希臘科學的精神是自由，這對中國科學研究有何啟發

10月14日上午，科技哲學領域著名學者、清華大學人文學院長聘教授吳國盛在清華圖書館向師生做了一場題為「科學精神的起源」的報告。

在演講中，吳國盛教授重點分享了希臘科學的發展歷程，希臘科學其實是講自己，講內在，講真理，歸根到底講的是兩個字：自由。自由才是希臘科學根本的精神。

對於科學研究和教育，吳國盛教授建議要有科學精神：如果我們從事科學更多只是顧及它的效果，而不能做到為科學而科學這樣的精神，那我們的科學研究不可能走得很遠，不可能具有真正的原創性。

以下為演講實錄整理，有刪減：

吳國勝教授（資料圖）

各位同事、各位同學，很高興成為清華「長聘教授講壇」第一講的開講人。我想，讓一個人文學院的教授來開張，是有象徵意義的。這體現了我們清華更創新、更國際、更人文這一全新的辦校理念。

我本人從事科學史、科學哲學研究工作，多少年來思考最多的問題是：什麼是科學？這個問題對中國人來講具有格外重要的含義。為什麼？第一，科學不是中國文化土生土長的東西，它是舶來品，因此中國人民對科學的理解，難免帶有自己傳統文化很濃厚的痕迹，這個傳統文化痕迹的影響使得我們可能偏離對科學本身的理解。比如說，在我們傳統文化里，知識的地位向來更多攜帶功利主義色彩、實利主義色彩、工具主義色彩。過去我們說知識分子是毛，附在皮上。皮之不存，毛將焉附，傳統文化對知識本身總是懷有一種過分功利的看法。你學好了知識之後幹什麼呢，就能為國效勞。學成文武藝，貨與帝王家嘛。讀書為了什麼，學而優則仕。當然，學而優則仕並不一定是壞事情，在古代社會這是一種制度安排，讓優秀者、有知識者為國效勞。但是知識本身怎麼樣呢？我們對知識本身態度是模糊的，我們不知道知識本身意味著什麼，我們心目中的知識都是工具論意義上的。學好了知識可以成為晉陞之階，可以作為敲門磚，但是知識本身怎麼樣我們文化里沒有提到。

因此我們的文化在說到知識時總是把它放在第二位。德智體全面發展，德為先，知為二；德藝雙馨，德在第一；又紅又專，紅在第一位。我們更多的是從功利主義考慮知識考慮科學的 ，這是我們第一個欠缺。

第二，中國人對科學的理解，受制於我們引進西方科學的時機。中國文化本來對西方文化沒有什麼特別的好感和需求，第一次西學東漸的時候，來華傳教士帶來了西方的科學，但是我們僅僅把它當成好玩兒的東西用一用，後來發現不怎麼好玩兒，就算了。所以第一次西學東漸無疾而終。

第二次西學東漸，1840年以後，真正把科學帶過來了，因為這次在中西文化碰撞的過程中，中國文化普遍面臨危機。後果就是，我們感覺自己不如人家。為什麼？首先是技不如人，打不過人家。打不過人家的突出表現就是我們的船不行、炮不行，所以西方文化給我們最初的印象是堅船利炮。為了改變落後挨打的局面，需要向西方學習， 「師夷長技以制夷」。所以在我們心目中，西方的科學首先是作為「夷之長技」出現的。最早一批學習西學的人都是去學造船、造槍、造炮，出去以後發現光學手藝不夠，要學它背後的東西。什麼呢？就是科學。這樣的歷史遭遇給我們帶來的後果之一，就是中國長期以來科、技不分。我們一說科學很容易說成科技。有的老師問，我們是叫科技史系還是叫科學史系呢？我說：叫科學史系，因為我們中國人最缺這部分。科學是什麼？我們提到這個問題總會跳到科技是什麼。科技就是技術。技術是什麼？技術是生產力，這是我們很容易理解的。所以，中國人理解科學的時候，總是把什麼是科學的問題躲避過去了。什麼原因？我認為這與傳統文化的因素，以及我們近代接觸西學的時機都有關係。我們一說到科學就想到生產力，想到有什麼作用，能不能幫助我們抵禦外敵的入侵，能不能幫助我們解決國計民生的大問題。所以我們對科學的看法仍然帶有濃郁的傳統文化對待一般知識的看法。我認為這個問題，什麼是科學的問題，就我的理解而言，始終沒有成為一個問題進入中國人民的視野當中。好像理所當然的，我們學科學為了什麼？我們學科學為了救國、為了科教興國，為了把我們國家建設成屹立於世界民族之林的大國，為了提高我們人民的生活水平？至於科學本身是什麼，這個問題是空白的。

