第一次技术革命中科学与技术的关系

应该明确，第一次技术革命的开端，是在与理论科学研究几乎无关的情况下发生的。构成18世纪和19世纪上半叶工业革命基础的所有技术创新，准确地说都是由工匠、技师或工程师这一类人做出来的，他们中没有多少人接受过大学教育。这当然不是说科学在推动工业化方面没有发挥过社会和思想观念方面的作用。正相反，当工业革命在英格兰展开之际，科学也渗透到了欧洲文明社会和文化的方方面面。在欧洲的版图上，星罗棋布地分布着大量的学术团体和科学院，科学家和受过教育的工程师有时也能够亲密交往。各地都在经常举办公开讲座，向大量非专业的普通听众介绍科学发现取得的成就和实验及科学方法的逻辑分析威力。 自然神学，也就是认为研究自然就是一种虔诚表现的学说，加强了科学和宗教之间的沟通，而且使得开发利用自然的观念更加深入人心。科学提高了逻辑思考的地位，并被视为一种文化和知识事业备受人们尊敬。理性的科学向人们提供了一种全新的观察方法和世界观。在这种意义上，科学文化不仅重要，恐怕还是工业革命必不可少的因素。不过，那时的科学活动，就其本身而言，仍然不离一种希腊模式的窠臼，除了受国家资助的一些项目外，仍然相当脱离社会的实际生活。技术行家和工程师也不主动去汲取科学知识的营养。

虽然技术是按照传统的路子发展而未能得益于科学理论，但是，在18世纪却有一些杰出的技师同科学界有一定的社会联系。在英格兰，工程师瓦特、约翰·斯米顿（1724年—1792年）和制陶师乔赛亚·韦奇伍德（1730年—1795年）三人都成为皇家学会的成员，而且在学会的《哲学学报》上发表论文。然而，他们的文章其实与他们在工业上的贡献极少或者根本没有关系。瓦特发表的通讯和论文是关于水的组成和“人造气体的药用价值”的，两者都是用燃素化学来论述，与他的蒸汽技术毫无联系。韦奇伍德后来对化学很感兴趣，他做化学实验，他发现黏土加热后会收缩，而且在这个发现的基础上于1782年发明了高温计。他还经常与当时的一些杰出的化学家通信，包括普利斯特利和拉瓦锡等。然而他做的那些新奇而精致的陶器，即以韦奇伍德的名字推出的产品，全是在他进入化学界以前做出来的。韦奇伍德的父亲和兄长都是制陶匠，他自己也从未上过学，而是先在他哥哥的工厂里当学徒才进入制陶这一行的。仅仅因为他的职业是陶匠，他才对化学产生了兴趣。至于斯米顿，他造出“民间工程师”这个词组就是要表明，他们这些平民顾问同新建立不久的伍利奇皇家军事学院培养出来的军事工程师们有所不同，他自己则是一位颇有名气的承包大型公共工程的营造商。他曾因在《哲学学报》上发表的一篇文章而获得过皇家学会的科普利奖章。那篇文章的内容是他自己的经验总结，说明让水车转动起来，在上方冲水比在下方冲水会有更高效率。那是一种敏锐的观察，他在自己承接的水利工程中总是采用上冲水水车。而其他工程师仍然沿用下冲水水车，因为这种水车建造成本较低。不过，斯米顿关于水车的那个科学见解，即使对于英国的工业化的作用，也不会太大。^[20]

然而，又必须看到，随着革命的深入，从纺织业发展到化学、采掘、冶金、机械制造等部门，使资本主义工场手工业过渡到机器工厂大工业，空前地提高了劳动生产率，由此产生了巨大的社会后果——机器代替手工操作，普遍采用新技术、新工具，生产规模不断扩展，机器工业的技术构成跟着扩大，提出了越来越巨大的动力需求。这就暴露了蒸汽机动力功能和结构上的缺陷，要求进行技术革新，使蒸汽机成为大功率、高参数、经济、安全可靠的动力。要实现这种动力要求，已非一般工匠或技师的手工技术所能解决，必须依靠力学、热力学等自然科学理论研究，这就正如马克思所指出，“第一次产生了只有用科学方法才能解决的实际问题”；导致工厂主和资本家“为了生产过程的需要，利用科学，占有科学”，“第一次使自然科学为直接的生产过程服务”^[21]。同时，技术创新者所坚执的高效率、经济、合理，为达到一定目的而建立系统的操作程序和方法，可验证性、可靠性等准则，都蕴含在科学精神之中。这一科学精神与近代资本主义是一对孪生子。正如德国社会学家马科斯·韦伯所认为的那样，近代资本主义“依赖于现代科学，特别是以数学和精确的理性实验为基础的自然科学的特点。另一方面，这些科学的和以这些科学为基础的技术的发展又在其实际经济应用中从资本主义利益那里获得重要的刺激”^[22]。

