关注:23,523贴子:85,632
  • 30回复贴,共1

【用数据说话】中国科技是不是领先西方1500年?

只看楼主收藏回复

看大家对科技史谈论得挺热烈,我把最近发的一篇论文贴上来供大家讨论(本文发表在《自然辩证法通讯》2014年6月;2013年初投稿)。饶教授有理还是张教授正确,咱们用数据说话...
从统计视角探讨中国历史科技发展特点
董洁林,陈娟,茅莉丽
摘要:为了从历史角度探究中国科技创新的统计特征,我们建立了一个基于科技创新首创时间和地点的“人类科学和技术历史成就”数据库,然后定量统计了中国及世界其他地区的科学和技术的首创成就,并对各国和地区进行横向比较,有如下主要发现:1)中国历史累计技术创新项目约占世界总量5.8%,比欧美相去甚远,也逊于中东地区,但胜于印度/巴基斯坦地区。2)中国历史科学活动和成就少于人类总累计数1%,显示中国自古以来科学探索活动不活跃。3)中国历史上的技术创新,时间上在春秋战国到宋朝期间较活跃,宋朝之后(1300AD 至今),技术创新几乎完全停滞。4)从各地区科技创新的历史横截面统计数据可见,欧洲地区从公元前500年开始科技活动就较活跃,科技成就积累一直超越中国。
一、问题的提出
关于中国历史上的科技成就,有两大派别一直在争论不休。一派认为中国历史上有一些技术发明但科学成就很少[1][2];另一派则认为中国在15世纪以前科技很发达,但之后就停滞不前了,而欧洲接踵而至的科学革命和工业革命把中国抛在后面[3]。这两派学者大多基于案例列举方式结合思辨讨论来支持自己的观点。案例列举法用来证伪某个结论是有效的,但难以证实某个结论。较少人用定量统计的方法来探讨中国和西方科技发展水平,这正是本文采用的研究方法和视角,希望以此得到具有一定统计意义的发现。厘清历史事实的意义不仅在于对一些权威结论进行反思,它更是我们探索前行方向的坚实基础。


1楼2015-02-21 20:18回复
    二、文献综述
    1.历史“科技创新水平”的定量表达
    对长历史跨度的“科技创新水平”的定量表达,是一项难度较大的任务。文献阅读表明,学界主要采用以下三种方法:
    (1)基于某一本科技编年史,对该书收录的科学和技术项目进行统计。由于原作者对历史科技成就的选择具有主观性且选择标准不明(很多编年史都是“大事记”,而不都是具体的科技成就),这种方法得到的数据有较大的局限性,例如原作者地域、知识、成书时间等。而二次使用该书数据的作者,较难了解原作者的局限性如何影响数据的准确性和结论的可靠性。因此,用不同的编年史书籍进行统计,结果往往相差很大,甚至彼此矛盾。
    (2)Peregrine方法[4]:在历史上截取几个时间横截面(例如公元前1000年,公元元年,500年,1000年,1500年等),每个时间横截面选择几项主要科技成就,然后研究在这几个时间横截面各国的使用情况(而不是创造),并对各国所采用的科技创新进行打分。由于近代创新传播速度很快,用这种方法来衡量近代各国科技水平很不准确。另外,“主要科技创新”的选择以及对“各国科技创新使用打分”都缺乏客观标准,因此结果具有较强的主观性和任意性。
    (3)代理变量方法:基于科技创新和人口数正相关并且人口增长是促进创新的原因的设想,Kremer建立了一个“科技”参数和人口关系的数学模型,用人口变量作为代理变量来研究经济和人口/科技的关系[5]。这种思路事实上去掉了“科技/知识”作为独立变量的地位。Kremer用全球人口和经济数据实证检验,显示较好结果,但也引起了诸多争议,很明显的一个问题是科技发展在历史时间和空间上分布都是极为不均衡的,该模型不能解释这种不均衡性。为了弥补这个理论的不足,有人沿着这个思路进行修改,例如将人口总数改为人口密度等[6],但未能从本质上改善这个方法的缺陷。
    2.关于中国科技历史
    对于中国科学和技术史的研究,李约瑟等著的七卷三十余册《中国科学技术史》(Science and Civilization in China)是一座历史的丰碑。他挖掘出很多中国人自己都不曾重视的历史科技成就,纠正了很多早期学者认为“中国没有科学和技术发明”结论,也开启了中国和西方科技发展史的比较研究视角。同时,他用提问的方式(“李约瑟难题”)认为中国从公元早期到十五世纪,科技水平高过西欧。过去三十余年,很多学者基于李约瑟的结论,试图从各种角度试图回答“为什么”[7][8][9][10]。金观涛先生曾经用历史科技发展的数据来研究中国科技史并与西方科技发展的相应指标,认为正如李约瑟所说,中国科技水平在1300年之前比欧洲高[11][12]。由于金观涛文并未公布其数据的遴选方法和来源,也没有公布相关分析方法(科技水准计分法细节),故无法讨论其结论的可靠性和局限。
    然而,以上观点一直没有得到西方主流历史学家的认同[1],中国也有不少学者持不同意见[13][14]。陈方正先生最近的专著从西方科学史的角度全面阐述西方科学发展的路径以及其文化背景,而比较中国人自古探索自然所经历的完全不同的轨迹,从而解释近代科学和技术革命为什么在欧洲而不是在中国发生[2]。
    本文的重点在于用统计的方法理清有关中国历史科学和技术创新的统计数据,并与几个主要的文明体系在一些历史横截面进行比较,了解中国历史科学和技术发展的特点。