如果說過去一百多年來中國人民遭遇了很多緊迫的問題，在解決緊迫問題的時候，以這種態度看待科學也沒有什麼大毛病。現在，中華民族要實現自己偉大復興的理想，要引領世界文明的走向，這個時候如果還採用功利主義、工具主義、實利主義科學觀的話，那直接後果就是我們科學原創性不夠，我們科學行之不遠，不可持續發展；而我們對科學引發的潛在後果也難以覺察。

「如果我們從事科學更多只是顧及它的效果，而不能做到為科學而科學這樣的精神，那我們的科學研究不可能走得很遠，不可能具有真正的原創性。」

愛因斯坦有一句很著名的話：西方科學有兩個來源，第一個是希臘人創造的以歐幾里得《幾何原本》為代表的演繹科學；第二個是文藝復興時期出現的實驗精神。所以我們說科學精神有兩支，一支是演繹精神，一支是實驗精神。今天時間有限，就講演繹精神的起源。大家知道演繹科學的出現是人類文明中極為獨特的發展，在世界各民族中，無論歷史多麼悠久，無論國家實力多麼強大，統統都沒有出現過演繹科學。演繹科學是希臘人民獨特的創造。為什麼在希臘地區會出現演繹科學，什麼叫演繹科學，為什麼演繹的精神成了科學精神最悠久、最深遠的來源？

亞里士多德在《形而上學》第一卷開篇談到三類知識，他認為最基本的知識是經驗知識，動物都有經驗，但是經驗不可傳遞，所以是知其然不知其所以然的知識。亞里士多德認為比經驗更高的知識叫技藝或者技術，這一類知識就是有點類似於中國人心目中的理論知識，比經驗知識更加普遍化，它能夠溝通、能夠學習。但是，亞里士多德說這兩類知識都還不是真正的科學，他提出第三類叫科學的知識。這類知識什麼意思？首先是超越功利。經驗也好、技藝也好，統統都是有實際目的、有實際用途的，只有一類知識沒有功利目的，完全為著自身的目的而存在的，叫做科學。在我們中國人的知識譜系裡有前兩者，我們有經驗知識、理論知識，在我們看來一切知識首先來源於經驗，然後對經驗進行歸納、總結、提升、一般化，然後構造出理論，理論反過來為實踐服務，這是中國人一般的看法。但是在我們知識譜系裡始終缺乏這第三個類別，就是科學。這是一種什麼樣類別的知識呢？亞里士多德說，被我們稱為科學的這類知識，必須首先是為了自身的目的存在的，不是為了任何別的目的存在。所以希臘科學的第一個特點叫做「為自己的學術」，是自己為自己而存在的。

在我們中國要是問一個孩子為什麼念書？一般有遠大目標的孩子會回答說，為振興中華讀書，講得很好。差一點的也會說，為孝順父母讀書，為光宗耀祖讀書，為將來混口飯吃讀書。但是很少有孩子說我就是喜歡讀書。如果有孩子這麼回答，那家長、老師會跟他說：你這樣說水平不高，你得有個更高的目標。那讀書本身為什麼不是目標？因為我們文化里沒有為讀書而讀書的要素。希臘人強調真正的科學是為了自身目的存在的，所以他有所謂的為學術而學術、為科學而科學、為知識而知識。所以，真正的科學的第一個特點是超功利的，是沒有用的。如果你對一個科學上的大家說，請問你這個東西有什麼用，他會很不高興。事實上，歐幾里得流傳下來的少數傳說里，有個傳說就是，有個學生在學了幾天幾何學之後問歐幾里得，老師你這個東西究竟有什麼用啊？據說脾氣很好的歐幾里得勃然大怒，說你在罵誰呢，我怎麼會教你有用的東西？我教給你的都是完全無用的東西，正因為是無用的才是真正高貴的。為什麼呢？因為任何有用的東西最終都會把自己消散在那個「用」之中，等到沒有用了你就廢了，而真正高貴的是為了自己的目的而存在的，這類知識才是最高貴的知識。所以希臘人高標特立的強調，科學之所以是科學，首先在於它是為自身的目的而存在的，它是沒有用的。比如說希臘人最喜歡做的圓錐曲線研究，當時毫無用處，因為自然界里好像見不到圓錐曲線。圓當然有，橢圓、拋物線、雙曲線當時見不到，但是以阿波羅尼為代表的希臘數學家對圓錐曲線精湛的研究後面都用上了，比如伽利略發現的拋物體運動是拋物線，開普勒發現行星運動的軌道是一個橢圓，這也是在嘗試過很多次曲線之後利用阿波羅尼的工作，發現橢圓才是最合適的。所以這個工作表明什麼？希臘偉大的探索當時沒有什麼眼前的效果，但是能影響一兩千年之後的事情，難道不是人類偉大精神的突出表現嗎？所以希臘人高標特立地宣布科學之所以科學在於它是無功利的、無用的，這一點是特別重要的，當然不是它最後沒有用，是說它的動機是無用之學。希臘科學帶有很強的超功利性。

