探秘近代科学的发生●中国篇1
一、纸，助力了近代科学的发生。
西方近代科学的发生与文化传播方式的进步密切相关。近代科学发生之前，文化传播方式的进步可分为三个时期。其一，希腊文字的成形和广泛使用，这为汇集和升华环地中海一带的知识提供了优质的文字表达，其二，造纸术的西传和纸张的广泛应用，为阿拉伯学术繁荣提供了良好的信息载体，其三，印刷术的推广和技术进步，带来了出版业的繁荣，为文艺复兴、宗教改革等提供了必要的信息传播条件。后两个时期的进步，显然与中国的造纸术和印刷术的发明有直接的关联。
在腓尼基字母基础上发展起来的希腊文字，为古希腊哲学（含自然哲学）的发展创造了文化条件。
科尔伯格认为，在文字出现之前，由于口头文化不鼓励质疑，也无法进行科学研究必须的对知识的断言作检查、比较和批评，因此不可能产生科学。他说“如果指望口头传统的功能是交流抽象的历史材料或科学数据,即充当历史档案或科学报告的口头对应物,那么口头传统的这种流动性就会变得极其令人泪丧。由于没有能力书写,口头文化当然不可能产生档案或报告,事实上,口头文化甚至连文字的观念也没有,当然也不可能有历史档案或科学报告的观念” ①。这就是说，科学是在对最初形成的知识的断言作检查、比较和批评基础上形成的。而口头语言完全无法做到这一点，只有用文字记载下来，才可能实现“对知识的断言作检查、比较和批评”，才可能产生科学。因此，改良了腓尼基文字的希腊文字，在科学发展上的最大贡献是为在环地中海区域的已经萌芽的自然哲学提供了优质的文字表达。再加上希腊城邦为知识分子的聚集提供了相对安逸和富足的条件，希腊为汇集此前的文化成果创造了奇迹。正如罗素所说，“毫无疑问，获得了这种便利的书写方法就大大促进了希腊文明的兴起”，这使得“构成文明的大部分东西已经在埃及和美索不达米亚存在了好几千年，又从那里传播到了四邻的国家。但是其中却始终缺少着某些因素，直等到希腊人才把它们提供出来”②。
“希腊奇迹”之后，环地中海一带进入了泛希腊化时期，包括自然哲学在内的文化得以更广泛地传播，也产生了欧几里得、阿基米德、托勒密等这样杰出的人物，但是他们所创造的成就还不是近代意义的科学。随着罗马帝国的兴起，这种文化传播更侧重于其中的实用性部分，而其中自然哲学（前科学的）的内容没有得到重视。改变这个状况的一个重要变量，是纸作为知识传播载体的出现，这让更多的人可以对已经发现的知识进行检查、比较和批评，学术研究显现了前所未有的活力。这个改变发生在七世纪之后的阿拉伯，更明显地是发生在阿拉伯人学会造纸并大量使用纸来汇集、改造和传播各种知识。
历史学家赫·乔·韦尔斯认为，“说纸使欧洲的复兴成为可能也并非过分。中国人中有一些熟练的造纸人，阿拉伯人就从他们那里学会了造纸术”，在纸得以广泛应用的基础上“印刷书籍的出现大大刺激了这个动乱时代欧洲自由讨论的发展。从东方传入了纸张，使长期潜在的印刷方法得到了实际的应用”，这样知识“不再是从一个头脑到另一个头脑的涓涓细流；它变成了一股滔滔洪流，不久就有数以千万计的头脑加入了这一洪流”，这才促使了近代科学的产生。 那么，这个变动的历史过程，是怎么逐步展开的呢？就让我们从纸的发明讲起。
1.纸的发明、使用及其西传。
放马滩纸是目前发现的世界上最早的纸，经测定，放马滩纸生产于公元前179年—前141年间（西汉文帝或景帝时期）。：
灞桥纸：公元前140-前87年（西汉武帝时代）；
象岗纸：公元前122-前121年间（西汉武帝时代）；马圈湾纸：公元前91年-公元前48年（西汉宣帝）；
中颜纸：公元前73-前49年（汉宣帝）；
金关纸：公元前52年（汉宣帝甘露二年）；
罗布淖尔纸：公元前48年（汉元帝）；
