前言：
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自1583年利玛窦等耶稣会士进入中国内地，到鸦片战争前夕（1840）的250多年间，随着天主教和近代科学技术传入中国，中西文化经历了一次史无前例的碰撞。一方面，中国人惊异于西方的“奇器淫巧”，正如利玛窦所记录的：“很多人被我们寓所中的大小钟表所吸引，有些人则惊叹精美的油画和印刷品，还有的人对各式各样的天文仪器和世界地图以及从欧洲带来的各种手工艺品着迷。我们的书籍也令他们惊讶不已……他们看过这些东西，又听神父们介绍了西方的科学，这要比他们的科学精深得多。从此，他们渐渐改变了对我们西方、对我们的读书人以及对这些与他们大不相同的西方人的看法。”[1]另一方面，在西方人面前打开了一个神秘富裕的东方新世界，亦如利玛窦所报告的：“这片幅员辽阔的土地，不仅像我们欧洲那样由东到西，而且由南到北也是一样，都物产丰富，没有国家能与之相匹敌……只要是生活所需，这里应有尽有，且极为丰富，无论是吃的、穿的，还是耕地和奢侈品。也可以说，只要欧洲有的，这里全有。”[2]但是，也正如本书所详述的，17世纪一度出现的移植和会通局面，历经康乾盛世的专制思想回潮，不仅禁绝天主教，而且用“西学东源”说消解了西学东渐的第一波。到了19世纪初期，与经过科学革命、工业革命，逐步进入现代社会的西方国家相比，中西科技的差距已然悬殊。
注释
[1]利玛窦.耶稣会与天主教进入中国史.文铮，译.梅欧金，校.北京：商务印书馆，2014：135-136.
[2]同①9.
一、19世纪初西方的变革态势
始于17世纪的科学革命，经过18世纪突飞猛进的发展，到19世纪上半叶时不仅在已有的科学领域引发了深刻的变化，并迅速扩展至许多新的领域，而且科学从主要是个人的兴趣爱好，逐渐发展成为一种社会职业和集体事业。同样，发轫于18世纪下半叶的技术革命此时也已率先在英国完成，为英国继西班牙之后成为“日不落帝国”奠定了强有力的生产力基础；伴随着科学革命和技术革命，思想、政治和经济领域也发生了深刻的变革。
1.科学革命和思想革命
科学革命中的“革命”“意味着持续性的打破，与过去割断联系的新秩序的建立，它是一条明显的裂缝，一边是旧的、熟悉的东西，另一边是新的、生疏的东西”[1]，是新“范式”取代旧“范式”的过程。科学革命使人们的世界观发生了根本的转变，它比农业革命带来的影响更为深远，因为借助科学方法，科学本身具有很强的“再生能力”，可以创造更多未知的可能。
17—18世纪的一系列科学家，如牛顿在物理学和数学、波义耳在化学、维萨里和哈维在生理学等科学领域做出了卓越的贡献，开创了近代科学的历史进程。从18世纪到19世纪初，科学家对自然的研究不断深入，从而在物理学、天文学、化学、生物学等领域有了新的科学发现，促进了古典科学的全面发展。在经典物理学领域，以牛顿力学为代表的经典力学等到了新的进展，发展出了拉格朗日（Joseph Lagrange）力学（1788）和哈密顿（William Rowan Hamilton）力学（1833）。同时，物理学也开辟了新的研究领域，如热力学和电学。法国物理学家卡诺（Nicolas Léonard Sadi Carnot）在《论火的动力》（1824）中提出了卡诺热机和卡诺循环概念及“卡诺定理”，开辟了热力学这一新领域，从而成为现代科学的一部分。法国物理学家库伦（Charles Augustin de Coulomb）于1785年发现的“库伦定律”使电学研究进入了定量阶段；德国物理学家欧姆（Georg Simon Ohm）在《直流电路的数学研究》（1827）中明确了电路分析中电压、电流和电阻之间的关系，创立了“欧姆定律”；英国物理学家法拉第（Michael Faraday）在丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特（Hans Christian Oersted）所发现的电磁（1821）的基础之上发现了电磁感应效应（1831）。从此，电学成为物理学的一个重要分支。
这一时期，天文学领域的发展主要体现在两个方面：一方面，在牛顿力学的基础上，用分析的方法研究太阳系的运行规律；另一方面，也发现了一些新的天文现象和天体。前者以法国天文学家和数学家拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace）为代表，他不仅在《宇宙体系论》（1796）中提出了宇宙演化的“星云假说”，而且在《天体力学》（1799—1825）中系统总结了自牛顿以来的“天体力学”，论证了太阳系的稳定性，从而成为经典天体力学的代表性著作。后者如英国天文学家赫舍尔（William Herschel），他利用自制的望远镜在1781年发现了天王星。
这一时期，化学领域有了突破性的进展，以拉瓦锡为代表的化学家们完成了化学领域的革命。这一革命首先得益于发现了新的气体，如英国物理学家和化学家卡文迪许（Henry Cavendish）于1766年发现了氢气，瑞典化学家舍勒（Carl Wilhelm Scheele）和英国化学家普利斯特利（Joseph Priestley）在1771—1774年先后发现了氧气。科学领域的革命仅有科学事实的发现是不够的，必须要有观念和思维范式的彻底转变。在化学领域，这一转变是由法国化学家拉瓦锡完成的。他在《化学命名法》（1787）和《化学纲要》（1789）中对实验室里越来越多的化学现象进行了系统的命名和理论化，详尽地论述了氧化学说，阐释了化学反应过程中的“物质守恒定律”，从而开启了近代化学领域的新纪元。
此时，生物学领域以布丰和拉马克为代表，已经逐渐发展出了“进化论”思想。法国博物学家布丰（Georges-Louis Leclerc de Buffon）在其历时50年写出的《自然史》中表达了他的进化论思想。他认为自然界的所有事物基本上都是连续分布的，并不存在明显的间断性。法国博物学家拉马克是进化论的伟大先驱，他在《动物学哲学》（1809）中系统地阐述了他的进化论思想，提出了“用进废退”与“获得性遗传”两个法则，并认为这既是生物产生变异的原因，又是适应环境的过程。这一进化思想为达尔文在《物种起源》（1859）中系统地提出生物进化论提供了思想基础。
近现代科学的发展，不仅使人们用“理性”为自然立法，从而深刻改变了人们对自然的看法，而且启蒙着人们，影响着人们以“理性”为宗教、政治和社会立法，从而掀起了思想领域中的一场启蒙运动。
自然观方面，正如牛顿在《自然哲学的数学原理》中所期待的那样：“我期望其余的自然现象能由力学的原理用同类的论证导出。”[2]“牛顿力学”的成功，使人们认为可以从力学原理中获得对自然界各种现象的理解，所有涉及的物理学问题都能归结为不变的引力和斥力，以至于诸如赫姆霍兹（Hermann von Helmholtz）这样的物理学家都认为“整个自然科学的最终目的——溶解在力学之中”[3]。这种认识被恩格斯归纳为对“机械运动的狂热”。这种科学观便是哲学中所说的机械自然观。总体来说，它大致可以概括为四个方面：第一，人与自然相分离。自然开始成了人类“拷问”的对象。第二，自然界的数学设计。认为科学的任务不是寻求最终的目的论解释，而是对运动做出数学的描述；机械模型可以说明包括人在内的一切自然物。第三，物理世界的还原论说明。物质世界可以还原为完全同一的微粒，不是由质料和形式所构成的。第四，自然界与机器的类比。自然界不再是一个有机体，而是一架机器，它既没有理智也没有生命，更不能自我运动。机械自然观随着牛顿力学的建立而最终确立。[4]虽有哲学家尝试超越机械自然观，如康德[5]，但机械自然观在18世纪到19世纪上半叶的统治地位从未动摇。
按照康德的说法，“启蒙运动就是人类脱离自己所加之于自己的不成熟状态。不成熟状态就是不经别人的引导，就对运用自己的理智无能为力”[6]。启蒙运动高扬理性的旗帜，把理性从哲学的思辨领域扩展至宗教、政治、社会等领域，试图用理性批判、裁决和重构一切。总体来说，在宗教领域，反对教会权威，用人的理性代替神的意志。在康德看来，宗教领域的不成熟状态是“一切之中最有害的而又是最可耻的一种”[7]。在政治领域，要消灭封建专制主义和各种不平等，建立新体制，实现人的权利、自由和平等。在知识领域，认为科学知识是真实和有用的，倡导科学研究和科学教育。正如恩格斯所言，“他们不承认任何外界的权威，不管这种权威是什么样的。宗教、自然观、社会、国家制度，一切都受到了最无情的批判；一切都必须在理性的法庭面前为自己的存在作辩护或者放弃存在的权利”[8]。
注释
[1]I.伯纳德·科恩.科学革命史——对科学中发生革命的历史思考.杨爱华，等译.北京：军事科学出版社，1992：5.
[2]牛顿.自然哲学的数学原理.赵振江，译.北京：商务印书馆，2006：“作者的序言”.
[3]佛里德里希·赫尔·内克.原子时代的先驱者.徐新民，译.北京：科学技术文献出版社，1981：8.
[4]吴国盛.科学的历程.第二版.北京：北京大学出版社，2002：239-240；罗宾·柯林武德.自然的观念.吴国盛，柯映红，译.北京：华夏出版社，1999；艾伦·G.狄博斯.文艺复兴时期的人与自然.周雁翎，译.上海：复旦大学出版社，2000.
[5]邓晓芒.论康德对机械论自然观的超越.华中科技大学学报，2017（1）：1-7.
[6]康德.历史理性批判文集.何兆武，译.北京：商务印书馆，1996：22.
[7]同④30.
[8]马克思恩格斯选集：第3卷.3版.北京：人民出版社，2012：391.