一種超功利的，也就是說斬斷它的經驗來源的科學，如何構建起來呢？這是我們要講的希臘科學的第二個特點。希臘科學是一種稱之為內在性的學問。什麼叫內在性學問呢？就是自己決定自己，自己作為出發點，自己作為目標，自己為自己立法，自己為自己開闢道路。所以我們研究西學這點要掌握，就是這個「自己性」。從希臘開始的科學性思維方式，始終著眼於自己性。理性為自己立法，不是從外面立法。這種自立、自足、自主的、以自己作為核心的思想方式，也是全世界各民族從來沒有過的。希臘人完全是獨特的。這種自己為自己設定目標、理想和路徑的思維方式是怎麼形成的呢？我們知道希臘科學有幾個非常典型的學科，一個是數學，一個是哲學，一個是邏輯學。我們說演繹數學、體系哲學、形式邏輯，是希臘人民貢獻給人類最偉大的財富。這三樣學科裡面都充分的表達了所謂「自己為自己立法」的科學精神，我們舉形式邏輯為例。

形式邏輯為什麼成了放之四海而皆準的東西，讓你每個人只要讀懂了這個意思，不得不佩服、不得不承認事情就是如此，就必須這樣：它具有鐵的必然性。這個鐵的必然性，源於它是自己為自己做主，自己內在包含著這個東西。比如我們任何經驗之事、歸納之事都是有限度的，都是相對的、可錯的。比如外面天氣怎麼樣？不怎麼樣，可是也許風刮過來以後天氣還不錯。所以關於外面天氣的知識就不能是準確、確定、永恆的東西；外面出太陽還是下雨，你說很可能出太陽，只是暫時對的，你說下雨也可能是暫時對的。那麼知識應該怎麼構建呢？任何關於外面天氣的種種陳述在希臘人看來都不是知識，只是意見。希臘人明確區別知識和意見：意見是不確定的，是暫時的，是相對的，是可變的；而知識是永恆的，是固定的，是確定的，是必然的，是不變的。那這樣的知識怎麼可能呢？世界上哪有這樣的知識？有的。要說外面的天氣情況，最永恆確定的說法是：外面下雨或者不下雨。可是，這不是廢話嗎？是啊，是廢話。可是那個被我們稱之為廢話的東西恰恰是具有恆真的特點。恆真，恰恰是希臘的理性科學所追求的。希臘的形式邏輯在我們看來，好像講的都是廢話。

典型的形式邏輯是三段論：大前提、小前提、結論。大前提：所有人都會死，小前提：蘇格拉底是個人，結論：蘇格拉底會死。這好像沒有什麼意思，沒有信息量。是的，貌似沒有信息量。為什麼呢？因為結論蘊含在大前提之中。蘊含什麼意思？蘊含是說我要說的話事先已經包含了，因此它在我自己之中，這樣的知識才是為自己的知識，才是恆真的。

什麼是理性？理性就是保真推理。哲學上講理性的定義是：由一個真的命題推出另外一個真的命題的能力叫做理性。在三段論面前，任何人，只要是人，就會認為是對的。那麼請問是什麼導致你認為是對的？當然你自己首先必須是有理性的。如果有人居然說三段論是錯的，我們會說你喪失理性了，你是非理性的，你瘋了，你不是人。但是只要你是正常的，你是理性的，你就會承認。所以理性之所以成為理性在於它是對於真理的保真推理，這個保真推理的原因在於，這個推理藉助了自己性的概念，就是結論是包含在這個前提之中的。可是問題在於，照你這麼說來邏輯知識怎麼會有信息量呢？畢竟我們獲得新知識是為了獲得新的信息。這是一個非常偉大的秘密。

