科技史的研究得出结论：中国在十六、十七世纪前，科技水平是领先于欧洲的。但是到了十六、十七世纪，欧洲诞生了以物理学为根本的近代科学，从此中国的科学始落后于西方。原因何在？很少有哪个问题能够象这个问题这样吸引中外众多学者的关心并形成百家争鸣的态势。下面首先将前人对这一问题的观点予以总结，然后从系统论角度，借助非平衡态物理的原理分析这一问题并给出结论。
5.3.1    诸家说法
a.数学缺乏说
德国哲学家及数学家莱布尼兹在1697年的《中国近事》一书中说：“看来中国人缺乏心智的伟大之光，对证明的艺术一无所知，而满足于靠经验而获得的数学，如同我们的工匠所掌握的那种数学。”（[1]，59页）至于中国在科学方面没有达到极高的造诣，“简单的原因是，他们缺乏欧洲人的慧眼之一，即数学。”[1]爱因斯坦也曾说过：“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础，那就是：希腊哲学家发明形式逻辑体系（在欧几里德几何学中），以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系（在文艺复兴时期）。在我看来，中国的贤哲没有走上这两步，……”[2]李约瑟同样认为“当自然科学与数学的融合成为普遍现象之后，自然科学才能成为全人类的共同财富。”但是他研究发现：“中国数学思想基本是代数学思维模式而不是几何学式样的”（[3]，103页）而近代科学的发端恰赖于几何学，如牛顿“在写《数学原理》的时候他并没有用微积分，他证明每一个定理时用的都是几何的方法，跟欧几里德书里很相像。”（[4]，3页）
b.文化制约说
美籍学者成中英认为：“一门新的物理科学必须开始于一个新的数学创造，完成于一个新的逻辑的诞生。”（[5]，2页）“我们甚至可主张，现代科学及因果律模型，都是西方形而上学与西方文明之主流的结晶” （[5]，270页）“犹太教及基督教传统的超绝神学，与德谟克利特原子论的机械式模型相辅相成，共同造就了作为现代科学的基础的因果律标准模型。……若没有这些文化传统作为科学知性的基础，西方科学就不可能产生。”（[5]，273页）
然而在中国，宗教意识较为淡薄。取而代之的是“哲学在中国文化中所占的地位，历来可以与宗教与其他文化中的地位相比。在中国，哲学与知识分子人人有关。在旧时，一个人只要受教育，就是用哲学发蒙”（[6]，307页）而中国哲学的特点是“在表面上，中国哲学所注重的是社会，不是宇宙；是人伦日用，不是地狱天堂；是人的今生，不是人的来世”（[6]，313页）
狄德罗在分析中国没有出现欧洲那样近代科学天才的原因时指出，主要在于东方精神的束缚。在他看来，东方精神趋于安宁怠惰，只囿于最切身的利益，对成俗不敢逾越，对事物缺乏热烈的渴求。而这一切恰恰与科学发展所需要的探索精神格格不入。历史上几个时期，东方文化熏陶下的中国人确实体现出了好静的性格，喜好坐而论道；西方人则好动，更偏于做而论道。
那么中国文化如何不利于近代科技的发展呢？《“阴阳五行说”对中国传统科学的负面影响》一文的分析十分透彻。[7] “五行说”是满足相邻相生、隔一相克等循环性要求的所用元素最少的唯一体系，符合思维经济性原则。因此它极具涵概力和包容性，对科学实践中认识的一切现象均可予以“解释”，这是以它为核心的中国传统科学思想带有模糊性的内在原因。正因为它能解释一切，它也就阻碍了新的科学方法的诞生，并在一定程度上造成了中国传统科学思想方式带有满足于似是而非而不追根求源的缺陷。