归结起来，可以说：科学革命不管对工业革命产生过什么文化影响，却终归未曾深入到能够把科学理论应用于技术发明的程度。欧洲各国政府虽然抱有培根式的理性主义观点，希望科学能够帮助社会，但是它们关注的还是局限于科学如何帮助进行国家管理，至于工业革命技术层面上的问题，则仍然留给没有受过学校教育的技师工匠们去解决，而那些技师工匠却又不掌握理论知识。在那时，这样的理论知识还没有被编进教科书中，大学也没有工程科学方面的计划和课程，也还不存在职业的工程学会，能够用来把抽象的数学原理转换成工程公式的有关常数和参数表也没有确定下来，更没有编纂成册。同样，那时也没有任何一所工程研究实验室。要出现应用科学，还得再等待一些时日。

思 考 题

1.简述中世纪基督教神学与科学的关系。

2.怎样评价托马斯·阿奎那关于上帝存在的本体论证明？

3.简述资本主义生产方式的兴起是近代科学产生的根本动力。

4.简述哥白尼日心说的创立及其重大意义。

5.简述伽利略的主要科学贡献。

6.简述牛顿构建经典力学体系的重大意义。

7.简述血液循环的发现过程。

8.简述波义耳对化学科学的贡献。

9.简述燃烧的氧化理论的确立过程和正确评价“燃素说”。

10.简述第一次技术革命和第一次产业革命的历程。

11.简述蒸汽机的发明和改进过程，及其对社会经济发展的重大意义。

12.简述第一次技术革命中科学与技术的关系。

【注释】

[1]《马克思恩格斯选集》，第4卷，人民出版社，1995年，第261页。

[2]钱时惕：《科学与宗教关系及其历史演变》，人民出版社，2002年，第39—41页。

[3]《马克思恩格斯全集》，第7卷，人民出版社，1965年，第400页。

[4]钱时惕：《科学与宗教关系及其历史演变》，人民出版社，2002年，第52页。

[5]《西方哲学原著选读》（上卷），商务印书馆，1981年，第262—264页。

[6]《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社，1995年，第280页。

[7]《马克思恩格斯全集》第47卷，人民出版社，1979年，第427页。

[8]《圣经》“约书亚记”第10章第13节记载，约书亚率以色人与五王军作战，五王军败逃，但日已西斜，约书亚向天祷告，要太阳停止，果然奇迹出现，太阳停住了，逃敌无处藏身，约书亚大胜。

[9]［波兰］哥白尼：《天体运行论》，李启斌译，科学出版社，1976年，第6页。

[10]［波兰］哥白尼：《天体运行论》，李启斌译，科学出版社，1976年，第15页。

[11]［波兰］哥白尼：《天体运行论》，李启斌译，科学出版社，1976年，第26页。

[12]《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社，1995年，第263页。

[13]［波兰］哥白尼：《天体运行论》，李启斌译，科学出版社，1976年，第7页。

[14]［波兰］哥白尼：《天体运行论》，李启斌译，科学出版社，1976年，第32页。

[15]［波兰］哥白尼：《天体运行论》，李启斌译，科学出版社，1976年，第33页。

[16]［波兰］哥白尼：《天体运行论》，李启斌译，科学出版社，1976年，第34页。

[17]［意］伽利略：《关于两门新科学的对话》，武际可译，北京大学出版社，2006年，第164页。库比特是古埃及采用的长度测量单位，表示从人的肘到中指尖的距离。1库比特约为0.46米。

[18]［意］伽利略：《关于两门新科学的对话》，武际可译，北京大学出版社，2006年，第164—165页。

[19]［美］亨利·M.莱斯特：《化学的历史背景》，吴忠译，商务印书馆，1982年，第126页。

[20]［美］詹姆斯·E.麦克莱伦第三、哈罗德·多恩：《世界科学技术通史》，王鸣阳译，上海世纪出版集团，2007年，第395—397页。

[21]《马克思恩格斯全集》第47卷，人民出版社，1979年，第570、 572页。

[22]马科斯·韦伯：《新教伦理和资本主义精神》，生活·读书·新知三联书店，1987年，第14页。