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萬年的競爭:新著世界科學技術(shù)文化簡史 讀者對象:對科學技術(shù)文化史感興趣的讀者
本書創(chuàng)新地從演化論和演化心理學入手,重新審視世界科技文化史。本書共分十四章,內(nèi)容包括:從古猿到智人;走向農(nóng)業(yè)時代;文明的肇始;科學的起源;影響古代的兵與冰;開辟未來等。
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2014年上半年,在博士后即將出站時,我到成立未久的重慶大學人文社會科學高等研究院做了半年訪問學者,為本科學生開設(shè)了“世界科學技術(shù)文化史”通識選修課。本書就是由這門課程的講義改編而成。因為當初一共給學生上了16次課,除了兩次課安排為課堂討論外,其余14節(jié)課均由我講授,所以這本書正文也有14章。
本書初稿完成于2014年8月。是年9月,我到上海辰山植物園從事植物文化方面的科學普及編著工作,暫時不再研究世界科技文化史,加上我本來計劃用幾年時間對全書進行細致的修訂,這本書稿也就擱置了半年多。直到2015年5月,我看到市面上陸續(xù)開始出現(xiàn)一些和書中有類似觀點的著作,才下定決心盡快把它修改到可以作為通俗讀物出版的水平,為自己的原創(chuàng)思想爭一爭優(yōu)先權(quán)。不過因為工作繁忙,到2016年年底才把書稿改定。在這期間,世界已經(jīng)接連發(fā)生了法國巴黎恐怖襲擊、英國公投脫歐、特朗普當選美國總統(tǒng)等重大事件,越來越多的人已經(jīng)持有和我相同的看法,就是世界已經(jīng)再次走到了一個前途未卜的歷史轉(zhuǎn)折點。我相信,我在書中的思考應(yīng)該會對擔憂世界前景的人有所啟發(fā)。 雖然這本書本來是大學通識課的講義,但是它似乎不太符合通識課的要求,因為我在里面強烈地體現(xiàn)了個人的哲學思想和歷史觀。這些思想和觀念在國外學界看來雖然已經(jīng)不算新穎,但在國內(nèi)還很少有人研究,把它們用在世界科技文化史的敘事上更是前所未有,這正是本書副標題中“新著”二字的含義?紤]到國內(nèi)思想界的現(xiàn)狀,如果有講授世界科技文化史的大學教師愿意把本書作為參考書,我會頗為感激。當然,除了這個新的編史綱領(lǐng)和書中個別議題(如科學和俗常世界觀的關(guān)系、國防思維批評、規(guī)范整體論批評)之外,本書中的大部分內(nèi)容仍是前人研究的成果。它們的主要出處,我在參考文獻中已經(jīng)給予了較為詳細的說明。 我在書中盡量從比較客觀的角度出發(fā)討論問題,但正如我在第五章結(jié)尾所說,本書并沒有(也不可能)保持“價值中立”,所以在書中(特別是后半部分)不可避免會有個人的議論。這樣一部具有鮮明個人風格的宏觀歷史著作不可避免會引發(fā)持不同意見的學者和一般讀者的批評,我會虛心接受其中的合理成分。此外,因為我從事科技史研究的時間很短,對文獻的掌握和史實的了解都不夠充分,書中肯定還有不少錯誤和疏漏,也歡迎讀者不吝賜教。 感謝北京大學生命科學學院饒毅教授為我提供了在博士后期間研究科技史的機會。感謝清華大學人文學院吳國盛教授在科技史和科技哲學方面的教誨,本書中有不少觀點即來自吳教授和他的高足。我在重慶工作期間,重慶大學的靳萍老師對我多有照顧,本書的部分章節(jié)又得以先在她主編的《大學科普》雜志上發(fā)表,我對此深表謝意,,本書也因此*終列入“大學科普文庫”叢書。感謝中國人民大學重陽金融研究院的賈晉京在近現(xiàn)代經(jīng)濟史和金融史方面給予的指點,他還幫助審閱了本書的第一稿。感謝復(fù)旦大學現(xiàn)代人類學實驗室的嚴實審閱了前兩章中和分子人類學有關(guān)的內(nèi)容。感謝中國科學院自然科學史研究所碩士生戴凌青和英語名師、工業(yè)化的深度思考者陳虎平審閱了本書修改稿,分別主要從科技史和科技哲學角度提出了許多修改意見,幫助我改正了很多較為嚴重的錯誤。感謝科學出版社的侯俊琳和牛玲兩位責任編輯的辛勤工作。*后,感謝我的愛人李佳這幾年間對我的支持和鼓勵。
