傳統科學的過去、現在與未來 (劉君燦)
1 中國的學問一向以解決「人」的問題為首要的考慮，傳統科學自也不例外，它要解決人所面臨的自然環境問題，以及如何便利人的日常生活問題。先民面對大自然的種種變幻，嘗試賦予一個秩序，第一個要處理的便是日升月降，風雨雷電如何產生？大地與萬物如何出現？套句術語來說，便是要提出一個宇宙發生論(cosmogony)。宇宙發生論是每一個古文明都有的，也都與神話、哲學分不開來，而科學也就從此中誕生。中國一貫的宇宙發生論可以古代啟蒙讀物《幼學瓊林》卷首的「混沌初開，乾坤始奠，氣之輕清上浮者為天，氣之重濁下凝者為地」為代表，在意念上與近代頗為類似……。
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但中國學問強調要解決人的問題，無論是宇宙發生論，宇宙論，以至於自然觀，整個傳統科學在中國都是整體文化中的輔助角色。在中國科學史上響噹噹的巨匠大都不是純科學學者
(當然西方的科學名家也有時如是，因為文化是內部互相影響的)
，如墨子、王充
(漢)
、沈括
(宋)
、方以智
(明)
等人。他們的科學著作大都係其著作中輔助的一部分，有時甚至不獨立成篇，如王充的《論衡》，沈括的《夢溪筆談》等，都沒有專談科學的篇章，而是散在整本書之中。
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我們可以說，除了工藝、醫藥、曆算、博物
(動、植、礦物)
外，中國少有專門性的科學著作。譬如中國有《相牛經》、《相馬經》、《黃帝內經》、《周髀算經》、《博物志》……等等，卻沒有亞里斯多德的《物理學》、《動物學》……。即以託付的理想官制書──《周禮》中，後來取代《冬官》的也是《考工記》，而不是純理論性的著作。在實際官制中，近於科學的也是工部、兵部和直屬皇帝的欽天監、太醫院。
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這一切一切，很容易便給人一個印象──便是中國只有工藝，而無科學。甚至中國只有工藝上「碰」上的領先與繁盛，在理論上比西方科學主要源頭的希臘都差的太多。不獨民初主倡「賽先生」的中外人士有這的看法，就是到了今天，一生矢志替中國打抱不平的李約瑟，在其巨著《中國的科學與文明》中，一再陳述的也是中國科學一直在緩慢進展，沒有經過「科學革命」的蛻變，因此十六世紀以後被西方趕上超越……。
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因此李約瑟一代的中國科學史家，大多在找尋為甚麼中國沒有科學革命，而試圖提出種種解釋，諸如中國文明過分早熟，加上地理上的封閉，習於故常即可滿足……等等。晚一輩的
Nathan Sivin 等人則認為中國科學有其獨特模式，不會產生像西方一樣的「科學革命」。
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那中國的傳統科學究竟是怎麼回事呢？我個人認為中國的科學是整個化在文化之中的。不只先秦兩漢的墨子、荀子、淮南子、王充等人如此，兩宋的張載、朱熹，一直到明末的宋應星、方以智等人也如此。所以除了宋應星有《天工開物》，方以智有《物理小識》，所提到的各人都沒有專門性的科學著作。
7 為甚麼中國科學整個化在文化之中呢？個人認為是因為「天人合一」的思想，中國人向來認為自然秩序與人文秩序固然相異，卻是可以交融的，人是天覆地載中的人，天地是供給人覆載的。天地人三才中，人是出發點，也是歸向點，在中國特具的類書 (近於西方的百科全書) 中，無論是談自然、談人文，甚至彙集詩文，大多以天文、地理、歲時、氣候……為始，再談到人事、工藝、百物等等。譬如《藝文類聚》、《古今事文類聚》、《玉海》、《喻林》、《淵鑑類函》等都如此，就是較專門的《廣博物志》、《三才圖會》、《格致鏡原》、《物理小識》等也都如此。
