与科学有关的易学研究的回顾与展望

就微观而论,易学对科学的影响,从现代学科分类考虑,各学科均程度不同地感受到。作为案例性研究,以现代眼光看,最为基础的学科是数学和物理学,不妨以其为例说明这种影响的性质和程度。
易学和科学是两种不同的学问。关于易学,在对经、传、学做出区分的基础上,可以对其性质做较为明确的界定。形成于殷周之际的《易经》是一部占筮书,由“十翼”组成的春秋战国时期的解释《易经》的作品《易传》已属哲理著作。而汉代以降对经、传进行研究的诸多作品作为易学,“以传解经”成为主导倾向。而不论是“照着说”还是“接着说”,思辨所及十分广泛,“易道广大,无所不包,旁及天文文、地理、乐律、兵法、韵学、算术,以建方外之炉火,皆可援易以为说,而好易者又援以入易,易说至繁”(《四库全书总目提要》)。而科学,严格地说,它产生在近代的欧洲,通常以1687年牛顿出版他的《自然哲学的数学原理》作为科学成立的标志。只是在追溯它的渊源时才有所谓中古代和古代科学,并且只有在科学的“全球范围起源律”的意义上才有中国科学的源流之说。

  在古代和中古代,不论是东方还是西方,科学与非科学并没有明确的界线。天文学与占星术、化学与炼金术、医学与巫祝实难区分。正因为如此,巫术被公认为是近代科学的起源之一。20世纪著名的经济学家凯恩斯(John M.Keynes,1883~1946)甚至说,他不同意18世纪以来人们把牛顿(Newton Isaac,1642~1727)视为理性时代的先行者,而认为“他是最后一个巫师,最后一个巴比伦人和苏美尔人,一万年以前我们的远祖开始创建人类思维文化,发展了对围世界的看法,牛顿是他们之中最后一位伟人”。更严格地说,牛顿时代的自然研究者实质上也只是创立了一种不同于古希腊时代的新自然哲学,正如他们以“自然哲学”称道自己的学问那样。到19世纪出现“科学家”这一职业名称时,职业科学家开始取代先前那些把自然哲学作为消遣的业余爱好者、医生和牧师。在这种意义上,当代美国科学史家玛格纳(Lois N.Magner)在其《生命科学史》(1979年)中说,达尔文(Charles R.Darwin,1809~1882)是最后一个,也是最伟大的自然哲学家。科学的活动结构和社会形象是随历史的进展而不断演变的。第二次世界战以来,科学已成为国家甚至国际合作的事业,从所谓的“小科学”变成“大科学”了。“大科学”靠众多的“小人物”支撑,“小科学”的“大英雄”时代已经结束,而且由于科学的社会运用被看作自身不可分割的部分而使价值成为科学理性的重要成份。在这种意义上,爱因斯坦(Albert Einstein,1879~1955)是最后一位,也是最伟大的科学家。 当代易学与科学的关系受到重视,主要不是出于人们的好奇心,或者来自什么人的偶然“重大发现”的激励,其原动力是人们对于一种超越现代性的后现代科学的期待心理,这是时代所使然。但是,由于易学研究历来有两条主要进路之争,即古代有义理派和象数派之争,当代是人文易和科学易对阵,不仅历史上易学与科学的复杂关系的许多问题有待解决,而且当今学界对于这种研究的合理性和不同进路的争论更值得关注。本文以对这一研究主题的历史回顾和未来展望的方式,阐明对其中的主要问题的自己的观点。全文分为四部分:前现代时期的易学与科学的互动、易学与现代科学会通之努力、当代科学易的艰难和困境、为开创易学研究的新时代而奋斗。