2.技术革新和工业革命
工业革命，或者说产业革命，起始于18世纪60年代，于19世纪30年代率先在英国完成，并逐渐扩散至欧洲大陆国家和北美地区。工业革命的范围很广，内容很丰富，可大致归纳为以下三点：第一，以机器——快速、规则、准确而且不知疲倦——代替人的技能和努力；第二，用没有生命力的动力资源代替有生命力的动力资源，特别是引进了能够将热转化为功的发动机，从而为人类开辟了一个全新的并且几乎是无限的能源供应渠道；第三，大量使用新的并且更加丰富的原材料，特别是用矿物资源替代了植物或者动物资源。[1]工业革命，像新石器时代的农业革命那样，改变了历史的发展方向，使人类从农业文明进入了工业文明。建立在技术革新基础之上的工业革命，包括纺织机械技术、蒸汽动力技术、冶金采（煤）矿技术、交通运输技术和航海技术等方面。
英国的工业革命首先在其传统手工业——纺织业领域获得了突破。1733年，曾多次改善纺织技术的英国人约翰·凯（John Kay）发明了飞梭并申请了专利。这种安装在滑槽里带有小轮的梭子能在装有弹簧的滑槽两端快速地穿梭往复，这样就大大地提高了纺纱的效率，因而只需一个织工就能快速地织出宽阔的布。1765年，既是纺织工又是木工的英国人詹姆斯·哈格里夫斯（James Hargreaves）发明了一种可以用一个纺轮带动8根竖直纱锭的新纺纱机，后来扩展成80根。他以女儿的名字称这种纺纱机为“珍妮纺纱机”（Spinning Jenny）。1799年，塞缪尔·克朗普顿（Samuel Crompton）将阿克赖特的水力纺纱机与哈格里夫斯的“珍妮纺纱机”结合起来，发明了一种新型的走锭纺纱机。这种混合的纺纱机被称为“骡机”（Spinning Mule），经过改进后，可以装400根纱锭，极大地提高了纺纱业生产力低下的局面。
蒸汽机是工业革命最具有代表性的、影响最为深远的发明。蒸汽作为动力虽然早已有之，然而作为工厂工作的动力来源，却是从17世纪末开始的。在1698年，托马斯·塞维利（Thomas Savery）曾发明了一种用于矿井抽水的蒸汽机，然而由于蒸汽压限制，却不能将水提很高。第一个在商业中获得成功的蒸汽机是英国工程师纽可门（Thomas Newcomen）在1712年发明的“纽可门蒸汽机”。然而，这种蒸汽机只能用于矿山抽水，不能满足更广泛的需要。于是，改造“纽可门蒸汽机”，使之满足工厂生产需要的使命就落在了戴维·瓦特（James von Breda Watt）身上。瓦特具有很强的动手能力，从1763年开始一直在研究如何提高“纽可门蒸汽机”的效率，终于在1765年想出了在气缸之后再加一个冷凝器的主意。这种想法表明瓦特的改进工作取得了关键性的进展。1781年，瓦特的雇员威廉·默多克（William Murdoch）发明了一种称为“太阳与行星”的曲柄齿轮传动系统，并以瓦特的名义成功申请了专利。1782年，他进一步设计出了双向汽缸，使热效率增加了一倍。1794年，瓦特与其合作者博尔顿（Matthew Boulton）合作组建了专门制造蒸汽机的公司，使蒸汽机得以普及开来。瓦特对蒸汽机的改进，改变了资本主义社会的生产方式，进而影响了整个世界的面貌和格局。
在冶炼方面，1709年，阿布拉罕·达比一世（Abraham Darby I）发明了焦炭炼钢法，其子达比二世（Abraham Darby II）将之用于工业生产中，以替代煤来炼钢。1740年，钟表匠本杰明·亨茨曼（Benjamin Huntsman）发明了坩埚炼钢技术，这种方法使欧洲第一次炼得了液态钢水。此项发明的关键是制造出一种可耐1600℃高温的耐火材料，以制作坩埚。从此，各种优质钢，例如工具钢均采用坩埚法冶炼。1760年，工程师斯密顿发明了用水驱动的鼓风机，从而提高了炼铁的效率。1784年，工程师亨利·科特（Henry Cort）发明了搅拌法。他使用搅炼炉在铁熔化后将其搅拌成团，冷却后锻压成熟铁。这种方法进一步提高了炼铁的效率。1786年以后，蒸汽机的制造带来了冶铁业的繁荣，英国对法战争的军火需要扩大了冶铁业。此后，工业革命开始进入以冶铁和机器制造为主的阶段 。1824年议会取消部分机器的出口禁令后，更刺激了机器生产。1828年，J.B.尼尔森发明用鼓风炉把热空气吹进熔铁炉的新法，完成冶铁技术的改革。冶炼技术和采矿技术的进步，大幅提高了钢铁的产能，钢铁产量从1770年的5万吨增长到1800年的13万吨，进而增长到1861年的380万吨。[2]从此，人类不仅进入了蒸汽时代，而且迈进了钢铁时代。
纺织技术、蒸汽机技术、采矿和冶铁技术的巨大进步，在客观上要求提高运输能力和发明新的运输工具。开凿运河是一条途径，1830年，英国的运河里程达到了2500英里。此外，发明一种新的运输工具，也成为当时的重要需求。1807年，美国工程师罗伯特·富尔顿（Robert Fulton）发明了以蒸汽机作为动力的“克莱蒙特号”（Clermont）蒸汽船，并在美国哈德逊河上试航，获得成功。蒸汽船从此正式进入商用，成为人们一种基本的出行工具。英国工程师理查·特里维西克（Richard Trevithick）曾在1804年制造了第一辆蒸汽火车，但在商业上并不成功。第一辆在商业上获得成功的是乔治·史蒂芬生（George Stephenson）在1829年制造的“火箭号”（Rocket）蒸汽火车。
注释
[1]哈巴库克，波斯坦.剑桥欧洲经济史：第六卷.王春法，等译.北京：经济科学出版社，2002：259.
[2]斯塔夫里阿诺斯.全球通史：从史前史到21世纪.董书慧，王昶，徐正源，译.第7版.北京：北京大学出版社，2005：491.
3.殖民扩张和社会转型
科学技术的迅猛发展，启蒙运动对欧洲国民智慧的开启，促使西方社会转型。机器大生产在经济上催生了工业资本主义，殖民扩张带来了现代化和全球化；政治上资产阶级推翻了封建专制主义，但资本主义的基本矛盾又激发起波澜壮阔的工人运动。
近代历史意义上的殖民扩张始于地理大发现。大致从1500年开始，大西洋沿岸商业资本主义较为发达的葡萄牙、西班牙、荷兰、英国、法国等国，为获取财富，占领土地，接踵进行海外殖民扩张。用英国殖民地时期政治家莱佛士（Sir Thomas Stamford Bingley Raffles）的话来说，这个时期展示出的是“一幅背信弃义、贿赂、残杀和卑鄙行为的绝妙图画”[1]。马克思曾对这一时期的殖民扩张概括道：“美洲金银产地的发现，土著居民的被剿灭、被奴役和被埋葬于矿井，对东印度开始进行的征服和掠夺，非洲变成商业性地猎获黑人的场所：这一切标志着资本主义生产时代的曙光。”[2]这个时代的殖民扩张虽也采用贸易手段，但最主要的特征无疑是以暴力为基础的赤裸裸的掠夺。
在率先进行并完成工业革命的英国，大机器生产极大地提高了劳动生产率，商品也源源不断地产出。充分利用这种经济上的优势，英国不仅打败了法国、荷兰等竞争对手，确立了自己的海上霸权和商业霸权，而且以廉价商品为重炮，尝试打开一些古老帝国如印度和中国的大门。成立于1600年的英国东印度公司（British East India Company），起初仅有商业贸易功能，到后来，尤其在工业革命时，逐渐发展成为集经济、政治、军事为一体的英国侵略和殖民印度的大本营。随着越来越多的传教士来到中国，欧洲人在了解中国历史、艺术、哲学、政治、风俗习惯和地质地貌等情况以后，对中国文化的钦佩在18世纪末逐渐消退，取而代之的是对中国自然资源和市场的兴趣。[3]1793年，英国政府为打开中国国门，以为乾隆帝祝寿的名义，派马嘎尔尼等人来到北京。或许由于马嘎尔尼拒绝叩头这种宫廷礼仪的原因，该使团最终没有完成使命。马嘎尔尼使团出访中国，表明当时世界上最为先进的工业资本主义国家对守旧的中国这一巨大市场的虎视眈眈之心，“中国拒绝对世界开放，而英国人则不管别人愿意与否想让世界对所有的交流开放”[4]。这一次对话的失败，激发英国在半个世纪以后以鸦片和坚船利炮撞开中国的大门。
对于资本主义的迅速发展，列宁曾评价道：“从手工工场向工厂过渡，标志着技术的根本变革，这一变革推翻了几百年积累起来的工匠手艺，随着这个技术变革而来的必然是：社会生产关系的最剧烈的破坏，各个生产参加者集团之间的彻底分裂，与传统的完全决裂，资本主义一切阴暗面的加剧和扩大，以及资本主义使劳动大量社会化。”[5]随着工业机械化的发展和工厂制度的形成，资本主义进入新的历史阶段，即工业资本主义。
从18世纪下半叶到19世纪初，英国遭受着政治、军事和经济的动荡。英国相继参与了七年战争（1756—1763）、美国独立战争（1775—1783）、拿破仑战争（1803—1815）和英美战争（1812—1815）等，战争促进了国内机器大工业的急剧发展和工厂制度的确立。同时，也促使资产阶级加剧剥削和压迫工人阶级，两者之间的矛盾越来越激化。工人们为保全他们的工作，勇敢斗争，例如1811年爆发了毁坏机器的“卢德运动”（Luddite Movement）。
卢德运动后来虽然失败了，但工人阶级开始觉醒，开始谋划有组织的起义运动。在1830—1831年，里昂有3万多名工人。他们除了被迫出卖自己的劳动力外，一无所有，深受制造商和小作坊主的双重剥削，处境最为艰难。在这种情况下，1831年和1834年，法国里昂工人组织了两次群众性的武装暴动。虽然暴动最终失败了，但它意味着工人阶级开始意识到并利用革命的手段来争取自己的合法权益，揭开了世界工人运动的新篇章。几乎在同一时期，英国爆发了规模宏大的宪章运动（1836—1848），德国爆发了西里西亚纺织工人起义（1844），与里昂工人起义一起，它们被称为欧洲三大工人运动，表明无产阶级开始登上历史舞台。
这一时期，出生于1818年的马克思，已完成博士论文的写作（1841），开始着手深入研究哲学、政治经济学和社会主义，并陆续撰写了《1844年经济学哲学手稿》《共产党宣言》等著作。
注释
[1]莱佛士.爪哇史.转引自：马克思恩格斯全集：第23卷.北京：人民出版社，1972：820.
[2]马克思恩格斯全集：第23卷.北京：人民出版社，1972：819.
[3]1776年到1814年，在巴黎先后出版了由法国耶稣会士布莱提叶（Gabriel Bretier）、法国匈奴突厥史专家德经（Joseph de Guignes）和著名东方学家萨西（Antoine Isaac Sylvestre de Sacy）先后主编的16卷本的《北京传教士关于中国历史、科学、艺术、风俗、习惯等的回忆录》（简称“《中国回忆录》”）（Mémoires Concernant L'histoire Naturelle de L'empire Chinois）。在这套书的第11卷中，几乎仅收录了商人可能会感兴趣的资源。参见：斯塔夫里阿诺斯.全球通史：从史前史到21世纪：下册.董书慧，王昶，徐正源，译.第7版.北京：北京大学出版社，2005：466-467.
[4]阿兰·佩雷菲特.停滞的帝国：两个世界的撞击.王国卿，等译.北京：三联书店，1993：“小引”：20.
[5]列宁全集：第3卷.北京：人民出版社，1984：415.
