近代科学技术体系雏形在中国的形成

3.近代科学技术体系雏形在中国的形成

（1）戊戌变法时期，西方近代科学的大部分基础理论及现代科学重要成果，被引进中国

在数学方面，1896年周学熙首次刊刻了由华蘅芳和傅兰雅在1880年合译的概率论专著《决疑数学》，将概率论首次引进中国，书中还第一次介绍了著名的斯特林公式、欧拉定理、二重积分、无穷积分等。i899年贾步纬译出《弦切对数表》，把当时最精确的三角函数对数表引进中国。至此，近代数学的主要成就，解析几何、微积分学、概率论和对数都在中国得到传播。

近代物理学知识，如伽利略的自由落体定律、牛顿三大定律等在洋务时期已经传入中国，但对它们的理解尚不深刻。戊戌时期正是西方物理学产生之际，随着近现代物理学的出现并被介绍进中国，人们对近现代物理学的理解更全面更正确了。在所有学科中，物理学的介绍最为及时。德国科学家伦琴（Roukgen）于1895年发现了x光射线，两年后，中国的《时务报》即以《曷格司射光》为题作了报道。⁽⁵⁹⁾后来，各大报刊和《光学揭要》、《通物电光》等书又分别详述了x光的发现、原理、实验、方法及其使用。天然放射性镭是1902年居里夫人成功提取的，就在此年，鲁迅的《说钽（镭）》一文首次介绍了她的研究成果。1900年，王季烈等人译编了《物理学》一书，从此，“物理学”一词也开始正式使用。

近代化学是洋务时期译介较多的一个学科，但仍不完整，如对化学元素的介绍上，洋务时期介绍了65种。1900年杜亚泉在《亚泉杂志》上发表《化学原质新表》，介绍了当时已经确认的76种元素概念，不久又发表《钙之制法及性质》等文，分别详述了钙、氩、氦等元素的发现过程及其特性。1901年，虞和钦又在《亚泉杂志》上发表《化学周期律》一文，介绍了1869年俄国科学家门捷列夫首先提出的元素周期律，从而使近代化学在中国有了一个较完整的形态。

近代天文学是近代科学革命发生的突破性学科，其重要的理论哥白尼日心说、开普勒行星运动三大定律以及太阳黑子理论、行星摄动理论、有关星团、星云、双星、变星、彗星的知识已在此前基本上被介绍进中国，戊戌时期则被广泛的接受和应用。维新思想家康有为、严复、谭嗣同都广泛运用日心说、天体演化学说作为他们进行革新变法的理论基础。1897年，还有人将太阳系理论编成歌谣流传：“万球回转，对地曰天。日体发光，遥摄大千。地与行星，绕日而旋。地体扁圆，亦一行星。绕日轨道，椭圆之形。同绕日者，侧有八星”⁽⁶⁰⁾

近代生物学在戊戌时期的介绍，最重要的莫过于进化论。达尔文的生物进化论是19世纪最重要的科学成果之一。他的《物种起源》（全名是《论通过自然选择或生存斗争中保存良种的物种起源》）于1859年在英国发表，轰动了西方世界。由于传教士顽固地反对进化论思想。他们未能将这一理论引入中国，加上国内文化条件的限制，因而这一重要著作和理论虽在1873年华蘅芳翻译出版《地学浅释》及1891年《格致汇编》的“博物新闻”栏里有过零星介绍，但始终未能真正传入我国。戊戌时期，由于一种新的有利于西学传播的文化氛围业已形成，尤其是甲午战败进一步推动了救亡图存的强大思想潮流的发展。1895年，严复在《原强》一文中第一次对达尔文及其著作作了较明确的介绍，随后又着手翻译赫胥黎的《天演论》并于1898年在《国闻报》上分期刊登，后又正式出版。