悬泉纸：公元前73年前1年（汉帝）；
不仅轻薄坚韧，而且表面非常平滑，很适合用作书写具，同时这种造纸技术的成本很低，大大降低了纸张的价格，使得纸张成为寻常百姓也能使用的书写用具，如此一来，极大地推动了当时的文化传播，对后世文化的发展也有非常重大的影响。令“诸用简者，皆以黄纸代之”。“以纸代简”。魏晋南北朝时，除用纸抄录经史子集、书写日常公私文件外，还有不少人抄写宗教经典，这也使得社会上纸的耗费量大大增加。，晋代能出现陆机、王羲之这样优秀的书法家，也得益于这一时期纸张的发展与进步。
王羲之的《兰亭序》
顾恺之的《洛神赋图》
纸的广泛应用，更是促进了科学类书籍的大量涌现，典型的有，西汉《黄帝内经》，， ，
纸的使用不仅在东方流传，而且很早就传到了西亚、中亚。早期，作为制成品“出口”到中亚纸主要被用于书信传递等事宜。
中亚人313年用粟特文写在麻纸上的书信（1907年敦煌出土）
2.造纸术的西传。
那么由中国人发明的造纸术是怎样传播到欧洲的呢？经考证发现，历史上，中国的造纸术是先传入阿拉伯，再经阿拉伯传入欧洲的。
西亚与中国的交往有着悠久的历史。著名的“波斯王路”是波斯国王大流士一世在位期间开辟的一条全长约2500公里，保证沿途贸易通畅的大道。公元前330年，亚历山大大帝沿着这条“波斯王路”一路直下，最终灭亡波斯第一帝国。大约两个世纪后，张骞凿空西域，丝绸之路东段从此开辟，并在伊朗高原与波斯王路会合。古老的中华文明和两河流域文明通过这些历史之路，彼此联系，互通有无，共同推动人类文明向前发展。至唐朝时西方的景教在中国有较广泛的传播，可见文化交流的频繁与深入。
关于造纸术的西传，历史上是有明确记载的。11世纪阿拉伯作家萨阿立比所著《珍闻谐趣之书》中写到，“造纸术从中国传到撒马尔罕，是由于被俘的中国士兵”“中间有些以造纸为业的人，由是设厂造纸，驰名远近。造纸业发达后，纸遂为撒马尔罕对外贸易的一种重要出口品。造纸既盛，抄写方便，不仅利济一方，实为全世界人类造福”。导致中国士兵被俘的这场战争是怛罗斯之战，“751年中国人袭击撒马尔罕的阿拉伯穆斯林；他们被打退了，被俘获的中国人中有一些熟练的造纸人，阿拉伯人就从他们那里学会了造纸术”③。 10世纪造纸技术被阿拉伯人带到了西亚的大马士革、非洲的开罗、埃及与摩洛哥。
图3怛罗斯之战及其影响
公元1150年，阿拉伯人在西班牙的萨狄瓦建立了欧洲第一个造纸厂，这是欧洲人接触造纸技术的开端。公元1276年意大利的第一家造纸厂在蒙地法罗建成。后来法国于公元1348年，在巴黎东南的特鲁瓦附近建立造纸厂。此后又建立几家造纸厂，这样法国不仅国内纸张供应充分，而且还向德国出口。德国在14世纪有了自己的造纸厂。英国因为与欧洲大陆有一海之隔，造纸技术传入比较晚，15世纪才有了自己的造纸厂。瑞典1573年建立了最早的造纸厂，丹麦于1635年开始造纸，1690年建于奥斯陆的造纸厂是瑞典最早的纸厂。至此，欧洲主要国家都有了自己的造纸业。
图4中国造纸术的西传
3.纸，是最好的文字载体。
造纸业的兴盛，纸的产量的迅速增加，大大满足了人们的文化生活的需求。纸迅速取代了其它的文字载体，成为最好的文字载体，这是由纸本身的优点决定的：比起历史上曾经出现过的其它文字载体，纸具有体积小、重量轻，易于携带，便于保存，经济，容易普及等诸多优点。
历史上，曾经作为文字载体的有石碑、泥板、金属、甲、骨、莎草纸、竹简、布帛、羊（牛）皮等。这些材料用于书写载体，要么笨重难以携带，要么脆弱不易保存，或因其价格昂贵、数量不足而不易普及，它们在继承和传播文化的功能上都有很大的局限性。
