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| 科学史 | |
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科学史，科学史是科学和科学知识，包括自然科学和社会科学的历史发展的研究。最近的历史解释，如托马斯·库恩，往往把科学史中更细致的方面，如竞争性的范式或概念系统在更广阔的矩阵，包括智力，文化的，科学之外的经济和政治的主题。
科学是关于自然世界的经验，理论和实践知识，科学家谁强调观察现实世界的现象，解释和预测产生了身体。科学编史学，相反，往往借鉴了这两种思想史和社会史的历史研究方法。不过，这个英文单词的科学家是相对较新的，第一次由William Whewell在19世纪创造。以前，人们研究性质自称自然哲学家。
科学文献是研究科学史必不可少的工具，较为权威的是《剑桥科学史》8卷，目前中译本已有3卷出版。
虽然自然界的实证研究已经自古代经典描述(例如，泰勒斯，亚里士多德等人)，和科学方法已自中世纪使用(例如:罗杰培根)现代科学的曙光往往追溯到近代早期，特别是科学革命发生在16世纪-17世纪的欧洲。科学的方法被认为是如此重要，以现代科学的一些考虑，早前咨询走进大自然是前科学。传统上，科学史家所定义的科学足够广泛，包括那些调查。
学科简介
这些年来，国内许多高等院校相继在大学生中开设科学史课程，这是非常令人高兴的。与教学方面的良好局面相比，我们在科学史方面的理论研究还没有受到应有的重视。理论研究不深入，就会影响科学史教学的质量，就会影响科学史在素质教育和通才教育中发挥应有的作用。所以我们希望科学史的教学工作者和研究者重视这个科学史理论研究。
概念问题=
"科学史"(History of Science)这个词跟"历史"(History)一样有两个层次的意思，第一层次指的是对过去实际发生的事情的述说，第二层次则是指对这种述说背后起支配作用的观念进行反思和解释，后者有时也称"史学"或"编史学"(Historiography)、"科学史学"或"科学编史学"(Historiography of Science)。我们可以分别称之为一阶科学史和二阶科学史。
一阶的科学史和二阶的科学史是密切关联的。我们称之为"历史"的东西，总是那些被人"讲"出来的东西。每一种"历史叙述"的背后，都隐含着叙述者的一套历史"观念"。这套"观念"支配着历史叙述者和历史学家去选择讲什么、不讲什么，支配着他们如何讲、如何编排形形色色的历史"事实"。就科学史而言，这套观念首先和主要的是"科学"的观念，其次还有"历史观"，不同的"科学观"和"历史观"决定了科学史叙述的不同范围、不同内容和不同方式，就将写出不同类型的科学史来。
不同之处
不同的科学观导致科学史写作范围的不同 [1]
对"什么是科学"的回答可以有许多角度，对科学史的写作范围构成影响的是如下三种回答，或说三种定义:
定义A:科学是指导人类与自然界打交道的理论知识，尤其指比较系统的自然知识。
定义B:科学是植根于希腊理性传统的西方人特有的对待存在的理论态度，其中尤其指在这种理性眼光之下生成的自然知识体系。
定义C:科学是在近代欧洲诞生的一种看待自然、处理自然的知识形式和社会建制，其理论层面以牛顿力学为典范。
按照定义A，科学史就是人类文明史的一个有机组成部分，凡有文明的地方，就可以写出它的科学史来。就此而言，我们可以有"美洲的玛雅科学史"、"非洲科学史"、"少数民族科学史"，当然也可以有"中国科学史"。但是，这样定义的科学史也有两种可能。
第一种，假定科学作为"人类"的自然知识有一种主导的、本质的形态，世界各民族或多或少、或先或后的靠近这种主导形态--生活在现代的人们很容易认同这个主导形态就是西方的科学，特别是西方近代的科学--科学史就是记载自然知识的这一主导形态的发展历程。这个假定也被认为是"现代性"在科学史领域中的体现。
