科學技術史

科學技術史學科有着相當悠久的歷史。伴隨着近代科學技術的產生，西方一些學者即開始了對科技發展歷史的研究。17世紀，英國、丹麥等國已有科學史著作問世。18世紀，歐洲人對於數學、物理學、化學、天文學、醫學等發展的歷史已進行了分門別類的研究。1892年，法蘭西學院設立了世界上第一個科學史教授席位。20世紀初以來，隨着科學技術日益滲透到人類生產、生活的各個方面，科學技術史也受到了社會各方面越來越多的重視，逐漸發展成為一門獨立的學科。 ^[4] 

1913年，薩頓創辦了第一份科學史獨立刊物，提出了科學史的研究綱領，在哈佛大學首次開設了系統的科學史課程。1928年，薩頓、辛格、米利等科學史家創立國際科學史研究院，次年，首屆國際科學史大會召開。

在世界上各大科技強國，科學技術史學科都受到了應有的重視。美國、英國、法國、德國、意大利、西班牙、日本、俄羅斯等國均有專門的科學史研究機構，哈佛大學、麻省理工學院、普林斯頓大學、耶魯大學、斯坦福大學、加州大學伯克利分校、劍橋大學、牛津大學、倫敦大學學院等世界知名大學都設有專門的科學史系。 ^[1] 

我國的科學技術史研究工作起步於20世紀20年代李儼、錢寶琮、梁思成等學者對我國古代科技文獻與文物的發掘和整理工作。中華人民共和國成立後，科學技術史研究受到了前所未有的重視。1954年，在竺可楨的倡導下，成立了中國自然科學史研究委員會，竺可楨任主任委員，葉企孫、侯外廬任副主任委員。1957年，中國科學院成立了自然科學史研究室（後來發展為中國科學院自然科學史研究所），並開始招收首批科學史碩士研究生，標誌着科學技術史作為一個獨立學科在我國誕生，也標誌着科學技術史學科在中國的建制化及研究隊伍的職業化。 ^[1] 

1980年，在中國科學院、中國科學技術協會的支持下，第一次全國科學技術史大會在北京召開，錢三強、茅以升、于光遠、李昌到會講話，會上宣佈成立中國科學技術史學會。1981年，國務院學位委員會通過了中國首批博士學位授予單位及其學科、專業名單。其中，自然科學史、技術科學史被確立為一級學科。1987年，國內首批科學史博士畢業。1981年至1996年，科學技術史在工學、理學、農學、醫學四大學科門類下均獲得相應的學位授權點，包括自然科學史、技術科學史一級學科，醫學史、中醫學史、農業史、建築歷史與現代建築理論等二級學科。1997年，各學科合併為科學技術史一級學科。 ^[4]  90年代以來，中國科學院自然科學史研究所的席澤宗、張秉倫、王渝生、薄樹人、陳美東、劉鈍、郭書春等科技史學家成為我國科技史學科的中堅力量，誕生了席澤宗、常青兩位中國科學院院士，現已成為世界三大科學技術史專門研究機構之一，與德國馬克斯·普朗克學會科學史研究所、俄羅斯科學院瓦維洛夫自然科學與技術史研究所並稱。 ^[4] 

1999年3月，上海交通大學成立了中國第一個科學史系（後來發展為上海交通大學科學史與科學文化研究院），江曉原任系主任。同年，中國科學技術大學成立科技史與科技考古系，朱清時兼任系主任，席澤宗兼任名譽系主任。2005年，我國成功舉辦第22屆國際科學史大會。2009年，劉鈍當選國際科學技術史學會主席 ^[5]  。2017年5月，清華大學科學史系成立，吳國盛任系主任。2018年12月，中國科學技術協會與北京大學聯合共建的北京大學科學文化研究院成立；2019年4月，北京大學科學技術與醫學史系正式揭牌 ^[24]  ，韓啓德任院長、系主任。 ^[6]  2021年6月，南開大學科學技術史研究中心成立 ^[22]  ，張柏春任主任 ^[23]  。2021年8月，清華大學設立科學史本科專業 ^[25]  。2023年3月，華東師範大學與中國科學院自然科學史研究所簽署戰略合作協議，建立研究生先修及聯合培養機制 ^[36]  。

我國的科學技術史專門研究機構還有北京科技大學科技史與文化遺產研究院、西北大學科學史高等研究院、南京信息工程大學科學技術史研究院 ^[28]  、山西大學科學技術史研究所、內蒙古師範大學科學技術史研究院、廣西民族大學科技史與科技文化研究院等。此外，還有不少高校在自然科學和技術科學的一些學科下設置了建築史、機械史、紡織史、物理學史、農業史、中醫史等學科史的學位授權點。 ^[1]  還有一些高校雖然尚未獲得科學技術史的學位授予權，但已經有一定的研究規模或正在籌備相關的研究方向。例如：中山大學在2018年將科學技術史作為中山大學珠海校區的重點發展方向之一。 ^[4] 

開設本科專業的高校（1所）：清華大學 ^[25] 

擁有世界一流學科的高校（2所）：北京科技大學、中國科學技術大學 ^[29] 

擁有國家重點學科的高校（3所）：北京科技大學、中國科學技術大學、西北大學（培育） ^[7] 

擁有博士學位授權點的高校（13所）：北京大學、清華大學 ^[8]  、北京科技大學、中國科學技術大學、中國科學院大學、上海交通大學、西北大學、山西大學、南京農業大學、南京信息工程大學、內蒙古師範大學、景德鎮陶瓷大學 ^[9-10]  、廣西民族大學 ^[27] 

擁有碩士學位授權點的高校（27所）：北京大學、清華大學、北京科技大學、中國科學技術大學、中國科學院大學、上海交通大學、西北大學、山西大學、南京農業大學、南京信息工程大學、內蒙古師範大學、景德鎮陶瓷大學、廣西民族大學、東華大學、西北農林科技大學、首都師範大學、天津師範大學、河北大學、江蘇科技大學、上海中醫藥大學、山東中醫藥大學、南京中醫藥大學、華南農業大學、雲南農業大學 ^[26]  、北京印刷學院 ^[4]  、山東農業大學 ^[27]  、大連海事大學 ^[33-35] 

擁有博士學位授權點、碩士學位授權點的科研院所（4所）：中國科學院自然科學史研究所、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所 ^[11]  、中國科學院上海光學精密機械研究所 ^[11]  、中國科學院地質與地球物理研究所 ^[32] 

本學科主要包含科學史、技術史、農業史、醫學史、科技考古與文化遺產保護、科學技術與社會等研究方向。

研究科學知識的起源及其演變過程，探討影響科學發展的各種歷史因素，揭示科學發展的規律性。

主要研究方向：數學史、物理學史、化學史、生物學史、天文學史、地學史、綜合科學史、科學思想史、中外科學交流史、科學編史學等。 ^[2] 

研究人類技術活動的起源、演變及其發展規律，探討影響技術發展的各種歷史因素以及技術對人類文明進程所產生的影響。

主要研究方向：冶金史、機械史、紡織史、建築史、陶瓷史、車輛與交通運輸史、造船與航海史、造紙與印刷史、採礦與能源史、化工史、電工史、水利工程史、電子與信息技術史、航空航天史、軍事技術史等。 ^[2] 

研究農業科學技術的起源、演變及其發展規律的學科，重點探討農、林、牧、漁相關科學與生產技術的歷史演變，農業科技發展與經濟、社會和生態環境之間的互動關係及其對整個文明進程的影響。

