且是由国家来组织的。亚历山大城博物院是图书馆，大学和研究院三位一体的结合体；科学家由国家供养，再不必到各处去觅求衣食了。
这个博物院的工作不久就蜕化变质，陷入故弄玄虚和神秘主义的泥坑。它依赖向君王们提供劳务存在下去。君王们的需要是很容易加以满足的；总有一大群奴隶随时准备去完成需要花费力气的工作。这一经济发展的时期也好景不长；各城邦不久就转入守势，希腊科学的最有前途的特征之一，对外国的好奇心，也消失了。只有文学、哲学和一点天文学存在下来。
伊斯兰教 不过，虽然博物院蜕化变质而且不复存在了，建立这样一个机构的想法却继续传下去。在科学史的下一时代，即伊斯兰教称霸的时代（那个时代把不出成果的罗马帝国时代丢在一旁），几所类似的机构设立起来了而且也兴旺过一个时期。当伊斯兰科学事业方兴未艾之际，促成希腊科学事业的那种既对实用发生兴趣又对理论发生兴趣的现象又重新出现了。伊斯兰教远远比希腊哲学更带有注重物质的倾向。最受尊敬的穆斯林不是农夫，战士，僧侣或哲学家而是有道德的商人。阿拉伯人大事搜罗希腊、波斯和印度的比较带有理论性质的著作，但是他们也注意收集手艺人的，特别是药剂师和金工工匠的著作。炼金术对化学所起的有力推动作用不下于过去占星术对巴比伦天文学所起的作用。化学同天文学与数学不同。这是一门只有通过逐渐积累实验结果才能加以掌握的学科。它并不需要用全面的理论加以圆满解释。事实上，早期的化学理论并没有对古代冶金工匠操作过程中包含的道理作出什么重要的说明。当讲求实效的化学家想要取得某种结果时，他明白该怎么办，不过他却不可能知道自己的方法所以奏效的真正原因。
中世纪 伊斯兰和希腊的科学知识传入还处于野蛮状态的中世纪西方的过程是缓慢的。在很长一段期间，它在那里完全没有用武之地。开头，人们更需要的是通过阿拉伯文译本传入的希腊哲学著作，接着才对比较具体的科学成就有所需求。西方人先是输入东方工匠和商人的产品——丝绸，钢铁，宝石，香料和药品，过了好几百年才尝试同样地生产这些产品，才尝试去发现这些产品的来源地。我们只偶尔在学者中间（例如大阿尔伯特和罗吉尔·培根）发现有人对科学的重要性及其对人类的价值有所觉察。中世纪的社会已经摆脱野蛮状态，建成了相对稳定的社会制度了，不过这个社会制度却是以一种原始的经济为基础的，因而也不需要先进的科学，更不能为先进科学提供发展机会。并不是说没有什么发明创造；而是说这些发明无从发展起来。在意大利有人在十三世纪就发明了同哈格里夫斯式纺纱机基本上相似的纺织机，并且实际投入了使用，但是，不久行会就因其危及手工业者生计而予以禁止。
中世纪社会正是由于十分成功地造成了停滞不前的状态因而也使得这种状态变得不稳定起来。社会秩序和安定有助于贸易，贸易使财富积累起来。财富的积累又同封建政府的经济不相适应。裂痕首先发生于意大利，现代的科学也是在那里诞生的。文艺复兴的经济方面和学术方面相互密切地发生作用。工商业仍照传统方式迅速发展，在此同时又重新发现了哲学的希腊本源，附带地也发现了科学的希腊本源。