石碑分量重、体积大且无法移动，限制了它所承载信息的传播效果。而且石碑的容量也非常有限，比如，无论是罗塞塔石碑还是汉莫拉比法典石碑，它们所记载的只能是历史上最重要的史实，而不能具体叙说更多的历史细节。
莎草纸，产量少，易损坏；
羊皮纸，价格昂贵，产量有限，无法大量用于印刷；一本圣经要用300张羊皮才能誊抄完。而且羊皮还有其它多种用途。
简牍，取材容易，容量小，携带不便；据说汉武帝时期，东方朔的一个奏本就用了3000片竹子，派了两个人才抬到宫里。
动物骨骼，书写困难，分量重，不便携带。
4.纸，促进了古代阿拉伯学术的繁荣。
“没有造纸业的发展，就没有阿巴斯时代学术的繁荣”，就是说，古代阿拉伯人创造学术繁荣的基础条件之一是纸的普遍使用。
阿拉伯帝国是阿拉伯人于632年—1258年创建的伊斯兰穆斯林封建王朝。唐代以来的中国史书均称之为大食国，而西欧则习惯将其称作萨拉森帝国（东方人们的帝国）。疆域横跨亚、非、欧东与中国唐朝接壤西大西洋。
（1）纸满足了阿拉伯人大量翻译的需求。
阿拔斯王朝的首都巴格达既是一座繁荣的国际城市，更是一处世界文化交融的学术中心，波斯、印度、希腊、罗马等文化模式和犹太教、基督教、摩尼教、瑞罗亚斯德教、萨比教等宗教思想在这里交流、碰撞，甚至混合生长。在以阿拉伯语为主要用语、以融合多种文化为内容的阿拉伯文化进程中，大大激发了阿拉伯帝国臣民的智慧，为阿拔斯王朝后期创造出举世瞩目、影响深远的文化成果奠定了基础。
阿拉伯人对人类文化的发展做出的卓越贡献，并为后来科学的兴起做了重要的铺垫作用的历史事件，被后世称为百年翻译运动。它是发生在阿巴斯王朝统治下的公元830年至930年的一百年中，由哈里发大力资助和倡导的大规模、有组织的译介活动。这一时期的阿拉伯人以巴格达为中心开展学术研究，形成了巴格达学派，取代了早期的亚历山大学派，并引发了西班牙科尔多瓦文化中心和埃及开罗文化中心的发展，逐步演绎出辉煌绚丽的"五百年文化黄金时代"。百年翻译运动所翻译的哲学、医学、数学等各个种类的书籍，在十二世纪后逐步流传到欧洲，从而大大拓宽了欧洲人的知识视野，激发了欧洲人的创造力，成为近代科学的先导。
阿拉伯人所翻译的作品数量巨大，包括，亚里士多德的《物理学》、《论天》、《论生灭》、《气象学》、《幼物志》、《论灵魂》、《形而上学》、《伦理学》、《政治学》、《诗学》、《问题篇》、等等；柏拉图的《政治家篇》、《法律篇》、《国家篇》、《智者篇》、《辩解篇》、《蒂迈欧篇》、《斐多篇》、《高尔吉亚篇》、《普罗泰戈拉斯篇》、《斐德罗篇》、《斐利布篇》、《泰阿泰德篇》、《巴门尼德篇》等；玻菲利的《亚里士多德〈范畴篇〉导论》，毕达哥拉斯的《金色格言》及有关音乐的论文，此外还有医学、天文学、数学方面的各篇译作；盖伦的《解剖学》、《小技》等全部医学著作；希波克拉底和保罗的大部分医学著作；获奥斯科里的《药物学》、《医典》；托勒密的《天文大集》、《四部集》、《地理学》、《光学》等；阿波罗尼罗斯的《圆锥曲线》、《比例截割》、《有限极数》等；欧几里德的《几何原理》、《数据》、《现象》、《光学》、《论音乐》等；阿基米德的《论球和圆柱》、《圆的测定》、《论平面板的平衡》、《论浮体》、《定律》等。
与“百年翻译运动”相应的历史时期，欧洲则处于黑暗的中世纪，亚洲的波斯文明和两河文明此时也进入了衰退期。在这样一个时机，阿拉伯人利用地处东西方之间的有利位置，吸收了亚非欧各种文明的养分为己所用，并在此基础上有所发展和创新。默罕默德给出的训示是“追求学问是每一个穆斯林的职责”、“学问虽远在中国，亦当求之”！这表明了此时的阿拉伯人有着海纳百川的胸怀，也因此创造了阿拉伯文明的辉煌历史。到了公元世纪，西班牙收复了被阿拉伯人占领的地区利用阿拉伯人建立的翻译中心，重新把翻译成阿拉伯文的一些希腊经典翻译成拉丁文。这些翻译工作对后来的欧洲文化的形成具有重大的意义