目錄
總序 /i 前言 /iii 第一章 從古猿到智人 1 從費因曼的段子說起 /1 “生物學人類”的起源和人類的本質(zhì) /4 “延伸的表型”理論 /10 我們古代親戚的悲劇 /13 第二章 走向農(nóng)業(yè)時代 20 第一次全球化 /20 農(nóng)業(yè)為什么會擴散? /26 農(nóng)業(yè)發(fā)展的不均衡性 /31 農(nóng)業(yè)時代的三大族群取代 /35 第三章 文明的肇始 41 文明的曙光 /41 從體質(zhì)演化轉(zhuǎn)向技術(shù)演化 /47 “青銅紀”和“黑鐵紀”/51 第四章 科學的起源 59 從俗常世界觀生發(fā)的原始科學 /59 文明古國的原始科學略覽 /62 獨樹一幟的古希臘 /68 第五章 影響古代的兵與冰 77 冶金、灰泥和煉金術(shù) /77 第一次軍事革命 /82 逼出來的游牧技術(shù) /85 氣候變化對歷史的影響 /88 第六章 開辟未來 95 “地理大發(fā)現(xiàn)”的經(jīng)過 /95 獨一無二的歐洲 /99 “地理大發(fā)現(xiàn)”的后果 /106 處于困境的中華帝國 /110 第七章 科學革命 114 真實的哥白尼革命 /114 性格決定命運? /120 讓牛頓出世! /124 “科學革命”的本質(zhì)是什么? /128 第八章 工業(yè)的興起 134 為什么是英國? /134 競相追趕的技術(shù)發(fā)明 /137 第一次工業(yè)革命的后果 /142 福兮禍之所伏 /149 第九章 知與行的聯(lián)姻 155 17~18世紀的數(shù)學、物理學和天文學 /155 化學革命 /160 物理學的第一次大一統(tǒng) /165 數(shù)學向理性的回歸 /167 第二次工業(yè)革命 /169 第十章 兩種哲學的對抗 177 相對論革命 /177 量子論革命 /182 演化論的提出 /186 物理哲學vs生物哲學 /192 第十一章 熱兵器時代 197 黑火藥革命 /197 第一次工業(yè)-軍事革命 /201 第二次工業(yè)-軍事革命 /205 科學思維和技術(shù)思維的沖突 /212 第十二章 打造今日世界 217 核能時代到來 /217 空間時代到來 /221 信息時代和第五次軍事革命 /225 現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和發(fā)達國家的衰落 /230 第十三章 探究生命奧秘 236 實驗生物學的現(xiàn)代化 /236 醫(yī)學革命 /240 “基因時代”到來 /245 越發(fā)展,越麻煩? /248 第十四章 站在歷史轉(zhuǎn)折點上 255 概率性和地學革命 /255 整體論因何興起? /259 還原論的反擊 /263 下一站,向右 /269 注解 /274 索引 /274
第一章 從古猿到智人
從費因曼的段子說起 這本書的副書名叫作“新著世界科學技術(shù)文化簡史”。這個名字聽上去有點兒長,而且似乎有點奇怪:如果單叫“世界科技簡史”,好像還好理解,為什么還要加一個“文化”呢?科技和文化是什么關(guān)系?還有,在這個副書名的英文翻譯(A New Brief World History of Science,General Technology & Culture)中,technology一詞前面怎么還有一個 general?這是什么意思? 