世界近代前期科技史-第1部分
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内容提要
从15世纪中叶到17世纪中叶，伴随着从封建主义向资本主义过渡的深
刻社会变革，近代科技在欧洲兴起。在文艺复兴精神的激励下，天文学、地
理学、生物学、数学、物理学、化学等各个方面都取得了重大成就，学科体
系大致形成，科学研究方法趋于成熟。航海、印刷、矿冶、机械制造等实用
技术进步显著，推动了相应学科的发展或为其奠定了基础。本书较为系统地
论述了近代科技的产生条件和基本特征，具体描述了各个领域中发生或酝酿
的革命性变化以及有关人物的事业和贡献，勾勒出在这个承先启后的转折时
期中科技发展的脉络。同时，也介绍了这一时期中国明代科技的进展 （中国
明代科技部分由戈春源撰写）和中国与西欧的科技交往。
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一、概述
1。中世纪的遗产
6—7世纪时，古代文明的余辉消失在中世纪的暗夜中。但如果把整个中
世纪都视为漫漫长夜，那显然也是不正确的。中世纪的欧洲确实是以生产力
的不发达和宗教迷信的盛行为特征的，但在欧洲的某些地方，仍有知识的小
草挣扎而出，如意大利的城市还维持着一些世俗学校，实用的知识和技术还
占有一席之地。此外，在欧洲学术衰落的时期，在拜占庭帝国，古典时代的
知识仍得以保存。这一线光明后来照亮了西方走向文化复兴的道路。
从11世纪开始，欧洲农耕技术的早期进步以及手工业和商业的发展，使
欧洲封建经济趋于繁荣。人口有了增加，城镇逐渐扩大，劳动分工日益明显，
对脑力劳动的需求也越来越大。社会等级更加复杂，社会生活更加多样。尤
其是在意大利的城市，随着商品经济的发展，新的价值观念和行为准则开始
形成，生活情趣也发生了变化。
中世纪后期，有两个因素对欧洲文化的复兴起了推动作用。11世纪末开
始的十字军东征使欧洲人接触到了东罗马和阿拉伯文化，并由此而认识了古
希腊的文明。许多领主在远征中获得了新知识，并把收集到的书籍带回家乡。
而阿拉伯人对西班牙的征服，也有力地促进了由他们加以改造过的古典文化
在欧洲的恢复。大批学者携带书籍来到欧洲，给西方世界带来了科学知识。
在11世纪时达到鼎盛的阿拉伯科学，对欧洲的影响十分久远。中世纪后
期，被阿拉伯人占领的西班牙，是学术和知识的主要传播源之一。许多欧洲
人远道来到西班牙，为的是获得知识、了解自然的奥秘。大量阿拉伯的科学
著作和古代学者的作品被译成拉丁文，从这里流传到欧洲各地。意大利南部
和西西里是传播希腊和阿拉伯学术的又一个中心。由于这里同君士坦丁堡之
间有着外交和商业方面的联系，学术和知识的引入也十分活跃。例如，在意
大利南部的萨莱诺，人们翻译了大量的医学著作，并对某些专门疾病如泌尿
系统病和热病展开了研究。当时人体解剖尚未被人接受，但在萨莱诺已广泛
利用猪来研究人体。
欧洲人在漫长的岁月中对古典时代科学知识的繁荣之况已经陌生，他们
已失去了许多已经达到的学术水平或曾经取得过的科技成就。所以，中世纪
后期阿拉伯科学以及由阿拉伯人或拜占庭帝国的臣民保留和注释的古典学术
在欧洲的传播，不仅使欧洲人获得了大量的知识信息，了解了不少研究方法，
而且也使欧洲人开始以更加现实的眼光来观察和看待物质世界。除此之外，
当欧洲人突然发现他们的历史上曾经有过一个辉煌时期的时候，对知识的渴
望和追求便不可遏制地发展起来。
贵族们开始对文化艺术发生兴趣。修道院和教堂的图书室，逐渐被古代
著作的手抄本所充实。拉丁文的古典名著受到普遍的欢迎。许多国家和城市
都出现了撰写编年史热潮。
在人口稠密的地方，教育也日益受到重视。在修道院和教堂之外，出现
了非宗教的文化和知识中心，办起了世俗的学校。教师成为城市居民经常的
话题，对他们的需求也日益增长。希望接受教育的人越来越多，因为这是找
到一个体面的职业或满足求知欲望的重要途径。
由学者自行组织教学的形式十分流行。在科学和学术还处于起步阶段
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时，教师个人的水平和能力，对于成功的教学具有决定性的影响。有名望的
教师能够吸引很多学生，所以，经常有学者在修道院或其他地方公开招生，
讲授课程。
从12世纪开始，欧洲相继出现了一些大学，如意大利的博洛尼亚大学、
萨莱诺大学、法国的巴黎大学、英国的牛津和剑桥大学。13—14世纪，意大
利的大学很有生气，这在很大程度上是由于财富的增加使得有计划地发展教
育成为可能。据说，博洛尼亚有时将其国库收入的一半用于大学。建于1321
年的佛罗伦萨大学也颇有名气，该市为市民就学提供了良好条件。初时，意
大利的大学只开设宗教法、民法、医学这三种课程，后来逐渐增设了修辞学、
哲学和天文学。黑死病的流行曾暂时影响了大学教育，但瘟疫过后，各大学
