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摘要:本文概述了近代世界科学活动中心转移的现象--"汤浅现象";同时论述了在新世纪中国要成为世界科学文化活动中心,中国教育应超前性发展。
关键词:"汤浅现象"。
1954年英国科学家贝尔纳在《历史上的科学》一书中定性描述了近代科学活动中心转移的现象。1962年日本科学史家汤浅光朝对1501年至1950年科技编年表里科学成果和人物传记词典中编选的科学家做统计处理,得出了近四百年来科学活动中心确实在转移的事实。若定义一个国家的科学成果数占全世界的百分比超过25%,就为科学兴隆期,那么科学兴隆期在世界范围内曾按下列顺序转移:意大利(1540-1610年)、英国(1660-1730年)、法国(1770-1830年)、德国(1810-1920年)、美国(1920-现在),而上述各国的科学兴隆期平均约为80年。1、2科学史上这种现像是日本学者汤浅光朝首先用定量分析作出来的,所以,人们把近代科学活动中心转移的现象称为"汤浅现象"。1974年我国科学史家赵红州也独立地用统计方法研究了这一规律,不但验证了汤浅现象,且发现从一个科学中心到另一个科学中心转移的平均周期也约80年,以峰值年代计算分别是1620年-1710年-1790年-1870年-1950年。汤浅现象反映了近世各国科学兴衰的历史变迁,为人们进一步认识科学活动的规律提供了重要依据。当代人们已总结出了汤浅现象发生的五大机制:1、政治体制的变革;2、文化的碰撞;3、经济快速增长;4、新学科群的涌现;5、科学家的集体流动。
一、汤浅现象的五大机制
科学史表明,汤浅现象的发生有五大机制;当代中国社会是否具备汤浅现象发生的五个机制呢?我们看:
1、政治体制的变革:五四以来,中国政治体制一直发生着深刻变化。经历了从旧民主革命到新民主革命;从模仿苏联模式搞建设到"建设中国特色的社会主义";从计划经济到市场经济;从个人崇拜到反对个人崇拜;从国家领导人终身制到任期制。笔者认为:中国当代在百年时间里发生的一系列体制的变革不亚于日本近代史上的"明治维新"所起的作用。所以,当代中国政治体制的变革为汤浅现象在21世纪的中国发生奠定了政治上的条件,凑足了"发酵粉"。
2、文化的碰撞:环顾地球村,各国文化千差万别;文化差异实际上反映了思维模式的不同。近代西方,以实验与数学相结合的经验科学为"范式"的科学模式向世界各地传播的过程中,最突出的反差是遇到了以中国为代表的东方思维模式的比照。一般来说,西方人思维特征呈'分析型',逻辑思维、抽象思维突出,西方文化如海洋具'流动性',侧重'分'、求异、重个体、重理智,又被称为'种原文化',正与左脑的分析性机能一致;东方人思维特征呈'综合型',直觉思维、形象思维突出,东方文化像大陆具'稳定性',侧重'合'、认同、重整体、重道德,又被称为'人文文化',恰与右脑的综合性、整体性机能对应。中国传统科学在秦汉时期,就形成了以阴阳五行学说和气论为哲学基础的五大学科:"数学、天学、地学、农学、医学各自形成了自己的科学范式,幷且联合开辟了宇宙图像之历法模式、数学模式和物理模式之先河。"3当近代西方科学传入中国时,中国传统科学与近代科学格格不入,原因是近代科学原理不含有中国传统科学的因素;但这幷不足以证明中国传统科学是落后的。事实上,当代科学发展恰为中国某些传统科学范式提供了新机遇,这主要是数学和医学。