在近代各种实用技术方面，冶金、铁路、机械制造、造船、化工、轻工业、农产品加工等，虽大多在洋务时期已经引进，戊戌以后也有一定的发展。如铁路工程技术在京沈线、京汉线、津浦路、沪宁路、京张线、东清铁路、哈大线的建设中，陆续被引进中国。而且产生了如詹天佑这样著名的铁路工程技术人才。又如冶铁技术，以汉冶萍公司的铁厂为例，20世纪初有高炉4座，第一、二号烤炉的容积达248立方米，第三、四号新炉容积为477.5立方米。这些从国外引进的设备，其技术水平在当时世界上是相当先进的。炼钢技术上，据1913年调查，汉冶萍公司的钢厂，引进了西方名厂的煤气发生炉18座，平炉配有50吨吊车两台，30吨吊车1台，平炉每炉装铁水20吨，废铁10吨，每8小时出钢一炉，技术水平相当先进。

近代科学的形成在方法论上有三大支柱，即实验方法、逻辑方法和数学方法。前二者在戊戌时期得到重视和传播。首先，在实验方法方面，当时已经颇受重视，并在一些思想家的思想中，甚至在学校章程中都有反映。如严复在《西学通门径功用说》中指出，由于“所得之大法公例，往往多误，于是近世格致家乃救之以第三层，谓之试验”，“试验愈固，理愈靠实”。⁽⁶¹⁾京师大学堂的筹办中，管学大臣张百熙也强调“泰西各种实学，多籍实验始能发明。”⁽⁶²⁾“政学以博考而乃精，艺学以实验而获益”。⁽⁶³⁾时人普遍认为“置器”为试验之“第一义”，并且购置各种科学仪器倡行实验。如谭嗣同组织的金陵测量会，凑集了天文镜、子午仪、经纬仪、纪限仪、叠测仪、地平仪、测向仪、罗盘、陆地记里轮、水银风雨表、量风器、量雨器、量潮器等20多种科学仪器。管学大臣张百熙在创办京师大学堂时，曾要求进口大量试验仪器。总理衙门拟设“仪器院”，要求集中天算、声光、化电、农矿、机器制造、动植物诸学所必须之仪器，“以为实力考求之助”。⁽⁶⁴⁾1909年，虞辉祖、钟观光和虞和钦创办星光造麟厂，因缺科学仪器而停办。为此，他们于次年专门创办了上海科学仪器馆，专售进口的科学仪器和药品，并分别于1904—1905年在奉天、汉口设分馆，销量很大。可见，其时科学实验风气正日渐形成。尤其在农业上试验方法应用很快，如1898年中国第一个农业试验机构——上海育蚕试验场成立，后又有淮安饲蚕试验局（1899）、直隶农事试验场（1902）、山东农事试验场（1903）等，1906年农工商部又设中央农事试验场，具体负责农业技术的试验和推广。

当然，虽然人们对实验方法开始重视，并相继开始应用，但真正作为介绍西方实验方法的书籍尚未出现。同时，当时虽有人进行了一些试验如枪弹飞行抛物线试验、物质不灭试验、电离说平衡论和速度论试验、植物吸收氮气试验和钙养磷用量试验等，但尚未由此总结出一套自己的实验方法理论来。

（2）逻辑方法也在中国传播

由于启蒙思想家严复等的重视和宣传，一批西方逻辑学著作开始被译介进中国。主要有田吴炤的《论理学纲要》（日本十时弥著），出版于1902年；王国维的《辨学》（英人耶芳斯著），出版于1904年；汤祖武译的《论理学解剖图说》，1906年出版；严复译的《穆勒名学》（英人穆勒著）和《名学浅说》（英人耶芳斯著），分别出版于1905、1909年。1900年我国第一个逻辑学团体——名学会由严复在上海创办，该会系统讲演名学，“一时风靡，学者闻所未闻，吾国政论之根柢名学理论者，自此始矣。”⁽⁶⁵⁾从此，“论理学风行国内，一方学校设为课程，一方学者用为致学方法。”⁽⁶⁶⁾