的確,按照史學界的學術(shù)規(guī)范,在討論像“科技文化史”這樣的概念之前,理應(yīng)先給“科學”(science)、“技術(shù)”( technology)和“文化”(culture)都下個定義,從而再給“科技文化”下個定義,確定好它的內(nèi)涵和外延,才方便之后的研討。但麻煩的是,雖然大家對科學、技術(shù)和文化這三個詞完全不陌生,但它們恰恰都是那種很難給出定義的詞。這種困難體現(xiàn)在兩個方面:第一,這三個概念所涵蓋的現(xiàn)象和活動非常復(fù)雜多樣,要把這么多現(xiàn)象和活動的共性和本質(zhì)找出來,并概括成簡單的語言,本身就是一件不容易的事情;第二,即使有人辛辛苦苦給它們下了定義,其他人也可能不接受,而另外為它們下別的定義。因此這三個概念有很多不同的定義,如何在這些定義中進行抉擇,同樣是一件不容易的事情。 對于歷史學這樣的人文社會學科來說,因為缺乏像理工科那樣的思想共識,上面提到的在同一個概念多種不同的定義中進行抉擇的困難,就成了一個很突出的問題。美國有一位很有名的物理學家叫費因曼( Richard P. Feynman),博士畢業(yè)于普林斯頓大學,是 1965年諾貝爾物理學獎得主。他同時也是一個很不錯的科學通俗讀物作家,晚年由他口述的自傳《別鬧了,費因曼先生!》非常有趣。書里面有一段,就體現(xiàn)了身為自然科學學人的費因曼對哲學概念在定義上缺乏共識的現(xiàn)象的嘲諷: 在普林斯頓研究院的餐廳里吃飯、聊天時,大家總喜歡物以類聚地坐在一塊。開始時我也跟物理學家坐在一起,但不久我就想:看看世界其他人在做些什么,一定也很好玩。因此,我輪流和其他小組的人一起用餐,每一兩個星期轉(zhuǎn)移陣地一次。 當我轉(zhuǎn)到哲學家的小組時,聽到他們很嚴肅地在討論懷特海(Alfred NorthWhitehead)所著《過程與實相》(Process and Reality)一書。他們的用語很奇怪,我不大聽得懂他們在說什么,但我不想打斷他們的談話,嘮嘮叨叨地要他們?yōu)槲艺f明,其實有幾次當我真的問問題,而他們也試著解釋,我還是摸不著頭緒。最后他們干脆邀請我去參加他們的研討會。 他們的研討會很像在上課,每周固定一次,討論《過程與實相》的其中一章,方式是由某些人報告讀后心得,之后再進行討論。在參加這個研討會之前,我拼命提醒自己,我只不過是去旁聽,千萬別開口亂說話,因為我對他們的題目一無所知。 研討會上所發(fā)生的事,卻是很典型的——難以置信的典型,但千真萬確地發(fā)生了。首先,我安安靜靜地坐在那里一句話也沒說,這也是很難置信的事,但也真的發(fā)生了。接著一位同學就討論的一個章節(jié)發(fā)表報告。在這一章內(nèi),懷特海不停使用“本質(zhì)客體”這個名詞,用法很專門,也許他曾在書中對這個詞下過定義,但我完全搞不懂那是什么東西。 略微討論過“本質(zhì)客體”的意義之后,主持研討會的指導教授講了一些話,意圖澄清觀念,又在黑板上畫了些像是閃電的東西!百M因曼先生,”他說,“電子是不是‘本質(zhì)客體’呢?” 于是,我又惹上麻煩了。我解釋說,由于我沒有讀過那本書,因此我壓根兒不曉得懷特海所指為何,而且我只是來旁聽的!安贿^,”我說,“如果你們先回答我一個問題,讓我多了解‘本質(zhì)客體’這個概念,我就可試試回答教授的問題了。請問磚塊算不算一種本質(zhì)客體呢?” ……答案傾巢而出。有人站起來說:“一塊磚就是單獨的、特別的磚。這就是懷特海所說的本質(zhì)客體的意思!笨墒怯钟腥苏f:“不,本質(zhì)客體的意思并不是指個別的磚塊,而是指所有磚塊的共有的普遍特性,換句話說,‘磚性’才是本質(zhì)客體!绷硪粋家伙站起來說:“不對,重點不在磚的本身,‘本質(zhì)客體’指的是,當你想到磚塊時內(nèi)心形成的概念! 他們一個接一個地起立發(fā)言,我發(fā)現(xiàn)這是我有生以來第一次聽到那么多關(guān)于磚的天才的說法。