主要研究方向：農業科技史、林業科技史、畜牧獸醫史、漁業科技史、農業生態環境史、農田水利史、農業遺產、農業歷史文獻、農業科技發展戰略等。 ^[2] 

研究人類對健康和疾病的認識過程以及關於疾病治療的歷史，探討醫學發展的規律性，是一門兼具自然科學與社會科學雙重屬性的交叉學科。

主要研究方向：疾病史、醫學思想史、醫學社會文化史、公共衞生史、護理史、衞生政策與制度史、全球衞生史、中外醫學比較史等。 ^[2] 

以古代物質材料特別以文化遺產為研究對象，探討科學知識與技術創造的起源、演變及發展規律，並在對遺產的科學、文化和藝術價值認知的基礎上進行有效的科學保護。

主要研究方向：技術史前史、古資源工程、古生態環境與地域科技文明、文化遺產科學、遺產保護工程、實驗科技史、古材料應用技術等。 ^[2] 

以科學技術與社會文化之間的歷史互動進程為主要研究對象，探討科學技術進步與社會發展之間的內在關聯，並在此基礎上探討科技教育、科技傳播、科技政策等現實問題。

主要研究方向：科學社會史、科技制度化、科學文化、科技發展戰略及科技政策、科學史教育等。

主要問題域：現代科學技術的制度化及其在現代化進程中的作用，科技革命與社會發展的關係，科學文化及創新文化的產生和發展，科學傳播，科技政策，“李約瑟難題”，“錢學森之問”等。 ^[2] 

參考資料： ^[30-31] 

自希臘遠古時期（公元前650–480年），前蘇格拉底哲學家逐漸理性地認識自然。 其中，米利都學派的泰勒斯拒絕以各種超自然、宗教或神話的方式解釋自然現象，宣稱每個事件皆有僅需訴諸自然的原因，他推測水應是第一因。阿那克西曼德是史上首位提出演化思想而聞名的人，他並不同意泰勒斯的“水是萬物之源”觀點。他主張無窮才是萬物的基石。大約於公元前500年，赫拉克利特主張只有少數幾個掌控宇宙的基本定律才是萬物變化的原理，並且，任何事物隨時都在變化；沒有事物能永恆地維持在相同狀態中。留基伯堅決反對神、上帝藉由天意來影響自然現象，並主張任何自然現象都是必然的。留基伯與他的學生德謨克利特為史上首先提出原子論的人，主張任何一切物質皆由各種不可分割、不滅的稱作原子的元素所組成。 ^[12] 

在希臘古典時代，亞里士多德寫下史上第一本被稱作《物理學》的書，日後成為著名的亞里士多德物理學，他藉由四元素説解釋物體的運動以及落體現象。亞里士多德相信，所有物質都由以太，或另外的四元素所組成：土、水、風、火，這四個陸地上的元素能夠相互轉換，並且朝向它們各自的自然位置移動。因此，石頭往宇宙中心墜落，但火總是往地球外圍靠近。在希臘化時代，歐幾里得、阿基米德和托勒密代表了這一時期最高的科學成就。歐幾里得因為《幾何原本》、阿基米德因為槓桿原理和浮力定理、托勒密因為《天文學大全》而彪炳史冊。他們是古代世界在幾何學、力學和天文學上達到的三座高峯。 ^[13] 

托勒密王朝被羅馬征服後，希臘化時代結束。羅馬人在政治、管理、法律和軍事上有着傑出的成就，但在科學方面難以為人稱道。雖然也出現過像老普林尼這樣百科全書式的博物學者，但羅馬人總的來説沒有對科學的發展做出過重大的貢獻。古羅馬時期的主要科學成就有《儒略曆》、盧克萊修《物性論》、維特魯威《論建築》、塞爾蘇斯《羅馬醫學百科全書》、老普林尼《博物志》等。 ^[13] 

自西羅馬帝國滅亡後，歐洲進入中世紀。先後經歷了柏拉圖學園被封閉、亞歷山大圖書館被燒燬、阿拉伯人和斯拉夫人的入侵，原西羅馬帝國的大部分區域即歐洲部分進入了黑暗年代。經濟大倒退、文化跌入低谷，人們的精神陷於愚昧和迷信之中，希臘古典文化只在拜占庭即東羅馬帝國的首都苟且偷生、奄奄一息。

而在東方，阿拉伯帝國的阿拔斯王朝時期，伊斯蘭世界進入了長達五百年的伊斯蘭黃金時代，自哈里發哈倫·拉希德起，翻譯希臘典籍之風在阿拉伯帝國盛行。公元830年在巴格達創辦了一所“智慧館”，這所“智慧館”與亞歷山大里亞的繆塞昂十分相似，設有兩座天文台、一座翻譯館和一座圖書館，招聘了一批專職翻譯人員。翻譯員受命從希臘語、波斯語、敍利亞語翻譯希臘科學著作，開展了轟轟烈烈的阿拉伯百年翻譯運動。翻譯運動使阿拉伯人很快掌握了最先進的科學知識，為進一步的科學創造打下了基礎，巴格達成了當時的世界科學中心。

此後，阿拉伯帝國湧現出了鍊金術之父賈比爾、阿拉伯數學的開創者阿爾·花剌子模、天文學家阿爾巴塔尼、現代光學的開拓者海什木、世界醫學之父伊本·西拿等。 ^[14] 

從11世紀開始，歐洲從漫漫長夜中甦醒。1088年，世界範圍內廣泛公認的、擁有完整大學體系的第一所大學——博洛尼亞大學成立。隨後，巴黎大學、牛津大學、劍橋大學、薩拉曼卡大學相繼問世。十字軍東征從阿拉伯人那裏帶回了中國的四大發明和希臘的學術。通過翻譯和消化希臘古典文獻，歐洲學術得以復甦，出現了著名的經院哲學家托馬斯·阿奎那和近代實驗科學的先驅羅吉爾·培根。中世紀後期，城市大量崛起，為資本主義的發展準備了條件。

近代科學革命以哥白尼於1543年在《天球運行論》中提出日心説為標誌。

從1609至1619年期間，天文學家約翰內斯·開普勒先後發現開普勒定律，準確估算出從天文觀測獲得的行星繞着太陽的公轉數據，總結了老師第谷·布拉赫畢生的觀測數據。對宇宙中天體的觀測也成為了人類進一步研究力學運動的絕佳領域。 ^[15] 

在17世紀的歐洲，自然哲學家逐漸展開了一場針對中世紀經院哲學的進攻，他們持有的觀點是，從力學和天文學研究抽象出的數學模型將適用於描述整個宇宙中的運動。被譽為“現代自然科學之父”的意大利物理學家、數學家、天文學家伽利略就是這場轉變中的領軍人物。伽利略所處的時代正值思想活躍的文藝復興之後，在此之前達芬奇所進行的物理實驗、哥白尼的日心説以及弗朗西斯·培根提出的注重實驗經驗的科學方法論都是促使伽利略深入研究自然科學的重要因素，哥白尼的日心説更是直接推動了伽利略試圖用數學對宇宙中天體的運動進行描述。伽利略意識到這種數學性描述的哲學價值，他注意到哥白尼對太陽、地球、月球和其他行星的運動所作的研究工作，並認為這些在當時看來相當激進的分析將有可能被用來證明經院哲學家們對自然界的描述與實際情形不符。伽利略進行了一系列力學實驗闡述了他關於運動的一系列觀點，包括藉助伽利略斜面實驗和自由落體實驗批駁了亞里士多德認為落體速度和重量成正比的觀點，還總結出了自由落體的距離與時間平方成正比的關係，以及著名的斜面理想實驗來思考運動的問題。他在著作《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》中提到：“只要斜面延伸下去，球將無限地繼續運動，而且不斷加速，因為此乃運動着的重物的本質”。伽利略在天文學上最著名的貢獻是改良了折射望遠鏡，並藉此發現了木星的四顆衞星、太陽黑子以及金星類似於月球的相。 ^[14] 