“现代数学一直有两种对立倾向--构造性数学和非构造性数学。构造性数学倾向即算法化,非构造性数学倾向即公理化。康托以来非构造数学占压倒优势。但由于计算机运用信息加工必须使数学规律算法化、发展构造性数学。因而,信息时代给了以算法化和代数化的中国传统数学范式以新的机遇。自《九章算术》以迄宋元,中国数学传统都是以算法为中心发展的,幷且是以把几何问题化为代数问题求解为其特征的。"4要对"数学证明机械化"又谈何容易!世界上许多有远见卓识的数学家为此耗费大量的心机和毕生的精力;但都不理想。中国数学家吴文俊院士,由于对中国数学和数学史有很深的研究,遂把中国传统数学的构造性和几何代数化方法用于定理的机器证明获得成功。1977年吴院士发表了他的几何定理机器证明的新方法。这就是"吴氏方法"。"举世瞩目的'吴氏方法'的精髓就在于:从公理化出发,通过代数化,再达到机械化的程序。"5"定理机器证明的吴文俊原理和求解高次联立方程组吴文俊消元法的创立,已使我国在机械化数学领域处于领先地位,亦表明中国传统数学范式的新生"6。
"中医学是唯一能延续至今幷与现代西医幷存的中国传统科学中的一个学科。我们知道,作为中医理论基础的经络学说和草药配伍至今不能得到很好的科学解释。而"望闻问切"的诊断方法和八纲辨证施治却又有效。在中国,西医、中医和中西医结合,三驾马车的局面是否能整合统一?关键在于当今科学与社会是否为中医学的模式提供机遇。所谓医学模式即关于健康和疾病的总观点。当代正处于从生物医学模式向生物心理医学模式转变期,这种转向为中医学模式的新生提供了际遇。因为中医学范式本质上主张生物心理医学模式。不过《黄帝内经》开创的这种模式未为后人所重视…在医学模式意义上,充分运用现代科技手段建立统一的医学已提到日程上来,有人已提出以生态原理、自组织原理和意念反射原理为支撑的统一医学的框架。"中国传统数学和中医学的新生,可以说明东西方在文化上的撞击是可以产生许多耀眼的火花。所以,我们要赶超世界先进、使中国在未来成为世界上第六个科学文化中心,没必要割舍自己的文化传统。
3、经济的快速增长:改革开放以来我国经济增长保持在9﹪到13﹪。20多年一直在快速前进。当然,要使我国经济能够继续保持这种高速发展势头,还需我们在产业结构上进行深入改革,使国有大型企业、集体企业、个体私营、外资企业四驾马车共同拉动我国经济向前发展。再,就是近十年来我们处理好了宏观经济和微观经济的关系,成功实现了我国经济发展的"软着陆"。另,我们还需处理好三农问题;对进口的科技成果进行很好地消化、吸收;走资源节约性发展道路;大力提倡环境保护;合理利用各种自然资源;加大垃圾、污水处理措施。这些问题处理好,我国在未来的经济、文化、科学上,赶超日、美是不成问题的。
4、新学科群的涌现:自20世纪60年代以来,世界出现了14项重大科研成果。我国科学家在80年代后有9项成果是值得称道的。它们是:一元数学、物元分析、混沌理论、天地生偶次序、全球地质构造的吕德斯线、地球经络穴位结构、地震自然节律、自然周期可公度性、生物全息律。20世纪40年代,产生了"老三论":申农的信息论、贝塔郎菲的系统论和维纳的控制论;20世纪80年代产生了"新三论":普里高津的耗散结构论、哈肯的协同学和托姆的突变论。这"老三论"和"新三论"对科学的影响是巨大的,由此促进了世界上许多交叉学科、边缘学科和横断学科的发展。我国在政治经济上继续改革开放,在科学文艺上坚持"百家争鸣",我国定能孕育出新学科群。
5、科学家的集体流动:开放以来中国有70.2万人留学,他们分布世界各地;现在回国的有16万多。随着我国经济发展和生活水平的提高,在未来会有更多留学生回国,这样实际上就造成了科学家的集体流动。所以,只要我国在对留学人才的政策上保持积极友好的态度,在未来就必然会有更多留学人员回流中国;到那时,中国就成为世界上科学家最多的国家,也成为掌握新学科理论和技术含量最多的国家。从而,我国可能会在21世纪的中期成为世界的科学文化中心。