    2楼2015-02-21 20:18
    回复
      图五:中国技术首创成就分类。
      综合科学和技术的数字,图六显示了中国几个历史时段科学和技术首创的数目。从新石器时期到公元前800BC(中国铁器时代开始之前)的几千年,先民们的主要贡献是在农业技术方面。春秋战国和秦时期(800BC-200BC)的600年,技术活动比较活跃,主要贡献在居家生活用品和工具方面。四大发明中的纸和罗盘属于这个时期,也有两项科学成就。汉朝至南北朝(200BC – 600AD)的800年,主要技术贡献在一些生活用品和生产工具。唐、宋时期(600AD-1300AD)的700年,主要技术贡献是工业技术和工具。四大发明中的火药和活字印刷属于这个时期。宋朝之后,中国的科技创新几乎完全停滞。

      图六:各历史时段的中国科学和技术首创数目,共77项。


      6楼2015-02-21 20:20
      回复
        五、研究结论和局限
        在本项研究中,我们建立了一个基于科技创新首创时间和地点的“人类科学和技术创新成就”中、英双语数据库,然后统计了各国和一些主要文明区域的历史科学和技术成就,有如下主要发现和结论:
        (1)中国历史累计技术创新项目约占世界总量5.8%,比欧美相去甚远,也逊于中东地区,但胜于印度/巴基斯坦地区。
        (2)中国历史上的技术创新,时间上从新石器(农业革命)时期开始活跃,从春秋时期至宋朝结束(1300AD)这两千年成就较多。宋朝完结之后,技术创新几乎完全停滞。
        (3)中国历史科学活动和成就少于人类总累计数1%,显示出中国自古以来科学探索很不活跃。
        (4)从几个主要地区科技创新的历史横截面统计数据可见,欧洲地区从公元前500年开始科技活动就很活跃,科技成就积累一直超越中国。因此,“李约瑟难题”的前提 -“1500年之前中国的科学和技术水平高于欧洲”,不成立。
        (5)中国地区和印度/巴基斯坦地区的科技水平一直很弱,没有形成欧洲科学革命和工业革命的基础。而中东地区作为人类文明的摇篮,技术创新很早就开始活跃。自古以来也一直与欧洲有较为密切的交流,特别是古希腊衰落之后,很多学者的科学活动都转移到中东,一度成为世界科研的中心。因此,如果问“中东地区”为什么没有产生科学革命和工业革命,似乎是一个有意义的问题。
        每项研究都有其局限,本研究也是如此。主要有四个方面的局限:
        其一,关于“重大科学和技术成就”的选择,每部编年史作者都有其主观性、个人偏好和知识局限。为了减少单个作者的主观性带来的偏差,本文数据库基于二十余种科技史书籍。这些书籍的作者为欧洲、美国和中国人,因此这几个地区的成就自然收录得较多。而对于其他区域,例如印度地区、伊斯兰地区、俄罗斯、日本等地区,收录得可能较少。同时,很多书籍所收录的条目,都是截止到该书出版之前的几年,因此最近十年到二十年间的重大科技成就并未被完整收录。
        其二,目前的数据库收录了1700余项人类重大科学和技术成就的首创条目,能较好地反映历史科学和技术成就的统计特征,但远远没有包含人类历史所有科技创新。
        其三,科学和技术的首创地点和时间是反映一个地区和历史时段科技发展水平的重要参数,但一个地区的科技发展,还有其他因素来决定,例如后来独立创造的科技,学习和采用他人首创的科技,推广和传播科技的效率等,这些因素都不在本文的研究范围之内。
        其四,各项科学和技术对人类的贡献和历史影响力很不一样。因此仅按首创项数来统计一个国家和地区的科技成就,未必能全面反映该地区科技贡献和发展水平。
        以上所述之局限,有待在未来研究中进一步完善和拓展。但我们相信,本研究的数据样本规模已经足够大,也尽量采用了多种编年史,因此基于这个数据库的研究结论是具有统计意义的。