為什麼從「廢話」中能夠導出許多在我們看來新鮮的東西？如果讀過《幾何原本》，你會發現，它的公理、公設往往都是廢話。比如兩點之間可以作一根線，在我們具有極其豐富的作線經驗的中國工匠看來，這不是廢話嗎？兩條線要麼相交要麼不相交，這不是廢話嗎？但是這話很重要，要麼相交要麼不相交，沒有第三種情況。等量加等量等於等量，這是很著名的公設。這麼廢話的東西說它幹什麼啊，所以中國人讀希臘的東西經常感覺到這些人吃飽了撐的沒事兒干。但是你們注意，在這些廢話作為前提之下，竟然能夠推出許多我們覺得不是廢話的東西。比如平面上可以做一個三角形，當然能做了。三角形內角和等於180度，好像有點新意思，好像以前沒有注意。要是我們中國人會用那個量角器量一量，可是量一萬個三角形內角和等於180度，也不能等於所有的三角形內角和都等於180度。著名的歸納問題就是這樣的，你看見一萬隻天鵝是白的，你也不能說所有的天鵝就是白的，你完全可能看到一萬零一隻是個黑天鵝。所以經驗不能推出全稱命題，全稱命題只能從全稱命題推出來。

再往後推還可以推出很多東西。直角三角形，直角邊的平方和等於斜邊的平方。還可以往下推，我們就奇怪了，這些結論都是從哪裡來的？初看是似乎都是廢話，我認為這是希臘貢獻給世界文明最偉大的東西，即：理性的世界是一個自主的世界，但卻不是一個貧乏的世界，而是極為豐富的。以柏拉圖為代表的西方思想家進一步強調，事實上我們關於世界的所有可能理解的部分，都來自於那個理性。當你能夠把這個塑料瓶叫做一個瓶子的時候，你首先必須要有瓶子的概念，儘管我們在現實生活中見不到一個真正意義上的瓶子，因為我手上拿著的瓶子都只是暫時的瓶子，塑料會老化，會裝不了水，所以只是暫時的瓶子。在世界上沒有永恆不變的瓶子，可是我為了能夠把它叫做瓶子，我們必須事先有瓶子的概念。世界上沒有真正意義上的圓，比如瓶蓋是圓的，但又不夠圓。但是，你說它是圓的時候，或者說它不夠圓的時候，都必須事先知道什麼是真正意義的圓。所以柏拉圖說，這個世界是可理解的，但是它的可理解性就在於這個世界不過是對那個純粹的理想世界的模仿。所以，真正的最高的人類的追求，就是回到那個純粹的理想世界中去。缺乏那樣純粹理想世界的話，我們的生活將是沒有意義的。所以理性生活本身也是一種倫理生活，一種有價值的生活，就是這個道理。

希臘科學的內在演繹特徵體現在什麼地方呢？在形式邏輯里體現在保真推理，在數學裡也有它的體現。所有的希臘數學都不是我們心目中想像的那種做計算的實用的東西，統統都不是。什麼叫數學？數學這個詞來自於英文的翻譯，這個英文來自於希臘文，希臘文有個叫μαθηματ?，叫數學的東西，我們翻譯成數學其實已經偏了。這個詞本來的意思是說能學能教的東西，所以學數學不過是學而已，是學那些能學的東西。希臘人有個非常深刻的思想認為，一個人學到的東西一定是你本來就懂的東西，如果你本來就不懂，根本就學不會。智者曾經提出過一個學習悖論，說：你學一個東西，你對它是懂還是不懂呢？如果懂就不用學了，如果你不懂怎麼學得會呢？柏拉圖對此有個很有名的回答，他說，你說的是對的，我們只能學習那些我們本來就懂的東西。但是為什麼我們還要學呢？那是因為我們本來是懂的，後來給忘了，所以學習就是回憶。大家注意這個回憶的思想很深刻，當然你不能對回憶作經驗心理學的理解。如果你從先驗的角度看，這個話很有道理。我們真正能學到的東西，都是我們本來就懂的東西，都是我們內在的心靈結構里擁有的東西。所以柏拉圖對話里有個很有名的場景，讓蘇格拉底現場做一個實驗，叫一個奴隸小孩來。這個奴隸小孩沒有受過教育，但是蘇格拉底說我要問問他懂不懂數學：小子我問你一個問題，一個面積為1的正方形的邊長是多少，那小孩說當然是1了，這誰不知道，一一得一。蘇格拉底說你看他都沒學就知道，他居然知道一一得一。只要是有自我意識的人就懂得1的概念，因為你就是一個「1」，所謂的我只有一個，如果有兩個的話，壞了，就人格分裂了，瘋了。那我再問問你，一個面積為2的正方形邊長是多少，小孩說會不會是2，蘇格拉底說如果是2的話不就變成4了，可是我問你的是面積為2的正方形變成多少？小孩說那我就不知道了。蘇格拉底就問他，是不是應該比1大一點，比2小一點，小孩說對，你說的有道理，我同意。蘇格拉底說我也沒教他，他就能同意，他知道多少的概念。具體怎麼小，怎麼大法，經過蘇格拉底循循善誘的追問，小孩最後終於說，以邊長為1的正方形對角線為長度搭出來的正方形面積就是2，蘇格拉底說你看他全知道。他這個實驗表明人內心具有先天的理性結構，這個理性誰都剝奪不了，這個理性是人作為人的根本標準。