二、教育革命与科学、技术革命关联。
研究、回顾世界科学发展史,可以看到:一个国家能成为世界的科学文化中心,首先是把教育搞上去了;因此,在科学革命、技术革命之前的是教育革命,而要发生教育革命就必须有属于本国的、适合本国文化的教育家。解放后,最初是普及教育;自1996年开始实行义务教育。这样,我国的义务教育就比发达国家晚一、二百年。当前,我国教育还存在一些问题:
1、教育思想的"误区":我国有一些正确的教育理论,但很多教师和家长不买帐;因为最终衡量教师和学校水平的是"升学问题"。学生考不上大学,什么好理论都是白搭。在我国社会上认可的是大学文凭,没有高学历,很多机会就没有。这样就把很多在音体美等方面有天赋的学生都逼上了惟有考大学这样一条路。有些家长已经注意到了这点,但毕竟少。像朗朗、丁俊辉、刘翔这样的幸运儿是少数;中国不缺好苗子,而缺乏独具慧眼的伯乐。
2、教学方法的"误区":我国教育不乏一些好方法,但许多家长和教师不采用;而是几千年的老办法:家长"望子成龙"心切,对孩子娇惯;有些教师不称职,采用"题海战术",学生就会做题,缺乏独立思考能力。华裔美籍数学家丘成桐近几年到中国大陆选拔有数学天赋的学生,很失望。原因是考数学高分的学生就会做题,对数学一些基本定理没很好理解。
3、教育管理的"混乱":应该说教育事业是神圣的,教师是纯洁的。但实际上,现在从高校到中小学、幼儿园到处都收费。一切与经济挂钩,"有利钻杆、无利脱逃",一切围绕"钱"而转。穷人的孩子上学难。什么祖国的花朵、革命的未来?只有个人利益高于一切!2005年来,国家针对经济困难的学生,开始减免学费,这是个好兆头。
笔者认为:中国的教育思想、教育方法和教育管理三方面要比发达国家落后;所以,中国要先有适合本国文化的教育家,才有可能使中国在未来教育上发生教育革命;教育革命发生了,才能发生科学革命和技术革命。近三百年来,人类已经历了四次教育革命、科学革命和技术革命。(如后表。)
从该表看出,教育革命与科学革命是相互影响的。教育应与科学、技术相互适应、协调发展。从三百多年来科学、技术、教育三者的发展,可看出教育与科学、技术关系密切。三百多年的发展中,已经有五个国家先后成为世界的科学文化中心。通过对中国科学史家赵红州的研究可以发现:科学发明的最佳年龄是:25~45岁,峰值年龄在37岁7。对教育史8的材料分析看:教育发达也按下列顺序转移:意大利--英国——法国——德国——美国。
结论:
A、既然教育发达与科学兴旺一致,且教育发达超前于科学兴旺,国家就要重视发展教育,在人力、物力、财力上优先给予教育发展以应有比例,使教育发展与科学发展相适应。从而,缩短"汤浅现象"在中国出现的超前时间。
B、我们要培养大批年轻、杰出的科学家,就必须尽快培养大批年轻、出色的教育家,使他们能够在最佳年龄区(25~45岁)做出贡献。这就是笔者的推论:我国在21世纪50年代才可能形成世界上第六个科学文化活动中心。
参考文献:
[1]刘延勃:哲学辞典[M],吉林人民出版社1985年5月第一版第2次印刷,P.274~275。
[2]张世高:人才学浅说[M],科学普及出版社广州分社1984年4月第一版,P.175。
[3]董光壁:科学技术哲学[J],人大复印资料,1998.8。P.26。中国的科学传统和成就及其现代意义。
[4]董光壁:科学技术哲学[J],人大复印资料,1998.8。P.29。中国的科学传统和成就及其现代意义。
[5]吴让泉:中国数学的智慧之光[M],浙江人民出版社,1992年8月第一版。P.154。
[6]董光壁:科学技术哲学[J],人大复印资料,1998.8。P.29。中国的科学传统和成就及其现代意义"。
