三、科学知识是工业革命的基础

　　英国产业革命前，人类历史发展依靠的主要是经验或经验性要素的积累。但是之后的世界历史却走上了一条性质与之完全不同的发展道路，即理论知识在整个人类文明的发展中占据着越来越重要甚至是主宰的作用。

　　近代以来发达国家之所以强盛主要是如下两个原因：

　　（1）古希腊时期以几何学、逻辑学为基础而形成的各种科学知识理论体系；

　　（2）文艺复兴后以寻求因果关系为目的的可控的精确实验。

　　显然，前者是后者的理论知识基础，后者是前者的技术落实。知识理论经过实验技术的落实后就形成了工业产品。由此可见，工业革命是以相关的知识理论体系及其可控的实验技术为其基础的。如果没有上述的两个要素，工业革命是根本不可能出现的。

　　我们在此需要指出的是，这里所说的理论知识不是与经验毫无关系的，而是对经验的提升或总结所形成的。我们用英国工业革命以来的工业文明发展为例来说明相关知识理论体系的重要性。

　　可以说，自英国工业革命以来，人类迄今已发生多次产业革命：

　　第一次发生在18世纪末到19世纪中叶，以新的纺织机械等技术为特征；

　　第二次发生在19世纪中叶到19世纪末，以蒸汽机、转炉炼钢和铁路为特征；

　　第三次始于19世纪末，以电力、化学工业和内燃机为特征。

　　工业革命

　　20世纪50年代以后，由于微电子技术、生物工程、宇航工程、海洋工业及新材料、新能源的迅速发展，被称为是又一次新的产业革命。

　　20世纪80年代以来，由于电脑、通信技术、芯片技术等的飞速发展又引发了一场产业革命。

　　上述的产业革命都是以相关的科学知识理论体系为其基础的。没有相关的科学知识理论体系，是完全不可能出现这些产业革命的。

　　一部科学发展进步的历史清楚地告诉我们，埃及的亚历山大利亚的数学家希洛就曾经制作了一台用蒸汽推动小球旋转的机器。显然，希洛制作这台蒸汽机相关的经验不可缺少，但是主要的依据却是他自己的蒸汽机气体学理论。他曾著有《希洛气体学》一书，记载了最早的蒸汽机的制作原理。后来意大利的达·芬奇、法国技师科斯等也曾紧跟其后，不断地研制蒸汽机。上述对蒸汽机研制的历史过程为英国的瓦特的研究奠定了基础。

　　瓦特出生于机械工匠的家庭，父亲就是仪器修理工。瓦特后来在苏格兰的格拉斯哥大学当教学仪器的修理工。正是在这所大学里，瓦特结识了几位著名的物理学教授，如科学家布莱克和罗比森等。为了进一步改善蒸汽机，瓦特还阅读了许多相关的科技发明的书籍，学习了牛顿的力学理论。当然他也经常抽时间去听布莱克教授的讲课。正是“布莱克的‘比热’和‘燃烧’的理论启发了他，使他认识到小蒸汽机单位容积比大蒸汽机要大，在冷凝后再重新加热气缸所消耗的热量比例就大。同时布莱克的科学理论使瓦特懂得，在液体和气体之间发生物态变化时，温度不变但要大量吸热或放热，温度和热量是两个不同的科学概念。”【龙福元：《产业革命》，吉林大学出版社，2008年，第二章，第二节“科技发展与蒸汽机”。此处所述蒸汽机的材料均引自第二节“科技发展与蒸汽机”。】可见，瓦特对蒸汽机的改进有着极其丰富的相关经验，但在此我们不得不指出的是，瓦特对蒸汽机改进的成功主要是有着相关的科学理论的研究和指导。所以结论就是：“蒸汽机的研制，实际上是从真空和大气压等科学理论研究入手的。真空和大气压强等理论导致了大汽机的发明，大汽机的改进和发展就成为名副其实的蒸汽机。”【龙福元：《产业革命》，第二章，第二节“科技发展与蒸汽机”。】

　　稍微需要我们注意的是，20世纪最重要的科技成果之一毫无疑问是电子计算技术。众所周知，电子计算技术首先必须以数学为基础，因为人们的生活、生产和交换活动中有着大量的计算活动，随着计算活动的量越来越大、越来越复杂，这就历史地催生了电子计算技术的出现。1623年，德国数学家什卡尔特最早提出了制造机械计算机的想法。第一台机械计算机是1642年法国数学家巴斯卡发明的。