著名的英国科学史家李约瑟的巨著《中国的科学与文明》，想把中国的科技文明纳入统一的世界科学史图景之中，就属于这种伟大的努力。他以西方近代科学为基本参照系(大海)，仔细查检中国历史上与之类似的科技成就，从而按现代的分科体系梳理出中国古代科技的涓涓细流来。
第二种，假定各个文明特别是主要的大文明之间，并不存在这样一种共同的本质意义上的自然知识形态，各个文明都有其独特的与自然界打交道的方式，并形成各自特有的自然知识形态。要是写起通史来，前者可以称为"百川纳海"型，后者则可以称为"百花争妍"型。目前，"现代性"的、"百川纳海"型的科学通史和国别史(如李约瑟以及多数中国科学史家所写的中国科学史)比较成熟，而"百花争妍"型的科学史尚待进一步发展。[2]
按照定义B，科学史将主要是西方的历史。这是西方大多数科学史家采用的定义，因此他们编写的科学史基本上是西方科学史。只是由于对西方科学文明的产生和传承有过贡献，少数非西方的文明也可以纳入其中，比如古代埃及和两河流域的文明可能对希腊科学的产生有过贡献，阿拉伯人在公元8-11世纪在希腊科学的传承方面有过贡献，所以通常也被提及。过去我们多认为这是"西方中心论"的偏见在作怪，其实主要是科学的定义在"作怪"。再说大多数科学史家采纳这个定义也是有道理的，毕竟，科学首先是作为"西学"而成为"显学"的。
按照定义C，科学史将主要是近代西方科学的历史，希腊科学只是作为近代科学的源头被提及。这也是不少科学史著作采用的定义，因为科学史之所以引起重视，首先是因为近代科学在人类社会生活中取得了支配性的地位。其实，定义B和定义C只有强弱不同，并无实质性区别。希腊化时代阿基米德的物理学和托勒密的天文学，与文艺复兴时期伽利略的物理学和哥白尼的天文学，并没有本质的区别。许多人都同意，定义C给出的科学史实际上是定义B给出的科学史的一种断代形式。
不同的科学观导致科学史写作内容的不同
除了决定写作范围外，不同的科学观也会导致科学史的写作内容的不同。这些科学观未必是排它的，从而它们所支配的科学史有时只是侧重点不同。
实证主义科学观认为:科学是实证知识，科学史是实证知识的积累史。实证知识也就是通过经验而确证的知识。按照这种科学观，科学史将会比较重视所谓"硬事实"的积累过程，而对于思想观念特别是思辨性的东西则予以忽视。科学史学科的主要创始人乔治·萨顿是这种实证主义科学史的代表人物之一，他所写作的科学史基本上是实证知识的编年史，即尽量把历史上出现的所有科学知识和技术知识记录下来，按照年代的顺序编写出来。
他的巨著《科学史导论》就是这样，以半个世纪为一个单元，逐个考证过去年代在许多知识部门出现过的实证知识。这样来编写科学史，面对的将是浩如烟海的材料，而且随着时间接近现代，其史料将呈指数增长。在萨顿的有生之年，《科学史导论》出版了3卷5大册，但仍然只写到了14世纪。萨顿之后，再也没有人继续他的这一宏伟的事业。
实证主义编年史的问题在于，近代科学的分科越来越细、越来越专，如果完全按照编年的方式，就难以完整的叙述各学科发展的历史线索，历史会显得像是一堆支离破碎的材料。并且，进入近代以后实证知识几乎是无边无际，事无巨细地搜集整理罗列，既无可能，也无必要。
对于实证主义编年史的放弃根源于对实证主义本身的放弃。实证主义所假定的"硬事实"、所假定的经验归纳的科学发现模式，在二战之后遭到了科学哲学界的质疑。科学史家越来越意识到，何种"科学事实"应当纳入科学史家的视野，取决于所关注的历史主题。从历史中发现科学观念的流变，或者解释为什么某一时期的科学活动格外频繁，或者专门揭示某一特定时期科学与其它文化如宗教、经济等现象的内在关联，等等，越来越多成为新一代科学史家的编史目标。