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因為天氣、地時會影響收成和人的健康，所以皇帝要直轄欽天監、太醫院，《內經》以下的醫書也強調自然環境與人的交互影響。又因為收成和健康都需要創制器具
(制器)
，但「制器」要「法天」
(向自然學習)，所以《易經．繫辭》要說「制器尚象」
(模仿自然來創制器具)
；宋應星也要因《尚書》「天工人其代之」一語，來著作《天工開物》。因為與人最直接相關的是日常生活中的工具，所以中國傳統科學重工藝是其來有自的。
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所以自然秩序與人文秩序的天人交感思想下，中國傳統科學的散諸經典，而較少獨立成書，就很自然而然了。這種關聯感應的思想使中國率先發現了地磁的方向性，潮汐為海水受日月吸引
(西方要到牛頓時才有)
，「銅山西崩，靈鐘東應」的地震儀制作，各種音器共鳴現象的解釋與利用，甚至磁偏角的隨時間變動，都有了理論的詮釋，雖然大都是定性，而非定量的。但只有定量的理論才是理論嗎？「天道不可盡數」啊！
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並且在人文的突顯下，中國人的天並非完美無缺的，所以「女媧要鍊石補天」，「盡人事以聽天命」，中國人的勤勉與容忍也是其來有自的。這在科技上就是強調既有工具的靈巧運用，包括改良。而事實上工藝事實與科學理論是不可分的，沒有理論，就沒有工藝事實。這句話是孔恩
(T. Kuhn) 一代的科學史家與科學哲學家所特別強調的。
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希臘人認為天空是完美的，天體也必依完美的圓形運動，並形成球體。伽利略一輩子都無法接受開卜勒的橢圓行星軌道，因為這在傳統科學思想上是不可思議的。西方接受了基督教後，很自然形成天界與世俗界的隔離，完美的數學大抵是為完美的天界而準備的。伽利略創始用解析幾何描述地面運動，開卜勒描述行星運動，牛頓再整合天界、地界，用運動三定律與萬有引力定律描述天地間的一切物理運動；這一切無非是因為完美的上帝所創造的世界必然是完美的，而完美的就是精確的，要精確就只有靠數學。因此西方的天文與物理是孿生兒，宇宙論是物理宇宙論
(Physical Cosmology) ，數理又往往並稱
(所謂
Mathematical Physics) ，自是理所當然。
12 所以科學革命與宗教革命所爭的不過是詮釋上帝方式之爭而已；要求從大自然，從世俗成就，而不再從《耶經》、來世來肯定上帝，更進而肯定個人而已。而這一切講究的是邏輯的蘊含，有了時空、物質的假設前提才有了牛頓的機械物理，更換一下前提也就有了愛因斯坦的相對物理。而西方神學的講求邏輯思辨更是一大特色，也是近代哲學、科學的所以衍生。
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這自然與講求關聯感應的中國思想真是大相逕庭。雖然今天已沒有科學家關心「一個針尖上有多少天使在跳舞」等神學思辨；也沒有多少人對「氣的流行，陰陽交感，五行生剋」感興趣；但兩者文化模式、科學模式的差異是顯而易見的。
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其實科學哲學與科學史這兩門學問的興起，某一方面代表西方在檢討科學在他們文化上的結構角色與歷史角色，因為他們也覺察到西方科技太重速效，思想上也太重單向的因果蘊含方式，傾向分裂自然的整體性，以致破壞了環環相扣，網狀，而非單向的生態系統。