阿拉伯人研究的光学成果对后来的照相机的发明有重要的启发作用，其它一些成果，我们将另文介绍。
5.纸，直接助力了欧洲人的科学研究。
（1）纸质书扩大了阅读面，为更多人研究科学提供了基础条件。
自由选择阅读内容，这是从事科学研究工作的基本前提。但是在纸质书出现之前，其它文字载体的书籍数量稀少，能够阅读的人非常有限，这就限制了“对知识的断言作检查、比较和批评”的任务，限制了产生科学的可能。
纸质书的批量出现，使得爱好科学研究的人得以从容地开展阅读和研究，于是近代科学应运而生。
大航海是科学航海活动的起始，其核心组织者恩里克王子开辟海上航路的想法是从阅读《地理学指南》中获得的启发。
1406年，恩里克在12岁的时候，这本尘封了一千两百多年的书籍的再现，从此引发了一场地理知识和观念的革命，这使他知道在欧洲的远方有广大的土地；接着《马可?波罗游记》和一张世界地图又使他相信通过远航可以获得财富！
哥白尼深入钻研了托勒密的著作后，发现托勒密的结论与自己所观测的天文现象之间存在矛盾，于是，他进一步阅读了希腊哲学家阿里斯塔克斯(公元前三世纪)等的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说观念。
在比萨大学，“青年伽利略看到以亚里斯多德陈腐教条为依据的经院学术毫无效益，便埋头钻研欧几里得、特别是阿基米德的著作，后者比任何其他古代科学家都更多地注意把他所探讨的科学理论和原则跟技术、跟实际生活联系起来”。这促使伽利略根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的科学论文。
（2）纸张在欧洲广泛使用后，为科研提供大量、经济、便捷的演算、记录和传播载体，直接助力了科研活动。
达芬奇为后世留下了6000多页手稿，从而保留了科学研究活动的历史痕迹。
达芬奇手稿
在《天体运行论》中，我们看到哥白尼观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，精确值约多30秒，误差只有百万分之一;他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍，和60.27倍这个真实数据相比，误差只有万分之五。这在当时的条件下能取得这样精确的成果堪称伟大！那个时代，这么大量的计算，如果没有纸作为基础，是无法实现的。
第谷三十年如一日的观测所记录的750颗星星的位置变化，开普勒的大量演算和伽利略的广泛通信都得益于纸张的大量使用。
第谷的继任者开普勒，为确定行星运行轨道，耗时5年70多次计算，每一次计算，需要纸。
图5开普勒手稿图 6伽利略手稿
化学家海尔蒙特留下来的记录显示，光是测定汞的重量，他就重复了两千次。在精细的测量中，他发现无论是溶解或是沉淀反应，重量在反应前后其实没有改变，改变的只是物质的型态而已，这是非常有名的『质量不灭定律』。④。我们要强调的是，纸是最佳的科学思想传播的载体，它助力了近代科学的发生！
注：
①《西方科学的起源》P7
②《西方哲学史》P24
③《联结》P
④《西方科学的起源》P18
1987年9月，中国造纸学会宣布：蔡伦是造纸术的发明人。
咏纸诗
萧察 〔南北朝〕
皎白犹霜雪，方正若布棋。
宣情且记事，宁同鱼网时。
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