现代科学的诞生 科学和贸易理论与实践之间的不幸差距虽然还相当大，但在某些方面却弥合起来了。优秀的工匠依靠自己的手艺出了名，甚至跻身于富人之列。某些有学问的人和某些贵族竟然肯对机械技巧感到兴趣了。在文艺复兴时期的意大利城市里，画家、诗人、哲学家和从希腊流浪来的学者都聚集在银行家或巨商的宅第中。科西莫·德·梅迪契于1438年在佛罗伦萨创办了第一所现代科学院、它固然仅是一个柏拉图式的学园，但却无疑是一个冲破了经院界限的科学院，而且还是以后接着成立的许多科学院的典范。希腊和伊斯兰科学事业初创时的条件在这里也具备了，不过却存在着一个重要的差别。西欧是一个比较贫穷而且人口稀少的地区；它的统治者一心想发财致富，但都缺乏发财致富的天然手段。采掘贵重金属、战争和无殊于海盗行径的海外贸易是最现成的手段。可是中世纪的基督教世界却极度缺少古代帝国的那种人力资源。
发明才能和学术的结合 发明才能就是在这时身价倍增。起初这种才能仅是工匠或水车工人的天然才具。小规模的采矿公司想要不吸收新的合伙人或者不支付雇佣工人的沉重工资，又能排水采掘矿砂，就只好自己去发明新机起来进行工作。不过后来，当封建王侯或巨商变成矿山、铸造厂和船只的主人时，他们自然要求助于有教养的人们，即技匠和数学教授们，或者不如说后者乘这个机会毛遂自荐。下面列举的列奥纳多·达·芬奇写给米兰公爵的信可以作为一个烩炙人口的例子。他在信中提出要制造一大批各式各样新式军用机械，要去管理排水和土木工程。并且还添了下面一句话作为补充：“我善于雕刻大理石像、铜像及石膏像；我的绘画能力亦不亚于任何人。”实际上，他大概是由于仪容和歌唱能力而受宠。这事本身说明廷臣、学者、军人和机械匠等行业是多么接近。这一情况在中世纪是不可能存在的，在古典时期的古代，也同样是不可能的。
技术进步 技术发展本身必然是缓慢的，这并不是由于个人无法改进它，而是由于他们无法将这种改进传给后人。
由于保密的必要性，由于个人技能无法传授，由于在行会支持下不那么成功的对手们的嫉妒愈形加剧，技术发展慢得无以复加。更有力的因素也许就是无法找到足够的资金来实施新的生产方法。什么地方有一批受过科学和数学训练的人，通晓历史，得到当代最重要的保护人的支持，而又对于手工业加以注意，什么地方就一定会出现崭新的前景。在科学院工作的科学家从一开头就没有工匠们所遇到的种种困难。他们身为王侯或富翁的谋士，因而可以激发起王侯或富翁的兴趣，使他们愿意推行各种计划而不顾行会的反对。
在手工艺知识基础上建立起来的科学 不过哲学刚刚进入实用领域时对生产方法所产生的影响并不大，相形之下，由于人们研究这些生产方法而对现代科学的发展产生的影响反而更大一些。有学问的人不仅对自然感到兴趣，对人类的劳动产品也感到兴趣，而且他们并不是以希腊人的纯粹思辩的方式来这样做，而是力求改善劳动产品以造福人类，起码也是要为他们的保护人谋利益。一位人文主义学者阿格里科拉的毕生工作便是这一过程的典型例子。他是梅朗克松和艾拉斯谟的朋友，毕生从事于矿工生涯的研究，自己也成为一个矿主，还写了一篇有关采矿问题的著名论文，题为《金属学》，内容持平而全面。在它以前和以后的技术手册没有一本比得上它。他对矿工和铁工的传统操作技术所作的描述，为科学的地质学和化学打下了基础，但是历史并没有载明他对矿业的兴趣使矿业发生了什么具体变化。事实上在工业革命时代以前，十六和十七世纪的科学研究成果始终没有转化为技术，只有一个例外——航海事业。