[7]赵红州:科学史数理分析[J],河北教育出版社2001年10月第一版第1次印刷,P.35。
[8]曹孚:外国教育史[M],人民教育出版社,1979年出版。
关键词:"汤浅现象"。
1954年英国科学家贝尔纳在《历史上的科学》一书中定性描述了近代科学活动中心转移的现象。1962年日本科学史家汤浅光朝对1501年至1950年科技编年表里科学成果和人物传记词典中编选的科学家做统计处理,得出了近四百年来科学活动中心确实在转移的事实。若定义一个国家的科学成果数占全世界的百分比超过25%,就为科学兴隆期,那么科学兴隆期在世界范围内曾按下列顺序转移:意大利(1540-1610年)、英国(1660-1730年)、法国(1770-1830年)、德国(1810-1920年)、美国(1920-现在),而上述各国的科学兴隆期平均约为80年。1、2科学史上这种现像是日本学者汤浅光朝首先用定量分析作出来的,所以,人们把近代科学活动中心转移的现象称为"汤浅现象"。1974年我国科学史家赵红州也独立地用统计方法研究了这一规律,不但验证了汤浅现象,且发现从一个科学中心到另一个科学中心转移的平均周期也约80年,以峰值年代计算分别是1620年-1710年-1790年-1870年-1950年。汤浅现象反映了近世各国科学兴衰的历史变迁,为人们进一步认识科学活动的规律提供了重要依据。当代人们已总结出了汤浅现象发生的五大机制:1、政治体制的变革;2、文化的碰撞;3、经济快速增长;4、新学科群的涌现;5、科学家的集体流动。
一、汤浅现象的五大机制
科学史表明,汤浅现象的发生有五大机制;当代中国社会是否具备汤浅现象发生的五个机制呢?我们看:
1、政治体制的变革:五四以来,中国政治体制一直发生着深刻变化。经历了从旧民主革命到新民主革命;从模仿苏联模式搞建设到"建设中国特色的社会主义";从计划经济到市场经济;从个人崇拜到反对个人崇拜;从国家领导人终身制到任期制。笔者认为:中国当代在百年时间里发生的一系列体制的变革不亚于日本近代史上的"明治维新"所起的作用。所以,当代中国政治体制的变革为汤浅现象在21世纪的中国发生奠定了政治上的条件,凑足了"发酵粉"。
2、文化的碰撞:环顾地球村,各国文化千差万别;文化差异实际上反映了思维模式的不同。近代西方,以实验与数学相结合的经验科学为"范式"的科学模式向世界各地传播的过程中,最突出的反差是遇到了以中国为代表的东方思维模式的比照。一般来说,西方人思维特征呈'分析型',逻辑思维、抽象思维突出,西方文化如海洋具'流动性',侧重'分'、求异、重个体、重理智,又被称为'种原文化',正与左脑的分析性机能一致;东方人思维特征呈'综合型',直觉思维、形象思维突出,东方文化像大陆具'稳定性',侧重'合'、认同、重整体、重道德,又被称为'人文文化',恰与右脑的综合性、整体性机能对应。中国传统科学在秦汉时期,就形成了以阴阳五行学说和气论为哲学基础的五大学科:"数学、天学、地学、农学、医学各自形成了自己的科学范式,幷且联合开辟了宇宙图像之历法模式、数学模式和物理模式之先河。"3当近代西方科学传入中国时,中国传统科学与近代科学格格不入,原因是近代科学原理不含有中国传统科学的因素;但这幷不足以证明中国传统科学是落后的。事实上,当代科学发展恰为中国某些传统科学范式提供了新机遇,这主要是数学和医学。