后來,就像所有典型的哲學家一般,場面一片混亂,好笑的是,在先前那么多次的討論中,他們從來沒有問過自己,究竟像磚塊這類簡單物體是不是“本質(zhì)客體”,更不用說電子了! 實際上,懷特海的用詞不是“本質(zhì)客體”(essential object),而是“永恒客體”( eternal object),費因曼記錯了。從哲學的角度講,那三個學生對懷特海的“永恒客體”概念的理解也都不對。但是這些都不影響這一段故事體現(xiàn)的自然科學家從人文學科概念的不唯一性那里感受到的“荒謬”性。 同樣,如果一定要在本書一開始就探討科學、技術(shù)和文化這三個詞的種種定義的話,那這本普及讀物的開頭就會陷入一些抽象的、過于學理性的討論,讀者會覺得太無聊了,摔書不讀還是輕的,我怕的是以后大家可能會像費因曼那樣對人文學科抱有終生的偏見。更何況,如果沒有把對科學、技術(shù)和文化現(xiàn)象與活動的直觀感悟作為知識基礎(chǔ)的話,即使給出對這三個詞的定義,給大家的印象也不深刻,大家也不容易記住。所以,最好還是先開始講具體的、生動的史實,有了一定的史實基礎(chǔ)之后,再回來總結(jié)科學、技術(shù)和文化的定義,這樣比較有趣味,感受也會比較深刻。 那么,一部世界科技文化史,應(yīng)該從哪里講起呢?我們先來看兩個現(xiàn)成的例子。美國學者詹姆斯 ?麥克萊倫三世( James E. McClellan Ⅲ)和哈羅德?多恩( Harold Dorn)合著的《世界科學技術(shù)通史》一書,在美國廣泛用作這門課的教材,它的第一章先從由古猿到智人的演化講起;中國學者吳國盛所著的《科學的歷程》追溯得更遠,是從宇宙的起源和演化講起,其后當然也要講人類的起源和演化。國內(nèi)外的科技通史作者不約而同都把這個“故事”(英文 story,它和“歷史” history是同源詞)的開頭放在人類的誕生或更早,這是因為,從人類誕生的時候開始至少就已經(jīng)有技術(shù)或文化了,所以不先從幾百萬年前講起是不行的。不僅如此,我覺得上述兩部著作對從猿到人、從舊石器時代到農(nóng)業(yè)出現(xiàn)前夕的這段歷史講得還太簡略,人類社會中有些關(guān)鍵的要素,恰恰是在這段時間內(nèi)奠定其基礎(chǔ)的,只有充分了解人類的這段早期歷史,才能很好理解此后歷史時期中人類社會的各種現(xiàn)象。所以,這第一章將只講農(nóng)業(yè)以前的人類故事,第二章再討論“三農(nóng)”問題。 “生物學人類”的起源和人類的本質(zhì)其實,“人類”(humans)這個概念也是沒有統(tǒng)一定義的。我們先從生物學意義的人類開始吧——這是最流行、最容易被今天的人接受的一個定義。 “生物學人類”(biological humans)這個概念,是偉大的英國生物學家查爾斯?達爾文(Charles R. Darwin)在 19世紀中葉提出以自然選擇為基礎(chǔ)的演化論之后,才發(fā)展成熟的。今天,連很多普通的中國人都知道“人是猴變的”,可見演化論思想在中國普及之廣。 不過,知道一種思想和能夠正確理解這種思想 ,是兩回事。一般人對人類演化的理解其實充滿了錯誤。比如,嚴格來說,猴( monkeys)和猿( apes,也叫“類人猿” anthropoids)首先是指現(xiàn)代仍然生存的物種,而現(xiàn)生的猿猴里沒有一種是人類的祖先。準確的說法應(yīng)該是,從猴、猿、人的共同祖先中演化出了猴類的祖先與人猿共同的祖先,再從人猿共同祖先演化出長臂猿類的祖先與大猿(great apes,是猩猩、大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩的統(tǒng)稱)和人類的共同祖先,復(fù)從大猿和人類的共同祖先演化出大猿的祖先和人類的最近祖先——猿人,最后從猿人演化出人類。