為什麼明清中國沒有爆發 科學革命和工業革命

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明清中國講座三

為什麼明清中國沒有爆發 科學革命和工業革命

梁柏力

香港大學經濟金融學院

2013年6月6日

(2)

「李約瑟之謎」的常見答案:

。科舉制度禁錮了知識份子的思想?

。儒家傳統輕視科技?

。中國有工藝而沒有科學?

。中國人依賴經驗而不重視實驗?

。中國勞動人口眾多因而不需要機器?

。傳統中國缺乏發明專利?

。官方壟斷科技知識?

。中國缺乏發達的信貸和資本市場?

(3)

工藝和科學的關係

(4)

實用和可靠 的知識

大自然知識 (Ω)

工藝知識 [技術知識]

(λ)

大自然現象知識 (Ω 現象 )

大自然定律知識 [科學知識]

(Ω 科學 )

(5)

明清時代有關大自然現象知識 (Ω 現象 ) 的書籍:

李時珍《本草綱目》

陸應暘《廣輿記》

顧炎武《肇域志》

楊慎《丹鉛總錄》

李泰《四時氣候集解》

慎懋官《華夷花木鳥獸珍玩考》

(6)

→ λ1

Ω2

(

現象

+

科學)

λ2 Ω3 λ3

(

現象 +

科學

)

→ → →

Ω1 (Ω

現象

)

試錯法

19世紀中期以後 19世紀中期以前

技術知識(λ)和科學知識(Ω

科學

)

的相輔相成關係

(7)

技術知識(λ)的發明導致

科學知識(Ω

科學

)的發現的例子

λ Ω 科學 望遠鏡 天文學

顯微鏡 微生物學、細菌學 蒸汽機 熱力學

(8)

但是科學/數學上的發展未必 一定導致工業技術上的發展:

。18世紀法國的科學

。17/18世紀日本的和算(微積分數學)

(9)

促進新技術出現的因素

供應因素

。現有的 λ 和Ω 知識

- 技術的複雜程度

。資源條件

- 技術的價格

需求因素

。日常生活、生產、貿易、

醫療、戰爭上的需要

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科學革命

(11)

歐洲科學革命的出現

。科學的前身:自然哲學

。科學革命的特點:

- 非常重視精密謹慎的觀察、量度和實驗 - 非常倚重數學來尋找大自然的規律、

分析大自然的現象、和解決技術上的問題

。16/17世紀期間在歐洲爆發

(12)

導致歐洲爆發科學革命的因素

。越洋航行和探險、遠距離貿易、

和歐洲熱兵器戰爭所需要面對的 各種挑戰和現實問題,迫使歐洲 人必須進行精密準確的觀察、

量度和實驗

。環繞地球的航行,與世界各地不

同民族文化的接觸,對地球各地

的地理生態環境的觀察,大大擴

闊了歐洲人的視野

(13)

例子一

鑒定船隻在海洋

中的正確位置

準確的計時器

牛頓力學的發現和微積

分的發明

例子二

在船隻上遠眺

高強度的望遠鏡

天文學的突破

需要 促進

需要 導致

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例子三

遠洋航行時發現指 南針在地球某些地 區不是指向正北及 出現傾斜

磁力和磁場的發現

電的發現

例子四

提高大炮的準確度

幾何、三角和微積分的發展

導致 導致

促進

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科學革命與工業革命的模糊關係

。工業革命爆發後的一百年内

(大約1750-1850年)的發明,

都不需要依賴科學知識。

。科學文化的重要?

。結論:科學革命也許能夠加快工業 革命的出現,但卻不是工業革命的 先決條件。

。科學發達的法國沒有爆發工業革命

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珍妮紡紗機

Source: Wikipedia

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明清時代 的

大自然知識

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傳統中國的自然哲學

。宋代理學: 格物窮理致知

- 朱熹在自然科學上的貢獻 得到李約瑟的肯定

。元代理學大師朱震亨《格致餘論》

提倡理學醫學互用

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。明朝: 格物致知 → 經世致用

。明代有關大自然現象的書籍

《本草綱目》《廣輿記》《肇域志》

《丹鉛總錄》《四時氣候集解》

《華夷花木鳥獸珍玩考》《物原》

《古今原始》《古今事物考》

《格致叢書》《百家名書》

(20)

。明人閻敬為北宋高承所著

《事物紀原》一書所撰的序言:

“盈天地之間唯萬物,亘古今有

事變焉。物有萬殊,事有萬變,

而一事一物,莫不有理,亦莫不 有原。不窮其理,則無以盡吾心 之知;不究其原,又曷從而窮其 理哉?聖門之學,以格物致如為

先;文學之士,以博問洽識為貴,

而一物不知,又儒者之所恥也。"

(21)

。古代六藝:

禮、樂、射、御、書、數

傳統中國對數學的看法

。明朝南京刑部郎中項麟:

“蓋天地之中,有理斯有象也,

有象斯有數也,有數斯有據也。"

(22)

。明代數學家朱載堉:

“夫術士知而未達理,故失之淺。

先儒名理而復善其數,故得之深。

數在六藝之中,乃學者常事耳……

數非律所禁也,天運無端,惟數可 以測其機;天道至玄,因數可以見 其妙……夫有理而後有象,有象而 後有數。理由象顯,數自理出,理

數可相倚而不可相違。凡天地造化,

莫能逃乎數。"

(23)

耶穌會教士的影響

。明末清初之際來華

。傳入古希臘科學和數學

《格致草》 - 有關西學的書

《坤輿格致》 - 有關西方冶鐵和採礦技 術的書

「格物窮理院」- 法國「巴黎科學院」

的譯名

。西方學問被稱為格致學:

(24)

。但是因為羅馬教廷的反對,耶穌 會教士沒有傳入歐洲科學革命的 尖端科學:

.哥白尼和伽利略的太陽中心論

.牛頓定律和微積分

。幫助明清中國改造曆法

(25)

。牛頓科學和微積分要到19世紀 中期才經基督新教教士傳入中 國,遲了差不多兩個世紀

。達爾文在1859年發表進化論後,

基督新教教士又因為信仰而在 一段時期沒有把它傳入中國

。這些新學問在中國繼續被稱為

格致學,到甲午戰爭後才改稱

為科學

(26)

清代數學家地位的提升

。康熙設立「蒙養齋算學舘」

來專門栽培中國自己的天文 曆算學家

。清代`曆算第一名家'梅文鼎

- 融會貫通中西數學

。梅文鼎孫兒數學家梅珏成

獲賜「算學進士」銜頭

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。數學家王蘭生獲賜「疇人進士」

銜頭

。阮元《疇人傳》一書記載古今 300多名中西天文曆算學家的事 跡和貢獻,並呼籲學者應該成爲 精通中西學問的「通儒」

。「禮儀之爭」(羅馬教廷禁止

中國教徒祭祖)爆發後,中國

數學家逐漸代替耶穌會教士

(28)

。但是解決了曆法上的問題之後,

當時的數學和科學在中國再沒有

其它明顯的實際用途,因而清代

的數學和科學並沒有出現西方科

學革命那種突破

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工業革命

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江南和英國早期工業化的比較

輕工業

。江南 (人口20百萬[1600] - 36百萬[1850])

- 1600-1850年江南棉紡織業生產擴大一倍多 - 江南從事棉紡織業農戶占總數的2/3以上

- 每年所需要的棉花高達300萬擔

- 絲織業生產規模不過略小於棉紡織業 - 碾米業、釀酒業、榨油業、服裝業及

印刷業等,亦具相當規模

- 19世紀初,江南輕工業的規模已和農業相近

(31)

。英國 (人口5百萬[1600] - 22百萬[1850])

- 在都鐸王朝的保護主義措施幫助下,

羊毛紡織業自15世紀開始高速度增長,

在工業革命爆發之前,羊毛紡織業是英 國的最大產業部門

- 從事羊毛紡織業的農戶不及總數的一半 - 工業革命在18世紀中期爆發後,依賴進 口棉花的棉紡織業迅速發展,其淨產值 在19世紀初已超過羊毛紡織業,成爲英 國最重要的產業部門

(32)

- 此外,英國還有一些規模較小的絲織業 和麻紡織業、啤酒釀造業、肥皂和爉燭 製造業、皮革和玻璃工業等輕工業

- 總體來説,英國輕工業的規模不及江南

- 英國棉紡織業使用的棉花在19世紀初達

90萬擔,但仍然不及江南的1/3

(33)

重工業

。江南

- 工具製造業主要是生産傳統木製的簡單手工 具,很少生産較大的機械,工匠數目很少 - 建築材料工業沒有顯著發展

- 除了一些小規模的採煤業外,江南 基本上沒有煤鐵業

- 造船業有些發展,但江南的海船主要是 沿海航運的沙船,最大的不過375噸,

其數目從明嘉慶年間的1000艘增至清 道光年間的3000艘,總噸位從明朝後期 的5萬噸增至清朝中葉的38萬噸

(34)