一、前现代时期的易学与科学的互动

  中国传统科学中有大体一致的宇宙图象,但没有统一的科学范式。正如席文(Nathan Sivin)所说,中国有多样的科学,却没有形成一个统一的“科学”概念(01)。在中国古代科学家的心目中,没有一个各学科相互联系的整体科学,除了数学与天文建立起联系外,天算家在朝廷里计算历法,医生在社会上为人治病,道士在山中炼丹,并不感到有必要彼此发生技术上的联系。中国传统科学的定型是各自独立的,在两汉和南北朝时期形成各自的科学范式。在中国传统文化中有广泛影响的易学,对中国传统科学的形成和发展的影响是不可漠视的。当然,这种影响是正负两面俱在的(02)。

  对易学与中国传科学共生互动关系的考察,有“宏观”和“微观”两种不同的进路。宏观方面要讨论传统科学与易学在起源、定型、发展中的双向相互作用的一般情况,在微观方面要考察易学的诸宗派与自然科学各学科之间相互关系的种种具体问题。

  在起源问题上的相互影响,古人有关科学源于易学的断言(03)当不可信,近人提出的种种易学的科学起源说(04)亦不能定论,这类问题的研究有待考古学证据。但在定形过程中双方的相互影响则是明朗得多。易学以春秋战国时期《易传》的形成为肇始,而科学在秦汉时期亦初成其范式。《易传》中所叙述的筮法明显表现出历法天文学的影响,而构成传统科学范式构架基础的阴阳、五行学说虽非直接来源于易学,但《易传》中的“一阴一阳之谓道”的命题无疑有助于科学接受阴阳思想。实际上科学范式中的宇宙序秩序原理、方法论原则和科学技术观,都包含有来自《易传》的哲学启迪和“潜移默化”的影响。在其后的各自发展途中,有诸多文献为彼此之间的相互作用提供了证据。不仅汉代象数易的形成是以当时的历算成就为其科学基础的,而且易学从科吸取营养的这一先河的影响所及,导致“易道广大,无所不包”(《四库全书总目提要》)的两千年的历史。由于汉武帝将儒学作为国家意识形态独尊且《易经》列五经之首,在其后历史中易学对科学活动产生深远的影响是很自然的。易学与传统科学的互动中,易学对科学的影响主要表现为思维方式的作用。在中国传统科学发展的三次高峰期,魏晋南北朝时期、宋元时期和晚明时期,促成传统科学高峰出现的诸多因素中包含有易学的影响。

  魏晋南北朝时期,易学的玄学化和科学的理论化两者之间是相互影响的。一方面古文经学的发展和老、庄玄学的兴起相结合使汉代易学转向了玄学解易的道路有其科学的背景;另一方面玄学家以理性反对迷信、以简化取代烦琐,强调“自然之理”、“弃名任实”的批判精神,其“辨名析理”的思维形式,对同期的自然科学走向理论化有很大影响。这种影响在医药学、地理学、天文学、农学、丹学和数学诸领域表现出来,王叔和(210―258)的《脉经》、皇甫谧(215~282)的《黄帝三部针灸甲乙经》、陶弘景(456~536)的《本草集注》裴秀(223~271)的《禹贡地域图》、郦道元(446/472~527)的《水经注》、贾思勰(北魏时人)的《齐民要术》、葛洪(284―363)的《抱朴子》都有所表现。以易学为骨架的宋明理学的形成有当时的数理科学为其基础,而理学家将《大学》的“格物致知”架接在《易传》的“穷理尽性”上而提出的“格物穷理”的认识论和推理方法在宋、明、清三代不断演进,对科学理性精神的影响也越来越大。宋代易学的数学派、理学派、气学派之间关于数与象、数与理、数与物或气的讨论中所发展的数理哲学,作为宋元数理科学家创造性思维的一部分,成为把数学和物理学推向中国传统科学最高峰的一大助力。明中叶以降对“格物致知”的理解,由于注入王阳明(1472~1528)心学的思想解放和实践精神而面貌一新,把“以物格物”发展到“以心格物”,或者说从感官“小体”发展到心智“大体”的时期。李时珍(1518~1593)的本草自然分类法,朱载(1536~1611)的音律学、宋应星(1587~1666)的声学、徐霞客(1587~1641)的地形观察与分析、方以智(1611~1671)的光学皆得助于此,遂形成晚明时期科技发展的大综合,放出中国传统科技的最后一道光辉。