　　德国哲学家、数学家莱布尼茨对计算机的发明也做出了杰出的贡献。

　　他首先提出了直接进行机械乘法的设计思想，并于1671年制造了一台可以进行加、减、乘、除四则运算的计算机。其次，是他最早给出了二进制运算法则。他关于二进位制的数学演算模式完成于1679年。

　　在莱布尼茨思想的基础上，“1854年，英国数学家布尔发表了他的重要著作《思维规律研究》，成功地将形式逻辑归结为一种代数演算，即今天的布尔代数。在这种代数中，变量只取0和1两个值，它特别适用于只具有开断与接通两种状态的电路系统。如果电子计算机采用二进制用逻辑线路处理逻辑代数运算就非常方便。所以布尔代数为把电子元件及其线路应用到计算机中提供了重要的理论基础。”【潘永祥：《自然科学发展简史》，北京：北京大学出版社，1984年，第543页。此文关于电子计算技术的资料也主要采自该书的第28章“电子计算机科学技术的兴起”。】美籍匈牙利科学家冯·诺依曼等人成功地将二进制系统地运用到电子计算机上。我们之所以要叙述电子计算技术的历史是为了清楚地表明，电子计算技术的出现是有知识理论体系作为基础的。如果没有这样的知识理论为基础，没有以此理论知识为基础的科学实验，我们根本不可能想象电子计算技术及其产品的出现。

　　众所周知，电子计算机的出现和广泛运用已经极大地改变了现代人类的生活方式及其性质，已被广泛地运用于工业、农业、服务业之中。商业运作模式也因此发生了根本性的变化，网络销售已经完全颠覆了实体商业经营的模式。各大城市原来繁华的高层商业大厦关门的不少。我年轻时经常去的上海南京路、淮海路等繁华的商业街现在显得冷冷清清，游人极少。因为现代人类早已进入以电子计算技术为基础的数字化时代。

　　由上可见，正是相关的知识理论为近现代以来的工业革命奠定了基础，极大程度地改变了现代人类的生活模式。可以这样说，如果没有相关的知识理论为指导，对现代社会中起着巨大作用的工业革命不可能出现，人类的生活模式也只能延续农业社会的传统。

　　四、知识理论为发达国家奠基

　　知识理论不只是引领着工业革命的进程，也为社会的发展起着重要的推动作用。如果社会科学与人文科学不只是口号或标语式的表达，那么就得上升提炼成为知识理论体系。文明发展的历史清楚地告诉我们，正是在17和18世纪，西方学者们对于法治和民主政治理论的研究，才逐渐地形成了系统化的知识理论体系。他们充分讨论了人性、人的自然权利、自然法、财产权等重大的社会问题；他们也深入而系统地讨论了如何通过契约建立政府、政府如何管理等重大的理论问题。斯宾诺莎、笛卡儿、培根、霍布斯、洛克、卢梭等就上述的问题进行了系统深入的讨论和详细充分的论证，并分别就这些问题形成了自己的知识理论体系，对当时及以后的世界历史产生了巨大的影响。如英国哲学家洛克的政治哲学理论就产生过很大的影响，尤其是他的《政府论》对美国的建国历程起着奠基性的作用。美国独立宣言和美国宪法的撰写者都很精通洛克的相关著述。宣言与宪法的某些段落和篇章就是取自于洛克的《政府论》。

　　其实早在美国建国之前的经典文献《“五月花号”盟约》中就这样写道：“以上帝的名义，阿门。吾等，敬畏的陛下詹姆士王的忠实臣民们……谨在上帝的面前，彼此庄严地订立本盟约，结成公民团体，即政府，以便更好地建立秩序，维护和平……并随时按照最适宜于殖民地普遍福利之观点，制定正义平等之法律、条例、法令、宪法，并选派官吏实施之。对此，吾等誓当信守不渝。”【转引自考文：《美国宪法的“高级法”背景》，强世功译，北京：三联书店，1996年，第65－66页。】这段在历史上曾经被反复引用的经典名言，其思想基础正是来自洛克的社会契约论。