希臘科學一開始出現時不是如何實用的問題，相反，它是關於人之為人的大問題，所以希臘人說數學是我們能夠學會的最基本的一些東西。希臘的數學分四大學科：算術、幾何、音樂、天文。數學四科後來加上文科的三科：邏輯、文法、修辭，構成了中世紀以後的「自由七藝」。這自由七藝成了歐洲歷史上兩千年來對青少年兒童進行培養的基本學科。所以數學在希臘扮演的是什麼角色？扮演的是非常核心的角色，是啟發你成人的東西。這樣一種學科是怎麼運作的呢？比如算術，希臘文αριθμητικ?，是不是像我們想像那樣算得快，一百個和尚吃一百個饅頭，大和尚一人吃三個，小和尚三個人共吃一個，大家算一算多少個大和尚多少個小和尚？不是，他們根本不算這個。和我們的算術相似的是另外一門學科，叫做logistics，是一門不入流的學科。整個希臘被稱為算術的學科和「算」沒有什麼關係，跟「術」也沒有關係，最好的翻譯是數理學，研究數之道理。數有什麼道理可講呢？有的，比如不同的數之間有不同的比例關係，不同數裡面可以分解成不同的質因數，數里又分偶數和奇數，不同數里呈現不同的幾何形狀，不同幾何形狀之間有不同的搭配比例。所以希臘人很強調每一個數都是有道理的，這個道理內在於數本身。結果就出現一個問題，希臘人發現有一類數沒有道理，我們今天稱之為無理數。為什麼數分有道理和沒有道理呢？那是因為希臘的數學始祖叫畢達哥拉斯，畢達哥拉斯認為萬物皆數，每個事物對應一個數，因此事物之間的關係可以還原成數之間的關係。很不幸他當年的數指的是自然數或者自然數的比例，結果畢達哥拉斯學派里有一個人不小心發現，一個等腰直角形的斜邊就不是數，是√2，他能夠證明√2不能表達成任何兩個自然數的比例。當他把這個思想向他的同伴們宣布的時候，他們正在海上遊玩，在場的人都不承認；但是經過反覆驗證發現他說的是對的，在場人悲痛欲絕。

希臘人把道理看成絕對的。我們中國人沒有這個習慣。我們認為理是相對的，公說公有理，婆說婆有理，對理不較真。太較真的話，大家還不喜歡你，說你這個人怎麼得理不饒人呢。希臘人聽不懂這個話，如果我得了理怎麼能讓你呢？因此，畢達哥拉斯學派突然發現有一類數，居然不能像傳統所說的那樣表達成數的比例，他們是很恐懼、很鬱悶、很害怕的。怎麼辦？沒有辦法，據說後來把那個發現者扔到海里去了。所以無理數發現被認為是西方第一次數學危機。當然在我們中國人看來不是危機，我們在這方面是很開明的，√2不是數，無所謂的。為什麼無所謂？因為我們沒有像他們那樣僵硬的、絕對的理念。

希臘數學危機以後導致一個後果，算術開始衰落，幾何學出來了。幾何學做什麼？我們當然比較清楚一點，因為留下了一個《原本》，這是西方文明的兩大經典之一。《幾何原本》代表了兩希文明的希臘文明這一支，另外一個文明是《聖經》代表的希伯來文明。據說有了印刷術之後，印刷量和版本數目方面，排名第二的是《幾何原本》，第一當然是《聖經》。因為有了《原本》，所以我們對希臘幾何學了解得比較多。中國人學幾何時的心情是充滿疑問的。我們在中學開始學幾何學，但是這個幾何學既不丈量土方，也不計算什麼面積、體積，就讓我們證明，證完了就沒了，好像什麼事兒也沒有解決。在中國人看來你把問題解決了才是有學問的表現，你現在光證明，就好像什麼事兒都沒幹。但是幾何學的希臘文明的代言人。所謂幾何學的精神就是內在性的精神，就是自己推出自己，就是一種嚴格的確定性的思維方式。所以學習幾何學不是我們單純所說的為了使我們計算更精確，使我們將來用得更好，而是首先確立一種理性的精神。這個理性精神就是自己為自己立法，自己為自己開闢道路的精神。這種精神在希臘人看來，恰恰是人之所以為人的根本精神。所以學習幾何學不僅僅是學習技巧，首先是學為成人。柏拉圖學院門口掛了一個牌子叫「不懂幾何學者不得入內」，他的意思並不是說幾何學是先修課程，學完幾何學才能上大學，柏拉圖學院相當於大學了；而是說，你沒有幾何學的訓練你就連人都不是了。所以我經常開玩笑說，幾何學在希臘時期既不是文科課程，也不是理科的課，首先是一門德育課，是一門政治課，不學幾何學就不是一個高尚的人，一個純粹的人，一個脫離低級趣味的人。幾何學的精神是貫穿在整個希臘的人文精神裡面的。