观念论的科学史家认为:科学本质上是观念，科学观念的发展是内在的和自主的，科学史是观念内在更替的思想史。这种科学史将会把注意力集中在科学观念的内在演变之上，将会比较关注与科学观念相关的哲学史和思想史。法国科学史家柯瓦雷是这种观念论科学史的开创者和主要代表。他毕业致力于研究16、17世纪基本科学观念的形成过程，为我们提供了一幅有说服力的近代科学革命的图景。柯瓦雷认为，17世纪科学革命既改变了近代思想的内容，也改变了近代思想的框架本身。
希腊人有限的、层次分明的、和谐有序的、天球层层相套的宇宙(cosmos)被打碎，代之以无限的、均匀各向同性的、几何化的宇宙(universe)，是这场思想革命的主题。而这是这种宇宙观的彻底改变，要求近代哲学和近代科学基本概念和基本原理的重建。他在1940年出版的《伽利略研究》一书中，充分展示了"概念分析技术"的威力。
通过对大量历史文献的解释，他表明了，导致伽利略新物理学和新天文学诞生的，不是新事实的发现，而是新观念的出现，而这些新观念与当时的哲学、宗教、形而上学的观念交织在一起，密切相关。在柯瓦雷的示范下，五、六十年代出现了一大批科学思想史的优秀作品。贝塔朗菲、欧文·拉兹洛、曾邦哲等的系统科学与哲学观，强调实验与理论综合、分析与整合渗透的方法论，既注重科学事实与技术的发现，也注重科学方法与概念、理论的形成带来的科技发展。
值得注意的是，思想史的编史方法获得成功的领域往往是数理科学，这主要是指天文学、力学和几何光学，在历史上，主要指从哥白尼到牛顿这段历史时期。这段时期，科学思想发生戏剧性的变革，为迎接新思想的到来所需要的细节上的改变，一环紧扣一环，每一环节都由一个伟大的人物来完成，整个科学的进展仿佛是早已安排好了的一幕戏剧的开演。这样的历史当然使思想史或观念史大有用武之地，可是这种情况在科学史上并不总是出现。到了18世纪，科学发展的线索就不那么分明了，科学史不再是在少数几个成熟学科中观念的变革史，而是许多新学科的诞生史。
美国科学史和科学哲学家托马斯·库恩曾提出，近代物理学史上存在着数学传统和实验传统的对立。他认为，象天文学、和声学、数学、光学与静力学这五大学科属于古典物理科学，从古代几乎连续的传到近代，这些学科在近代的主要发展是观念革命。库恩在他的《必要的张力》一书中说:"古典科学在科学革命时期的转变，更多地归因于人们以新的眼光去看旧现象，而较少得力于一系列以前未预见到的实验发现"。另一方面，象电学、磁学、热学、化学等学科，极大地依赖实验，库恩称之为培根科学，因为培根曾在他的《新工具》中为这些学科的发展设计过兰图。
库恩指出，数学传统的古典科学和实验传统的培根科学直到19世纪仍然是分离的、独立发展的，不能用一种发展模式来套全部的科学史。库恩的观点对我们认识思想史编史方法的局限性是有帮助的。
科学社会史家认为:科学本质上是一种社会活动，因而科学史可以而且应该写成科学与其它社会文化因素的互动史。科学思想史通常也称内史，科学社会史则称外史。如果说内史的研究对象和方法相对比较确定的话，那么外史则多种多样。我们可以举出三种有代表性的科学社会史学派。第一是马克思主义学派，主张物质资料的生产方式决定社会的上层建筑和意识形态，科学作为一种观念形态的东西，必定受制于物质生产力的状况和水平，恩格斯有句名言"社会一旦有技术上的需要，这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进"，讲的就是这个道理;另一方面，科学本身又能转化为生产力，在征服自然和改造自然的社会活动中发挥巨大的杠杆作用。