4.科学教育和科学共同体
在中世纪欧洲，教会大学（或学院）除了教授宗教和神学知识，也会教授自然科学知识，如数学和天文学。1599年，为了规范耶稣会教育，耶稣会官方制定了《培养准则》（Ratio atque Institutio Studiorum Societatis Iesu，通常缩写为Ratio Studiorum）。在《培养准则》中，虽然传统的神学、哲学、希腊文和拉丁语等处于绝对的主导地位，但自然科学由于“可以为神学提供智能的准备和在对宗教真理的完美理解与实践应用方面提供帮助”[1]，因而拥有一定的地位。实际上，在耶稣会的教育过程中，科学知识也都处处得以体现，例如，“数学教授准则”是这样规定的：
这种科学教育主要由教会大学承担的局面一直延续到18世纪。其问题在于，即便开设物理学课程，仍把它当成亚里士多德意义上的科学，强调自然哲学（当时自然科学的统称）是一门理论的科学，而非实践的科学。因此，课堂上的物理学是一门因果性和演绎性的科学，它的目的是构建严格的因果链，用关于自然界的无可怀疑的基本原理，来解释观察到的自然现象。所以，在18世纪初，培根意义上的实验哲学在高等学校仍没有立足之地，学生们很少有机会亲眼见到实验和演示。[3]
从18世纪到19世纪上半叶，欧洲的科学教育经历了从教会大学向世俗大学的转变过程。与此同时，科学共同体在欧洲也经历了从无到有、从英国向欧洲其他国家逐渐扩展的过程。
18世纪中后叶，科学教育的地位才逐渐在教会大学，尤其在世俗大学得到提升，许多学校设立了物理学、化学、医学、实验农学等教席。
19世纪三四十年代，自然科学已经在英国、德国、意大利、法国、俄国等国全面发展；工业革命在英国也已基本完成，英国的科学技术和工业均在国际上处于领先地位。但是，英国古典主义教育模式此时仍然占据着讲台，科学教育与社会发展仍然严重脱节。一些有识之士开始强调科学知识和科学教育的重要性，并对古典教育进行了批评：“英国社会、政治和工业领域的变化是如此之大，几乎应该称之为‘革命’了。但学校和大学却很少跟得上这种新的发展。”[4]后来，英国哲学家斯宾塞（Herbert Spencer）在《什么知识最有价值》（1859）一文中，对科学教育的目的和作用进行了详尽的阐述，他认为：一致的答案就是科学。这是从所有各方面得来的结论。为了直接保全自己或是维护生命和健康，最重要的知识是科学。为了间接自我保全，即我们所谓的维持生计，有最大价值的知识是科学。为了正当地完成父母的职责，正确指导的是科学。为了解释过去和现在的国家生活，使每个公民能合理地调节他的行为所必需的不可缺少的钥匙是科学。同样，为了各种艺术的完美创作和最高欣赏所需要的准备也是科学。而为了智慧、道德、宗教训练的目的，最有效的学习还是科学。”[5]他认为，教育是为生活做准备的，而科学教育则是幸福生活所必需的。随着诸多哲学家和自然科学家对科学教育的推广，在19世纪后半叶，科学教育开始在欧洲和美洲大范围地进入课堂，成为教育必不可少的一部分。
“为增进自然知识”的英国皇家学会（Royal Society）1662年正式宣告成立后，在法国巴黎、德国柏林、俄国圣彼得堡等地相继建立科学院。19世纪初，欧洲的学术共同体已经形成，它们共同促进自然科学在欧洲的发展。19世纪中叶，欧洲各国学术活动各自为政的现象已经不复存在，学术交流的国际壁垒也已经被打破。[6]
注释
[1]The Jesuit Ratio Studiorum of 1599.Washington，D.C.：Conference of Major Superiors of Jesuits，1970：40.
[2]The Jesuit Ratio Studiorum of 1599.Washington，D.C.：Conference of Major Superiors of Jesuits，1970：46.
[3]罗伊·波特.剑桥科学史：第4卷 18世纪的科学.方在庆，译.郑州：大象出版社，2010：45.
[4]Stanley James Curtis，Myrtle E.A.Boultwood.An Introductory History of English Education since 1800.London：University Tutorial Press，1960：131.
[5]赫伯特·斯宾塞.科学教育思想与教育论选读.北京师联教育科学研究所，编译.北京：中国环境科学出版社，2005：144；Herbert Spencer. Education：Intellectural，Moral and Physical. New York：Hurst Company，1920：90.
[6]W.C.丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系.李珩，译.北京：商务印书馆，1997：390-391.
二、中西科技的差距
随着清朝闭关和禁教政策的施行，以及耶稣会在欧洲被取缔，西学东渐逐渐式微。中国科学的近代化之路，因此而停滞了一个多世纪之久。18世纪的西方已经在自然科学的天文学、数学、物理学、生物学等诸多领域全面发展，而此时的中国科学却流行一种以乾嘉汉学（考据学）为代表的古典学术路径。考据学固然方法严谨，成果卓著，但以文本和历史为研究对象，且主观设定“西学东源”的目标。由此，中国的自然科学只好无奈地与近现代科学发展渐行渐远。科学革命君临全球，科学技术不进则退。在此期间，中西科技之间的差距越拉越大了。
1.数学和天文、历法
在数学方面，16、17世纪，包含算术、初等代数、平面几何、立体几何和平面三角等内容的初等数学已经基本确立。从18世纪到19世纪初，由于工业革命的推动和在物理学、天文学领域的应用日益增加，数学得到了更进一步的发展。在初等数学的基础上，又有了级数展开式、变分学、椭圆函数论等新的领域的开拓。例如，在牛顿和莱布尼茨发明的微积分的基础上，瑞士数学家欧拉（Leonhard Euler）对微积分的基础进行多方面的探求，在几何学和代数拓扑学等领域也成就卓著。法国数学家柯西（Augustin Cauchy）定义了一系列的微积分学准则，并在1823年提出弹性体平衡和运动的一般方程理论。此时，在几何学，方程式论、最小二乘法等领域都取得了显著的成就；在19世纪30年代，俄国数学家罗巴切夫斯基（Nikolai Lobachevsky）建立了非欧几何学。
天文学领域，18世纪到19世纪初有了新发展，不仅进一步验证了“日心说”的正确性，而且发现了新的天体，促进了天体物理学的诞生。在牛顿力学的基础上，法国天文学家拉普拉斯出版了《天体力学》（1799—1825）五卷本，这部集各家之大成的巨著，是经典天体力学的代表性作品。其中，他利用数学方法证明了行星的轨道大小只有周期性变化，这就是著名的拉普拉斯定理；他又在《宇宙系统论》（1796）中提出了太阳系起源的“星云假说”，开始科学地探究宇宙的起源。这一假说很好地解释了太阳系的旋转方向问题。此时，借助于望远镜，在天文观测方面取得了重要发现。英国天文学家布拉德雷（James Bradley）不仅观测到了恒星位移现象，表明地球在运动，而且发现了光行差。然而他并未发现可以彻底证明“日心说”的恒星周年视差，后来，1837年德裔俄国天文学家斯特鲁维（Friedrich Georg Wilhelm von Struve）获得这一发现。英国天文学家赫舍尔借助于自己制作的巨大反射式望远镜，于1781年发现了天王星。
明末清初，借助西方传教士的帮助，我国数学家、天文学家一方面积极地翻译或编撰一些西方数学、天文学经典著作，如《几何原本》（1607）、《同文算指》（1613）、《崇祯历书》（1634）、《数理精蕴》（1713—1722）等；另一方面在吸收西方数学和天文学知识的基础上，对数学和天文学进行研究，收获颇丰，如梅文鼎的《历学疑问》《弧三角举要》和王锡阐的《晓庵新法》等。
在康熙朝之后，偶有西学传入或中国学者的研究成果，如德国传教士戴进贤的《历象考成后编》（1742）、道士李明彻的《圜天图说》（1819）、盛百二的《尚书释天》、徐朝俊（徐光启的后人）的《高厚蒙求》（1800）等。
但是，乾嘉时期，中国在数学和天文学领域，没有像西方那样走一种依靠数学抽象思维和观测实验结合的近代科学路径，而是大规模地恢复、整理、校勘古代数学和天文学遗产。《畴人传》《续畴人传》《四库全书》等为其中最为著名者。
《畴人传》是我国第一部天文学家、数学家集体传记。它是由阮元在1797—1799年任浙江巡抚时所发起并主持的，主要由李锐编撰。畴人是指中国古代那些专门负责天文历算之学，且父子世代相传为业的人，即天文学家和数学家。该著作包含了275位清嘉庆以前的数学家和天文学家（附录41位西方科技人物）的生平事迹与著作概要，后多加续编。这是中国第一部有关数学史和天文学史的通史性著作。这部著作不仅追求科学性，而且尤其突出了对“西学东源”说的提倡。[1]《畴人传》出版以后，湮没已久的宋元时代的杨辉、宋世杰等的著作被重新发现，数学家罗士琳又编撰了《续畴人传》（1840）。由戴震参与编撰的《四库全书》收录了58部有关数学和天文学的著作。然而，编者如戴震等“乾嘉汉学”的代表人物，并没有认识到中西数学之间的不同和差距，对于耶稣会士带进来的著作，不是横加删节就是冷言相讥，仿佛在利用“西学东源”说来克服国人数学知识落后于西方而造成的心理失衡。[2]
在历法使用方面，完成于明朝末年的《崇祯历书》在清兵入关之后，被传教士略作整理，改为《西洋新法历书》印行。据此而施行了《时宪历》，以替代由元代郭守敬等科学家创制的《授时历》。此后，在雍正、乾隆年间，戴进贤利用其钦天监监正身份，向中国传入了当时欧洲较新的天文学成就，如开普勒关于行星的椭圆运行规律，并与乾隆时的庄亲王允禄一起修正了《历象考成》，遂编译为《历象考成后编》（1742）。这是对《时宪历》的修订和完善，一直使用至1911年，是为清朝使用的历法（农历）。而当时西方使用的已是公历，中国也于1912年民国成立时采用。通常说的公历，是经意大利医生兼哲学家阿洛伊修斯·里利乌斯（Aloysius Lilius）在儒略历的基础上修改的，在1582年由罗马教宗格里高利十三世颁布并实行的格里历（Calendarium Gregorianum）。与据哥白尼日心说而制定的格里历相比，《时宪历》所据的是较早的第谷体系，其精确性远逊于格里历。
总体来说，自雍正以后中西数学和天文学之间的差距越来越大。受西学东渐中断和“乾嘉汉学”的影响，雍正以后的科学氛围十分保守，近代数学、天文学成果鲜有传入中国者，即便传入，也未能得到研究和普及。演示哥白尼太阳系的仪器，如“七政仪”和“浑天合七政仪”，以及蒋友仁等制作的《坤舆全图》，都曾作为贡品献给乾隆帝，但只是深埋宫中，难与普通人见面。更有甚者，西学成果还常被轻率拒斥，例如钱大昕对蒋友仁的《坤舆全图》进行润色后，以《地球图说》为名出版，阮元却斥其观点“上下易位，动静倒置，则离经畔道不可为训”[3]。
尤为令人纠结的是，西学东渐以来，既没有改变数学的竖行书写方式，更没有吸收西方数学的数字化和符号化，因此极难普及和传播。例如，李善兰与英国传教士伟烈亚力（Alexander Wylie）合作翻译的《代微积拾级》，不采用西方的符号系统，以至于“微分”“积分”等都用汉字另行创造符号，客观上加大了中国数学近代化的难度。[4]
近代科学的发展是与其数学化分不开的，在某种程度上二者相互规定、相互影响，如海德格尔所言：“现代科学的基本特征是数学因素。按上面所说，这并不意味着现代科学是用数学进行工作的，而倒是在某种程度上探讨了，狭义上讲的数学只有根据现代科学才得以发生作用。”[5]二者的融合，形成了近代科学的数学化。[6]而在当时中国，数学和自然科学却没有发生这样的结合，更没有形成科学的数学化，故难有中国科学的近现代化。[7]
注释
[1]阮元，罗士琳，华世芳，等.畴人传合编校注.冯立昇，邓亮，张俊峰，校注.郑州：中州古籍出版社，2012.