意大利和第一批科学学会 最初，文艺复兴时代的科学家都是单独工作的，或是几个人在某一大学城或者某一王侯的宫廷中偶尔碰在一起共同合作的。他们通过函件互通情报。由于他们人数极少，谁都能够很快地获悉任何一项新发现或新理论。大家一开头就有通过合作来更有效更迅速地取得进步的愿望，可是实行起来却不容易。意大利仍然遥遥领先。除了刻卜勒之外，十五、十六和十七世纪初叶的大发明家全是意大利人或是意大利培养出来的人。有一个时期，在欧洲只有意大利的大学，特别是帕杜亚大学和波伦亚大学不具有明显的经院倾向和反科学的倾向。1601年在罗马建立了第一所科学研究院林切研究院。不过不到三十年，意大利就让西班牙夺去了它在精神上和政治上的独立，又让北欧国家夺去了它在商业上的霸权，因而也肯定地放弃了它在科学活动上的领先地位。
荷兰、英国和皇家学会 北方各国的情况则有所不同。它们是方兴未艾，而不是日薄西山。由伟大王公来提倡科学的时代已经过去了；商人和制造商的时代即将到来。先是荷兰，接着是英国，都开始关心新的学问。因为新学问对于航海事业和作战已经作出很大贡献，人们还希望它对各行各业也会同样地有用。发展新科学的工作不能交给赞助人或大学去管；这项工作应当由团结一致相互支援的有身份的科学家们自己担任起来。因此，1645年在英国产生了一个“无形的学院”。它在王政复辟之后成为皇家学会。1631年在巴黎埃田恩·帕斯卡尔厅举办的私人性质的讨论会，也同样在1666年被承认为皇家科学院。培根曾经是这些事业的先驱。这些机构从一开始就具有《新大西岛》的强烈的实用目的。正如雷恩所起草的皇家学会章程草案所说的那样：“我们明白，再没有什么比提倡有用的技术和科学更能促进这样圆满的政治的实现了。通过周密的考察，我们发现有用的技术和科学是文明社会和自由政体的基础。它们通过奥菲士的魔力把众人组织成城市，结合为行会。这样，通过把好几种技术和工业生产方法汇集起来，就可以用互相交流的办法使全体都学会每个人的特殊才能；因而，脆弱人生的种种痛苦和劳累就可以通过同样多的各种现成办法，来消除或者减轻；于是财富和富足便会按照每人的勤劳，也就是按每人的功绩，公平分配给每个人。
无疑地，建立城市所依据的那一方针也会使城市富裕壮大起来：因为促使人们愿意聚居的上述引诱力不仅使一个国家人丁兴旺，而且使它变得比一个人口较多但却较为野蛮的国家更为富强；可以增加人手，也可以通过技术改善劳动使少数人能掌握技术，两者效果一样。
因此，我们的理智告诉我们，我们自己在国外旅行的见闻也充分证明：我们只有增加可以促进我国臣民的舒适、利润和健康的有用发明，才能有效地发展自然实验哲学，特别是其中同增进贸易有关的部分；这项工作最好由有资格研究此种学问的有发明天才和有学问的人组成的一个团体来进行。他们将以此事作为自己的主要工作和研究内容，并组成为拥有一切正当特权和豁免权的正式学会。”（皇家学会成立特许状序言；录自雷恩先生的第一份清样和草稿。）特许状序言本身以更为简短严肃的形式表达了这些想法：“朕获悉，一个时期以来，有不少一致爱好和研究此项业务的才智德行卓著之士每周定期开会，习以为常，探讨事物奥秘，以求确立哲学中确凿之原理并纠正其中不确凿之原理，且以彼等探索自然之卓著劳绩证明自己真正有恩于人类；朕且获悉他们已经通过各种有用而出色之发现、创造和实验，在提高数学、力学、天文学、航海学、物理学和化学方面取得了相当的进展，因此，朕决定对这一杰出团体和如此有益且堪称颂之事业授予皇室恩典，保护和一切应有的鼓励。