我們可以用動物分類學的語言把這個過程重述一遍:現(xiàn)代的猴類、長臂猿類、大猿和人類及歷史上存在過的那些形似的祖先類群都屬于靈長目(Primates)。首先,人猿共同祖先和其他靈長目動物的祖先分離開來,形成了人總科( Hominoidea,英文 hominoids);然后,長臂猿類的祖先分離出去,剩下的形成人科( Hominidae,英文 hominids);接著,猩猩的祖先分離出去,剩下的組成人亞科( Homininae,英文 hominines);再次,大猩猩的祖先,以及黑猩猩和倭黑猩猩的共同祖先先后與人類的祖先分離,三者分別形成大猩猩族(Gorillini)、黑猩猩族( Panini)和人族( Hominini,英文 hominins)。人族包含好幾個屬,其中只有人屬( Homo)的各個種能夠稱為“人類”,它們是從其他那些“猿人”屬演化出來的。這些關(guān)系用語言表述出來很啰唆,但畫一張圖便一目了然(圖 1-1)。 圖 1-1 靈長目的系統(tǒng)發(fā)育樹 圖片來源:根據(jù)麥格勞-希爾教育出版集團版權(quán)所有的圖片翻譯、改繪 這種演化關(guān)系是怎么確定的呢?原來我們和其他靈長目動物的親緣信息竟然就藏在我們身體的幾乎每個細胞里!乍一看,這可能會讓人吃驚,但如果大家回憶一下中學時學過的生物學知識,就覺得并不神秘了。人體的絕大多數(shù)細胞都含有 DNA(“脫氧核糖核酸”的英文 deoxyribonucleic acid的縮寫),也就是遺傳信息的載體。這些貯存在 DNA分子中的遺傳信息,在形式上體現(xiàn)為4種堿基(A、T、C和 G)的序列。但是,DNA上已經(jīng)確定有意義的序列(也就是基因)只占其全長的一小部分,更多部分是目前還不知道其功能的序列。這就好比一本書里面我們能看懂的文字只占一小部分,幾乎湮沒在其他大量的亂碼里面一樣。 DNA中的這些無義序列既然不能“表達”成具有生物學功能的 RNA(核糖核酸)、蛋白質(zhì)等物質(zhì),也就不受自然選擇的影響,而是隨機地發(fā)生突變。這個突變速率幾乎是恒定的,在誤差允許的范圍內(nèi)就像鐘表一樣準時——每過差不多一段相同的時間,就發(fā)生一次突變。因此,從共同祖先分離出來的兩個種的同一段 DNA無義序列差別越大,它們分離的時間越久,親緣關(guān)系越遠,而且具體的分離時間是可以通過序列的差異程度推算出來的——這就是“分子鐘”(molecular clock)測年法。 正是通過用分子鐘方法比較人和其他靈長目動物的 DNA序列,我們不僅能夠確定現(xiàn)生靈長目動物之間的演化關(guān)系,而且能夠大致確定它們的祖先相互分離的時間。根據(jù)最新的研究成果,還在 8500萬年前的晚白堊紀,那時恐龍還沒有滅絕,靈長目的祖先就已經(jīng)和其他哺乳動物的祖先分開了;大約 3000萬年前的漸新世,人猿共同祖先和其他靈長目動物的祖先分離;到 1500萬~ 2000萬年前的中新世,長臂猿類和人科分離;大約 1400萬年前,猩猩的祖先和人亞科分離; 600萬~ 800萬年前,大猩猩族分離出來; 450萬~ 600萬年前,黑猩猩族與人族分離開來,到這個時候,人類祖先就和所有 4種大猿的祖先“相揖別”了。 現(xiàn)在讓我們來看人族這個分支出現(xiàn)之后的演化過程。已知人族最早的屬可能是薩赫勒人屬(Sahelanthropus),是 2001年在乍得境內(nèi)的薩赫勒地區(qū)(撒哈拉沙漠南部的一條荒漠草原帶)發(fā)現(xiàn)的。根據(jù)專用于化石年代測定的一套辦法,人們測出薩赫勒人生活在 600萬~ 700萬年前,這幾乎與上述用分子方法算出的人族和黑猩猩族分離的時間同時。因此,如果薩赫勒人的確是人族成員的話,那它就代表了人族的最早階段。不過,也有人認為薩赫勒人可能是人和黑猩猩的共同祖先。 ……
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