        7楼2015-02-21 20:20
        回复
          [参考文献]
          [1]N. Sivin, Why the Scientific Revolution Did Not TakePlace in China — or Didn't It? 李国豪、张孟闻、曹天钦、Joseph Needham编,中国科技史探索[M],上海:上海古籍出版社,1982,89-105。
          [2]陈方正:继承与叛逆:现代科学为何出现于西方[M],北京:生活·读书·新知三联书店,2011。
          [3](英)李约瑟:中国科学技术史第一卷 总论[M],何兆武等译,,北京:科学出版社,1975。
          [4] Peregrine,P.N., Atlasof Cultural Evolution [J].Journal ofComparative and Cross-Cultural Research,2003,14(1): 1-75.
          [5]Kremer,M., Population Growth and TechnologicalChange One Million B. C. to 1990[J].QuarterlyJournal of Economics,1993,108(3):681-716.
          [6]Stephan,K.,Thorsten,N.,Population, Population Density, and Technological Change[J].Journal of Population Economics,2006,19(3):611-626.
          [7]林毅夫:李约瑟之谜、韦伯疑问和中国的奇迹——自宋以来的长期经济发展[J],北京大学学报(哲学社会科学版),2007,44(4):5-22。
          [8]文贯中:中国的疆域变化与走出农本社会的冲动——李约瑟之谜的经济地理学解析[J],经济学(季刊),2005,4(2):519-540。
          [9]王鸿生:李约瑟问题的意义和解答[J],自然辩证法研究,2004,20(6):44-47。
          [10]孙晔:近年来经济学界关于“李约瑟之谜”研究述评[J],教育和研究,2010,(3):86-91。
          [11]金观涛、樊洪业、刘青峰:历史上的科学技术结构——试论十七世纪后中国科学技术落后于西方的原因[J],自然辩证法通讯,1982,(5):7-23。
          [12]金观涛、樊洪业、刘青峰:科学技术结构的历史变迁——二论十七世纪后中国科学技术落后于西方的原因[J],自然辩证法通讯,1983,(1):14-24。
          [13]马理:诘难的反思:从“李约瑟命题"证伪到比较社会学方法[J],科学学研究, 2006,24(6):828-833。
          [14]江晓原:被中国人误读的李约瑟—纪念李约瑟诞生100周年[J],自然辩证法通讯,2001,23(1): 55-64。
          [15]Steven ,J., Where Good Ideas Come From[M].UK: Penguin Press, RiverheadBooks,2011, 23-42.
          [16]Thomas,K.,The Structure of Scientific Revolution[M].Chicago: The Universityof Chicago Press,1962.


          8楼2015-02-21 20:20
          回复
            (1)中国历史累计技术创新项目约占世界总量5.8%,比欧美相去甚远,也逊于中东地区,但胜于印度/巴基斯坦地区。
            (2)中国历史上的技术创新,时间上从新石器(农业革命)时期开始活跃,从春秋时期至宋朝结束(1300AD)这两千年成就较多。宋朝完结之后,技术创新几乎完全停滞。
            (3)中国历史科学活动和成就少于人类总累计数1%,显示出中国自古以来科学探索很不活跃。
            (4)从几个主要地区科技创新的历史横截面统计数据可见,欧洲地区从公元前500年开始科技活动就很活跃,科技成就积累一直超越中国。因此,“李约瑟难题”的前提 -“1500年之前中国的科学和技术水平高于欧洲”,不成立。
            (5)中国地区和印度/巴基斯坦地区的科技水平一直很弱,没有形成欧洲科学革命和工业革命的基础。而中东地区作为人类文明的摇篮,技术创新很早就开始活跃。自古以来也一直与欧洲有较为密切的交流,特别是古希腊衰落之后,很多学者的科学活动都转移到中东,一度成为世界科研的中心。因此,如果问“中东地区”为什么没有产生科学革命和工业革命,似乎是一个有意义的问题。
            ——————————————————
            呵呵,这些话不知道会多么伤蜘蛛的心


            9楼2015-02-21 20:24
            回复


              10楼2015-02-21 20:27
              收起回复
                反对粪粪YY就是反国!


                16楼2015-02-26 19:36
                回复
                  科普好贴支持


                  来自Android客户端17楼2015-02-26 20:03
                  回复