幾何學到了中國之後，早先是傳教士傳過來的，中國的有識之士像徐光啟對此非常感興趣，因為中國文化缺乏這個東西。中國文化如果說算術我們有，代數我們有，但是幾何則完全沒有。這種純粹推理的精神，這種證明的精神，這種論證的精神是我們缺乏的。我們中國的文化更多說來是一種詩性文化，詩性文化的思維方式是賦、比、興，是想像、是聯想。當然作為文學手法是十分高超的，但是作為科學的思維方式則很幼稚，所以中國的學者如徐光啟發現幾何之後非常興奮，要求利瑪竇趕緊翻譯。利瑪竇說太難了翻一半吧，所以聯合翻譯了一半。徐光啟在序里說，我國以後人人都要學習這個。只可惜當時的大環境沒有實現他這個想法；直到過了二百年，第二次西學東漸才實現。今天，幾何學才成為全體人民都要學習的一門學科。幾何學一般在初中開始學，按照九年義務教育的要求，那就意味著全體人民都要學習幾何學。這是為什麼呢，為什麼人人都要學習幾何學呢？我認為把幾何學納入全體人民的學習科目之內，而且以立法方式固定下來，這實際是在向希臘文明致敬。不懂幾何學就沒法理解現代文明，沒有幾何學精神就不會有法的精神、不會有理性的精神，而這個精神恰恰是現代文明裡很基本的核心的東西。

幾何學在西方的地位就跟我們四書五經的地位一樣，在中國文化里沒有學過數學的人不算毛病，咱們過去重要的人物，特別是民國初期的那些大人文學者，很多數學都不行，咱們清華的錢鍾書、吳晗數學都不行，但這不影響他成為著名的學者。為什麼西方的學者從頭到尾都學數學，把數學作為他們基本人性教養的一部分，這是值得我們思考的。

除了算術、幾何之外，數學的學科還有音樂、天文。把音樂列為數學學科看起來挺古怪。其實，當年希臘的音樂主要被看作是應用算術。當時的樂器主要是豎琴、笛子，人們發現它們的音高和某種數量關係是對應的，所以研究音程的和諧就是研究某種數的比例。天文學也類似，被認為是應用幾何學。天文學更好地表明了希臘科學性思維方式的由來，值得多說幾句。比較一下中國和希臘的天文學特別有意義。

中國古代有極為發達的天文學，但是我們天文學的動機、目標、方法跟希臘天文學完全不一樣。我們的天文學某種意義上來說，首先是關於天體現象詳盡的記錄。我們中國人相信天人合一，因此天上的現象都被認為值得記錄下來，可以供我們人間的事務做參考。特別是皇帝更加重視天文學：皇帝是天子，理當知道天上的事情。上古時期最早的幾個皇帝，他們在史書上記載的偉大成就，竟然不是他們的軍國大事，竟然是他們造設了天文台。這在今天的人看來實在很難想像。可問題是，中國的天文台和西方的天文台不是一個意思，中國人看天實際就是看人，天人合一。所以通天者就有權力成為人間之主，所以中國天文學就特別受到皇帝的重視，所以始終沒有中斷，積攢了極為豐富的天文記錄。因此我們可以說中國的天文學首先是天空博物學，林林總總全部記下來。記下來幹嘛？破解。所以我又稱之為星象解碼學。某個行星穿越某個星座是有含義的，那個含義如果破解出來就可以幫助皇帝統治社會，也幫助警示從而調節人間的事務。皇帝需要天文學，老百姓也需要天文學，因為中國人做事講究天時地利人和，天時就要看由天文學家整理出來的當天天象的表現，以此來判定什麼該做、什麼不該做。比如說今天我們早起，可以看一下老皇曆，看看今天適宜做什麼，不適宜做什麼，比如今天宜聽講座，忌遲到早退，就按照這個做。所以，中國的天文學就扮演了日常生活倫理學的作用。一言而蔽之，它是天空博物學、星象解碼學、政治占星術、日常倫理學 …… 總而言之，它的功能、目標、方法統統都是為了服務於人間的事務。非常清楚，它並不是單純看天本身。天沒有本身，天和人之間是交融的，互相通的，這是中國天文學的特點。