[2]艾尔曼.科学在中国：1550—1900.原祖杰，等译.北京：中国人民大学出版社，2016：333；郭书春.中国科学技术史：数学卷.北京：科学出版社，2010：690-691.
[3]阮元，罗士琳，华世芳，等.畴人传合编校注.冯立昇，邓亮，张俊峰，校注.郑州：中州古籍出版社，2012：419.
[4]罗密士.代微积拾级.伟烈亚力，李善兰，译.上海：墨海书馆，1859：序.
[5]海德格尔.海德格尔选集：下.上海：三联书店，1996：856.
[6]胡塞尔.欧洲科学的危机与超越论的现象学.王炳文，译.北京：商务印书馆，2009；陈嘉映.论近代科学的自然化.华东师范大学学报（哲学社会科学版），2005（6）；Maynard Thompson.科学中的数学化.陈以鸿，译.自然杂志，1983（6）；吴国盛.世界的图景化：现代数理实验科学的形而上学基础.科学与社会，2016（1）.
[7]李约瑟.中国科学技术史：第三卷 数学.《中国科学技术史》翻译小组，译.北京：科学出版社，1978：333-383.
2.生物学（博物学）和医学
现代生物学诞生于19世纪初。在此之前，包括植物学和动物学等在内的生物学研究主要是在博物学这一范畴之下开展的。1800年，“生物学”这个词出现于一份不起眼的德国医学文献的一个注释中。两年后，德国博物学家戈特弗里德·特雷维纳努斯（Gottfried Reinhold Treviranus，1776—1837）和拉马克分别独立地在他们的著作中又使用了这个词（biology），这样引起了人们的关注。在1820年，这个词在英语世界开始流行。一般来讲，博物学（植物学、动物学等）是把注意力集中在物种的外在形象和地理分布上，并探究不同的植物和动物之间可能存在的关系。其主要目的，是为了对生命体和矿物质进行更完全的计数以及更精确和更实用的分类。而现代生物学则关注生物体行使功能的过程，比如呼吸、世代传递和感受力等生命功能，这些过程合起来所产生的结果很可能就是生命本身。[1]
18世纪到19世纪初，以林奈、布丰、拉马克为代表，西方生物学领域发展出了“进化论”思想。林奈（Carl von Linné）是瑞典的植物学家，在《自然系统》（1735）和《瑞典动物志》（1746）中对生物进行了人为的命名和分类，并且在客观上推动了进化思想的成长。布丰是法国博物学家，其进化思想深深地影响了拉马克和达尔文。他历时50年写出了《自然史》这一鸿篇巨制，该书不仅以优美的文笔和精美的插图向公众介绍了自然知识，而且表达了进化论思想。他不同意林奈的人为分类法，在他看来自然界的所有事物基本上都是连续分布的，并不存在明显的间断性。法国博物学家拉马克是进化论的先驱，他在《动物学哲学》（1809）中系统地阐述了他的进化论思想，提出了用进废退与获得性遗传两个法则，并认为这既是生物产生变异的原因，又是适应环境的过程。虽然拉马克的进化论思想现在已被修正和取代，但不可否认的是，它为达尔文在《物种起源》（1859）中系统地提出生物进化论提供了思想基础。
18世纪到19世纪初是现代医学发展的重要阶段。其一，医学教育逐步普及，内科医师、外科医师和药剂师等接受专业医学教育的人越来越多；其二，生理学、病理学和治疗法作为18世纪医学领域的三大支柱有了新的发展，医学知识也越来越丰富。生理学方面，德国植物学家施莱登（Matthias Jakob Schleiden）于1838年用显微镜观察植物时发现植物是由细胞构成的；德国动物学家施旺（Theodor Schwann）1839年观察动物细胞时发现动物细胞也存在着细胞核。他们二人共同建立了细胞学说。病理学方面，意大利医学家莫尔加尼（Giovanni Battista Morgagni）最早在《疾病的位置与病因》（1761）一书中系统地记载和阐述了许多疾病的器官病理变化，认为每一种疾病都与一定的器官损害有关，有它独特的病变部位。这标志着器官病理学（Organ Pathology）的形成。治疗学方面，英国医生卡伦（William Cullen）除了继承希波克拉底医学派所使用的放血疗法、泻剂和催吐剂等，还认为治疗学是一门微妙的艺术，它不仅仅意味着治愈疾病，还包括理解它们的远因（remote causes），并采取行动来对它们加以预防。[2]
18世纪到19世纪初，中国生物学和医学如其他自然科学一样发展缓慢，且受西学东渐的影响很小。此时，生物学领域的主要成就有赵学敏的10卷本《本草纲目拾遗》（1765）和吴其濬的《植物名实图考》（1848）。中医则主要按照自己的轨迹运行，在温病学和人痘接种领域有较大发展。明代以前，关于传染病的认识没有超越《伤寒论》的范围。到了明清时期，许多医学家在实践中，逐渐形成了温病学说。叶天士（1667—1746）是温病学的创始人，著有《温热论》（1777），从理论上概括了外感温病的发病途径和传播，提出了“温邪上受，首先犯肺，逆传心包”的说法，并将病变过程分为卫、气、营、血四个阶段。此外，还提出了察舌、验齿、辨别斑疹和白疹的诊断方法。吴瑭（1758—1836）著有《温病条辨》（1798），总结了前人的成就。王士雄（1808—1867）著有《温热经纬》（1852），使温病学说达到成熟阶段。
传染病学方面，人痘接种法是一项重要的发明。16世纪中叶，中国已盛行人痘接种术，成功预防了天花的发生。清代俞茂鲲的《痘科金镜赋集解》（1727）对人痘接种法有所记载。张璐的《张氏医通》（1695）则记载了痘衣、痘浆、旱苗等法。这些接种法，后来传到欧洲各地。但是，1796年，英国人爱德华·詹纳（Edward Jenner）发明了牛痘接种法，这种方法比人痘接种法更为安全。医生皮尔逊在1805年将这种方法传到中国，逐渐取代了我国发明的人痘接种法。还有一些传染病，如性病等，虽然在中国和西方很久以来都没有根除的疗法，但西方却沿着现代医学的道路，发展出了一些比中医有效的治疗方法。休·基朗（Hugh Gillan）是1793年随马嘎尔尼来华的英国医生。在访问中国期间，他发现各种形式的性病在中国普遍存在，并得知陪同他们南下广州的四位中国官员，即时任天津道道员的乔人杰（1740—1804）、通州协副将王文雄（1749—1800）、两广总督觉罗长麟（1748—1811）和南昌府的一位武将也染有此病。但苦于没有良方，他们一直遭受性病的折磨和困扰。基朗医生用针给他们注射了一些药物，就痊愈了。[3]此时已有许多事实证明，近现代西方医学的确比传统中医在一些疾病治疗上更为有效。
引人注目的是，受乾嘉考据学的影响，以吴谦、王清任等为代表，对传统医学的整理、辩护或质疑开始流行起来。在尊经复古这一医学潮流中，率先提出重新评估古代医学典籍的领导者是徐大椿（1693—1771）。徐大椿作为一名儒医，著有《难经经释》（1727）、《医学源流论》（1757）等著作，是中医传统派的代表人物。[4]他对金元以后的医学采取排斥态度，主张回到如《黄帝内经》和《伤寒杂病论》等早期医典中去。这一时期，对医书的编撰或修订，则以《医部全录》（1726）、《御纂医宗金鉴》（1742）、《医林改错》（1830）为代表。《医部全录》共520卷，分类记录了自《黄帝内经》至清初的120余种医学文献，门类非常清晰，是中国古代中医类书之冠。《御纂医宗金鉴》是由乾隆帝下诏编撰，太医吴谦主编的，全书共90卷，是18世纪重要的医学丛书，也成为当时医学教育的重要读本。清代名医王清任的《医林改错》，修正了人们对人体解剖和生理以及一些具体疾病的认识，曾绘有《亲见改正脏腑图》。[5]其思想可贵之处在于强调了解人体内脏对于医生治病的重要性，即把医学上的问题与人体解剖联系起来。
此时，中医主要还是沿着传统医学这一道路在缓慢发展，始终未走上近现代医学的道路：一方面，从医生的职业化与医学教育和研究来看，少有专业的医生，更没有专业的医学学校和医学协会等机构；另一方面，生物学、生理解剖学、化学等领域的落后阻碍了医学的发展，外科手术和现代制药技术等也没有及时发展起来。英国医生休·基朗把自己的观察概括为：“作为科学和职业来说，医学水平在中国非常之低，在他们那里确实很难说已成一门科学。”[6]
注释
[1]威廉·科尔曼.19世纪的生物学和人学.严晴燕，译.上海：复旦大学出版社，2000：1-17.
[2]威廉·F.拜纳姆.19世纪医学科学史.曹珍芬，译.上海：复旦大学出版社，2000：23-25.
[3]乔治·马戛尔尼，约翰·巴罗.马戛尔尼使团使华观感.何高济，何毓宁，译.北京：商务印书馆，2013：88-93.
[4]A.W.恒慕义.清代名人传略：中.中国人民大学《清代名人传略》翻译组，译.西宁：青海人民出版社，1990：57-59.
[5]王清任.医林改错.李占永，岳雪莲，校注.北京：中国中医药出版社，1995.
[6]同①79.
