刘则渊讲科学学③丨世界科学中心转移与“贝尔纳之问”

目前“汤浅现象”面临困境，导致人们的质疑，由此引出科学中心转移现象的反思与追溯，以及触发中国科学的历史与未来前景的问题。

在科学学奠基作《科学的社会功能》（1939）第二章“科学的历史概况”中，贝尔纳概述了科学在地域空间的历史变迁，其中讲到现代科学诞生以来，科学活动从意大利到荷兰、英国，继而从法国到德国，再从国家举办科学事业的美国，到社会主义苏联的发展历程。这已经蕴涵了科学中心的转移，但并没有提出科学活动中心的概念。

在《历史上的科学》的“序”中，贝尔纳首先阐述了科学活动中心的思想。他认为，科学的进步在时空上呈现非均衡性。从时间上看，科学活动在几个迅速进展的时期之间，隔有更长的停顿期甚至衰退期。从空间上看，科学活动中心在时间进程中、在世界范围内，通常是追随而非导致工商活动中心的转移。这里要澄清一个误解，贝尔纳从未讲过科学中心的单一性，相反他强调科学中心的非单一性。

文艺复兴运动前，古代科学的发展历程：

巴比伦、埃及和印度都是古代科学活动的焦点。希腊则是这些古代文明的共同继承者，科学的理性基础就是首次在这里建成的。人类思想上这个前进运动还没等到古典时代城邦国家的衰亡就已告终。科学在罗马没有地位，随着罗马帝国灭亡、欧洲进入黑暗的中世纪，希腊遗产回到东方，叙利亚、波斯和印度，甚至遥远的中国，都被科学新气息吹动起来，而在伊斯兰旗帜下形成一个灿烂的综合。科学和各种技术正是从这里进入黑暗破晓前的欧洲，缓慢酝酿着创造活动的大爆发，终于在文艺复兴时代产生了革命性的近代科学。

文艺复兴运动后，现代科学诞生以来，科学活动中心转移的四个时期：

第一期主要集中于意大利，以达·芬奇、维萨留斯和哥白尼（波兰人，其活动在意大利）为代表。这一时期力学、解剖学和天文学发生了巨大变革，并由此摧毁了古代有关人体和宇宙中心学说的权威。

第二期由意大利扩展到荷兰、法兰西和不列颠，它从培根、伽利略和笛卡尔开始，至牛顿结束。这一时期形成了一种新的、数学-力学的世界模型，确立了一整套严密的科学方法。

经过一个中断期之后，第三期以爆发工业革命的不列颠和政治革命的巴黎为中心，科学再次获得快速发展。这一时期把希腊人未曾接触过的电学等园地开放给了科学；通过驱使新型动力、机器和化学品，科学决定性地改变了生产和运输的方式。

第四期就规模和功效而论，在所有各期中是最为重大的时期，这就是我们的现代科学革命。这个时期本质上属于智力活动。我们正目击着一种世界性的科学兴起，科学不仅改变了旧工业、创造了新工业，而且渗透到了人类生活的每一方面。也正是在目前这个过渡时期，科学直接卷入了由战争和社会革命组成的猛烈而可怕的活动中来了。

图1 贝尔纳关于技术和科学中心转移史图

左侧第一条为科学，系最长的一条，包含历法、天文学、航海术、力学，之后分化为物理学的各分支。

中间第二条甚至更长些的路线主要贯串机械工艺的进展，到发明蒸汽机为止。这路进展没有从科学接受到什么，而技术对科学却有许多贡献。

第三条路线上的进展则为有关改变物质的艺术——陶瓷、冶炼和化学——在这里科学和工艺学双方各自贡献更为混杂。

第四条一些次要的、属于更有限度的连续，如光学和电学方面的，业已列出，但农业、医学和生物学三个领域之间的关系过于复杂，未能充分地标识出来。

图2 人类历史上技术和科学中心在全球的扩展与转移示意图

作为马克思主义者，贝尔纳是按照经济社会形态来讲述历史过程的：从氏族社会过渡到奴隶社会，尔后由奴隶社会向封建社会过渡，然后到封建社会，再过渡到资本主义，之后过渡到社会主义（第一行）。其下第二行补充了技术社会形态的演变：狩猎时代、农收时代、农耕时代、农业时代、工业时代、后工业时代直到信息时代。我们看到，人类技术和科学的活动在全球的传播与扩散，是一个多中心和主中心交替转化的历史过程。

人类氏族社会，作为文明的起源地从两河流域到尼罗河、印度河、黄河，先后产生不同特征的四大文明，它们各自独立发展。其中，黄河流域文明发生相对要晚一些。那是一个漫长的时代，直到进入奴隶社会，大希腊——以雅典为核心的地中海沿岸若干城邦，成为科学理性最初发生的中心。地中海沿岸是埃及、巴比伦等东西方文明的交汇地方，工商活跃，生产发展，带有理性的科学与思辨的自然哲学相伴而生。接着是罗马、阿拉伯、叙利亚，以及波斯和中国成为技术活动的多中心，其中阿拉伯伊斯兰文明保存了古希腊的典籍。当罗马帝国灭亡，欧洲进入黑暗的中世纪之际，进入封建时代的中国逐渐成为技术和实用科学的世界中心。伴随丝绸之路的中西商贸与中技西传，同欧洲腹地连通的意大利北部城市成为工商活动中心，文艺复兴运动正发端于此，导致近代科学在欧洲的产生。世界科学活动中心从意大利，相继转移到英国、法国和德国。也可以说，欧洲一些国家和城市成为世界科学的多中心。后来崛起的德国在20世纪上半叶发动两次世界大战而退出科学中心，美国取而代之成为世界唯一科学中心。