希臘天文學很不一樣，希臘天文學是根源於希臘人對天空特殊的理解。大家知道從柏拉圖開始到亞里士多德一向認為，我們這個世界之所以是合理的，是因為它模仿純粹的理念世界，而純粹的理念世界不在現實當中，不為感官所認識，所以我們要想盡辦法打開我們智慧之眼，朝向那個純粹理念世界，這是希臘人的最高追求。但是在我們的經驗世界之中難道沒有比較好的、比較純粹和美妙的嗎？有的，那就是天上。大家知道希臘的世界是天地判然二分的世界，這個天地判然二分直到近代科學才打破。近代科學打碎了天地之間的分野，把天地融為一體。地球就是行星3號，地球也是天體，所以天地的界限被消除。但是希臘時期天地完全不一樣，天上被認為很純粹、很純潔、很永恆的，當然不是絕對永恆，畢竟它還是感官能夠感受的地方，能夠看得見。但是希臘人認為天空很乾凈，天上沒有什麼運動，唯一的運動是所有星體每天繞地球一圈做勻速圓周運動，所以天上最高貴的運動就是勻速圓周運動；而地面上的運動是直線運動，直線運動差一點。現代科學倒過來，現代科學認為直線運動是高級的，圓周運動是受迫的，是有引力拉著它。希臘人認為勻速圓周運動才是最天然的運動，不需要理由。

有人會說畢竟天上還有變化的啊？比如我們中國古代記錄了很多太陽黑子。希臘人說太陽怎麼會有黑子，像太陽這麼高貴的天體一定是很光滑、很美妙的，沒有瑕疵的，一定是你眼睛看花了，所以整個歐洲歷史上直到近代沒有關於太陽黑子的記載。好了，就算太陽黑子是我眼睛看花了，流星、彗星大家都看見了，在天上呆好幾個月呢，那怎麼算？希臘人認為流星、彗星是有的，但是那不是天上的事兒，是地面上的現象。大家注意英文里的氣象學那個詞，meteorology，它的詞根meteor就是流星的意思，希臘人把流星、彗星甚至銀河這麼些亂七八糟的東西，全部看成是大氣現象，經他這麼一搞天上就很乾凈了，天上就剩下每天繞著地球做勻速圓周運動的東西。

但是很不幸的是，天上的星體並不都是這樣規矩的。有七個天體並不是單純地每天繞地球轉一圈，這七星是日月金木水火土。這些星體雖然每天跟著大傢伙一起由東向西周日旋轉，但是仔細觀察，發現它們還有一個反向轉動。比如月亮的反向運動是最明顯的，如果你每天晚上九點出去會發現，每天晚上九點的月亮位置都不一樣，今天如果當頂，明天就會向東偏，一個禮拜就跑到東地平線了，這就意味著一個月月亮就由西往東轉一圈；太陽也是每365天差不多由西往東轉一圈，金木水火土都有或大或小的周期由西往東轉。你由西往東轉，好好轉也可以，但是仔細觀察表明，這七大行星都不是那麼規矩。太陽、月亮的轉動速度不均勻，有時候快有時候慢，天文學早就發現，在埃及巴比倫時期就發現了，在二至點和二分點的地方，太陽的運動速度是不一樣的；月亮更是這樣，月亮甚至看起來有時候大有時候小；金木水火土更可氣，不僅速度不均勻，而且方向都不均勻，有時候往前走，有時候往回走，是為逆行。這就麻煩了，希臘人很不高興。你作為天體應該做勻速圓周運動，怎麼能亂走呢？所以給七個星體起了一個名，planet，什麼意思呢？希臘文的意思就是亂走一氣的東西。

我們中國人沒有這個想法，認為天怎麼走那是天的事情，我們看著記下來就行；但是希臘人卻認為天必須有一個內在的邏輯，你不能亂來，這個邏輯就是勻速圓周運動。所以七個行星成了希臘學者的心頭之痛。要知道當年發現√2就死了一個人，如今發現這麼大的漏子，怎麼辦？相距不是很遠的後人記載說，柏拉圖在學院里向他的學生提出要求說，你們一定要拯救現象。為什麼要拯救它呢？是因為七個行星的表現不像是天體的樣子，所以我們要拯救它。怎麼拯救呢？要用我們認為是理性的方式把它拯救了，把它表面上看起來不規則的東西解釋成實際上是規則的。這個方案是一個偉大的科學方案。怎麼拯救呢？柏拉圖學派里有一個人叫歐多克斯，這是希臘天文學的開創者，他說這個問題我解決了：每個行星都在做勻速圓周運動，這是必須的，否則怎麼能叫天體呢；但是每個行星不是只做一個，它同時在做好幾個不同的勻速圓周運動，這些運動疊加起來就疊出亂來了。所以我們看到希臘天文學就走上了一條很獨特的道路，第一它是行星天文學，它不研究別的，所有的恆星每天繞地球一圈是均勻的，所以恆星不用研究，就研究行星。這是第一。