尽管逻辑方法的传播中还有很多缺陷，如偏重归纳法，忽视数理逻辑等。但逻辑方法毕竟在中国发展起来了，这成为中国近代科学技术发展的一个重要阶段。爱因斯坦曾说：“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的，那就是，希腊哲学家发明形式逻辑体系（在欧几里得几何中），以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系（在文艺复兴时期）。”⁽⁶⁷⁾由此可见，随着实验方法和逻辑方法在近代中国的出现，中国近代科学技术有了一个明晰的发展框架。

（3）在体制变革的推动下，各种科学学会和科学研究机构逐步建立

开学会风气之先的是维新派人士谭嗣同，他在1895年提出了《兴算学议》，并拟把湖南浏阳南公书院改为“算学馆”，呈请学政江标批准，因顽固派多方阻挠而未获成功，因之组织了一个新的学术团体——“算学会”。由于谭嗣同的率先“试法”，使“湖南全省沾被，议论一变。”⁽⁶⁸⁾许多人踊跃参加。湖南保守势力较重，谭嗣同在这里打开了缺口后，各地纷纷效法，各种自然科学学会主要有：1896年，罗振玉、徐树兰在上海创办了提倡西法进行农业研究和实地实验的农学会；邹化钧在长沙创办的地图公会（又称舆地社）；1897年杨文会和谭嗣同设于南京的金陵测量会；龙泽厚、吴仲弢设于上海的医学善会；1898年，江瑞清设于湖南龙南的专习算学的致用学会；罗辉山、何盛林等创于湖南郴州的讲求舆算、兵略、农矿之学的算学会；此外还有浙江温州的农学会（1896年）、奉化的农艺学社（1903）、上海算学会（1897年）、长沙地学公会（1898年）、福州算学会（1898年）及严复设于上海的名学会（1900年）等。

不仅如此，一些纯自然科学的杂志也随之创办，如我国第一种医学杂志《利济堂学报》于1897年1月在浙江瑞安利济医院学堂创刊；第一种农业科技杂志《农学报》于5月在上海农学会创办；7月，黄庆澄又在温州（后迁上海）创办了我国自办的第一种数学杂志《算学报》月刊；尤其是1900年11月，杜亚泉在上海创办并主编了我国第一种综合性自然科学杂志《亚泉杂志》半月刊，刊载数学、化学、物理学、生物学、地学等多科论文，次年他又编发了《中外算报》月刊；1903年3月，上海科学仪器馆主办了《科学世界》月刊，刊登数学、物理学、地学、气象学、生物学、化学等主要论文。此外还有朱宪章、朱成章兄弟和严杏林、严槐林兄弟分别在广东、浙江创办《算学报》（1899年）等。⁽⁶⁹⁾

这些科学学会和刊物的出现，将近代科学技术的发展引向一个更高层次和一个更新阶段，使近代科学发展从被动引进逐步向主动研究发展，而且推动着中国科学从个人单独学习和研究向集体协作研究方向发展。1900年，罗振玉就倡议尝试在上海建立昆虫研究所，只是因经费困难而放弃。同年，杜亚泉在上海创办亚泉学馆，力图建成一个有广泛联系的专门科研机构，但因各种原因后只是编发《亚泉杂志》。1903年扬州知新算社经过周达等的改良，规定其宗旨是“研究学理，联络声气，切磋讨论，以辅斯学之进化。”其章程规定该社分设四科：普通研究科，研究数学、代数、几何、三角；高等研究科，研究近代几何、高等代数、弧三角及圆函数、圆锥曲线、平面及立体解析几何、微分积分、微分方程式；特别研究科，研究整数论、决疑论、变分法、定纪法、最小二乘法、有限较数法、动量法；应用研究科，研究测量学、星学、动静力学、物理计算学。虽然这些研究机构仍只是在尝试阶段，而且因各种因素的限制，未能达到预计效果，但却是非常可贵的尝试，为此后科学合作时代的到来，积累了经验，开了先河。

总之，在戊戌时代，如果说各种科学的进一步发展以及科学方法的引进，已经奠定了近代科学技术在中国的发展框架的话；那么，各种科学学会和研究机构的建立，各种科学刊物的出现，则标志着近代科学技术体制化雏形在中国的形成。