3.地理学和地质科学
18世纪是从古代地理学向近代地理学的转变时期。19世纪上半叶，现代地理学才逐渐摆脱古代地理学半科学、半文学的状态，开始吸收近代自然科学的成果，形成了一套自己的话语体系和科学范式。在西方古代地理学开始走向近代化的过程当中，有两位代表性的奠基人物，即亚历山大·冯·洪堡（Alexander von Humboldt，1769—1859）和卡尔·李特尔（Carl Ritter，1779—1859）。洪堡是德国著名自然科学家，在地理学和地质学领域成就很大。年轻时通过对南美洲的探险考察，著有《新大陆热带区旅行自述》30卷，对其探险做了理论性的概括和总结。晚年时，著有《宇宙》15卷，是他一生观察和研究的总结。他解决了地理学发展中的三个重要问题：第一，把地球作为一个统一的整体，而人类是自然界的一部分；第二，主要探讨不同种类相互关联的现象的差异性，而这些现象共同存在于地球空间的区域或部分中；第三，研究特定的自然要素如植物、动物、土壤等时，首先应注意其同周围环境的关系。[1]洪堡对地理学做出了很大贡献，是自然地理学和植物地理学的奠基人。卡尔·李特尔对地理学的贡献主要在于对区域地理的开创性见解，主张利用因果联系研究地理和人类，在19卷本的《地球学》中所提出的区域概念对地理学影响很大。
此时，地质学逐渐成为一门科学，尤其是1790年到1830年这段时间是地质学发展的重要时期，被称为“地质学的英雄时代”。这个时期，一方面，人们在考察岩层顺序和岩层所包含的矿物、化石等方面做了许多细致的研究；另一方面，“水成论”和“火成论”之争与“灾变说”和“均变论”之争促进了现代地质学的发展。地质学中的“水火之争”，一方以德国科学家维尔纳（Abraham G.Werner）为代表，强调形成岩石过程中的水的作用，认为地球最初是一片海洋，所有的岩层都是在海水中通过结晶、化学沉淀和机械沉积而形成的；另一方以苏格兰科学家赫顿（James Hutton）为代表，强调火的作用，在《地质学理论》（1795）中系统论述了火成论思想，认为地球内部火热的熔岩是造成地质变化的主要动力。后来，“水火之争”逐渐演变成了“灾变说”和“均变论”之争。“灾变说”（Catastrophism）的支持者，如法国博物学家乔治·居维叶（Georges Cuvier），认为地球历史上曾发生过多次大的灾难，是灾难导致了旧物种的灭绝和新物种的再创造；英国地理学家查理斯·莱尔（Charles Lyell）在其《地质学原理》（1830—1833）中提出了“均变论”（Uniformitarianism），认为一切过去所发生的地质作用都和现在正在进行的作用方式相同，所以研究现在正在进行的地质作用，就可以明了过去的地球历史。
17世纪，随着传教士进入中国，中国的地理学、地质学实践逐渐被欧洲的近现代科学范式所取代。罗明坚和利玛窦携地图刚进入中国之时，就吸引了国人的关注，国人不仅开始翻译地图，而且开始制作新的地图。西学东渐给中国人带来了全新的地理学知识，如投影法、经纬度绘图法、世界五大洲与五带分布等新技术和新理念。在这些新技术和新理念的指导下，中国地理学也有了新发展，如清康熙和雍正年间经过实地测量，分别绘制了《皇舆全览图》（1717—1718）和《乾隆内府铜版地图》（又称《乾隆十三排地图》，1760—1762），完成了清朝的国土测量和地图绘制。
但在雍正以后，随着西学东渐变成西学东源，西学的影响走向式微。这一时期，中国的地理学和地质学并没有脱离半文学、半科学的状态，没有像西方那样逐渐进入近代化历程，发展成一个相对独立的研究领域。这一时期中国的地理学主要是在“乾嘉汉学”的影响之下，进行地理学著作的校勘和考证工作。清代学者主要对《禹贡》、《山海经》、《水经注》、“二十四史”地理志进行了校勘和注释。其中胡渭广泛搜集了历代地理学著作和地方志等资料，对《禹贡》进行了考释和注解，著有《禹贡锥指》（20卷），是一部关于《禹贡》的集大成之作。毕沅、郝懿行等对《山海经》进行了考证，分别著有《山海经新校正》（18卷）和《山海经笺疏》（18卷）。《山海经》在流传的过程中产生了许多错误[2]，因此成了清朝许多学者校正的对象，如全祖望的《全校水经注》（40卷）、赵一清的《水经注释》（40卷）、戴震的《戴氏水经注》。关于“二十四史”地理志的校释有很多，如全祖望的《汉书地理志稽疑》（6卷）。在考证方面，著作很多，如张庚的《通鉴纲目释地纠谬》（6卷）、陈懋令（1759—？）的《六朝地理考》、陈揆的《六朝水道疏》、沈钦韩（1775—1831）的《释地理》（8卷）等。
近现代地理学和地质学正是起步于18世纪末到19世纪中叶这一段时间，因此中西之间的差距主要不在于地理学和地质学知识方面，而在于研究地理和地质的方法。西方学者通过实地考察和研究，进而提出了科学理论或假说。我国士人比较局限于对地理学和地质学文本的研究，而没有针对大自然本身，这便在方法论上一开始就落后于西方了。
注释
[1]杨吾扬.地理学思想简史.北京：高等教育出版社，1989：46.
[2]唐锡仁，杨文衡.中国科学技术史：地学卷.北京：科学出版社，2000：471.
4.冶金、煤炭和造船技术
冶金、煤炭和造船技术的发展是工业革命的重要部分。工业革命以来，中国在这些领域逐渐落后了。
18世纪中叶，即工业革命之前，中国冶铁业的生产规模和技术水平与当时的英、法等国相比并不逊色，是大体相当的。明清时期生铁产量已经达数十万吨，炼铁竖炉有高达9米的，已用焦炭做燃料、萤石做熔剂，佛山铁厂还采用了装料机械（“机车”）代替人力加料。[1]可是到了近代，中国的冶金技术和煤炭技术未能实现从传统向现代的转变。
船只，按照动力的不同，通常可以分为人力船、帆船、轮帆船、轮船和驳船。在近代工业革命之前，一般大型船只以帆船为主。长久以来，我国的帆船在结构和风力利用方面具有独特的优点，造船技术在元、明（前期）达到顶峰，郑和宝船便是当时造船技术的结晶，领先于世界诸国。[2]可是在明朝后期，由于受长期海禁政策的打击，我国的造船技术呈现出衰退的趋势。而西方却在船舶性能、帆装和航海技术等方面有了长足进步，如逐渐大型化，装有火炮、大铳、鸟枪等武器。到18世纪时，西方创造了集横帆船和纵帆船之所长的全装备帆船；19世纪初，西方在多桅纵帆船的基础上创制了在任何季风至微风下都能快速行驶的飞剪式帆船，航速可达20余节。[3]尤其在1807年，富尔顿发明蒸汽轮船以后，以蒸汽机作为动力的轮船在西方迅速普及开来。这种轮船不仅克服了帆船必须候风的低效率运输的缺点，而且由于使用机器动力，大大降低了船员们的劳动强度，在船舶发展史上代表着一种新的生产力。
可以说，在鸦片战争之前，中国的航海业长期停滞，在造船的技术上，已经远落后于西方。在马嘎尔尼率英国使团访问中国时，“英船航速之快，且又是在中国人所不熟悉的海面上航行，这让朝廷大为吃惊”[4]。除了中国船慢于英国舰船，使团成员还观察到“中国帆船很不结实。由于船只吃水太浅，无法抵御台风的袭击……航海技术是陈旧过时的……中国船只的构造根本不适应航海”[5]。英国人在中国获得的经验，包括对中国战船的观察，促使他们擦亮了眼睛，获得了自信。离开中国之际，马嘎尔尼已经对中英之间即将发生的战争做了预想，他认为：“如果中国禁止英国人贸易或给他们造成重大的损失，那么只需几艘三桅战舰就能摧毁其海岸舰队，并制止他们从海南岛至北直隶湾的航运。”[6]中英之间造船技术的差距，特别是清朝统治者对先进技术的漠不关心，是导致鸦片战争中国失败的关键因素。
注释
[1]华觉明，等.世界冶金发展史.北京：科学技术文献出版社，1985：634-635.关于中国冶金开始落后的时间点，学者有不同的观点，如华觉明认为在18世纪中叶，即工业革命以后，中国的冶金业开始落后西方；杜石然认为直到明末以前，我国的冶金技术在采矿、冶铁、制钢、铸造、锻造和锌的冶炼等方面一直处于世界先进行列。参见：杜石然，等.中国科学技术史稿.修订版.北京：北京大学出版社，2012：303.
[2]席龙飞，杨熺，唐锡仁.中国科学技术史：交通卷.北京：科学出版社，2004：202-212；席龙飞，何国卫.试论郑和宝船.武汉理工大学学报（交通科学与工程版），1983（3）.
[3]辛元欧.试论西洋帆船之发展.船史研究，1993（6）：42-45.转引自：席龙飞，杨熺，唐锡仁.中国科学技术史：交通卷.北京：科学出版社，2004：225-226.
[4]阿兰·佩雷菲特.停滞的帝国：两个世界的撞击.王国卿，等译.北京：三联书店，2013：59.
[5]同①57-58.
[6]同①401.
5.兵器、火炮和军事技术
从世界历史的视角来考察兵器、火炮和军事技术可知，它们经历了起源于中国，经阿拉伯国家传入欧洲，迅速发展后又于明末清初时经传教士引入中国的轮回。但接下来的一个多世纪，中国并没有赶上这趟军事变革的大潮。
18世纪到19世纪初，在工业革命、资本主义和科学革命的多重影响之下，英国等欧洲国家的火炮性能和军事技术有了突破。但此时，清王朝严禁民间染指火炮，中西之间关于兵器、火药和军事技术的差距变得悬殊。简单地说，“英军已处于初步发展的火器时代，而清军仍处于冷热兵器混用的时代”[1]。
西方国家在火器技术的理论方面硕果累累，如萨恩·雷米的《炮术便览》（1697）、罗宾斯的《炮术新原理》（1742）、斯特鲁恩的《炮兵学理》（1760）、泰佩尔霍夫的《论炮弹的飞行——假定空气阻力与速度的平方成正比》（1781）、《炮兵论文》（1784）、《实验火器的初速、射程、压力的比较》（1785）等。[2]在火药方面，英国的火药制造业已经居于世界的领先地位，不仅采用了物理和化学方法，以及蒸汽机作为动力带动转鼓式装置、水压式机械碾磨火药等先进技术，而且改良了火药配方。在军用枪方面，英军已经使用了当时比较先进的两种前装滑膛枪，即伯克（Baker）式燧发枪和布伦士威克（Brunswick）式击发枪。在大炮领域，17世纪炮的生产技术进步非常大，以至于后来两个世纪里，炮的射程、威力以及炮的型号基本上没有大的变化。18世纪以来，改进的地方主要在于大炮的机动性、编制的改良、战术和射击技术等。[3]例如，普鲁士弗里德里希二世和法国格里博瓦尔将军曾致力于提高火炮的机动性和推动火炮的标准化，火炮的发展迅速提高了法国的战斗力，“炮兵在拿破仑战争中是起决定性作用的，是战斗中杀伤敌人的主要兵种”[4]。随后，英、法等国经多次试验，统一了火炮口径，使火炮各部分的金属重量比例更为恰当；还出现了用来测定炮弹初速的弹道摆。19世纪初，英国采用了榴霰弹，并用空炸引信保证榴霰弹适时爆炸，提高了火炮威力。枪支和大炮等军事技术领域的革新，大大地促进了步兵和炮兵的发展，进而使军事得以现代化。
诚如坦普尔所言，“火药第一次引起西方社会关注是在公元12世纪末期。那时，火药已经经历了很长的发展阶段，枪炮技术也已臻于完善。在西方听说火药之前，火药及其应用在中国就已经发展到基本成熟的阶段”[5]。但是，中国虽发明并最早使用火药和火炮，西方国家却后来居上，实现了反超。火器研制先进之国的桂冠已属西方。[6]虽然在后金和清朝初年，由于争夺政权和平定叛乱的需要，火器制造的势头一度高升，但到1697年（康熙三十六年）平定噶尔丹之后，火器制造出现了转折，尤其在雍正以后，火器事业再度滑坡，直到完全落后于西方。[7]
利玛窦刚入中国时，就曾对中国的火药有过观察，“火药并不大量用于战争，在战争中他们很少使用火枪，石炮和火炮使用得就更少，几乎所有火药都用来制造焰火，在他们每年的各种节日里都大量燃放焰火，我们见了都感到惊奇”[8]。在西方迅速崛起的接下来的200多年里，中国的军事技术几乎原地踏步。1793年马嘎尔尼率使团来访中国时就曾经有过深刻的体会。当他们告诉满洲贵族，欧洲人已经放弃了弓箭，而只用枪打仗时，贵族们显得十分吃惊。[9]同年11月，使团目睹了在镇江举行的一次军事演习，对中英之间的军事差距有了更直观的认识。这场演习本来有些震慑使团的意图，但却一览无余地暴露了清朝在军事方面的落后。他们以嘲讽和挖苦的口吻记录道：“兵士的装备如何呢？是弓和箭、戟、矛、剑，还有几枝火枪。他们戴的头盔从远处看像金属那样闪闪发光，然而人们怀疑它们是用涂了漆的皮革，甚至是用经过烧煮的纸板制成的。五颜六色的制服、衣冠不整的形象丝毫没有一点尚武气派，软垫靴和短裙甚至给士兵们添上了女性的色彩。”[10]他们认为清朝的士兵完全是做摆设用的，毫无实战能力。中西之间的军事，仅在火器一项，鸦片战争之时，已有200年左右的差距。与英国大炮相比，虽然样式差不多，但中国的大炮铁质差、铸炮工艺落后、炮车和瞄准器具不全或不完善、炮弹种类少和质量差、射程近、射击速度慢、射击范围小、射击精度差，并且缺少更新和管理维护。[11]中英之间兵器、火炮和军事技术的差距，被小斯当东（Sir George Thomas Staunton，1781—1859）目睹了。1793年，年仅12岁的小斯当东随其父参加马嘎尔尼使团对中国访问，并习得了汉语。1816年，作为副使，他又随阿美士德（William Pitt Amherst）来访中国。多次在中国的经历，使其不仅了解到中国专制统治的弊端之所在，而且清醒地认识到，中国尤其在军事方面已经远远落后于英国。因此在面对中国的禁烟运动，以及中英之间的各种贸易纠纷时，小斯当东坚决认为不能采取权宜之计，而要对清开战。[12]
总之，经过18世纪到19世纪初的变迁，中西之间科学技术的差距越来越大，难怪马嘎尔尼1793年率使团访问中国后直截了当地说：“至于科学，中国肯定远远落后于欧洲。”[13]
注释
[1]茅海建.天朝的崩溃.北京：三联书店，1995：33.