视这样的理论为终极真理，则中国古代文化人要做的也只有摆卦究玄坐而论道了。按玻普尔的观点“阴阳五行说”算不上科学理论，因其不具备可证伪性。“‘阴阳五行说’的巨大包容性对中国传统科学思想的影响，虽没有刀光剑影，没有流血牺牲，却把人们的思想局限在一个框子里，使人们自以为已经找到了真理，从而不再有进一步探索的念头。从这个意义上讲（与‘宗教裁判所’压制科学相比）难说哪一个遗害更深”[7]黄克孙先生从物理学家角度表示了他这方面的观点：“中国古代的技术，很多方面都超过了其他国家。我们有对自然现象的兴趣。从墨子的光学观察，到沈括对磁偏角的研究，都是实验物理的先河。宇宙观更是中国古代哲学家重视的题目。但是，由于实验和理论没有结合起来，技术的发展怎么也跳不出耳闻目睹的范围；对自然的观察只被人当作一种消遣；诸子百家的宇宙观不是幻想就是作为伦理政治思想的箭垛。在古代中国，经验和思维似乎是毫不相干的两回事。”[8]
c.语言决定论
在《风俗论》一书中，伏尔泰认为：“如果要问，中国既然不间断地致力于各种技艺和科学已有如此遥久的历史，为什么进步却微乎其微？这可能有两个原因：一是中国人对祖先流传下的东西有一种不可思议的崇敬心，认为一切古老的东西都尽善尽美；另一个原因在于他们的语言的性质——语言是一切知识的第一要素。”（[1]，187页）伏尔泰所说的第一原因，属于文化因素范畴。第二原因，则点出了语言问题。李约瑟将语言与原子论联系起来，给语言决定论作了极好的注解。从本质上可以说原子论的思维方式即近代科学化整为零的分析式的思维方式。“原子论是欧洲人和印度人推理的最为人熟悉的特征，虽然在不同时期某些中国思想家播下了它的种子，但这种思想从未在他们中间生根，因为它是与作为中国思想基础的有机论前提不相调和的。”（[3]，12-13页）
“一个引人注意因而或许重要的事实是，所有发展了原子学说的文明所使用的语言都是拼音的。正如几乎无限变化的词可用相对少的字母以不同拼法所形成的那样，想出以数量很少的作为基础成分的微粒借不同方式结合而形成具有不同性质的大量物体的思想，就是十分自然的了。另一方面，中国的每个字都是一个有机整体，一个形体，而且习惯于象形文字语言的思维很难接受物质由原子组成的思想。”（[3]，27-28页）因为我们使用象形为主的汉字，因而难以确立原子论，进而难以形成近代科学的思维方式。这就是语言决定说的主要观点。
d.态度决定论
明末清初朝廷有个叫杨光先的遗老，他有句“名言”：“宁可使中夏无好历法，不可使中夏有西洋人”。这个人死后近二百年还有人赞其曰：“正人心，息邪说，孟子之后，一人而已。”可见这期间中国学者大多从主观心理到客观事实都是抗拒西方新科技的。
清朝还有一种思潮即“西学中源”说，这是对待西方科技文化的变态心理的衍生物。如清代数学家梅文鼎就说整个几何学就是勾股术。康熙也说：“阿尔日巴拉即天元术。”所谓阿尔日巴拉即代数学。杨振宁认为，“以后整个清朝有些大学者如戴震、阮元等都继续发挥‘西学中源’说。由于他们的影响，使中国的学者在清朝三百年间没有真正吸取西方人的科技。……我认为，清朝的‘西学中源’说产生了非常恶劣的影响。”（[4]，5页）时的中国已将汉唐时因强大自信心而展示出的对外来文化包容的大胸襟丧失殆尽。
e.墨家绝世说
在春秋战国时期的诸子百家中，墨家的学说在许多科学领域有相当大的贡献，如时空观如几何学如力学如原子论如光学等等。亡了墨家即除了科技的根基，因此有文献认为墨学终成绝世之学是近代科学没有在中国诞生的主要原因。这当然有其道理。然而儒家道家可流传至今，而当时的显学——墨学为什么会成为绝世之学呢？一个原因是墨家宣传的非攻、兼爱、尚贤等主张在一定的社会背景下“有可能成为一种‘令人生厌’的学说”，即墨家中绝于世的“直接原因可能在于秦汉政权的镇压，但深层的原因却在于中国传统社会结构中统治阶级所进行的文化选择。”[9]