新发现和航海术 不过就近其实际效果而言，皇家学会接近于斯威夫特所写的《拉其他》①而不类乎培根的《大西岛》。人们对工业进行了很好的研究，但却提不出什么改进办法。十七世纪的科学的伟大成绩是为弄清物理学和化学的基本事实开辟了道路。只有天文学方面的工作，由于牛顿集伽利略和刻卜勒研究成果之大成而终于有所成就。天文学在十七世纪尤其具有巨大的经济重要性。环球航行，世界贸易，建立殖民地的事业都是方兴未艾。在这方面，天文学家的图表，物理学家的钟摆和平衡轮钟都意味着可以及时拯救船只和货物，可以征服远处海外的帝国。在英国，第一个受国家津贴的科学机构是格林威治的皇家天文台。
第一批科学家 十七世纪标志着业余科学家到专业科学家的过渡。皇家学会的大部分成员都是乡下绅士和城市中的活跃人物，不过其中也包括一些大贵族，甚至包括国王自己在内。对他们大多数来说，皇家学会会议只是一种娱乐，也许可以从中听到一些有益的点子。但是除了这些人以外，还有学会的工作人员们，胡克和他的助手们以及秘书奥尔登伯格。他们是依靠科学工作为生的，至少是部分地依靠科学工作为生的。对他们来说，科学工作是他们生活的主要事情。
牛顿和虔信派贵族波义耳大致也同样是现代意义上的科学家。
牛顿时代 十七世纪的科学工作十分成功，但其成就的性质殊出意外。科学并没有象培根原来所希望的那样，立即使人类的需要得到满足，但是，主要是通过牛顿的工作，科学已经确立了自己的地位，成为在力学和物理学领域进行定量计算的非常有效的方法。牛顿方法把一切东西都归结为受到各种力的作用的密实粒子，在当时似乎象培根的归纳法和笛卡尔的逻辑几何学一样，为科学的进展提供了巨大的希望。
除此之外，牛顿的方法还有一个巨大的优点：它至少在天文学和力学中是实际有效的。人们开始把牛顿的方法十分不恰当地应用于整个自然科学中去，甚至应用到神学和伦理学中去。认为人类单凭理性和计算就可以解决一切问题的想法是十八世纪哲学的指导思想之一，它已经远远地超出了科学思想的范围。科学第一次变成了一个重要的文化因素；甚至对政治也产生了影响。十八世纪变成了一个理性的世纪，虔诚而保守的牛顿成为法国大革命的先驱。不过它对于科学的直接影响却是一场灾难。牛顿已经做了那么多的工作，才华不及他的人似乎就不值得去做什么事了。
科学和制造业
十七世纪科学大昌盛的局面没有维持下去。它过份依赖于社会，政治和经济因素的特别有利的凑合，而且也过份依赖极少数人的天才。从1690到1750年是科学史上相对的空白阶段。这段时间足够用来消化十七世纪的伟大成就，但是这也足以使人们把这些成果忘掉。等到科学事业重新振兴的时候，它的环境又大不相同了。实际上，十七世纪的绅士和商人们也实在太一帆风顺了。资金扩大的正常过程和贸易的发展满足了他们的一切需要。他们不久就对科学这种玩意儿感到厌倦了。不过，一个由小制造商组成的新阶级正在抬头；他们利用在贸易战争中夺得的新市场和战争所造成的新需求，竭力推进新产品和制造新产品的新方法。十八世纪的科学研究一开始就同工业革命结下不解之缘。现在，问题已经不仅仅是请科学界对传统的工业生产方法进行研究了；这些方法本身也在改变，科学必须在这种变革中起一定作用。起先，它所起的作用还不是决定性的，因为只有在打破了行会的阻力、一方面提供了可供利用的资金，另一方面又提供了赤贫的工人，从而建立了资本主义之后，科学才第一次有可能在工业生产方法的变革中起决定性的作用。一向潜伏着的人类创造才能的大解放，主要并不是靠科学的训练或激励。工业革命初期的发明——采用自动纺织机器——主要应归功于一些没有受过教育的工匠，不过，一举解决了关键性的动力问题的伟大发明蒸气机却至少可以部分地归功于科学。