1687年，牛頓出版了《自然哲學的數學原理》一書，這部里程碑式的著作標誌着經典力學體系的正式建立。牛頓在人類歷史上首次用一組普適性的基礎數學原理——牛頓運動定律和萬有引力定律——來描述宇宙間所有物體的運動。牛頓放棄了物體的運動軌跡是自然本性的觀點，相反，他指出，任何可觀測到的運動、以及任何未來將發生的運動，都能夠通過它們已知的運動狀態、物體質量和外加作用力並使用相應原理進行數學推導計算得出。由此，牛頓統一了“天上的”和“地上的”力學，建立了基於三大運動定律的力學體系。 ^[16] 

化學方面，愛爾蘭人波義耳發現了波義耳定律。其後法國人拉瓦錫更有前瞻性理論──對過去人們深信不疑的燃素説作出全面否定，提出氧化説；倡導質量守恆定律，指出物質作轉化時其質量不變。同時他還推論，動物的呼吸實質上是緩慢氧化。

19世紀經常被譽為科學的世紀。古典科學的各個門類相繼成熟，形成了空前嚴密和可靠的自然知識體系：物理學上，在吉爾伯特、庫侖、安培、伏打、歐姆、楞次、法拉第等幾代電磁學家的努力下，最終由麥克斯韋完成了電學、磁學與光學的統一，並預言了電磁波的存在；熱學則通過統計方法與牛頓力學相統一，由邁爾、開爾文、克勞修斯、焦耳、玻爾茲曼等人完成，並被後世發展和總結為熱力學第零定律和熱力學三大定律；道爾頓的原子論使化學真正走上了定量研究的發展道路、為日後的粒子理論奠下基礎，門捷列夫的元素週期表則揭開了化學元素的奧秘；天文學走出了太陽系，把目光投向無限的宇宙空間，研究宇宙的物質結構和成分；進化論在達爾文的手裏瓜熟蒂落，對歐洲思想界產生了巨大的影響；實驗生理學傳統結出了碩果，細胞學説的建立、遺傳學特別是微生物學的發展，使人類對生物本質的理解進入了一個新的階段。 ^[13] 

20世紀的理論科學經歷了一系列的革命。以世紀之交的物理學革命為先導，在化學、生物學和天文學等領域均發生了重大的理論變革。粒子物理學中的夸克模型、宇宙學中的大爆炸模型、分子生物學中的DNA雙螺旋模型、地質學中的板塊構造模型和計算機科學中的馮·諾依曼結構模型被認為是20世紀理論科學中最重要的五大模型。它們均代表了本領域裏的一場理論革命。經過一系列的觀念變革，人類對宇宙和生命的認識大大深化。 ^[13] 

在物理學領域，誕生了相對論和量子力學——“現代物理學的兩大支柱”。相對論由愛因斯坦創立，包含狹義相對論和廣義相對論。舊量子論由普朗克、愛因斯坦、玻爾創立，現代量子力學由海森堡、玻恩、薛定諤、德布羅意、狄拉克等人創立，包含波粒二象性、不確定性原理、互補原理、薛定諤方程、狄拉克方程等基本原理。廣義相對論發展出了宇宙學、天體物理學、對引力波和黑洞的研究，量子力學為原子物理學、核物理學、粒子物理學、凝聚態物理學奠定了基礎 ^[17]  。愛因斯坦堅持認為量子力學是不完備的，由此引發了長期的玻爾和愛因斯坦論戰。

在化學領域，海特勒和弗裏茨·倫敦將量子力學處理原子結構的方法應用於氫氣分子，成功地定量闡釋了兩個中性原子形成化學鍵的過程，標誌着量子化學的誕生。在海特勒和倫敦之後，鮑林在最早的氫分子模型基礎上發展了價鍵理論，並且獲得了1954年諾貝爾化學獎；1928年，馬利肯提出了最早的分子軌道理論，1931年，埃裏希·休克爾發展了馬利肯的分子軌道理論，並將其應用於對苯分子等共軛體系的處理；漢斯·貝特於1931年提出了配位場理論並將其應用於過渡金屬元素在配位場中能級裂分狀況的理論研究，後來，配位場理論與分子軌道理論相結合發展出了現代配位場理論。價鍵理論、分子軌道理論以及配位場理論是量子化學描述分子結構的三大基礎理論。

在生物學領域，最重大的成就是分子生物學的誕生，它將人類認識生物界的水平深入到分子層次。1953年，沃森、克里克提出DNA雙螺旋結構模型是分子生物學誕生的標誌。藉助先進的物理和化學方法，分子生物學重新找到了生命現象的統一基礎，並逐步揭示了生命遺傳和進化的奧秘。遺傳學既孕育了分子生物學，又是分子生物學的核心學科。 ^[13] 

在天文學領域，由於觀測手段更為先進，將人類的視野擴展到了150億光年的空間距離。傳統的光學望遠鏡隨光學材料的改進和加工能力的提高，出現了空前大的口徑。無線電接收技術的發展，導致了可見光之外各波段的天文觀測。射電望遠鏡衝破了銀河系內星雲塵埃等設置的光學屏障，把目光投向了河外星系。天文學進入了全波時代。天體物理學在20世紀發展成了天文學的主流。最引人注目的成就是誕生了將整個宇宙作為研究對象的現代宇宙學。以愛因斯坦的相對論為理論基礎，以大尺度的天文觀測，特別是河外星系的普遍紅移和宇宙背景輻射為事實依據，宇宙學展示了宇宙整體的物理特徵。 ^[13]  1960年至1975年被稱作“廣義相對論的黃金時代”，在十幾年中廣義相對論給天體物理學帶來了無數豐厚的成果，包括引力時間延遲效應、克爾度規、彭羅斯圖、奇點定理、中子星的不穩定模式、正則量子引力、無毛定理、參數化後牛頓方法、宇宙監察假設、彭羅斯過程、黑洞面積定理、克魯斯卡爾座標系、黑洞熱力學、赫爾斯-泰勒脈衝雙星、霍金輻射等。

大統一理論是愛因斯坦科學生涯後期的主要研究方向，他致力於尋找一種統一的理論來解釋所有的基本相互作用，但由於當時強相互作用和弱相互作用的概念尚未形成等原因，最終未能成功。1954年，楊振寧和羅伯特·米爾斯提出了楊-米爾斯理論。1961年，格拉肖發現電弱相互作用，但缺少對稱性自發破缺的機制。1967年，温伯格和阿卜杜勒·薩拉姆將電弱統一理論建立在了楊-米爾斯理論的基礎之上，引入希格斯機制，成功統一了電磁相互作用和弱相互作用。1973年，標準模型基本完成 ^[18]  ，通過量子場論的方式成功統一了電磁相互作用、弱相互作用和強相互作用。由於廣義相對論與量子場論互不相容，引力相互作用未能與其他三種基本相互作用相統一。80年代以後，量子引力成為最接近解決該問題的研究領域，主要包括弦理論、超弦理論、M理論、圈量子引力等理論，代表人物有約翰·施瓦茨、邁克爾·格林、萊昂納德·薩斯坎德、愛德華·威滕、約瑟夫·波欽斯基、胡安·馬爾達西那等。