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中國傳統科學大多是化在文化中的，所以有時醫卜不分，器技不二，天文也與星相合流，這代表中國科技大傳統與民俗小傳統的溝通性很強，大傳統來自並加強小傳統。當然有人也許會說中古西方天文、星相也合流，後來分開才產生天文科學，其實這是錯的，西方天文早在希臘時代就與物理結合，星相不過利用黃道
(指地繞日，或日繞地的軌道)
所經十二宮星座等，與天文科學毫不相關。何況科技化在文化之中是強調整體關聯性的，注重各部分間的關聯，但內容卻是可變的，事實上，自先秦至明末，中國的科技因內發外爍，內容變化得太多，但精神形式大致不變，仍然是關聯感應式的。
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但民初以來，在速效性西方科學的衝擊下，大家幾乎都「不識廬山真面目」，自小學到大學，從例題到習題，充斥著舶來品，算術如此，化學如此，三角、幾何也如此；更不論物理、醫藥、天文曆法了。在這種教育下成長的表年，尤其是理工醫學生，自然認為中國沒有科學，甚至排斥傳統科學了。並且現在的科學教育大多只重填鴨，而不重如何去思考處理一個問題。如此一來，就只有永遠跟著人家尾巴跑了；連人文對科學的重要性都要西方人提起後，我們才跟著喊，真令人愧對先賢。
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經過上述的檢討，我們了解中國傳統的科學在思想上注重關聯感應，西方則注重因果蘊含，不過現代西方發現因果可能形成「生態網」，單向因果式探究方法是不夠的，不過「生態網」仍可用數學分析處理，我們可稱之為「整合──分析交融式」。那在今天的情況下，中國的傳統科學又該何去何從呢？
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我可以這麼說，固然中國科學模式的形上部分，史家大致有一共識。但運作性的指導這一方向，大致仍是未經開闢的處女地。也就是說，大家大致肯定中國科學有自己獨特的一個模式，但到底是怎樣的一個模式，還在「瞎子摸象」。不過即使是「瞎子摸象」，也要大家肯去「摸象」，否則永遠不知道「象」是怎樣的一個模樣。
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除了要大家去接觸傳統科學，多在算術、三角……等科目中加入中國傳統的例題、習題以外，我更強調這並不只是用西方方法處理中國材料的問題；前面已說了中國科學之有獨特模式大致己被認同，至少在形上思想方面大致有所共識，因此注重思想上的價值意義，至少關聯感應的整體性想法，同異交得的生態原則，的確可以告訴我們，無論文化，無論科學，沒有特色，不能同中求異，是沒有存在價值的，因為大家同樣都需要陽光和水，沒有特殊而具巧妙的獲取方式，是會被淘汰的。
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並且我個人還認為關聯感應與因果蘊含這兩種探求方式，在後現代的科學探求中，是可春華秋實，各擅勝場的。只是如果最後是由西方人搞好關聯感應式，那華夏子民可就蒙羞了……。不過未來是不可斷言的，因為一切在人。最後再強調一句：「同異對比
(contrast) 的發展永遠代表人類文化的生機，劃一的權威講求則是生機的斲傷！」
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中國傳統科學古籍的特色就是很難成為一個完整的邏輯系統，不過，這並不是說中國古代哲人思考不合邏輯，事實上有許多仍然是暗合邏輯的，這就如同一個人不知道有胃和胃的功能作用，但把食物吃進，仍然可以消化一樣。然而不重視邏輯方法這點卻是顛撲不破的，在古代哲人把他的思想整理寫成典籍時尤其如此。中國的古籍大多是條目式的，將事實與現象一條條的羅列，頂多加以一粗略的分類，如《物理小識》即分為天象類、器用類、人身類……等等。