  就微观而论,易学对科学的影响,从现代学科分类考虑,各学科均程度不同地感受到。作为案例性研究,以现代眼光看,最为基础的学科是数学和物理学,不妨以其为例说明这种影响的性质和程度。

  数学作为一个科学学科的名称是从易学中借用而来。在古代中国长期名为“算术”或“算学”这一学科,由于宋代邵雍先天易学的兴起,这种被时人称为“数学”的学问由秦九韶(1202~1261)借用以取代“算学”。说到易学与数学起源的关系问题,无论是晋代刘徽的“九九之数以合六爻之变”(《九章算术注・序》说,还是秦九韶的“爰自河图洛书”(《数书九章・序》)说,都没有深究的价值。重要的是易学对数学家世界观和科学观的影响。刘徽总结自己的数学研究理路为“观阴阳之割裂,总算术之根源”,秦九韶强调“数与道非二本”,都体现了易学对他们的世界观的影响。秦九韶读易领悟“圣有大衍,微寓于《易》”,发现了《周易》筮法的同余结构并创一次同余式解法“大衍求一术”而领先世界数百年(05)。杨辉(13世纪)将易学的河图和洛书发展成纵横图,直到17世纪在这个领域举世还无人能超过他的水平。徐光启(1562~1633)把象数学视为数理科学,“象数之学,大者为历法,为律吕,至其他有形有质之物,有度有数之事,无不赖以为用,用之无不尽巧极妙者”(《泰西水法・序》),倡导“度数旁通十事”,将天文和气象、测量和水文、音乐、军工、会计、建筑、制造、测地、医学和计时都纳入数量化的轨道,以图“由数达理”(《条议历法修正岁差疏》)。

  数学发展受易学的影响,真正有据可寻者主要在观念和思维方式方面。在观念方面,《周易》的阴阳概念经数的奇偶而转化为几何之圆方,通过赵爽和刘徽的工作开辟了中国数学研究的圆方论的独特方向(06)。《周髀算经》提出“数之法出于方圆”,赵爽注《九章算术》以“圆径一而周三,方径一而匝四”解释,揭示阴阳与数之奇偶和形之方圆的联系。刘徽依阴阳和方圆原理首创的“割圆术”,不仅导致魏晋南北朝时期圆周率计算遥遥领先于世界成就,而且其影响中经沈括(1031~1095)的“会圆术”、李冶(1129~1279)《测圆海镜》(1248年)、梅文鼎(1633~1721)的《方圆幂积说》(1710年),一直延拓到清代李善兰(1811~1882)著《方圆幽秘》(1845年)而创立中国式的微积分“尖锥术”。中国传统数学的其他方面,如方程论是否受方圆论的影响有待研究。

  数学在其发展中受易学中一些方法论原理论的重要影响,表现在数学家的思想以及他们的成果之中。刘徽著名的“析理以辞,解体用图”的数学方法论,就是依易学的象数原理而发展出来的由“理”和“象”(图)”研究数学的方法。《易传》“类族辨物”的方法论原理,经《黄帝内经》将其发展为“比类”的若干种具体方法,而在《九章算术注》中刘徽又将类推发展为等式推理以建立数学概念体系,至宋代理学家再给“类推”增置以“格物穷理”的前题,“比类”方法广为宋元数学家们采用。沈括首创堆积术(即高级等差级数求和)是比类方法之典型应用,贾宪(11世纪上叶)可能依据邵雍的六十四卦衍生的“二分法”比类得到他的三角数表(07)。而朱世杰(13~14世纪)的三角垛积求和公式与贾宪三角之可互译性,允许我们猜想朱世杰也可能通过与易卦生成图比类得出他的诸垛积公式。比类方法在数学中的应用获得重多创造性的成果,诸多的成功更促成它的推广应用,因而出现若干题名包含“比类”的数学著作,诸如杨辉(13世纪)的《田亩比类乘除捷法》(1275年)、吴敬(15世纪)的《九章算法比类大全》(1450年)。