第三次技術革命於20世紀中葉爆發，其核心之一是計算機科學。電子計算機是一種代替人的腦力勞動的機器，它不僅運算速度快、處理數據量大，而且能部分模擬人的智能活動。它的出現，使人類社會的信息處理方式發生了翻天覆地的變化，從而從根本上改變了現代社會的運作結構。為電子計算機奠定基礎的是電子技術，而計算機的出現則帶動了一大批高新技術的發展，使人類進入了信息時代。 ^[14] 

中國科學史，是一套以科學發展為主軸的中國史。中國科學史可與中國思想史結合在一起，相輔相成，是世界科學文化史的重要組成部分。中國科學萌芽於先秦時期，受到當時的哲學家中注重邏輯思辯、認識論及幾何學研究的墨家，以及重視辯論的名家所啓蒙。漢代造紙術的普及提供了條件，使前人的科學思想知識及辯證，通過紙張保存了下來，後人得以前人的科學著作為藍本作改良，或通過辯證後推翻，形成一套經驗主義科學傳統。至隋唐及宋朝時，中國的科學曾長時期高據世界領先地位。然而由於近代歷史原因，許多古中國科學著作或失傳或流失海外，均不利於中國科學史的發掘整理。科學著作的失傳及流失，甚至令後世史家曾一度認為中國沒有科學。 ^[12] 

現時可考證到的古中國科學著作，以及相關的古代著作數量龐大，涵蓋科學數個主要分支：數學、醫學、自然科學、建築學、工程學，又有其他次分支，包括農學、航海學、心理學、地圖學及物候學等多個學科內容。系統化地記載了當時的科學知識及技術的發現及發明，包括了算術、草藥應用、活字印刷、建築及鑄造術、機械構造法、觀星導航術及地圖製作。其中較為著名的中國科學著作有劉徽的數學著作《海島算經》，記載了四次重差觀測術的發明，領先世界一千餘年；南北朝數學家祖沖之著有的《綴術》，準確估算圓周率，該書後來東傳至朝鮮、日本；唐代王孝通的《緝古算經》；金朝數學家李冶的《測圓海鏡》；元代數學家朱世傑的《四元玉鑑》；明代數學家王文素的《算學寶鑑》；數學家程大位的珠算理論著作《直指算法統宗》；數學家李之藻的《同文算指》；數學家朱載堉著有的《律呂精義》，發明了十二平均律。 ^[16] 

醫學方面有張仲景的醫學臨牀著作《傷寒雜病論》；隋朝醫學家巢元方的外科手術著作《諸病源候論》；明朝醫藥學家李時珍的《本草綱目》；明代醫學家吳有性的温病學派著作《瘟疫論》，為中國最早有關傳染病研究的著作。另外有明代茅元儀的軍事書籍《武備志》，記載有當時的兵器發明；明代學者屠本畯又著成中國現存最早的海洋生物專著《閩中海錯疏》；清代數學家李善蘭發明了對數微積分，並在組合恆等式方面提出李善蘭恆等式，發表了《考數根法》，是質數論方面最早的著作。隋朝時又興博物學，出現為數不少的地方誌（或稱圖志、圖經）。著有《諸郡物產土俗記》、《區宇圖志》與《諸州圖經集》，風俗物產圖《物產土俗記》及《區宇圖志》，開中國編撰一統志之先河。朗蔚之採各地所上圖經，纂成《隋諸州圖經集》二百卷。裴矩寫成《西域圖記》，記載自敦煌通中亞諸國直至地中海的三條絲路。

中國科學及數學的傳統造就了農業、紡織及手工業、鑄造工業、商業及兵器的技術發展，並衍生出各種發明品。其中北宋沈括在《夢溪筆談》中記載了指南針的製造方法，此外他還發現了真北的概念，改進了天文觀測用的日規、渾天儀、瞄準管和水鍾以及描述瞭如何使用幹船塢來修理船隻；設計出了一套地形學理論，以及區域氣候隨時間漸變的理論；沈括的同期的科學家蘇頌創制了星圖的天球圖集，寫過跟植物學、動物學、礦物學及冶金學相關的製藥專著，及於1088年在開封市建過一座大型天文鐘樓——水運儀象台，為操作最高處的渾天儀，他的鐘樓配備了擒縱器裝置，這裝置世界已知最古老的環狀動力傳輸的鏈傳輸裝置。兵器方面有十四世紀末發明的熱兵器“神火飛鴉”；十六世紀中葉發明的火箭“火龍出水”；1580年軍事家戚繼光發明的地雷“自犯鋼輪火”。周代發明的籌算，促成了印度阿拉伯的數字體系，而中國的造紙、紡織等技術在751年的怛羅斯戰役之後傳入阿拉伯帝國，之後在十二世紀傳入西班牙，到十三世紀傳入意大利，到十四世紀初葉傳遍整個歐洲。有關中國古代科學研究的證據，可見於漢代大司農耿壽昌發明的渾象；唐代天文學家僧一行對子午線長度的測量；明代數學家朱載堉發明的累黍定尺法，精確計算出北京的地理位置及地磁偏角，又計算出迴歸年長度和水銀的比重，均是著名的經驗主義科學研究例子。晉代醫學家葛洪《抱朴子‧博喻》曰：“學而不思， 則疑閡實繁；講而不精，則長惑喪功。”，道出了古代中國學者對辯證及實驗重要性的認知。 ^[19] 

至近代，中國科學漸見沒落，經歷了一段再啓蒙時期，歐洲列強的科學傳統及成果傳到中國。在清末的洋務運動主張“中體西用”。以中國傳統的思想、文化及制度為基礎，引進西方先進的科學技術，是為“中學為體，西學為用”。洋務運動的擁護者馮桂芬主張接受歐美思想為主的學術，提出“以中國之倫常名教為原本，輔以諸國富強之術”的主張。 ^[13] 

考古資料證明，我國原始社會至少經過了一百七十萬年左右的發展歷史。我國是世界早期人類文明的主要發源地之一，也是世界上使用火，發明弓箭、陶器、農牧業、天文和醫藥等最早的地區之一。不僅如此，我們的先民還在此時期發明了養蠶取絲，對世界人民作出了自己的貢獻。這些遠古文化都是土生土長，連續發展起來的，並且具有自己的特點。各種“中國文化外來”説都是沒有根據的。

原始社會是人類社會發展的最初階段，我們的先民是從經驗和知識的零點上起步的。這一時期，技術很幼稚，科學還存在於技術之中，或僅僅是萌芽，但它卻是後代科學技術發展的先聲，是我國科學技術發展史最初的篇章。

由於原始社會階段，人們使用的生產工具主要是石制和木製的，征服自然的能力非常有限，不得不在很大程度上屈從於大自然的支配，生活極端困苦。加之，當時的氏族制度以血緣為紐帶，人們生活十分狹隘和閉塞，具有很大的保守性，因而使得科學技術的發展特別緩慢，並有很大侷限性。例如，從簡陋的木棒和打製石器到弓箭的發明，從生食動植物肉果到熟食和人工取火、陶器的出現，從採集漁獵到栽培植物、馴養動物，從縫製獸皮到紡織絲麻，每一項重大技術發明都是經過成千上萬年，甚至幾十萬年時間才得以實現的。原因就在於這時人們只掌握技術，不知道科學。而且也正是因為科學尚未形成，所以文明的進步就必然的極為緩慢。 ^[20] 