第二他要用勻速圓周運動的疊加模式來模擬行星表面上的不規則運動，大家知道這個科學的範式極為重要，可以為萬世師表。今天學理科的同學知道，我們做科學，不過就是把表面上林林總總、多樣複雜的現象歸到一個穩定不變的規律里去。我們默認在事物的背後有這樣一個規律，所以我們把表面上的不規則看作是一種例外，是一種特殊疊加的表現。所以學科學就先要學會疊加的思維。今天有個數學工具叫傅里葉變換，理解了傅里葉變換就理解了自希臘天文學以來的科學基本範式。伽利略、牛頓等人做的工作，第一步都是分解，分解了再集合。所以近代科學的起源其實都要追到希臘天文學。希臘天文學是應用球面幾何學，是用勻速圓周運動疊加模式來模擬行星表面運動。

我們看到希臘的天文學默認了一種天體必須遵循的內在邏輯，那種具有自己性的邏輯，而中國的天文學不具有這樣的要求。中國天文學不是也預測嗎，我們也預測日全食，因為日全食皇帝很重視，萬一有日全食，我們就要舉行禮儀來拯救太陽，太陽被天狗吃了那是上天對皇帝的警告，因此皇家天文學家也預測。但是千萬要記住，中國天文學家向來對預測這個事兒半信半疑。為什麼？如果預測不準怎麼辦？比如唐代就曾發生過這樣的事情，一幫天文學家預測今天下午有一場日全食，皇帝很緊張，趕緊舉行儀式，結果發現那天下午日全食沒了，按我們今天話說，應該是預測錯了，天文學家應該檢討。可是沒有，天文學家特高興，趕緊向皇帝奏表，恭喜皇上您德性偉大，感動上天，不食了。這個我們覺得是開玩笑，但是當時所有人都相信這個，皇帝自己真的覺得自己很偉大，上天寬恕他了，本來要警告他，現在不警告了。

為什麼會這樣？就是因為中國文化里缺乏一個不以人意志為轉移的客觀的自然界的概念。所以我說，自然的概念是科學精神的直接產物。自然是被希臘人發明的、發現的。什麼是自然？自然就是自己如此、自行其是的這麼一個領域，自己按照自己的邏輯運作，用今天的話講叫做不以人的意志為轉移。這個自然的領域就是科學的領域，所以把科學稱為自然科學基本上屬於同義反覆。中國古代沒有自然概念。有人會說，老子不是講道法自然嗎，那不是有自然概念了？這是一個廣泛的誤解。老子講的那個自然不是一個詞，它是一個片語，意思是自己如此。道法自然不是道去效法一個比它高的自然，而是效法它自己，所以人法地、地法天、天法道、道法自然，道沒有更高的東西，道就是效法自己就可以了。中國沒有自然概念，因為中國的天地人三才之間是相感相通的：人間的偉人如果足夠偉大的話可以改變天象。這樣想的話就很清楚了，中國怎麼可能出現西方意義上的科學呢？所以我們看到，自然的發明其實是希臘理性科學的必然產物。如果追究起來，自然、科學、理性、真理都是一個意思。

現在我們總結一下，科學精神的起源究竟在哪裡？匯總我今天所講的意思，我們看到了它講自己，講內在，講真理，其實歸根到底講的是兩個字：自由。自由才是希臘科學根本的精神。自由自己如此，自己決定自己，所以希臘的科學不是一個通常想像的外部的手段，而恰恰是希臘自由人性理想的涵養者，所以學習科學就是成為學習做自由的人。

今天我們講科學精神的起源，我想是有這樣一個動機，就是要發現在今天佔據人類文明支配地位的科學技術有這方面的由來，如果不看到這方面的由來，那麼我們對科學理解就會失之偏頗，我們從事科學研究就不容易做到位。如果我們從事科學更多只是顧及它的效果，而不能做到為科學而科學這樣的精神，那我們的科學研究不可能走得很遠，不可能具有真正的原創性。所以，今天我利用這個寶貴的機會跟大家分享我的這些想法，請大家指正，謝謝大家！

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