[2]王兆春.中国火器史.北京：军事科学出版社，1991：290.
[3]T.N.杜普伊.武器和战争的演变.李志兴，等译.北京：军事科学出版社，1985：128-129.
[4]同①201.
[5]罗伯特·K.G.坦普尔.中国：发明与发现的国度——中国科学技术史精华.陈养正，等译.南昌：21世纪出版社，1995：457.
[6]王兆春.中国火器史.北京：军事科学出版社，1991：277.
[7]同④250-285.
[8]利玛窦.耶稣会与天主教进入中国史.文铮，译.梅欧金，校，北京：商务印书馆，2014：14.
[9]阿兰·佩雷菲特.停滞的帝国：两个世界的撞击.王国卿，等译.北京：三联书店，1993：277.
[10]同①404-405.
[11]茅海建.天朝的崩溃.北京：三联书店，1995：34-37.
[12]阿兰·佩雷菲特.停滞的帝国：两个世界的撞击.王国卿，等译.北京：三联书店，2013：455-456；游博清，黄一农.天朝与远人——小斯当东与中英关系：1793—1840.“中央研究院”近代史研究所集刊，2010（69）.
[13]乔治·马戛尔尼，约翰·巴罗.马戛尔尼使团使华观感.何高济，何毓宁，译.北京：商务印书馆，2013：61.
三、师夷长技是唯一选择
19世纪之初，中西已成截然不同的两个世界：一个是已经完成资产阶级革命，通过科学革命和工业革命的洗礼，正在进行全球经济扩展和殖民扩张的西方世界；另一个是历经康乾盛世的表面繁荣，奉行闭关锁国政策，官吏贪污腐化，技术停滞不前，国力日渐衰落的晚清王朝。停滞的中国在西方世界面前，已经褪去了原有的文化光环和优越感。法国政治家和学者佩雷菲特在《停滞的帝国》中，对于中西之间的关系曾巧妙比喻道：“孩子们在自动电梯上逆向而上。要是停下来，他们便下来了。要是往上走，他们就停在原处。只有几级一跨地往上爬的人才能慢慢地向上升。在人类漫长的队列中，各个国家也是这样：静止不动的国家向下退，不紧不慢地前进的国家停滞不前，只有那些紧跑的国家才会前进。” [1]
反思和梳理自耶稣会士来中国传教，一直到1840年鸦片战争之前中西在数学、天文学、历法、生物学和医学、地理学和地质学、冶金、煤炭和造船技术、兵器、火炮和军事技术等领域科技发展的态势，不得不承认中西在科技领域的巨大差距，以及科技的落差与中国的政治体制、移植西学的复杂机制、抱残守缺的心态之间的密切关系。之后鸦片战争的失败，终于迫使有志之士发出了“师夷长技以制夷”的呼声。
注释
[1]阿兰·佩雷菲特.停滞的帝国：两个世界的撞击.王国卿，等译.北京：三联书店，1993：621.
1.政治社会领域的落差
西方科技创新力首先得益于西方国家在政治社会领域的改革。相对宽松和自由的政治环境，为科学家的自由探索提供了最起码的保障。在17世纪下半叶，中国巩固了大一统的皇朝专制，英国却通过光荣革命率先走向资本主义，两国的科技发展有些许会通，但很快就分道扬镳。
1644年，对于当时号称天下第一文明之国的中国和自认为是当时世界第一强国的英国来说，都是具有转折性意义的一年。这一年，清入主中原，占领北京，建立了新皇朝；英国则在奥利弗·克伦威尔（Oliver Cromwell）领导下，进行着限制封建王权和争取自由的革命，并最终把国王查理一世送上了断头台。1689年，又是具有转折性意义的一年。这一年，光荣革命的胜利和《权利法案》的实施，使英国成功实行君主立宪制度，走上了资本主义的发展道路；而在中国，康熙大帝收复台湾，却回归大一统的皇朝专制的老路。
李约瑟在评论西方近代科学革命时写道：“西方现代科学的崛起是和两件事联系在一起的：第一件是改革运动，第二件是资本主义的兴起。很难把它们再分开，确定何者为主；它们肯定是相辅相成的。资产阶级取得国家领导权，近代科学也就同时崛起。……我认为，如果把中国、印度和西方之间的差别，充分加以分析，最终将表明当时确实是社会性质在决定近代科学的兴起与否。”[1]历史地看，资产阶级在17—18世纪是一股进步的力量，他们确实在发动科学革命方面起到了重要作用。[2]
然而，与欧洲在17—18世纪发生的资产阶级革命所带来的开放的、自由的科学氛围相比，中国的封建统治不仅没有“放权”“还权”于民，而且专制集权更加严酷，成为现代科技在中国发展的最大障碍。与欧洲资产阶级革命之前的封建制度不同的是，中国实行的是皇朝至上的官绅制度。[3]清入主中国后，皇权不断集中，尤其在康熙、雍正、乾隆时期，通过设立南书房、军机处等机构，君主专制走向一个顶峰。在这种政治背景之下，中国的科学转型在很大程度上必然与皇帝的需要、能力、喜好和脾气密切相关。[4]“明清中国是君主专制，皇帝一句话，远远超过知识分子十本书。皇帝的需要，往往决定受众的需要；统治者的好恶，往往决定西学传播的进程和路线。顺治帝相信西学，汤若望便得宠，西学传播便顺利。顺治死后，讨厌西学的鳌拜当政，汤若望便被关入大牢，西学传播便受挫折。康熙亲政，扳倒鳌拜，西学又受重视。康熙爱好数学，《数理精蕴》才得以编成。乾隆欣赏西洋建筑，圆明园内才有西洋楼。”[5]
在君主专制的体制下，君主是西学东渐能否成功，以及近现代科学能否在中国生长的关键。这是因为君主的好坏，以及对科学的态度，不仅会直接影响传教政策、传播内容，而且还严格控制科学信息的传播途径。[6]换句话说，在中国，君主完全控制着科学。以李约瑟常常引用的《天工开物》为例，它在明崇祯十年（1637）刊印，效果很好，却在7年以后，即1644年后不见了，只有在日本才能找到它的完整版本。[7]这是什么原因呢？无论是李约瑟所认为的“可能是因为《天工开物》中涉及了铸币、制盐以及武器制造等方面的内容，而这些都是被政府垄断的”[8]，还是史景迁所说，是因为“宋应星在序言中提出了满洲南部和吉林地区是蛮荒落后之地这样所谓‘大不敬’的言论，尽管这些言论只是轻描淡写地一带而过”[9]，归根结底都是中国君主专制制度对知识的控制和垄断之故。
虽然顺治帝、康熙帝都很喜欢科学，但是他们对科学知识强烈控制的欲望，造成西方科学知识不可能在中国普及，尤其涉及天文学、占星术这些在皇帝看来可以窥测“天机”的学问时，更是紧抓不误。“这些满族皇帝一般都把这些耶稣会士科学家和技术人员限制在王宫之内，由内务府管理，并派包衣和太监们进行监视。所以，尽管在制图法、数学、天文学、军备、测绘学以及医药学等领域出版了一些重要的而且是相当杰出的著作，但影响都不大。这是因为那些颇有天赋的耶稣会士科学家都被局限在与宫廷有关的研究工作上，他们的工作场所也被限定在北京内城之中，他们的研究成果最大的传播范围也仅限于王宫之内，所以对普通知识分子没有产生多少影响。”[10]
西学东渐以来，由传教士传入中国的许多科学知识，对普通知识分子和民众却没有产生什么深刻影响。其中缘由，首属已经落后的中国皇权专制制度。历史告诉我们，欧洲对政治制度的改革，促进了近现代科学的发展；中国对专制皇权的固守，则阻碍了近现代科学在中国的传播和发展。
注释
[1]李约瑟.李约瑟文集.潘吉星，主编.沈阳：辽宁科学技术出版社，1986：7-8.
[2]同①8.
[3]同①56-57.
[4]席宗泽.论康熙科学政策的失误.自然科学史研究，2000（1）：18-29.
[5]熊月之.西学东渐与晚清社会.上海：上海人民出版社，1994：59.
[6]罗伊·波特.剑桥科学史：第4卷 18世纪的科学.方在庆，译.郑州：大象出版社，2010：602.
[7]史景迁.中国纵横：一个汉学家的学术探究之旅.夏俊霞，等译.上海：上海远东出版社，2005：181.
[8]李约瑟：中国科学技术史：第四卷 物理学及相关技术.鲍国宝，等译.北京：科学出版社，1999：184.
[9]同①.
[10]同①182.