墨家中绝于世除外在因素外，也有其学派的内在原因。《庄子·天下第三十三》中说墨家：“不侈于后世，不靡于万物，不晖于数度，以绳墨自矫，而备世之急。古之道术有在于是者，墨翟，禽滑厘闻其风而说之。为之大过，已之大顺。…生不歌，死不服。墨子泛爱兼利而非斗，其道不怒。…天子棺椁七重，诸候五重，大夫三重，士再重。今墨子独生不歌，死无服，桐棺三寸而无椁，以为法式。以此教人，恐不爱人；以此自行，固不爱已。…其生也勤，其死也薄，其道大觳。使人忧，使人悲，其行难为也。…天下不堪。墨子虽独能任，奈天下何！…墨子真下之好也，将求之不得也…”可见庄子已从墨家内部的纪律角度分析出了其必将绝于世的后果。
f.社会制度决定说
墨家中绝于世，已显示了社会制度的决定性作用，有些学者对此作了更深入探讨。
竺可桢先生在新中国诞生前就指出：“归根起来讲，中国农村社会的机构和封建思想，使中国古代不能产生自然科学。”[10]
任何新制度的诞生，在一定历史阶段内，总会显示出其积极的作用，封建制度亦然。正如戴念祖先生所说：“与其说春秋战国时期，中国的科学技术赶上或超过了古希腊，不如更确切地说，封建制度优胜于奴隶制度。以后，中国的科学技术达到了人类封建主义历史时期的最高峰，任何一个民族在封建时代的科学水平都不能和中华民族相比拟”“人类历史上的第二次科学大飞跃是出现在文艺复兴运动时期……。”（[11]，158页）毛建儒认为近代西方数学进步的外在原因有两个：“第一，人类社会由农业社会进入工业社会，这发生在西方。…第二，力学发展迅速，并很快建立起理论体系。力学的发展与生产需要有关，主要与工业需要有关。”[12]其实早在1793年法国著名化学家拉瓦锡就说过：“应该把中国这个大国当作我们的教训：在那里，艺术与两千年前一模一样，因为政府的形式束缚了科学的天才，给工业设置了无法跨越的障碍。”（[1]，194页）“从历史上看，统治中国最久的政治是封建专制的官僚统治，它是官僚主义发展的顶峰，是科学赖于繁荣的民主制度的死敌。”（[11]，162页）
g.地理位置决定论
英国哲学家休谟在其《论文集》中认为，没有什么能比若干邻近而独立的国家，通过贸易和政策联合在一起，更有利于提高教养和学问。中国恰恰在这一方面有很大的缺陷，从而使原来可能发展出更完善和更完备的教养和科学，在许多世纪的进程中，收获甚微。从外部来说，其原因在于没有更多的外贸对象。但从内部说，是由于中国处于一大位的状态之下，说一种语言，在一种法律统治下，赞成相同的生活方式；对权威的宣传和敬畏，造成了勇气的丧失。（[1]，189页）
耶稣会士巴多明认为使中国科学停滞不前的原因之一“就是里里外外没有刺激与竞争。假如中国邻帮有一个独立的王国，它研究科学，它的学者能够揭露中国人在天文学中的错误，中国人也许可以从他们的昏昏欲睡中醒来，皇帝变得关注推动这门科学的进步……”（[1]，182页）
5.3.2系统论分析