夏、商、西周時期，是我國科學技術發展史中一個重要的階段。沒有從原始社會發展至奴隸社會，就不可能有燦爛的“青銅文化”，不可能有中國的古代文明，也就不可能有中國古代的科學和技術。奴隸社會時期已為以後天文、數學、醫學、農學及其他科學技術的發展準備了條件。中國古代科學技術體系中的若干重要特點，均於此時開始出現。

這一時期，農業、青銅、陶瓷等生產技術比起原始社會來有很大的提高。與農業生產有密切關係的某些學科，如天文、數學、物候等有了初步的發展，但仍然處於經驗的積累、整理，即感性認識階段。當時人們對自然規律的認識還沒有也不可能達到理性認識的階段。在這個基礎上產生、發展起來的，具有樸素的辯證法思想的“陰陽”、“五行”、“八卦”等學説開始出現。

自然界和社會中各種事物與各種現象，都是普遍聯繫和相互制約的。同樣，在科學技術發展史中，不同的科學技術也相互發生滲透、影響和作用。奴隸社會時期，科學技術的發展雖還處於比較低級的階段，但已可見此種現象。青銅工具的普遍使用，全面地推動了奴隸社會的農業、手工業的發展。為了制定適合農時的歷法，需要觀察日、月、星辰的運行，再加以數學的計算。這是推動古代數學發展的原因之一，而數學計算的提高，又促進了曆法推算的進步。青銅冶鑄、製陶、紡織等手工業技術的發展為建築技術的發展提供了有利條件，燒製陶器的豐富經驗為青銅冶鑄提供了高温、有關材料和技術。反過來，青銅冶鑄又促進了製陶技術的改進，等等。

我國奴隸社會的特點是：生產力較低，經濟發展緩慢，農業自然經濟佔統治地位，商業不發達。這些和古代東方埃及等國家相似。歐洲的希臘人在公元前10世紀前後開始從原始社會向奴隸社會過渡。儘管他們原有的技術起點不高，但由於繼承了被他們征服的愛琴海地區的比較發達的技術遺產，特別是利用了那個地區及其附近（西亞和小亞細亞一帶）已經出現了的鐵器，加上其自然條件和所處地理位置，手工業與海上貿易較為發達，此外利用腓尼基人發明的字母來拼寫自己的語言，以及從原始社會後期的軍事民主基礎上發展起來的以工商業奴隸主為主的城邦共和國等，都使希臘只經歷了幾百年的時間，就發展成為很繁榮的奴隸制國家，其科學技術也是那時世界的高峯。而我國古代科學技術的重大發展，則是同封建制的產生和鞏固一起出現，並逐步達到了其發展的高峯的。 ^[20] 

春秋戰國時期是中國古代科學技術的奠基時期。隨着奴隸制向封建制的轉化，科學技術出現了奴隸社會所不能比擬的發展。構成後世中國古代科學技術體系的許多科學技術知識以及各種學説，都在這一時期形成了初始的狀態與特徵。

冶鐵術的發明，特別是生鐵冶鑄和柔化技術以及塊鍊鐵滲碳鋼技術的出現，開始並加速了生產工具鐵器化的進程，對社會生產力的發展產生了深遠的影響，並開拓了後世冶鐵術發展的道路。與封建制小農經濟相適應的連作制和因時因地制宜的精耕細作傳統已初步形成，和農業生產密切相關的土壤學、生物學知識也得到了初步的總結。都江堰、鄭國渠等大規模水利工程的興修，顯示了工程設計和施工技術的進步，它給農業和交通運輸業以巨大的推動。《考工記》則是手工業生產技術規範化的標誌，它是手工業生產發展到一定階段的產物，是當時手工業生產技術的總結和提高；它又和《墨經》一起是我國古代經驗科學出現的標誌，是當時人們把生產實踐中取得的豐富經驗加以抽象概括的成果，特別是《墨經》顯示了初始的實驗科學對深化人們認識的重要作用。天文學已從原始的定性描述向着定量化的目標前進，古四分曆以及對日、月、五星運動和恆星位置的研究成果，已開了後世曆法的先聲。數學也因農業、手工業、各種工程以及天文學提出的計算需要發展起來，十進制和籌算制度不斷得到完善，為後世計算數學體系的形成打下了基礎。隨着人們地理視野的擴大和地理知識的積累，對大範圍的地學知識進行概括和綜合性的描述的工作取得了進展。醫學的進步更快，它從春秋中期還是較原始的理論形態，到戰國末期則已形成了比較完整的《內經》理論體系。戰國時期“百家爭鳴”的局面也是這一時期科學技術發展的一個顯著特點，同時它又是科學技術發展的一個動因。 ^[20] 

秦漢時期是我國古代科學技術發展史上極其重要的時期。隨着封建制的鞏固，我國古代各學科體系的形成和許多生產技術趨於成熟，是這一時期科學技術發展的總特徵。它們為後世的發展決定了方向，搭成了骨架。

我國古代傳統的農、醫、天、算四大學科，在這時均已形成了自己獨特的體系。農業方面，奠基於戰國時候的輪作制、一般作物栽培的基本原理和精耕細作提高單位面積產量的技術措施，至此已得到確立，有農書《夏小正》、《氾勝之書》傳世；《神農本草經》奠定了後世本草學的基礎，《傷寒雜病論》確立了理、法、方、藥具備的辨證論治的醫療原則，大大充實了中醫藥學體系的內容。曆法已具備了後世曆法的主要內容——氣、朔、閏、五星、交食、晷漏等，而天文儀器、天象記錄以及宇宙理論等都形成了自己的傳統。《九章算術》的出現則標誌着以算籌為計算工具的、獨具一格的數學體系的形成。《漢書地理志》的出現，開闢了沿革地理研究的新領域，但又使地理學成為歷史學的附庸，這也是中國古代地理學特殊之處。 ^[20] 

就生產技術而言，我國古代主要的冶鐵技術在這時均已出現，主要的紡織機械和農具的情況也大抵如此；馬王堆出土的五彩繽紛的紡織品和地圖，展示了紡織技術和地圖測繪技術的巨大發展；造紙術發明了並且得到重大的改進，主要的造紙工藝均已出現；漆器工藝更得到高度的發展；龐大的樓船的建造以及櫓、舵、帆等的發明與應用，是船舶技術臻於成熟的標誌；長城、馳道、棧道以及水利工程的興修，則表明大規模的土木工程技術已有很高水平，等等。所有這些都為後世的進一步發展開拓了道路。

中外科技文化交流開始有很大的進展，也是這一時期科學技術發展的一個特點。

科學技術的進步，給秦漢時期社會生產力的提高以有力地推動，同時也給神學目的論和讖緯迷信以有力打擊，並且為西漢文帝、景帝和武帝時期以及東漢前期的社會繁榮，為兩漢時期的思想鬥爭的開展，予以直接的刺激。 ^[20] 

三國兩晉南北朝時期，雖然中國處於南北對峙、政權並立的所謂“亂世”時期，但總的説來戰亂是短時間的，占主導地位的還是相對穩定的局面。由於政權的並立和對峙，各政權為了自身的生存和發展，大都採取了一些政治和經濟的改革措施，使農業和手工業生產在和平與安定的間隙中得到發展，思想和文化也相應地得到繼承和發展，而沒有中斷。同時，不少少數民族進入中原地區，中原地區人員大量南遷或遷徙到邊遠地區，促成了各民族的空前大融合，各地的生產技術和科學知識廣泛交流。因而，科學技術在前代的基礎上繼續前進，並取得重大的突破。