各條目之間往往只是同類並舉，而沒有蘊涵、推衍、演繹的關係，譬如《墨經．經上篇》、《經下篇》都有很多條，每一條陳示的是同一類的事實或現象，但各條之間即使同類，也看不出多少邏輯上的關係，更不用說形構系統了。還有，這些條目有些是提出問題後，馬上就寫出結論，而省略了推論的過程。也就是說，條目內所說的是「是甚麼，應是甚麼」，而不是「為甚麼是，如何是」。典型的例子如老子一開始就「道可道，非常道；名可名，非常名」，至於何以道可道，非常道；何以名可名，非常名呢？其間的推論都省略了。在《墨子．耕柱篇》，我們可以看到墨家對這種陳述方式的批評，原文如下：「……葉公子高問政於仲尼曰：『善為政者若之何？』，仲尼對曰：『善為政者，遠者近之，而舊者新之。』子墨子聞之曰：『葉公子高未得其問也。仲尼亦未得其所以對也。葉公子高豈不知善為政者之遠者近之而舊者新之哉？問所以為之若之何也。』……」。在這個例子裡，孔子答的是結果，而問者想知道的是何以會有這樣的結果。《墨家的哲學方法》一書作者鍾友聯曾認為典籍的這種只有結論，沒有推論的陳述方式，可能因為遠古沒有紙筆，要把言論雕刻在竹簡上頗為費事，因而就省略了
(見該書172頁)
；筆者不盡同意這種說法，因為古希臘一樣沒有方便的紙筆，但歐氏《幾何原本》仍把一步步推論的過程詳細列出，因此這是心態上重視不重視的問題，與記載工具的良窳可能沒有太大的關係。
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中國古籍除了常只有結論、沒有推論外，還有一點就是有理論推論的，往往也是關聯式的思考。
[corelative thinking，此名稱見諸李約瑟所著，中國之科學與文明、第二冊第十三節
(f) 段小標題，中譯本第二冊462頁。]
所謂關聯式的思考，大約包括直覺
(intuition) 類比論證
(analogy) 與想像
(imagination) 等等。
(按：下文僅介紹想像及類比論證兩項。)
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就「想像」這一方面來說，譬如《易經．乾卦》是六個長橫的陽爻
(??) ，而陽爻在《易經》中稱為九，最下一陽爻就稱為初九。初九這爻在《易經．小彖辭》是「潛龍勿用，陽在下也」，而《易經》的作者群即由陽在下，當為潛龍，潛龍需要好好充實自己，以待時勢，不可貿然出用，致遭損毀，因此勿用。但這潛龍勿用的結論可說是對乾卦的初爻做了一個詮釋。而近人對一形式系統賦以詮釋
(interpretation) 的意思，乃是對形式系統中的符號賦以一物理意義，然後由賦予了物理意義的符號，透過該形式系統的表式，得出一說明或理論。譬如
1+1=2 這個形式語句，你把
1 指為一個蘋果，那麼由
1+1=2 表示的就是一個蘋果加一個蘋果等於兩個蘋果。如將最下一爻詮釋為上下意味的下陽爻、初陽爻，甚至詮釋為「地下」，則由乾卦六爻的符號系統
(??) 本身，是推論不出潛龍勿用這個結論的。
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《易經》作者群所以得到潛龍勿用這個結論，是靠了創造性的想像力
(creative imagination) ；固然，創造性的想象力對科學也極端重要，因為這對觀念的啟發、假設的提供裨益非淺，但怎麼說，畢竟這不是演繹，也不是歸納。
25 反觀西方自古希臘以降，經牛頓等人到現在，在思考方式上卻不是關聯與感應這一套。譬如歐氏幾何，一者是以幾個定義與公理推衍出整個奔騰澎湃的系統；二者它裡面的元件如點、線、面等都是抽象離析出來，只剩下必要性徵的東西。譬如點只有位置，沒有大小；線只有長短，而無寬窄；面只有廣延，而無厚薄等 (二十世紀以後，基於邏輯嚴密的要求，數學家甚至將點、線、面列為無定義名詞) 。後來物理學上所以有質點 (mass point) 這個觀念，就是想借用歐氏幾何來建構物理學的。除了歐氏幾何外，牛頓力學也是一個很好的邏輯系統，由運動三定律及萬有引力定律出發，整個牛頓系統就氣勢磅礡的建立起來。而如是一來，氣體性質的說明，能量守恆的發現，機械、土木上的應用等等都隨緣化生，這種後浪推前浪的氣勢恐怕就不是只重關聯、感應的中國學問能夠相以拮抗的了。