关于中国近代科技落后原因的分析，还有更多说法。在这众多说法中耶稣会士巴多明早在1730年的分析比较全面，除上文提到的外且不说其它具体论述，单就他认识到：在中国，“许多原因会合在一道起阻碍的作用，使科学至今不能得到应有的进步”（[1]，180页）这一点，就足以给我们以很大的启发。中国明清科技落后的史实，不是一个简单的因果链下的必然，没有简单的唯一的原因。科技事业是一项庞大系统工程，对其必须做系统论方法的分析。所谓系统论方法，就是依照事物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考察的一种方法。即从系统的观点出发，着重从整体与部分之间；整体与外部环境的相互关系、相互作用、相互制约的关系中综合地精确地考察对象。就科技事业而言，经济、政治、文化教育等都是其发展的外部环境要素，科技同它们有或强或弱或紧或松的联系与作用。在明清以前，若说中国也存在数学、物理、农业、化学等较不系统的科技知识的话，它们之间的相互影响就是内因内部作用。那么“讨论我国近代科学落后的原因应从那里入手？固然每个人都可以列举一些原因，甚至十几条，但是那些从自然条件、语言与思维方式、人的性格等方面寻找的原因是不能令人信服的；而有些原因又和其它学科的讨论成了‘连环套’式的答案，如：科学不发达是因为没有逻辑；而哲学家说，中国逻辑贫乏是因为科学不发达。”（[11]，156页），认为这种讨论是“不切要害的”。
人类的科技活动是隶属于人类社会活动这一大系统的子系统。而在一定意义上人类社会的本质等价于人与自然、人与人、人与人脑的相互作用及人与时间关系的特征之总和。人类的科技活动，本质上是人与自然的关系。但思维的脑及思维过的脑（精神产品）对人的行为有巨大的作用，人的活动是有意识的有理性的活动，他的实践行为在大多数情况下都受到思维着的大脑的支配，而已形成的思维产品如科学理论、道德、法律、宗教信仰、文化、习俗等都通过思维着的大脑影响人的各种行为，包括人的科技行为。科技活动总是受到社会形态以及该社会所能给予的支持与限制的影响。因此分析各个领域各个方面对科技的影响都应该是有积极意义的。而所谓的“连环套”结论，则恰恰反映了科技活动受到外部“环境”的作用，而又反作用于外部“环境”，说明“系统”与“环境”，以及该系统内部诸子系统之间的作用是交互的，若为正反馈，就是积极的促进的，若是负反馈，则是消极的抑制的。也就是说，所谓“连环套”结果，正揭示了科技系统作用模式的内在机制。文化哲学过早地在春秋战国时期的“完善”成了作茧自缚为科技进一步发展压上了沉重的精神负担，科学技术难有大的作为反过来很难对文化哲学的进步提供足够的促进，于是这二者相互作用的结果只能是近乎停滞不前；工业不发展就不会发现有意义的物理问题，进一步也就没了在解决物理问题时发现对数学的促进，反之数学的贫乏不利于物理的发展，物理不发展不利于工业的进步，这又是一个停滞不前；如此等等。
系统方法强调系统是有层次的。在一般情况下，系统的功能处在支配的主要地位，而层次的功能则处于被支配地位。但是在一定条件下，个别层次的功能及其变化也会对系统的功能起主要的支配作用。同样道理，影响系统的外界环境因素的作用也是有主次的，但这种主次也不是绝对的。在一定的条件下，对特定系统，找到了主要功能单位、主要环境因素才能对它的行为得以正确分析研究并得出有益结论。我国物理学家罗辽复1983年在第3期《科学探索》上提出了层次假设：一般说来，对于一个包含若干层次的复杂自组织系统，高层次（例如细胞）的运动总是慢于低层次（例如分子）的运动，因此根据协同学伺服原理的精神可以认为，高层次的动力学变量控制着低层次变量的变化。这些道理都适用于科技系统。上面我们介绍了几种影响中国科技发展的方面性的说法。几种说法都有道理，但是对阻碍中国科技发展的结果而言，它们的作用又不是平权的。在特定历史时期某一方面可能突显得更重要。科技活动总是处于一定的社会演变过程之中，或说总发生在社会的大背景之下，用协同学的话讲，比较社会的演变和科技的发展，总地说来，社会演变是慢变量的。依据层次假设，社会运动是高层次的而科技活动是属于低层次的，前者控制着后者的变化。有了长期的农业国家的封建制度，才决定了哪些学说的兴与衰，即选择了其相应的文化，也进一步决定了对待科技的态度等等。至于环境等等外在因素，总要通过内因起作用，而好的内在机制是完全可以抵御或冲淡不良的外在影响的。