  物理学,按现代理解的物理学,在中国古代是没有的。钱临照先生曾说过,中国古代没有物理学,只有物理学知识。但作为追述历史,在与亚里士多的《物理学》对比的意义上,我们还是可以讨论的。现在作为物理科学分支的天文学、声学、光学等,在古希腊是归为数学的,现代义的物理学是在18世纪末和19世纪初才定形的。亚里士多德的《物理学》作为研究变化的存在的第二哲学,只关心运动和时空问题。中国早在《庄子》和《淮南子》子中就出现了“物理”这个词汇,泛指万物之理。从晋杨泉的《物理论》到明方以智的《物理小识》(1665年)都大体沿袭这一思想。从邵雍的“老子五千言,大抵皆明物理”(《观物篇》)和方以智的“圣人观天地,府万物,推历律,定制度,兴礼乐,以前民用,化至感若,皆物理也”(《物理小识・总论》引其父语),我们可以领略到这种大物理观。在中国历史上第一次出现“物理之学”一词是在邵雍的《观物篇》中。他的这部书是对他的易学著作《皇极经世书》的注本。清王植将其评论为“此篇皆格物穷理之精义也”(《皇极经世直解》)。邵雍所谓的“物理之学”乃有关天地万物运动变化之理的学问,是关于一切事物秩序的学问。在他看来“学不际天人,不可谓之学”。他书中所论物理的范围,确从天地的起源直到人文历史。就自然现象说,他以阴阳刚柔和感应为纲论述了天地的产生,日月星辰运动,水火土石之化成,雨风露雷之成因,走飞草木性情之变化……。这种大物理观到方以智方有一个大的变化。他在《通雅》(1666年)中把学问化分为物理、宰理和至理,大体分别相应于今日的自然科学、社会科学和哲学。用他的话说“考测天地之家,象数、律历、音声、医药之说皆质之通也,皆物理也”。

  在中国古代的大物理观中,万物生化的核心机制是“感应”。《易传》感应原理自汉代起与象数论结合,逐渐发展出一种精致的数理感应论。邵雍之子邵伯温为其父《观物篇》所作《系述》中淋漓尽致地表述了他的数理感应观。中国人重感通,而声与光是人与人和人与自然沟通的最重要的媒介,所以中国声光科技的早发繁美势所必然;律历合篇为《律历志》,音律通天的观念也彰显中国自然与人文沟通的整体特色;候风地动仪也是在地动天摇而人可象之的观念指导下制造出来的,待人以其候天风之地动;共鸣的运用与诠释成为中国声学的特色;电磁现象的发现与诠释甚至与其有关的避雷针和指南磁针的发明,都与“感应”观念密切相关。所以中国传统科学是“以类比为方法,以感应为主要观念”(08)。邵雍依据《易传》“穷理尽性,以至于命”所阐发的理、性、命统一于“道”的物理学思想,以及以“理”或“道”观“物”的所谓“反观”物理学方法,对其后的物理学研究有一定的影响。沈括(1031~1095)《梦溪笔谈》“数术”类记有人工磁化和地磁偏角实验,有附纸人于琴弦的声共振实验,有以“碍”的概念对光学所进形的理性分析。 李时珍把历来医学中的阴阳五行理论引入本草学,以“比类取象”方法把动、植诸类归属五行,完成本草理论体系五行化。

  朱载育(536~1611)自幼“即悟先天学”,后著有《先天图正误》,首创十二平均律。 宋应星的《天工开物》书名取义于《易》反映了他的精神世界的易学形象,而《论气》完全以易学气学派的观点指导探索自然,则表明他的这种精神落实于理论研究之境况。