這一時期的科學技術取得了一系列重大的進展，出現了一批著名的，在中國科學技術史上佔有重要地位的科學家。劉徽、祖沖之、張子信在數學和天文學方面的成就，發展並充實了數學、天文學體系；賈思勰《齊民要術》的問世，標誌着農學體系的成熟；王叔和的《脈經》、皇甫謐的《針灸甲乙經》、陶弘景的《神農本草經集註》等，從各個不同的側面充實和豐富了中醫藥學的體系，使之趨於完善；裴秀提出的製圖六體，創立了中國古代地圖學的基本理論；制瓷、冶煉、紡織等技術方面的突破，提高了傳統的工藝技術的水平；還有馬鈞、葛洪等人分別在機械、煉丹等方面的很高造詣等等。這些説明在春秋戰國和秦漢時期形成的科學技術體系得到了充實與提高，也為唐代高度發達的封建文明奠定了科學技術方面的基礎。 ^[20] 

隋唐時期是中國封建社會的盛世，以高度發達的封建文明而著稱於世。由於這個時期全國基本統一，社會較為安定，經濟得到繁榮，因而國家能夠徵集大量的人力、物力和財力，進行規模巨大的工程建設。大運河的開鑿、都城長安和東都洛陽的興建等，都體現了當時中國的強大國力。國家的統一也提供了進行較大規模科學活動的條件。第一部國家藥典唐《新修本草》的編修，集中了二十多個各方面的人員，查閲了國家圖書館中的大量書籍，並讓各地提供的藥物圖樣，僅用兩年多的時間即編成頒行，這是個人著書所不可能做到的。一行領導的大地測量，也集中了很多人員，測量地域南到交州，北到鐵勒，如果不是全國統一，就根本無法進行。國家的統一還有利於科學技術的推廣，如醫藥和農具、紡織新工藝的推廣，促進了生產力的發展。

隋代劉焯編有《皇極曆》，定朔代替平朔，創立等間距二次內插法。李春修築趙州橋，是世界上現存年代久遠、跨度最大、保存最完整的單孔坦弧敞肩石拱橋。唐代僧一行以《皇極曆》為基礎編《大衍曆》，通過實測否定了“南北地隔千里，影長差一寸“的説法。王孝通著有《緝古算經》，記錄了世界上最早的三次方程及其解法。玄奘著《大唐西域記》，是研究印度、尼泊爾、巴基斯坦、孟加拉、斯里蘭卡等地古代歷史地理的重要文獻。藏醫學鉅著《四部醫典》也於唐代問世，作者為宇妥寧瑪·雲丹貢布。

隋唐時代，中國與亞非各國交往頻繁，既增進了各國人民的友誼，又促進了我國和各國間的科技文化交流，豐富和充實了我國的科學技術知識。國際交流發展的需要，還刺激了手工業生產，如造船、紡織、造紙、陶瓷等的生產規模和生產技術，都有較大程度的發展。對人類文明作出重大貢獻的一些科學發明，如雕版印刷術、火藥，可能還有指南針亦於此時期相繼問世或初露端倪。

總之，隋唐時期的文化和科學技術沿着傳統的科技體系持續發展，無論從深度或廣度上來看，都反映中國科學技術體系已經達到成熟的階段。科學的教育和普及，生產技術的定型和推廣，生產規模的擴大等在社會的政治、經濟和思想、文化方面都產生了巨大的影響，促使隋唐時代的文明高度發達，在世界文明史上寫下了光輝燦爛的一章，也為宋元時代科學技術發展的高峯準備了條件。 ^[20] 

在我國封建社會時期，宋元科學技術達到了高度發展的階段。這時期人才輩出，既有博聞強記、見多識廣、兼擅眾長的科學家沈括，又有專攻一門、具有世界先進水平的專業數學家朱世傑；既有以蘇頌、韓公廉為首創造水運儀象台的科研集體，又有首創活字印刷術的偉大發明家平民畢昇。它如創造火箭的唐福、馮繼升，數學家賈憲、劉益、秦九韶、李冶、楊輝，天文學家郭守敬、楊忠輔、姚舜輔，地圖學家朱思本，農學家陳旉、王禎，醫學家劉完素、張從正、李杲、朱震亨、危亦林、滑壽、錢乙、宋慈，機械製造家燕肅、吳德仁，名鍛工劉美，造炮工亦思馬因，水工高超，木工喻皓，船工高宣，創造新船型的項綰、馮湛、秦世輔、馬定遠，發展海運的朱清、張瑄，殷明略，著《營造法式》的李誡，著《武經總要》的曾公亮、丁度，著《梓人遺制》的薛景石等等，他們之中有士大夫，也有一般的工匠。正是這許多可敬的人們，先後在各個方面的努力，將宋元時期科學技術推進到高度發展的階段，在我國古代科學技術史中寫下了光輝的篇章。其中，秦九韶、李冶、楊輝、朱世傑並稱為“宋元數學四大家”，劉完素、張從正、李杲、朱震亨併成為“金元四大家”。

唐代的經濟繁榮，文化昌盛，為宋元時期科學技術的高度發展打下了十分堅實的基礎。可以説唐代的農具和水利事業以及農田基本建設事業的發展，為宋朝農業生產的大發展奠定了基礎。在其他科學技術方面，如唐代王孝通《緝古算經》應用了三次方程，宋元時期的數學家在此基礎上找到了三次以上方程式的求解方法。唐朝的僧一行採用了“不等間距二次內插法”。到元代，作授時歷的王恂、郭守敬更推進一步，發明了“三次內插法”。元時編授時歷進行了規模空前的測地工作，在緯度15°—65°地區內共設立27個觀測所，成果豐富。交通工具方面，如車船，在唐代雖然已有“輪船”，但沒有得到較大的發展，到宋代才獲得了巨大的發展。兵器中的“車弩”（用絞車拉弦的巨型弩），唐代已出現，到宋代，不斷地獲得進步，在73年中的發展超過了前此幾百年的發展。其他如機械製造和建築工程等許多方面都有類似的情況。這些事例説明，某一時期科學技術有較大成就與創新，是與前一代的發展分不開的。 ^[20] 

從明代到清初，我國科技知識的發展，比較突出的是在技術方面。因為技術的發展與生產發展的關係最為密切；而技術與科學相比，較少受到上層建築和意識形態的影響。明初社會經濟能夠較好地在恢復中前進，明中葉後又出現了資本主義萌芽，因此各項技術得到比較普遍的發展。而在基礎科學方面，我國古代的兩門主要科學天文學和數學卻幾乎處於停頓狀態。這種情況的造成，除了那些束縛科學發展的共同因素外，還有特殊的原因，就是明王朝一直不加修改地沿用着元代的大統歷，又照搬過去各朝代的做法，禁止民間研究天文，而且更進一步嚴禁民間研究曆法，凡違反禁令的，甚至被殺頭。“國初學天文有厲禁，習歷者遣戍，造歷者殊死。”對天文學發展的阻礙作用是很大的。數學只有商業數學和珠算術得到了發展，而宋元時代高度發達的數學方法卻沒有被繼承下來，更談不上發展了。這種情況與天文學的停滯影響了數學的發展有關；同時數學本身繼宋、元高度發展之後，也需要一個知識再積累的過程。