。英國

- 鐵的年產量從1611年的12000噸增至 1760年的30000噸

- 鉛、錫和銅等採冶業也不斷發展

- 煤的總產量從16世紀中的21萬噸快速增長 到18世紀中的470萬噸,在兩個世紀內增 加了23倍

(35)

- 在都鐸王朝的「進口替代政策」扶持下,

工具製造業自15世紀開始進展神速,擺脫 了對荷蘭的倚賴,鐵器製造業在16-17世紀 萌芽,鐵匠數目大增,新的工具、零件和 機械不斷出現,到18世紀又發明蒸汽機及 多類新型紡紗機,標誌著機器製造業的逐 步建立

- 建築材料工業亦呈現重大變化,木材逐 漸被磚瓦取代成爲主要建材,石灰產量 同時也大幅增加

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- 英國的造船業,在16世紀時還不如江南,

但其後便高速發展,到了1760年,英國商 船總數已超過7000艘,两个世纪内增加了 几近100倍,總噸位在1792年達到154萬噸,

在一個世紀内增加了接近5倍, 遠遠高於 同期江南沙船的總噸位。1740年,英國東 印度公司駛往中國的船隊之標準船 噸位已 接近500噸,超過最大的沙船的噸位

- 很明顯,英國重工業的規模比江南大很多,

重工業的發展速度也比江南快很多;

而重工業的發展,乃是爆發工業革命的

先決條件

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江南早期工業‘重輕輕重’的原因

。中國雖然擁有豐富煤礦,但大部分 在北方,江南本身的煤炭資源非常 貧乏,附近省份的產煤量也不大,

除去本地之用以外,可輸往江南的 煤炭極有限,而且價錢昂貴

- 據估計,江南若要建立一個與1720 年英國規模相若的製鐵業,需要15 萬噸煤以上,其價錢超過1000萬兩 白銀,即使附近省份能出產這樣多 的煤,江南亦無能力購買

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21世紀的中國煤田

Source: http://www.mapsofworld.com/business/industries/coal-energy/china-coal-deposits.html

(39)

。江南及鄰近地區的薪炭和木材資源 也不豐富,除去其它用途外,可供 工業使用的薪炭和木材不會很多

。燃料和木材的缺乏對工具和機械製 造業、建築材料業、冶鐵業和造船 業等重工業的發展帶來嚴重負面

影響

(40)

。另一方面,江南擁有豐富的人力資 源,勞動人口質素相當高,工藝技 術人才輩出

。輕工業對勞動力的依賴相當高,對 能源的需要卻相對較小,因此勞動 力充足、能源缺乏的江南很自然地 便偏重輕工業的發展,着重技巧而 不着重機器

。輕工業原料方面: 棉花和蠶絲基本

上能夠自給自足,其它原料像稻穀

和大豆等,則可依賴進口

(41)

。英國的情形和江南不同,英國早期工 業發達的地區鄰近豐富的煤礦和鐵礦

。作為一個島國,英國依靠海路運輸既 便宜又方便,因此英國同時也能夠從 瑞典等國家進口鐵和從波羅的海一帶 輸入木材

。英國有湍急的河水,有利於發展水力 機械

英國的地利

。這些地利條件成爲英國能夠迅速發展

重工業的大前提

(42)

Source: Wikipedia

19世紀的英國煤田

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其它西方國家的例子

荷 蘭: 市場經濟發達,但缺乏能源,

選擇發展金融服務業的

‘最小阻力路徑’

比利時: 擁有煤田,歐洲第二個出現 工業革命的國家

美 國: 煤鐵礦和木材資源同樣豐富,

但開始時木材比開採煤鐵礦

便宜,因此雖然擁有先進技術

知識,但工業化速度較緩慢

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「李約瑟之謎」的其它答案:

。科舉制度

- 時務對策,徐光啟,李之藻

- 西方上層社會、知識份子和學術界 同樣普偏輕視機械技術和工程學

。宗教文化因素

- 科舉考試成功率非常低

- 羅馬天主教和基督新教對科學發展 的障礙: 太陽中心論,進化論…

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。政治審查

- 清朝的文字獄和英國審查科學結社 的《煽動性聚會律法》

。發明專利

- 具爭議,也可以阻礙科技的發展

。官方壟斷科技

- 19世紀的法國和前蘇聯的例子

。信貸和資本市場

- 倫敦發達的信貸和資本市場所籌集的 資金絕少投資在新科技上

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References

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