“现代数学一直有两种对立倾向--构造性数学和非构造性数学。构造性数学倾向即算法化,非构造性数学倾向即公理化。康托以来非构造数学占压倒优势。但由于计算机运用信息加工必须使数学规律算法化、发展构造性数学。因而,信息时代给了以算法化和代数化的中国传统数学范式以新的机遇。自《九章算术》以迄宋元,中国数学传统都是以算法为中心发展的,幷且是以把几何问题化为代数问题求解为其特征的。"4要对"数学证明机械化"又谈何容易!世界上许多有远见卓识的数学家为此耗费大量的心机和毕生的精力;但都不理想。中国数学家吴文俊院士,由于对中国数学和数学史有很深的研究,遂把中国传统数学的构造性和几何代数化方法用于定理的机器证明获得成功。1977年吴院士发表了他的几何定理机器证明的新方法。这就是"吴氏方法"。"举世瞩目的'吴氏方法'的精髓就在于:从公理化出发,通过代数化,再达到机械化的程序。"5"定理机器证明的吴文俊原理和求解高次联立方程组吴文俊消元法的创立,已使我国在机械化数学领域处于领先地位,亦表明中国传统数学范式的新生"6。
"中医学是唯一能延续至今幷与现代西医幷存的中国传统科学中的一个学科。我们知道,作为中医理论基础的经络学说和草药配伍至今不能得到很好的科学解释。而"望闻问切"的诊断方法和八纲辨证施治却又有效。在中国,西医、中医和中西医结合,三驾马车的局面是否能整合统一?关键在于当今科学与社会是否为中医学的模式提供机遇。所谓医学模式即关于健康和疾病的总观点。当代正处于从生物医学模式向生物心理医学模式转变期,这种转向为中医学模式的新生提供了际遇。因为中医学范式本质上主张生物心理医学模式。不过《黄帝内经》开创的这种模式未为后人所重视…在医学模式意义上,充分运用现代科技手段建立统一的医学已提到日程上来,有人已提出以生态原理、自组织原理和意念反射原理为支撑的统一医学的框架。"中国传统数学和中医学的新生,可以说明东西方在文化上的撞击是可以产生许多耀眼的火花。所以,我们要赶超世界先进、使中国在未来成为世界上第六个科学文化中心,没必要割舍自己的文化传统。
3、经济的快速增长:改革开放以来我国经济增长保持在9﹪到13﹪。20多年一直在快速前进。当然,要使我国经济能够继续保持这种高速发展势头,还需我们在产业结构上进行深入改革,使国有大型企业、集体企业、个体私营、外资企业四驾马车共同拉动我国经济向前发展。再,就是近十年来我们处理好了宏观经济和微观经济的关系,成功实现了我国经济发展的"软着陆"。另,我们还需处理好三农问题;对进口的科技成果进行很好地消化、吸收;走资源节约性发展道路;大力提倡环境保护;合理利用各种自然资源;加大垃圾、污水处理措施。这些问题处理好,我国在未来的经济、文化、科学上,赶超日、美是不成问题的。
4、新学科群的涌现:自20世纪60年代以来,世界出现了14项重大科研成果。我国科学家在80年代后有9项成果是值得称道的。它们是:一元数学、物元分析、混沌理论、天地生偶次序、全球地质构造的吕德斯线、地球经络穴位结构、地震自然节律、自然周期可公度性、生物全息律。20世纪40年代,产生了"老三论":申农的信息论、贝塔郎菲的系统论和维纳的控制论;20世纪80年代产生了"新三论":普里高津的耗散结构论、哈肯的协同学和托姆的突变论。这"老三论"和"新三论"对科学的影响是巨大的,由此促进了世界上许多交叉学科、边缘学科和横断学科的发展。我国在政治经济上继续改革开放,在科学文艺上坚持"百家争鸣",我国定能孕育出新学科群。
5、科学家的集体流动:开放以来中国有70.2万人留学,他们分布世界各地;现在回国的有16万多。随着我国经济发展和生活水平的提高,在未来会有更多留学生回国,这样实际上就造成了科学家的集体流动。所以,只要我国在对留学人才的政策上保持积极友好的态度,在未来就必然会有更多留学人员回流中国;到那时,中国就成为世界上科学家最多的国家,也成为掌握新学科理论和技术含量最多的国家。从而,我国可能会在21世纪的中期成为世界的科学文化中心。
二、教育革命与科学、技术革命关联。