　　洛克认为，政府是在拥有自然权利的个人之间通过签订社会契约的基础之上建立起来的。根据洛克的看法，自然状态下的个人完全无法使他们个人的天赋权利获得普遍的尊重和保护。他们无法凭借自己个人的努力来保护自己应有的东西，即自己的生命安全、财产安全。正是基于这样的认识，人们也就普遍同意将自己的部分权利转让出去，赞同建立政府，以保障自己的生命安全、财产安全等。由此可见，政府完全是凭借人民转让的权利，通过相互之间订立的契约而建立的。但是需要我们注意的是，契约具有相互的制约性。人务必要通情达理，因为只有理性的人才能成为政治上的自由人。自由不是一种随心所欲的无政府状态，自由是无须他人强迫的行动。只有理性、负责任的人才能让自己真正的履行契约。同样，契约也对政府施加有一定的条件和义务。倘若政府毁弃契约，倘若政府威胁天赋人权（这本是政府要保护的唯一对象），倘若政府未经本人同意就夺取个人的财产或威胁人身安全，那么人民大众就有权重新考虑他们为创立这一政府所做的一切，最后甚至可以揭竿而起，政府契约：保障人民的生命财产安全反对这一政府，建立新的政府。【帕尔默等著：《启蒙到大革命》，世界图书出版公司，第36页。】

　　洛克的上述思想后来又不断地出现在美国的《独立宣言》等其他的建国文献之中。正是基于上述的认识，所以不少历史学家、政治学家们指出，在宪政国家的形成过程中，美国被看成是唯一按照社会契约论原则建立起来的国家。【强世功：《自然权利与领土主权》，《现代政治与道德》，上海：三联书店，2006年1月，第95页。】有的历史学家甚至断言，美国政府就是奠基于洛克的《政府论》，也不是没有道理的。美国建国的这一历程清楚地表明了这样一个历史事实，即比较合理而有效的政府体制必须建立在经过充分而合理论证的相关的知识理论体系的基础之上。美国建国的历史远不到三百年，但美国却早已进入了发达国家的行列，在教育、科学技术、军事、艺术、经济等领域的创新遥遥领先。应该说，任何政府体制都有自己的局限，世界上根本不存在什么完美无缺的政体。但是一个合乎理性的国家或政府绝对不可能建立在经验或想象之上，任由感觉经验或短时间的情绪来制定国策、推举领导人。合理的政府机构及其运作必须建立在系统而周密的理性思考的相关知识理论体系之上，才能持久，才能有效运作，才能得到人民大众真正的拥护。

　　延续几千年的传统农业社会中，人类行为模式或结构基本是以感性经验为基础的。一般而言，人们是通过观察并模仿前人的行为模式而形成自己的行为模式。这样的行为模式是极其简单的，缺乏系统性的结构。进入现代社会之后，农业社会流传下来的这种行为模式逐渐被淘汰了。现代人类的行为模式或结构必须要以相应的知识理论体系为指导。此处所谓的知识理论当然指的是经过周密思考和系统论证而形成的关于自然、社会、人文等领域的理论知识体系。

　　关于中国古代究竟有无科学是一个颇有争议的大问题，中外学界对此有过截然不同的看法，曾经有过较多的讨论。英国学者李约瑟就曾组织不少学者撰写了七卷本的《中国科学技术史》。此书的一个基本观点是，中国古代的科学技术从公元前1世纪到15世纪就领先世界其他国家，此书出版后在世界汉学界引起了轰动。但国外很多科学技术研究人员非常不同意李约瑟的观点。李约瑟本人也感到很大的困惑，既然中国的科学技术在世界上领先那么长的时间，为什么在15世纪后就突然不行，且远远落后于西方了呢？也正是出于上述类似的困惑，1953年3月初，美国科学史家斯威策曾写信给当时世界上最为著名的科学家爱因斯坦，询问他对这一重要问题的看法。爱因斯坦在给他的回信中是这样说的：“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的，那就是，希腊哲学家发明的形式逻辑体系（欧几里得几何学中），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）。”【《爱因斯坦文集》中文版，北京：商务印书馆，1976年，第一卷，第574页。】正是基于如此的看法，他认为中国古代似乎没有他所谓科学应该具有的上述两个要素。他没有明确说中国古代没有科学，只是委婉地指出中国似乎没有西方所谓的科学的上述的两个要素。他所谓的形式逻辑体系，其含义是说以逻辑理论方法为基础建立起来的各种知识理论体系。知识理论就是现在所谓的科学（science），而他所说的实验技术（technology）形成于意大利文艺复兴时期。实验技术必须以相关的知识理论为基础或依托。正是由于知识理论与实验技术的结合才形成了18世纪后的多次工业革命或技术革命。在此我们必须注意的则是，多次工业革命相关的知识理论体系与实验技术的结合跨越了漫长的时间峡谷。如爱因斯坦所说，古希腊抽象的逻辑理论体系与意大利人的实验技术之间就相隔了近两千年。