蒸气机 蒸气机起源复杂；大炮和水泵可以说是它的前身。长期以来，人们就认识到了火药的潜在力量，因此，一再有人考虑到可以把火药用于战争以外的目的。当事实证明人们不能对火药加以控制时，人们自然就想去使用不那么猛烈的力量：火和蒸气。不过起先动力的需求是极其有限的。在大多数场合，风力和水车足敷使用。就象工业现在集中在原料来源地周围一样，当时，工业自然而然地集中在这种动力的来源地周围。可是采矿业就不那么方便了。矿山要设在矿石所在的地方，那里往往缺乏天然动力。要么就得花钱去使用畜力或人力，要么就得完全停止生产。因而自然就产生了利用火力抽水的念头，可是武斯特侯爵所设想的一类粗糙办法却失败了，因为当时还不可能造出经得起蒸气压力的材料来。于是科学便插手进来了。托里拆利所发现的真空状态启发人们想起了一种能源。就算它很笨重，到底还是可以加以控制的。经过了帕潘等科学家的一番摸索后，军事工程师萨弗里和康沃尔锡矿工人纽科曼分别于1695年和1712年建成了第一批实用的蒸气机，可以把水从矿井中排出去而在经济上又划算。有了一种可以到处设立的能源，工业就可以摆脱一切地区性限制了，不过还得花上几乎一个世纪并经过瓦特彻底改良，蒸气机才做到经济上划算而被普遍采用。
科学与革命 月社蒸气机和富兰克林在1752年发明的避雷针之类的科学的有效应用产生了很大效果，使讲求实效的人们不仅看清在科学中蕴藏有可以加以利用以谋取厚利的巨大力量，而且看清，为了利用它，就有必要深入探索大自然的秘密。十八世纪末叶，制造业开始对科学发生极大兴趣，而且科学的新进展大多数也都是发生在制造业中。工业革命时期的科学事业生根的地方是利兹、曼彻斯特、伯明翰、格拉斯哥和费拉德尔菲亚，而不是牛津、剑桥和伦敦。从事科学的人不再是乡下小绅士和教士而是持有不同见解的牧师和长老会会员。他们的赞助人也不再是贵族和商人兼银行家而变成了制造商。在十八世纪末叶，英国科学思想的实际中心不是皇家学会而是月社。它设于伯明翰。赞助者有博尔顿，威耳金森和威季伍德等人。参加者有瓦特，普里斯特利和伊拉兹马斯·达尔文等。不过，不仅工业领导人需要科学，主要技工也变得越来越需要起码掌握一些科学原理了。科学，至少在制造业地区，是需要列入教育计划中去的。不能期望各大学对此有什么作为；它们在十八世纪已经陷入空前严重的懒惰、无知和顽固的深渊中。于是在新的制造业地区的中心就设立了机械师研究院和图书馆以满足需要。第一所这类研究院出现于美国是很能说明问题的。富兰克林于1755年在那里设立了费城研究院。在曼彻斯特，伯明翰和格拉斯哥也设立了类似的机构，最后，一个同富兰克林相象但又略逊一筹的人物朗福德伯爵在伦敦创立了皇家科学普及协会。它后来成为所有这些机构中最负盛名者。1796年，他提出‘一项建议，要利用私人捐款在伦敦设立一个机构，以便向贫民施舍食品并使他们从事有用的职业，并且还向另外一些可能需要帮助的人提供廉价的食物。为此，要再设立一个机构，以便介绍和推广新发明和革新项目，特别是管理热能和节省燃料的方法以及有助于家庭的舒适生活和节省家庭开支的其他各种机械设备。’朗福德告诉他的朋友说：他‘深深地感到有必要提倡周济贫民，使之成为风尚。’为了实现他鼓吹的第一点建议，建立了改善贫民状况协会。关于设立一个研究机构的第二点建议另作处理，因为它‘十分突出，十分有趣而
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