研究、回顾世界科学发展史,可以看到:一个国家能成为世界的科学文化中心,首先是把教育搞上去了;因此,在科学革命、技术革命之前的是教育革命,而要发生教育革命就必须有属于本国的、适合本国文化的教育家。解放后,最初是普及教育;自1996年开始实行义务教育。这样,我国的义务教育就比发达国家晚一、二百年。当前,我国教育还存在一些问题:
1、教育思想的"误区":我国有一些正确的教育理论,但很多教师和家长不买帐;因为最终衡量教师和学校水平的是"升学问题"。学生考不上大学,什么好理论都是白搭。在我国社会上认可的是大学文凭,没有高学历,很多机会就没有。这样就把很多在音体美等方面有天赋的学生都逼上了惟有考大学这样一条路。有些家长已经注意到了这点,但毕竟少。像朗朗、丁俊辉、刘翔这样的幸运儿是少数;中国不缺好苗子,而缺乏独具慧眼的伯乐。
2、教学方法的"误区":我国教育不乏一些好方法,但许多家长和教师不采用;而是几千年的老办法:家长"望子成龙"心切,对孩子娇惯;有些教师不称职,采用"题海战术",学生就会做题,缺乏独立思考能力。华裔美籍数学家丘成桐近几年到中国大陆选拔有数学天赋的学生,很失望。原因是考数学高分的学生就会做题,对数学一些基本定理没很好理解。
3、教育管理的"混乱":应该说教育事业是神圣的,教师是纯洁的。但实际上,现在从高校到中小学、幼儿园到处都收费。一切与经济挂钩,"有利钻杆、无利脱逃",一切围绕"钱"而转。穷人的孩子上学难。什么祖国的花朵、革命的未来?只有个人利益高于一切!2005年来,国家针对经济困难的学生,开始减免学费,这是个好兆头。
笔者认为:中国的教育思想、教育方法和教育管理三方面要比发达国家落后;所以,中国要先有适合本国文化的教育家,才有可能使中国在未来教育上发生教育革命;教育革命发生了,才能发生科学革命和技术革命。近三百年来,人类已经历了四次教育革命、科学革命和技术革命。(如后表。)
从该表看出,教育革命与科学革命是相互影响的。教育应与科学、技术相互适应、协调发展。从三百多年来科学、技术、教育三者的发展,可看出教育与科学、技术关系密切。三百多年的发展中,已经有五个国家先后成为世界的科学文化中心。通过对中国科学史家赵红州的研究可以发现:科学发明的最佳年龄是:25~45岁,峰值年龄在37岁7。对教育史8的材料分析看:教育发达也按下列顺序转移:意大利--英国——法国——德国——美国。
结论:
A、既然教育发达与科学兴旺一致,且教育发达超前于科学兴旺,国家就要重视发展教育,在人力、物力、财力上优先给予教育发展以应有比例,使教育发展与科学发展相适应。从而,缩短"汤浅现象"在中国出现的超前时间。
B、我们要培养大批年轻、杰出的科学家,就必须尽快培养大批年轻、出色的教育家,使他们能够在最佳年龄区(25~45岁)做出贡献。这就是笔者的推论:我国在21世纪50年代才可能形成世界上第六个科学文化活动中心。
参考文献:
[1]刘延勃:哲学辞典[M],吉林人民出版社1985年5月第一版第2次印刷,P.274~275。
[2]张世高:人才学浅说[M],科学普及出版社广州分社1984年4月第一版,P.175。
[3]董光壁:科学技术哲学[J],人大复印资料,1998.8。P.26。中国的科学传统和成就及其现代意义。
[4]董光壁:科学技术哲学[J],人大复印资料,1998.8。P.29。中国的科学传统和成就及其现代意义。
[5]吴让泉:中国数学的智慧之光[M],浙江人民出版社,1992年8月第一版。P.154。
[6]董光壁:科学技术哲学[J],人大复印资料,1998.8。P.29。中国的科学传统和成就及其现代意义"。
[7]赵红州:科学史数理分析[J],河北教育出版社2001年10月第一版第1次印刷,P.35。
[8]曹孚:外国教育史[M],人民教育出版社,1979年出版。