与西方科技的发展相比较，中国科技发展的特点之一就是总地来说具有发展的持续性。比如物理学它不象西方那样，经过古希腊时的大起，到中世纪的大落，再文艺复兴后的辉煌。这其实只能说明中国几千年主流社会对科技几乎一直缺乏应有的足够的重视。这就是中国近代科技落后的主要原因，也是封建制度下的必然结果。一件事物，竭力地遭到反对如西方中世纪的物理学与大力地得到支持如西方近代物理学，是得到重视的两个方面。唯有在几千年封建制度下的中国，科技事业几乎始终是“鸡肋”。巴多名分析制约中国科技进步的原因时说：“首先，凡是可能在此方面取得成功的人将得不到任何报偿。从历史上看，数学家的疏忽受到重罚，却无人见到他的勤劳受到奖赏，也无人见到他们因观察天象就可以免于贫困。…总而言之，它无足轻重，在那里无法有甚奢望。”（[1]，180页）不仅明清时期如此，李约瑟还发现：“足以令人奇怪的是，在明代以前似乎只能例外地发现某一重要工程师在工部中获得高级职务。这可能是由于真正的工作总是由文盲或半文盲的匠人和熟练的一批手艺人去做，他们从不能跨过在上述衙门中将他们与‘白领’的文人隔离开的鸿沟。最大的发明家无疑来自平民、匠师和手工业者，他们从不是官员，甚至连不官也不是…有时我们甚至找不到这类人的姓名，这种情况使人想到这些人是否接近于生活在半奴役状态下，而不习惯道出姓氏。”（[3]，113-114页）“搞方伎，没出息”，是对科技活动在中国几千年历史上的地位的高度准确概括。
相反在16、17世纪的欧洲，提倡学术研究和尊重学者成为一种风尚。如1705年牛顿受到英国女王封为爵士，女王和王子特地步行到剑桥大学参加授爵典礼，以示重视。有人认为没有出现西方中世纪的黑暗是中国文明的福音，其实不然。正是中世纪长期的高压下的物极必反，社会的巨大需要以及人们逆反心理等的强烈反弹张力，成了培根、奥卡姆等人及其后人推动科技复兴发展的强大动力。这较之中国科技历来遭遇的吃不饱饿不死苟延残喘青黄不接难以维系要更具再生力。
历史告诉我们要科技持续良性发展，方方面面的重视，存在一个以科技文化治学为职业的社会阶层，并且他们享有较高的社会地位以及言论自由，是最最基本的条件。对科技史若干问题，有必要立足系统论甚至耗散结构理论、突变论、协同学及混沌理论等角度进行深入再分析，这样换个角度换个思考方法才会有新的认识得到新的透视效果。

参考文献
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2．    许良英 范岱年编译：《爱因斯坦文集》[C]，卷一,商务印书馆 ，1976，574页。
3．    潘吉星主编 ：《李约瑟文集》[C]，天津人民出版社，1998年。
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11．    戴念祖：“谈中国近代科学技术落后的原因”[J]，《大自然探索》，1983，（1） 。
12.毛建儒：“对中国近代数学落后原因的分析”[J]，《自然辩证法研究》2001，（12）52 。
（厚宇德文，《科学学研究》2002年三期，234页）