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我們可以這麼說：類比論證
(包括譬喻)
是中國古籍用得最多，也最豐富的論證方法。
27
類比論證是一種實質論證，運用的是事物間或命題間的類似性，這樣所獲得的結論，只有概然性而沒有必然性，因此在使用類比論證時，必須小心，才不致於發生謬誤。如譬喻論證就可能有下面的謬誤
──《呂氏春秋．察傳》中曾言：「夫得言不可以不察，數傳而白為黑，黑為白。故狗似玃，玃似母猴，母猴似人，人之與狗則遠矣。」利用命題形式的類似性也是一樣，其間也沒有甚麼必然性可言。如「(1)
盜，人也。(2)
多盜，多人也。(3)
無盜，無人也。」就是一種謬誤。
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總而言之，類比論證是依據兩事物或兩命題間的類似性，而由此一事物推知彼一事物的論證形式。它是由特殊推出特殊，既不是概念的演算，也不是語法的轉換。我且把類比論證容易發生謬誤的原因形式化如下：
(1)
Ａ似Ｂ：Ａ的特性有a、b、c、d、e、f。
Ｂ的特性有a、b、i、j、k。
(2)
Ｂ似Ｃ：Ｂ的特性有a、b、i、j、k。
Ｃ的特性有g、h、i、j、k。
(3)
Ａ與Ｃ：Ａ的特性有a、b、c、d、e、f。
Ｃ的特性有g、h、i、j、k。
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Ａ與Ｃ毫無類似之點，此即「人之不似狗」也，也就是說類比推論是不具傳遞性的。
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這種論證推論不能保證結論對，結論對也不能保證推論對，只具有概然性的正確。
31 在自然觀上，先賢看待自然也是天人合一式的整體觀、有機觀。不特自然與人事是相關相應的，甚而是血乳交融，渾然一體的，一部分的擾動，就會引起另一部分的相應變化，這種變化又會反饋 (feedback) 回來。董仲舒在《春秋繁露．同類相動篇》中，即說：「天有陰陽，人亦有陰陽。天地之陰氣起，而人之陰氣應之而起。人之陰氣起，而天地之陰氣亦應之。」《易．系辭》的「天垂象，見吉凶。」《易．賁卦》的「觀乎天文，以察時變」都是這種觀念的反映。而《易經》的六十四卦的本身與其錯綜爻變，可說把自然與人事概括在有機關聯、消長盈虛的概念系統下了；而有機系統最明顯的特徵，就是反饋以自動平衡，某方面有所得，另一方面必有所失，一時的得也可能造成另一時的失，塞翁失馬就是一個很貼切的故事；辟草萊為良田，開發山地與森林，一時有所得。而水土保持不好，生態平衡破壞，可能就會決江河而成大災了。先賢早就有過「斧斤以時入山林，則材木不可勝用也」的看法。我們可以參天功以濟人事，利用自然以厚生，但如干涉自然太過，自然的報復是驚人的。甚而前賢唯恐器械的創制干涉自然太過，並且造成人事的過分分工，而破壞了人與自然的和諧，以及人與人的和諧，因此《莊子．天下篇》就有「有機械者，必有機事，有機事者必有機心。機心存於胸中，則純白不備；純白不備，則神生不定；神生不定者，道之所不載也」的看法。而「械」字的構造，就明顯表示器械的創制是要戒慎戒懼的。而這種整體觀，有機觀的看法也是強調「時」的觀念的──不失農時，風調雨順，才能國泰民安；器械的創制是要與時偕行的，甚麼時候可能做甚麼都是有所講求的。而中醫的治療原則，以及運用消長生克，體機平衡的觀念來解釋病理、生理，也是整體觀、有機觀下的產物。