明中葉後的資本主義萌芽在一定程度上推動了科學技術的發展，十六、十七世紀，我國出現了許多有成就的科學家，如李時珍、朱載堉、徐光啓、徐霞客、宋應星和方以智等人，但是他們的成就如果與同時期歐洲的科學家如哥白尼、傑拉杜斯·麥卡托、伽利略、開普勒、笛卡爾、哈維、牛頓等人相比卻是遜色的。可以説，我國的自然科學是從十六、十七世紀開始落後於西方的。 ^[20] 

自明末萬曆年間開始，大批天主教耶穌會傳教士來到中國傳播基督教的教義，同時也傳入大量科學技術，史稱第一次西學東漸，代表人物有艾儒略、利瑪竇、湯若望、南懷仁等。其間，徐光啓、利瑪竇、李之藻合譯《幾何原本》前六卷；徐光啓、湯若望合編《時憲曆》；利瑪竇、李之藻合作《坤輿萬國全圖》；南懷仁作《坤輿全圖》。此時的西學傳入，是我國科學技術史上的一件大事，它的傳入是在比較特殊的歷史條件下發生的，就是説與一般的科學技術交流不同，它從西方傳入是附有一定的政治目的和宗教目的的。傳入時，又只在我國社會最上層的一些知識分子中傳播。因此，在傳入知識的本身和所產生的影響都有很大的侷限性。這種侷限性阻礙了西方最先進的科學理論和完整的科學作品的傳入，同時在我國也缺少廣泛的羣眾基礎和來自生產發展上的迫切需要，因此西方科技知識傳入之後，只在天文、數學和測繪地圖等方面對我國科學發展產生了一定的影響，但也未能很好普及。這一階段的西學東漸一直持續至清朝前期，後由於羅馬教廷對來華傳教政策的改變，引起雍正朝廷及民間反感，導致禁教而中斷。

清中葉的資本主義萌芽雖然比明代更發展了一些，但在科學技術方面取得的成果卻遠不如明代後期那樣豐碩。這主要是因為清代封建統治者不斷推行文化專制主義政策和閉關自守政策造成的。上層建築對科學技術發展的反作用，從乾嘉時期之所以是考證學佔據統治地位的情況來看是非常明顯的。加之不久以後又遭受到殖民主義者的武裝入侵，不平等條約相繼簽訂，我國淪為一個半殖民地半封建的國家，科學技術的發展與西方的差距就更大了。 ^[20] 

第二次西學東漸以鴉片戰爭為開端。梁廷枬撰寫了中國第一部介紹美國國情的專著《合眾國説》三卷以及《耶穌教難入中國説》、《粵道貢國説》、《蘭蒼偶説》等著作，向國人介紹了西方各國曆史與文化的真貌，這四部書於1846年合編一起，名曰《海國四説》，這些書補充了林則徐編譯的《四洲志》的記載。後又有魏源著《海國圖志》，提出“師夷之長技以制夷”的中心思想，是一部具有劃時代意義的鉅著。

鴉片戰爭以來，西方列強用武力打開了中國閉關自守的大門，對中國進行了瘋狂的侵略，使中國逐漸淪為半封建半殖民地社會。兩次鴉片戰爭戰敗刺激清廷在1860年代開始，推行了洋務運動，也促使西方的科學技術再一次傳入中國。當時的洋務派，主要採取“中學為體，西學為用”之態度，而主要關注西方的先進武器以及相關的器械運輸等，而未試圖加以學習西方之學術思想。

甲午戰爭以後，由於大清當時面臨着國破家亡的命運，許多有識之士開始更積極全面地向西方學習，出現了嚴復、康有為、梁啓超、譚嗣同等一批思想家。他們向西方學習大量的自然科學和社會科學的知識，政治上也要求改革。這一時期大量的西方知識傳入中國，影響非常廣泛。許多人以轉譯日本人所著的西學書籍來接受西學。

五四運動前後，中國科學已逐漸融合到世界科學發展的洪流中去。數學（珠算除外）、天文學等學科已不再有中國古代傳統的特色；但是很多技術門類，如建築、紡織等仍保留着傳統的某些特點，而中醫學和中藥學雖然不斷遭受否定和非難，但依然保持着生命力。中國歷史上的許多偉大發明和創造，和世界上的其他民族、其他國家和地區歷史上的各種發明創造一樣，永遠都是全人類的共同財富。中國科學技術史在偉大的五四運動前後逐漸地走上了一個新的時期，掀開了中國現代科學技術史的新的一頁。 ^[20] 

“中國物理學之父”吳大猷認為：“我國有些人士認為科學‘我國自古有之’，看了英人李約瑟大著《中國之科學與文明》（即《中國科學技術史》）而大喜，蓋其列舉許多技術文明，有早於西歐數世紀的，足證超於西歐也。然細讀該書，則甚易見我國的發明，多系技術性、觀察性、紀錄性、個別性，而弱於抽象的、邏輯的、分析的、演繹的科學系統。一般言之，我們民族的傳統，是偏實用的。”

吳大猷教授以西方自然科學為視角，指出了我國古代科學的缺點：只注重技術應用，不重視科學理論，因此我國古代雖然創造了農學、醫學、數學的輝煌成就，但是卻沒有物理學、化學、生物學的基礎理論。吳大猷在20世紀培養出了楊振寧、李政道、李遠哲三位華人諾貝爾科學獎得主，為我國的科學和教育事業做出了重大貢獻。

華人諾貝爾科學獎得主列表：

何謂“通識教育”？簡單來説，通識教育是一種教育模式，如果説專業教育是培養專門人才，那麼通識教育的目的就在於培養既能獨立思考又能對不同學科有所認知，同時具備閲讀、理解和寫作能力以及批判性思維的全面發展的人。20世紀50年代，英國學者查爾斯·珀西·斯諾在劍橋大學發表了一個著名的演講，首次深刻提出科學文化和人文文化的分歧和衝突，並指出這兩種相互對立的文化，一方是文學知識分子，一方是科學家，尤其以物理學家最有代表性。斯諾説，這兩個羣體互相不理解、不交往、瞧不起甚至發起攻擊，導致了“文學知識分子嘲笑科學家沒讀過《莎士比亞》，科學家嘲笑文學知識分子不懂“熱力學第二定律”的文化危機，最終會造成人類文明價值的分裂。在這個背景下，西方社會陸續出現對通識教育的呼籲，並於20世紀四五十年代就開始有所動作。

19世紀科學的分科化、職業化、技術化和力量化帶來知識分裂和共同價值的缺失，讓不少科學家呼籲倡導知識融合。比如英國的休厄爾、法國的孔德、德國的奧斯瓦爾德等，他們都是科學家兼哲學家，其哲學特點就是要捍衞人類知識的統一性，認為無論是數學、物理還是化學，不同的知識都是在揭示世界的真理，可以統一起來構造一個統一的世界觀。但專門的學科很難達成這種共識。於是，這些呼籲知識融合的科學家們發現，通過歷史的方式可以解決這個問題——19世紀後期，一門研究科學史的學科興起，科學家們希望這門學科能在科學和人文、文科和理科之間架起橋樑，產生溝通。