普遍地恢复重建。
在大学之外，意大利几乎每个城市都有拉丁文学校。这种学校一般由市
政当局举办或私人创办，其教学目标是使学生获得拉丁文知识，学习读、写、
算，为接受大学教育作准备。
在印刷术尚未在欧洲推广普及的情况下，知识的传播在很大程度上是通
过口授而非阅读。因此，大学和学校对于学术的进步和观念的变化所起的作
用是不可替代的。尤其是大学，培养了人才，发展了知识，为近代科学的兴
起作了准备。
在中世纪文化水准衰退的情况下，修道院和教堂曾起了文化的避难所和
主要的知识中心的作用。在12—14世纪，它们对于文化和知识的发展，仍起
着不小的作用。确有许多修士为发现和传播已被湮没的古代文明，作出了艰
苦的努力。巴思的阿德拉德就是一个典型。他认为，科学知识应当高于世俗
的情感、财富、权力和享乐。他曾翻译了阿拉伯的天文学图表，从阿拉伯文
翻译了欧几里德的 《几何学原理》。他还写过一本名为《自然问题》的书，
以阿拉伯科学为基础论述了有关人的本质、气象学、植物学和动物学。阿德
拉德善于观察和思考，例如，他详细记录了他在叙利亚旅行时经历的一次地
震；他将一个容器顶部的口用塞子塞住，在容器底部钻了一些小孔，发现只
有将塞子拔掉后水才会从小孔中滴出。他的不少观点后来都被科学的发展所
证实，如关于宇宙的连续性和物质不灭的思想、关于地心引力的思想等。他
还认为，科学研究必须使用一定的工具和手段，而不能单凭感觉。他提出，
不能迷信权威，而应借助于理性的力量。阿德拉德的工作和思想，对罗杰·培
根产生了明显的影响，对于崇尚科学之风的形成起了促进作用。
约在13世纪初，亚里士多德的全集被发现并译成了拉丁文。这一事件导
致了欧洲思想和学术的重大变化。亚里士多德为中世纪的人们展开了一个新
的世界，他的知识领域比当时所知的范围要宽广得多，他的思想显示出理性
的色彩。
随着亚里士多德学说的复兴，经院哲学受到了严重挑战。13世纪著名的
神学家、科隆的大阿尔伯特（约1200—1280年），是主张把对自然界的研究
作为一门合法学科的首倡者。他注释了全部拉丁文本的亚里士多德的著作，
并把亚里士多德同阿拉伯和犹太学术的要素结合起来，组成了一个包括天
文、地理、植物、动物、医学等部分的知识体系。他认为，存在着两种知识，
一种是从启示和信仰而来的知识，另一种是哲学的和科学的知识，二者并不
是对立的，一切真理都可以相互协调，联成一体。
大阿尔伯特的学生托马斯·阿奎那 （1224/1225—1274年）则努力把信
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仰和理性、圣经和亚里士多德的学说结合起来。他认为，神学家从研究自然
中能够得到的益处难以预见，但一般来说，信仰须以关于自然的知识作为前
提，而错误则往往使人偏离信仰的真理。他对当时神圣的和世俗的知识加以
理性的解释，从而使人感到宇宙是可以理解的，并产生对知识的兴趣。
无可否认，经院哲学的这些变化，在相当程度上增强了已经萌生的理性
因素，促进了人们对自然的研究。
但经院哲学在总体上主张理性和信仰的一致，将古典学术著作中的自然
知识与基督教教义混在一起，以神学观念解释自然现象和自然过程，并把亚
里士多德、托勒密、盖伦等古代学者的学说神学化、凝固化。例如，亚里士
多德的学说虽然比当时已有的知识更加科学，但其中也有不少谬误。而所有
这些都被奉为权威。这样，当它与文艺复兴时代的新知识发生抵触时，就成
了妨碍科学从神学桎梏下解放出来的因素。
正因如此，13世纪也出现了罗杰·培根（约1214—约1292年）这样出
自经院哲学而又对其进行批判的人物。
罗杰·培根是英国方济各会修士，也是哲学家和科学家。他早年就读于
牛津大学，学过几何、算术、音乐、天文这4门高等学科，博览古典著作，
对亚里士多德尤有兴趣。但他并不仅仅满足于接受有关自然知识的事实和推
论，而认为应该通过观察和实验去证明前人的说法。
约从 1247年开始，他的兴趣和智力方向发生较大变化，热衷于科学实
验。在约10年的时间里，他在语言学、光学、炼金术、天文学和数学方面作
了广泛的研究并取得了不少成果。后来，他又写了多种学术著作。他在科学
方法论方面也作出了贡献，首先提出了科学实验的思想，强调只有实验方法
才能给科学以确实性，认为真理来自于实验。这种心理和精神上的革命性改
变，使培根成了近代西方实验科学的先驱。当然，他也不可能完全摆脱时代
造成的局限，不可能完全摆脱中世纪的心理习惯。
罗杰·培根对经院哲学的冲击只是开端。14世纪上半期最有影响的经院
哲学家威廉·奥康姆（约1285—1349年）公开否认神学教义可用理性证明，
指出许多教义是不合理的。他是晚期经院哲学中唯名论的创立者。这一理论
重视直接感观知觉的对象，从而否定了对抽象观念的信仰而促进了观察、实
验、和归纳研究。这种新思想尽