因此，为了解释一个时代科学的发展，就必须关注这个时代的社会经济状况和阶级斗争状况，科学史是经济史、政治史的一部分;为了展示科学的社会功能，就必须关注科学对历史的推动作用，科学史因而是技术和工业征服自然、改造自然以获取经济利益的历史。马克思主义科学社会史的代表作有苏联物理学家、科学史家格森的《牛顿〈原理〉的社会经济根源》(1931)，英国晶体学家、科学史家贝尔纳的《历史上的科学》(1954)。黑森的著作在1931年于伦敦召开的第二次国际科学史大会上宣读，虽然从今日眼光看不免简单、武断，但却是马克思主义科学社会史纲领造就的第一个有影响的成果，在当时产生了很大的示范作用。它主张，牛顿力学中起主导作用的抽象观念的根源，都可以在当时物质生产力的状况中找到。
与格森的目标不同，贝尔纳并未着力于发现社会的要求如何决定了科学家的研究思路和研究方法，而是通过考察技术、科学与哲学之间错综复杂的相互关系，试图表明，科学在人类社会的历史发展中如何既在经济方面，也在思想结构方面，起着决定性的作用。贝尔纳把科学史与社会史密切的结合在一起，他在他的《历史上的科学》中说:"希腊科学反映了受着钱财支配和拥有奴隶的铁器时代社会之兴起以及衰落。中古时代这个悠长的中间时间，则标志着还不曾用到科学的、封建式的自给经济之生长以及不稳情况。直到封建秩序的束缚被资产阶级的兴起所突破，科学才能进展。资本主义和现代科学是同一运动中所产生。现代科学进化的各阶段标志着资本主义经济中相继发生的各个危机"马克思主义的科学社会史方法在前苏联和我国均有广泛和深远的影响，重视时代的政治和经济背景，重视技术和工业的发展状况，是这类科学史的显著特点。
第二是科学社会学学派，关注科学工作的社会原因，以一种精确统计的社会学方式揭示这种原因。代表人物是美国科学史和科学社会学家罗伯特·默顿。在发表于1938年的博士论文《十七世纪英格兰的科学、技术与社会》中，默顿试图用清教伦理和当时英格兰工业发展的需要，解释英格兰的科学为什么在17世纪特别地突飞猛进。这个解释被称为"默顿命题"。默顿主要关注科学的体制和方法的方面，并不认为科学的知识内容也可以纳入社会学探究的范围之内。
第三是科学知识社会学学派，关注科学知识内容的社会根源，又称社会建构论学派。他们主张，科学知识不是对客观事实的"发现"，而是科学共同体因着各种各样的动机、本着特定的利益、在特定的认识水平上"生产"出来的。他们的编史目标就是要展示这种科学知识生产的发生学过程。毫无疑问，这种科学观是极端相对主义的。近30年来，科学知识社会学以其新奇和偏激引致了巨大的兴趣和争议。
科学社会史所关注的主题是多样化的、高度发散的，科学与宗教、与法律、与政治、与政策、与文化、与经济、与工业、与传媒的关系，都可以构成特定的编史兴趣和目标;与之相适应的是，科学社会史往往淡化了自身的历史味道，而溶入一个所谓STS(Science, Technology and Society, 科学、技术与社会)的研究领域之中。
在共同关注的某些历史时期的历史解释方面，科学社会史与科学思想史之间有明显的分歧。比如，科学思想史学派坚决反对社会经济因素在科学理论的发展中起决定性作用的说法。然而，我们不得不承认，即使对于16、17世纪的科学革命而言，科学之外的因素的影响也是不可忽视的。作为一部通史，本书将在内史与外史之间寻找一个平衡。这是通史本身的性质决定的。职业科学家在过去的一个世纪里发展了不少有特色的编史纲领，但还没有哪一个纲领能够一以贯之地运用到所有的学科和所有的历史时期，这也许就是为什么近半个世纪以来由职业科学史家编写的科学通史那么稀少的原因吧。
不同的历史观导致科学史写作方式的不同
科学观的不同会导致科学史写作内容的不同，历史观的不同则会导致科学史写作方式的不同。什么是历史?历史是对过去发生的事情的述说。但是，过去发生的事情无穷无尽，我们该如何"选择"呢?什么样的"选择"可以被认为是真正"历史"的?这就牵涉到对"历史"之本质的看法了。就过去一百年的科学史实践而言，"通史(综合史)与分科史(学科史)"、"辉格史与反辉格史"的分歧，就集中地体现了不同的历史观。