2.在中国本土移植西学的复杂机制
西学移植于中国本土，是一个比植物移植更为复杂的问题，起码需要考虑到以下几个方面：“移植”的目的和手段，中国有没有适宜西学存活和传播的土壤，以及中国人对西学的复杂心理等诸多方面。
利玛窦等人采用“学术传教”的策略，并没有改变传教士向中国移植西学的宗教本质。艾尔曼认为：“耶稣会到中国来不是为了推动科学前沿或者改进欧洲式的天文设备。他们寻求的是将中国变成一个天主教国家。”[1]因此，“耶稣会士的主要兴趣在于将科学作为达到宗教目的的一种手段”[2]，而并不是为了传播科学知识，帮助中国实现科学技术近代化。为什么要借助于科学知识来传教呢？在英国科技史家李约瑟看来，传教士的脑海中或许存在着这样一个逻辑，即只有基督教才能发展出这样的科学，要想学习西方科学，则需要信仰基督教。正因为如此，耶稣会士把文艺复兴时期的自然科学坚持说是“西学”，然而中国人包括皇帝更情愿用“新”来代替“西”字。李约瑟认为，传教士强调近代科学与基督教的必然联系是不对的，一个特殊的历史情况的发生，并不能证明某种伴生关系是必然要发生的；在耶稣会士入华传教后期，这种狭隘的观念阻滞了近代科学在中国的发展。[3]例如，1710年传教士傅圣泽等人要用德拉伊尔的新星表，但监察神父却不允许这样做，因为他害怕这样会“使人感到是在非难我们前辈费力建立起来的理论，予人以重新斥责吾教的可乘之机”[4]。
在此宗教目的之下的科学知识的传播往往很受限制。1616年天主教教廷禁止传授太阳中心说以及相关的科学知识，这极大地妨碍了耶稣会士改善自己的科学知识状况，及时地跟上当时科学发展的步伐。宗教禁忌导致耶稣会士没能引入当时欧洲较为先进的天文仪器、精确的计时工具以及解析几何和微积分等科学成果。由于罗马教皇对异端的打压和迫害，即便引进了某些先进的科学知识，也未必能在中国很好地利用和传播，如哥白尼理论。其实1634年完成的《崇祯历书》就曾引用哥白尼的《天体运行论》，全文译出了八章，译出了哥白尼发表的二十七项观测记录中的十七项，并承认哥白尼是四大天文学家之一[5]；但却隐瞒了哥白尼的日心说，致使《崇祯历书》并未采用先进的“日心说”，而是采用了“地心日心说”折中的方案，即第谷的宇宙体系。汉学家艾尔曼认为：“如果在钦天监工作的耶稣会士能够将哥白尼体系及时介绍到中国，中国的数理天文学发展就会是另一番景象。”[6]
西学能否成功地移植于中国，受政治影响，即政权更迭、皇帝喜好等等的影响比较大。利玛窦来华以来，中国历经明、清王朝嬗替，万历、泰昌、天启、崇祯、顺治、康熙、雍正、乾隆、嘉庆、道光等十几位皇帝在位，他们对西学的态度直接左右西学在中国的传播。总体来说，明末清初时期，政治社会环境比较有利于传教士和中国的知识分子通过引入各种科学仪器、翻译科学书籍等方法将西学传入和移植到中国。但自康熙末年以来，政治氛围日趋保守。由于礼仪之争和教案时有发生，康熙帝实行禁教政策，并在雍正帝、乾隆帝时得以延续，直至鸦片战争。实行禁教的一个多世纪，传教士像秘密会社成员那样，多住在穷乡僻壤，只能偷偷摸摸地传教，数量实际上减少了许多[7]，与禁教之前西学传播的盛况不能相提并论了。
再则，移植西学牵涉到儒学和西方科学的复杂关系，以及中国知识分子对西学的矛盾态度。儒学和西方科学本来没什么联系，然而，自耶稣会士踏进中国进行传教和传播科学以来，二者的联系却发生了。儒学究竟是促进了西学在中国的传播呢，还是延缓了它呢？中国传统知识分子对科学是何态度呢？李约瑟在分析儒学与科学的矛盾关系时说：“一方面它助长了科学的萌芽，一方面又使之受到损害。因为就前一方面来说，儒家思想基本上是重理性的，反对任何迷信以至超自然的宗教……就后一方面来说，儒家思想把注意力倾注于人类社会生活，而无视非人类的现象，只研究‘事’（affairs），而不研究‘物’（things）。”[8]实际上，除了虔敬的天主教徒以及卓有见地的士人徐光启等，多数中国士大夫对西方科学是将信将疑的，甚至是激烈批判的。传教士与中国传统的知识分子在西方科学上的态度对立，例如，南怀仁和杨光先关于中西历法孰优孰劣的争论，是一点也不奇怪的。然而，随着西方科学的先进性越来越得以展示，国人不得不予承认时，儒学主流又开始倡导和论证“西学东源”一说了。一位传教士曾经对受儒家熏陶的知识分子评论道：“在中国文人主要从儒家学到的温文尔雅的外表下面，几乎只有狡诈、愚昧、野蛮、粗野、傲慢和对任何外国事物的根深蒂固的仇恨。”[9]
总体上来说，耶稣会士虽然凭借着各种自鸣钟、大西洋琴、天文望远镜等“远西奇器”和阿基米德数学、第谷天文理论等自然科学知识，赢得了不少中国本土学者、官员甚至是皇帝的喜欢，使他们可以与明清时期的官员平等地交流，并被委以改革历法和掌管钦天监的重任，但耶稣会士给广大中国士人留下的印象只停留在表面，除天文学之类的专门知识，欧洲人对中国文明的影响是微不足道的。
注释
[1]艾尔曼.科学在中国：1550—1900.原祖杰，等译.北京：中国人民大学出版社，2016：125.
[2]罗伊·波特.剑桥科学史：第4卷 18世纪的科学.方在庆，译.郑州：大象出版社，2010：600.
[3]Joseph Needham.Science and Civilization in China，Volume 3：Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth.Cambridge：Cambridge University Press：448-450.
[4]李约瑟.中国科学技术史：第四卷 天学.北京：科学出版社，1975：676.这里的第4卷，实为英文原著第3卷的一部分。
[5]席文，严敦杰，薄树人，王健民，陈久金，陈美东.日心地动说在中国——纪念哥白尼诞生五百周年纪念.中国科学，1973（3）.
[6]艾尔曼.科学在中国：1550—1900.原祖杰，等译.北京：中国人民大学出版社，2016：118.
[7]费正清.剑桥中国晚清史1800—1911：上卷.中国社会科学院历史研究所编译室，译.北京：中国社会科学出版社，1985：587-588.
[8]李约瑟.中国科学技术史：第二卷 科学思想史.何兆武，译.北京：北京科学出版社.上海：上海古籍出版社，1990：12.
[9]费正清.剑桥中国晚清史1800—1911：上卷.中国社会科学院历史研究所编译室，译.北京：中国社会科学出版社，1985：608.
3.抱残守缺的落后心态
中国文化历来有尊重传统、推崇古代的理念，往往以与“祖制”“定制”“祖训”“体制”不合等名义断然扼杀或阻止新事物的产生或传播。17世纪以来，这种厚古薄今、抱残守缺的做法也延续到了如何对待现代科学这一问题上。
在面对西方科学知识时，这种抱残守缺的心态导致了一种民族自我中心主义偏见，促使中国的统治者和士人对中国以外的发展漠不关心。在将近两百年的时间里，北京一直住有耶稣会士，他们中的一些人如利玛窦、汤若望和南怀仁等是学者，与清朝统治阶层有密切的联系，但中国的上层精英对西方的知识与科学几乎没有兴趣。例如在1792—1793年，英王特使马嘎尔尼率领一个500人的庞大代表团访问中国，要求开放更多的港口进行贸易。他带来了600箱礼物送给乾隆帝。英国人想把他们最新的发明介绍给中国，如蒸汽机、棉纺机、织布机，并猜想准会让中国人感到惊奇和高兴。但让英国人大失所望的是，清朝人对此不感兴趣。在他们看来，这些洋人的东西，不过是些无用的奇技淫巧罢了。乾隆帝在对乔治三世的答复中不仅以“至尔国王表内恳请派一尔国之人住居天朝，照管尔国买卖一节，此则与天朝体制不合，断不可行”[1]的理由，断然拒绝了英使的通商等请求，而且以傲慢的、抱残守缺的心态表示对于英使带来的礼物并不感兴趣，“天朝物产丰盈，无所不有，原不借外夷货物以通有无”[2]。乾隆帝的这封回信将大清皇朝因循守旧、高傲自大的心态表达得淋漓尽致。对科学礼物的轻视也使英使团大失所望，他们认为完全高估了清朝统治者对科学礼物价值的理解，并且担心这样做也许会刺激和伤害骄傲自大的清朝。[3]到了1816年，英国使团再次访问中国时，便不带科学仪器了。
皇朝统治者和士大夫抱残守缺的心态有时也会做出妥协，或者是有选择地接受西方科学，或者指出西方科学原本来自中国，以强调西学的“东源”属性。
前者主要出现在明末清初时期，朝廷对西方传教士传入的科学有选择地加以接受，例如对数学和天文学特别重视。“数学和天文学在那时是尤其重要的，之所以这样，是因为准确的日历和精确地对日蚀和月蚀的计算对中国朝廷的威望来说是至关重要的。朝廷把持着最终批准所有这样的计算的权力。因此，耶稣会士会挑选一些在这些领域具有独特技能的传教士。这些传教士在耶稣会学院作为新生或者学者都已经出类拔萃了。”[4]中国自古以来就有“君权天授”的说法，皇帝也自称天子，皇帝的政治命运和老百姓的生老病死似乎都和“天意”紧密相连。因此作为天子，皇帝有责任建立一套合理的（或起码看上去是真实的）、梳理天文现象的天文体系，制定一套完善的日历。“无论是汉人朝廷还是非汉人朝廷，要想平定天下，就要在技术上通晓天体的变化，除了定期出现的日、月食外，还要了解不定期出现的新的星体、日晕现象、流星和陨石等。如果帝国官员未能预测天象以及地震、灾荒等自然灾害，就会被看作皇帝无德的征兆。”[5]
后者即自康熙帝起强调的“西学东源”说。“西学东源”肇始于黄宗羲、方以智和王夫之等明末知识分子。康熙帝在《三角形推算法论》中对“西学东源”进行了详细论述，认为“历原出自中国，传及于极西，西人守之不失，测量不已，岁岁增修，所以得其差分之疏密，非有他术也”[6]。这里明确指出西历是中土流传过去的。他关于数学方面的说法更受人注意，一条经常被引用的史料是1711年（康熙五十年）与赵弘燮论数，称：“即西洋算法亦善，原系中国算法，彼称为阿尔朱巴尔。阿尔朱巴尔者，传自东方之谓也。”[7]康熙帝的这一说法，得到数学家梅文鼎的热烈响应。乾嘉学派兴盛时，其重要人物如阮元、戴震等都大力宣扬“西学东源”说。阮元是此说推波助澜的代表人物。1799年他编成《畴人传》，其中多次论述“西学东源”，如“然元尝博观史志，综览天文算术家言，而知新法亦集合古今之长而为之，非彼西人所能独创也。如地为圆体，则《曾子》十篇中已言之。太阳高卑，与《考灵曜》‘地有四游’之说合。蒙气有差，即姜岌‘地有游气’之论。诸曜异天，即郄萌‘不附天体’之说。凡此之等，安知非出于中国，如借根方之本为东来法乎！”[8]“西学东源”之说，借西方科学与中国典籍中的某些相通之处，便称中国文化是西方科学的源头，实是抱残守缺、贬低西方科学的讨巧手法。
注释
[1]王先谦.正续东华录：乾隆第一百十八卷.北京：撷华书局.1887：5；斯当东.英使谒见乾隆纪实.叶笃义，译.北京：商务印书馆，1963：559.