进入新世纪人类正走进一个世界多中心的时代。世界经济政治的多极化趋势，正导致世界科学活动的多中心。虽然美国经济科技军事还处于世界领先地位，但是美国一直充当世界警察，四面出击，如今已力不从心。中国随着经济崛起，科学技术进步亦迅速加快。假以时日，中国终将与科技发达的美国、欧洲、日本、俄罗斯并驾齐驱。

科学中心转移规律，是科学计量学引入科学史领域的计量科学史的重大成就。具体的科学中心具有相对性，这些国家在兴隆期前后科学活动只是相对弱化些。法德兴隆期在19世纪初重叠20年，表现为科学中心更替的过渡。汤浅认为：“科学活跃时期比起每一个国家的历史要短得多，就如同玫瑰花和少女很容易丧失自己的青春一样。”

汤浅的贡献在于对大跨度历史分析进行量的抽象，把科学中心的国别与时期的模糊印象给以量的规定。

图3  汤浅光朝依据《科学技术编年表》得出的曲线

这项独立发现，是我国科学计量学与计量科学史的发端，引起学术界的热烈反响。

图4  赵红州依据《自然科学大事年表》得出的曲线

后来我国一些学者借助反映新的大量数据的科学年表进行测度，对科学中心转移的现象进行补充、完善和修正，探讨科学中心转移发生的原因。本人和我国科学计量学家梁立明是其中的两位学者。本人和王海山在《世界哲学高潮与科学中心关系的历史考察》(科研管理,1981,1)，用统计方法分析和揭示了一个国家哲学高潮形成的思想解放是该国家成为科学中心的原因之一。梁立明和她的学生在《世界科学中心转移的时空特征及学科层次析因》(科学学与科学技术管理,2000,5/6)中，以《科学时间表》为数据来源，从学科中心、当采学科（源自赵红州关于科学发现的“采掘模型”，指应当大力发展并可望获得大量成果的学科）、优势学科揭示了科学中心转移的内在动力机制。该文的一个重要结论：科学中心不具有唯一性。同时与汤浅和赵红州的统计结果进行比较表明，无论以哪种年表作统计，近代世界科学中心转移的总格局没有变。它只是表明科学中心有主副中心之分，后者同前者比，成果相对值要低、持续时间要短。

有的学者借口“科学中心不具有唯一性”，或用粗糙的不规范统计，来否定“科学中心转移”，但缺乏充分的事实依据来抹煞近代科学活动在不同国家兴衰变化的历史事实。何况近代科学中心的周期转移，只是人类活动中心变迁历史长河中的小小涟漪。

如何看待“汤浅现象”终结后的世界科学格局？众说纷纭，莫衷一是。

其中有两种看法：一、世界经济政治多极化将导致世界科学活动多中心；二、世纪之交当今世界经济中心的转移与竞争主导着大国博弈，“汤浅现象”已经终结，代之而为大国博弈格局的开端。

中国能否在世界经济科技多极化格局中占有一席位置，中国建设创新型国家和科技强国，是中国人的梦想，但并不寻求、也从不打算、更无法取代美国作为唯一超级大国在世界中的地位。

过了20年，在《历史上的科学》中译本(1959)序中贝尔纳再次指出：“中国，许多世纪以来，一直是人类文明和科学的巨大中心之一。”“在西方文艺复兴时期——明代初期——从希腊的抽象数理科学转变为近代机械的、物理的科学过程中，中国在技术上的贡献——指南针、火药、纸和印刷术——曾起了作用，而且也许是有决定意义的作用。要了解这在中国本身为什么没有起相同的作用，仍然是历史上的大问题。去发现这个滞缓现象的根本性的社会上和经济上的原因，将是中国未来的科学史家的任务。”这里加上了中国曾是许多世纪的科学中心之一。

“贝尔纳之问”必然包含问题的根本原因和破解，及中国科学的前景。

对于中国科学的未来前景，贝尔纳发表了两次预见：

1939年，他预言“经过适当改造的中国文化传统可以为科学事业提供一个非常良好的基础。的确，只要有了表现在中国文化的一切其他形式中的那种细心、踏实和分寸感，我们有理由相信中国还会对科学发展作出即令不比西方更大，至少也和西方一样大的贡献。”

1959年，在《历史上的科学》中译本序中，他再次预言“我确信，中国过去对技术的这样伟大贡献，将为其将来的贡献所超过。”

本项工作的部分材料和数据，得到大连理工大学WISE实验室团队的陈悦、王贤文、胡志刚、王智琦等师生的支持与协助，谨致诚挚的谢意。

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