這樣溝通文理的理想持續到20世紀，一個劃時代的人物出現——喬治·薩頓。薩頓是比利時人，後來到了美國開創科學史這一學科。他的思想是新人文主義。在他看來，人類進步的歷史主要是通過科學來體現，因為人類別的文化門類都沒有明顯的進步特徵。比如藝術，很難説後面的藝術家就比前面的高明，也很難説印象派比古典派更高明，因為藝術本身是一個高峯接着一個高峯，沒有進步退步之説；但科學是存在進步的，後面的科學家總是比前人懂得多。當然不是懂得多就更偉大，但在科學知識領域，後來者總是站在前人的肩膀上，所以科學是有進步意義的。從這個角度出發，科學是一個最能弘揚人性的學科，所以薩頓提倡新人文主義。所謂新人文主義就是以科學為核心的人文主義，或者叫科學人文主義，要溝通科學和人文，在科學中發現人性。

薩頓的觀點得到了一些人的認同。最典型的要數哈佛大學第23任校長科南特。在科南特的支持下，當時在哈佛任教的薩頓於1936年就開辦博士招生，1940年專門為薩頓設置了科學史教席；1945年，科南特校長推動出版了一本名為《自由社會中的通識教育》的書，成為西方通識教育的綱領性文獻；到了1950年底，科南特親自開設科學史課；1966年，哈佛大學建立科學史系。在擔任哈佛校長的20年裏，科南特策劃推進了著名的教育改革綱領，倡導推進通識教育改革，同時也推動了哈佛科學史學科的發展。哈佛之所以能在科學史學科上首屈一指，與此有莫大的關係。

從以上案例不難看出，科學史這個學科自誕生起，就是與溝通科學人文的教育理想、與通識教育的理想綁定在一起的，通識教育和科學史之間存在着千絲萬縷的內在聯繫。提及通識教育，就不能不談到經典閲讀。經典閲讀被認為是通識教育的重要方法，因為經典是人類文明的精華，閲讀經典有助於提高理解能力。但是中國人閲讀經典，往往是《論語》、《老子》、《莊子》等著作，西方閲讀經典也常常是《荷馬史詩》這一類的。你會發現，很少有人談到《幾何原本》、《天球運行論》、《自然哲學的數學原理》等這些科學經典。

難道科學經典不值得讀？當然不是。這樣偉大的著作之所以沒有人讀，有兩個原因：一是難以讀懂，二是這些經典的中心思想已經滲透到教科書中，以更有條理、更簡化的方式進入我們的認知，所以只是學科學的話，沒有必要從讀經典開始。那麼，科學經典本身還要不要讀？當然要。讀科學經典的目的不是學習科學知識，而是為了體會創造的偉大瞬間，學習科學精神和科學方法。至於讀不懂的情況，人文經典也有這個問題。解決的辦法可以是請老師帶着讀。問題就在於，我們的文史哲學科培養了一代又一代傑出的人文經典解説能手，但理科院系沒有培養這樣的人才來教科學經典的閲讀。換句話説，為什麼中國的科學經典閲讀會缺席？因為缺乏科學史老師。為什麼缺少科學史老師？因為中國科學史學科缺位。

當前，國內綜合大學逐步走向通識教育漸成共識，排名前9的高等院校中，有5所都屬於大學通識教育聯盟，設立有通識教育學院。比如清華大學新雅書院，北京大學元培學院，復旦大學復旦學院，浙江大學求是學院，南京大學匡亞明學院。但是，這些國內最著名的5所綜合大學中，只有北大和清華有科學史系，而且還是近兩年才建立起來的——清華大學科學史系是2017年建立的，北京大學的科學史系是2018年建立的。復旦大學、浙江大學、南京大學則根本沒有科學史學科，其中，浙大以前有科學史專業，但在2016年撤銷了。

這是一個有意思的現象。為什麼中國知名的綜合大學不僅沒有科學史系，而且還把本來有的科學史學科給撤銷了？這與中國科學史學科本身的發展有關：其一，與西方建立科學史是為溝通文理、促進學科溝通不同，中國的科學史學科建立時，中國社會處於積貧積弱狀態，人們急需弘揚中國歷史上偉大的成就來提振士氣、振奮民眾精神，所以中國科學史家的主要研究力量並非面向現代科學，而是面向中國古代科技史。其二，科學史這種本來應該在通識教育、在科學人文教育中發揮巨大作用的學科，在中國並未發揮真正作用。中國科技史非常細分，比如紡織、陶瓷、絲綢、建築、數學、物理、化學，“專科治史”的模式沒有辦法讓公眾真正瞭解科學的由來、科學與社會的關係、科學的文化由來，進而又導致學科史越做越狹隘。

科學史在我們國家整體缺位的後果還是已經造成了。具體表現為以下幾個方面：一、對西方科學史研究嚴重不足，在很多常識性問題上出錯。比如，很多人都搞不清楚：到底誰因為哥白尼日心説被燒死了？哥白尼、伽利略？很多人可能一時都想不到是一位叫“布魯諾”的人。二、在中國社會中，無論是學界還是公眾，對科學的理解都普遍存在欠缺。近代以來，我們中國人學科學是本着“急用先學”、“立竿見影”的態度，比較重視怎麼做科學，但對科學的理解嚴重不足、存在偏頗。科學史學科被忽視也有這個大背景。這樣一來，對科學的理解被耽擱，影響我們科技發展的後勁，影響整個中國社會的科學眼界。比如，過去20年來，中國社會經常提到“弘揚科學精神”。但到底什麼是科學精神？幾乎是一人一個説法。就我個人經歷所見，從學術界到大學生再到普通公眾，很多人居然認為實事求是就是科學精神。但事實上，實事求是隻是一個生活常識。把常識當科學，降低了科學的份量。這説明，中國社會對科學的理解存在巨大空缺。三、科學史學科對新型科學文化建設貢獻甚微、對高校通識教育有心無力。如前所述，中國高校中科學史學科本身就不多，博士點也少，重點綜合大學的科學史系更少，所以從總體上來看，中國的科學史學科對整個通識教育的貢獻很有限。

在改善科學史缺位狀況的過程中，本科教育尤其需要高度重視。科學史雖然跟數理化一樣都是一級學科，但它沒有本科教育，起點的定位就是做研究生教育。科學史也仍未列入教育部的本科專業目錄中。但在發達國家，科學史的本科教育已經相對領先一大步。美國2017年就有57個科學史的學位點，其中21個面向本科學位招生；但中國博士點、碩士點加起來只有30個，本科則無一個學位點。中國高等教育體量龐大，在校學生眾多，但我們的科學史教育尤其是本科教育如此欠缺，令人心驚。儘管中國科學技術的發展不斷與國際接軌，但在關於理解科學方面，與西方國家的水平差距仍然較大。西方不少國家甚至在小學、中學都有開授科學方法論，但中國沒有“科學方法論”這一門課。很多受過高等教育的理科學生一旦離開本專業後，都基本喪失了科學的思維能力，遑論接觸科學思維訓練更少的文科生。

值得慶幸的是，近些年中國的科學史學科也在發生微妙的趨勢轉變：中國科學史慢慢從科學家的科學史向科學史家的科學史轉移；從過去單純的愛國主義教育動機向愛國主義+理解科學、創造新型科學文化轉變；一些科學史博士畢業後，專業從事科學史教育，不斷加大對西方科學史的研究；未來由研究生教育向本科教育擴展。總而言之，科學史這個學科的自主性越來越強。當前，中國社會發展正值轉型升級關鍵期，迫切需要理解科學，這也是通識教育的一個重要方面。科學史可以為中國的美好未來做出自己獨特的貢獻。 ^[21]