[2]王先谦.正续东华录：乾隆第一百十八卷.北京：撷华书局.1887：6-7；斯当东.英使谒见乾隆纪实.叶笃义，译.北京：商务印书馆，1963：560.
[3]Sir John Barrow.Travels in China，Containing Descriptions，Observations，And Comparison，Made and Collected in The Course of a Short Residence at The Imperial Palace of Yuen-Min-Yuen.London：T.Cadell and W.Davies，1804：343.
[4]Jonathan D.Spence.The Dream of Catholic China，Review of Journey to the East：The Jesuit Mission to China，1579-1724.by Liam Matthew Brockey，June 28，2007.（http：//）
[5]艾尔曼.科学在中国：1550—1900.原祖杰，等译.北京：中国人民大学出版社，2016：81.
[6]康熙.三角形推算法论.摛藻堂影印《四库全书荟要》本.
[7]清实录：第六册.北京：中华书局，1985：431.
[8]阮元，罗士琳，华世芳，等.畴人传合编校注.冯立昇，邓亮，张俊峰，校注.郑州：中州古籍出版社，2012：406.
4.痛定思变：“师夷长技以制夷”
对于中国来说，1840年鸦片战争是一个划时代的历史事件。对于英国来说，它没有听从拿破仑关于发动与中国的战争是十分糟糕的事情的忠告[1]，而是在这一年悍然开战。当时已是世界霸主的英国锐不可当，凭着坚船利炮，在封锁珠江口以后，一直北上，直到天津大沽口，清军则节节败退。如前文所述，此时清军的武器和战船根本无法与英军对抗，一触即溃，伤亡惨重。
英国入侵中国，并非偶然。在经济方面，18世纪下半叶，美国独立战争爆发，英国丧失了美国这一大的市场，它需要从其他地方得到弥补。此后，英国的殖民方向开始转变，中国这一巨大市场对英国具有极大的诱惑力，先后两次派使团来中国足可证明。另外，在军事层面，经过滑铁卢战役战胜拿破仑之后，英国已确立了其在世界的霸权地位。
此时英国对中国已是相当了解。在西方传教士向中国传播基督教和输入科学知识的同时，也将包括政治制度、科学技术、风俗人情、地理地貌等在内的中国基本国情和中国文化传入西方。在16世纪以前，欧洲虽然已经接触到中国的丝绸、火药与磁针，但对中国的认识却是模糊的，不知道中国在什么地方。[2]18世纪之后，西方对中国的了解已今非昔比，远甚于中国对西方的了解。一方面，传教士翻译的中国书籍，以及书写的信件和游记见闻，是了解中国的第一手资料。例如，在18世纪就出现了“三大巨著”：《耶稣会士通信集》[3]、《中华帝国全志》和《中国杂纂》等。另一方面，17—18世纪时已经有一些中国人来到欧洲。此时，到过法国的中国人将近40人，这些人在接受基督教教义、学习法国的科学技术的同时，也向法国传播中国知识和技术。例如，高类思和杨德望受到法国国王和王后的接见，得到大臣的周到安排和科学院院士的指导。[4]中国的著作和去往欧洲的中国人，不仅加深了西方对中国的了解，而且深刻地影响了伏尔泰、孟德斯鸠、达尔文等人文与科学巨擘，不断刺激着西方对中国这一东方文明古国的好奇心和对中国广大市场的野心。反观此时的中国，雍正之后严格采取禁教政策，封闭了了解西方的窗口，西学东渐几乎中断。等到鸦片战争打响的时候，清朝道光帝还在不断地问臣子关于英吉利的情况：“究竟该国地方周围几许？所属国共有若干？其最为强大、不受该国统束者共有若干？英吉利至回疆各部有无旱路可通？平素有无往来？俄罗斯是否接壤？有无贸易相通？”[5]与清初顺治帝和康熙帝相比，道光帝对西方和科学简直是无知。
1793年的马嘎尔尼使团和1816年的阿美士德使团不仅由于“三叩九拜”的礼仪、中国拒绝接受英国使团精心准备的礼物等问题闹得很不愉快，而且中国拒绝了对方的通商请求。正如艾尔曼所评论的：“英国越来越为一个问题感到焦虑，那就是，仅仅通过外交手段，是否足以使自己与中国这一世界上最重要的市场建立联系？”[6]英国人深信亚当·斯密在《国民财富的性质和原因的研究》中提出的自由贸易模式。因而，既然通过正常的外交途径无法与中国建立经济联系[7]，那么通过推销鸦片、发动战争等非正当手段也就成了英国的选择。
以孔子思想为代表的中国传统文化曾在西方广泛流传，并得到高度评价。但从18世纪后半叶开始，中国已不再是西方仰慕甚至模仿的对象[8]，包括英国在内的欧洲国家对中国的态度发生了向排斥方向的转变[9]。德国历史学家和哲学家赫尔德（Johann Gottfried Herder，1744—1803）在《关于人类历史的哲学思想》（1784—1791）中，尖锐地批判孔子道：“对我来说，孔子是个伟大的名字，尽管我马上得承认它是一副枷锁，它不仅仅套在了孔子自己的头上，而且他怀着最美好的愿望，通过他的政治道德说教，把这副枷锁永远地强加给了那些愚昧迷信的下层民众和中国的整个国家机构。在这副枷锁束缚之下，中国人以及世界上受孔子思想教育的其他民族仿佛一直停留在幼儿期，因为这种道德学说呆板机械，永远禁锢着人们的思想，使其不能自由地发展，使得专制帝国中产生不出第二个孔子。”[10]此时，欧洲更多地关注自由平等理念、现代科技发展，以及全球性的经济利益。停滞的中国，仅靠传统文化的魅力显然已经无法吸引欧洲目光，并为西方所敬重。
英国得以入侵中国，与清朝腐朽的政治、落后的科技、陈旧的军事设备等不无关系。在“康乾盛世”华丽的外表之下，已经潜藏着危机。乾隆时期虽然处于清朝鼎盛时期，却也惴惴不安。马嘎尔尼所率的英使团在北京逗留时就曾详细描述和珅及太监的腐朽：“他既有权欲，又贪污成性，他已逐渐在首都和外省建立起忠于他的一个庞大关系网。这些做法腐蚀了公共事业，激起了百姓的不满。”[11]在和珅的影响之下，乾隆时期的太监虽未有明朝太监那么大的权力，但通过阿谀奉承、陪同主子寻欢作乐等获取一定的权力和声望。政治腐败从中堂这样的高层官员一直到基层，腐蚀着清王朝的肌体。曾经护送马嘎尔尼使团到广州的天津道道员乔人杰，曾对马嘎尔尼谈起过一起官员利用赈济救灾来贪污的案件。当时皇帝传旨发放10万两银子赈灾，第一位官员扣下了2万，第二位扣了1万，第三位又扣了五千，以此类推，最后只剩下2万两给了灾民。[12]
如此背景之下，鸦片战争自然不可避免，中国自然会输。[13]鸦片战争给中华民族带来了伤痛，开启了中国近代社会屈辱的历史；同时，也使中国开始从“沉睡”状态“苏醒”，从“停滞”状态逐渐开始主动向西方学习。有识之士认识到了中西之间的巨大差距，激发了向西方学习的决心。魏源在《海国图志》（1841）序言中就为何写该书谈道：“为以夷攻夷而作，为以夷款夷而作，为师夷长技以制夷而作。”[14]可以说，“师夷长技以制夷”奠定了中国此后一百年的基调，即主动向西方学习科学技术和一切先进知识，以求中华民族终能屹立于世界民族之林。
参考文献
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［47］阎宗临.阎宗临史学文集.太原：山西古籍出版社，1998.
注释
[1]阿兰·佩雷菲特.停滞的帝国：两个世界的撞击.王国卿，等译.北京：三联书店，1993：595-596.
[2]阎宗临.十七、十八世纪中国与欧洲的关系//阎宗临史学文集.太原：山西古籍出版社，1998：3.
[3]《耶稣会士通信集》是欧洲旅居中国和东印度传教士的书信和报告集，由巴黎耶稣会总会长哥比安（Charles Le Gobien，1653—1708）创办，1702—1776年共刊出34卷，其中16—26卷收载由中国寄来的信。1843年在巴黎重新出版，名为《耶稣会士中国通信集1689—1781年》（Lettres édifiantes et curieuses：écrites de 1689 à 1781 par des missionnaires jésuites de Pékin et des provinces de Chine，Edition du Panthéon littéraire），记载了康熙、雍正、乾隆年间的白晋、马若瑟、宋君荣、冯秉正、沙守信、傅圣泽等众多法国耶稣会士的通信，对中国不同于自己家乡的哲学宗教、历史地理、民风习俗、物产工艺、伦理道德等都有描述和研究，这些对中国社会的纪实描写成为当时欧洲人了解中国乃至东方的第一手资料和主要参考文献。
[4]荣振华.乾隆年代京畿两民游法参观工业记.震旦杂志，1949：158-159.转引自：许明龙.中西文化交流先驱.北京：东方出版社，1993：354-355.
[5]王之春.清朝柔远记.赵春晨，点校.北京：中华书局，1989：215.
[6]艾尔曼.中国近代科学的文化史.王红霞，等译.上海：上海古籍出版社，2009：93-94.
[7]阿兰·佩雷菲特.停滞的帝国：两个世界的撞击.王国卿，等译.北京：三联书店，1993：568.
[8]François Quesnay.Le Despotisme de la Chine，Paris：N.p.，1767。英译本参照Lewis A.Maverick.China a model for Europe.San Antonio，Texas：Paul Anderson Company，1946.
[9]艾田蒲.中国之欧洲——西方对中国的仰慕到排斥：下卷.许钧，钱林森，译.桂林：广西师范大学出版社，2008：282-290；Adolf Reichwein.China and Europe：Intellectual and Artistic Contacts in the Eighteenth Century.J.C.Powell（translated），New York：Alfred A.Knopf，1925：149-153；利奇温.十八世纪中国与欧洲文化的接触.朱杰勤，译.北京：商务印书馆，1962：129-132；许明龙.欧洲十八世纪“中国热”.北京：外语教学与研究出版社，2007：215-238；阿兰·佩雷菲特.停滞的帝国：两个世界的撞击.王国卿，等译.北京：三联书店，1993：559-568.
[10]何兆武，等.中国印象——世界名人论中国文化.桂林：广西师范大学出版社，2001：141.
[11]阿兰·佩雷菲特.停滞的帝国：两个世界的撞击.王国卿，等译.北京：三联书店，1993：298.
[12]同②353.
[13]Barry Edward O'Meara.Napoleon in Exile：Or，A Voice from St.Helena.The Opinions and Reflections of Napoleon on the Most.Vol.1.Philadelphia：H.C.Carey and I.Lea，1822：304-305.
[14]魏源.海国图志.长沙：岳麓书社，1998：海国图志原序1.
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