近代科学本质上是分科的学问。没有哪一个现代科学家没有自己的专业领域，却被称为科学家。因此，主要由科学家自发从事的科学史研究一开始都是分科史，数学家写出数学史，物理学家写出物理学史，化学家写出化学史。分科史或学科史往往服务于该学科的需要，更多的关注科学上的问题:某一领域里的问题是怎么来的?已经解决了多少?是如何解决的?还有哪些问题没有解决?许多分科史的实践者们认为，只有分科史才是真正的、有意义的"科学"史，至于通史，不过就是各门学科史的汇编，不是一个独立的学科，也不是独自一人能够从事的。
自萨顿时代以来的职业科学史家普遍认为，这种服务于学科本身的需要的学科史并不是严格意义上的"历史"。萨顿指出，正像世界地理并不是比英国地理更大的学科一样，综合史也不是比分科史更大的、混成的学科，相反，这是两类不同性质的学科，而每个学科在容量上都是不可穷尽的。与分科史更富有技术性色彩相比，通史更注重学科与学科之间的联系，更注重科学与人文、与社会之间的联系，并在这种联系之中发现科学本身的统一性和人文力量。萨顿在《科学的历史研究》中说过:"科学史远胜于所有各种专门学科历史的并列，因为它的主要目的是说明所有各种科学之间的联系、它们彼此合作的成就、它们的共同目标和方法"。在萨顿那里，"历史"的本质就在于对三种"统一性"，即自然界的统一性、知识的统一性和人类的统一性的把握，因而科学史本质上应是综合史，如果说专门史还有意义的话，那就是提供一些基本的、供综合用的技术材料。
随着职业科学史家队伍的逐步壮大，学科范式的日渐成熟，人们已经能够在专科史和通史之间达成一个平衡。对于某一个具体的科学史家而言，他或她的工作领域主要可能是专科史，但是，在他或她的视野里，各门学科之间的联系，科学与哲学、宗教以及其它社会文化之间的联系，肯定不是原则上不予考虑的因素。换而言之，每一个具体的科学史家肯定不可能只是一个通史家(就是萨顿，留给人们的印象更多的也是一个古代和中世纪的科学史家)，但肯定具有"通史精神"，即把对统一性的追求作为历史研究的内在动机。科学思想史家柯瓦雷毕生的研究领域在数理科学方面、在哥白尼与牛顿之间，但是他在"我的研究倾向与规划"一文中说:"从我的研究伊始，我便为人类思想，尤其是最高级形式的人类思想的统一性的信念所激励。在我看来，将哲学思想史与宗教思想史分离成为相互隔绝的部门似乎是不可能的，前者总渗透着后者，或为了借鉴，或为了对抗"。
"辉格史"是英国历史学家赫伯特·巴特菲尔德创造的一个编史学概念。辉格党是英国历史上的一个党派，约1679年出现，1860年以后改称自由党，该党信奉新教、支持国会抗拒国王的王权、提倡君主立宪制度、主张宗教信仰自由。19世纪，辉格党的历史学家站在该党的立场上，把英国政治史描写成朝着该党所主张的目标不断进步的历史，形成了有特色的辉格史(Whig History)。巴特菲尔德在1931年出版的《历史的辉格解释》一书中，把辉格史由一种特定的英国史编史学派，扩展成一般意义上的编史学概念。这种概念扩展很快赢得了历史学界的认可，并成为编史学中一个颇具修辞力量的词组。所谓的辉格史，即是从当下的眼光和立场出发，把历史描写成朝着今日目标的进步史，把历史上的人物分成推进进步的和阻碍进步的两类，通过主要选择进步的人物和事件来编成的历史，便当然会达成对今日目标和立场的认可和赞同。巴特菲尔德认为，辉格史因为过分注重现在，反而忽视了过去，忽视了真正意义上的历史。因为今天的理想和目标不一定是过去的理想和目标，历史人物和事件只有放在当时的环境和条件中，着眼于当时的理想和目标，才可能得到真正的理解。因此，历史学家不应该强调过去与现在的相似之处，相反，应该着重发现不同之处，发现的不同之处越多，对历史的理解就越深入。
很显然，"辉格史"一开始是作为贬义词出现的，是反辉格史派为申明自己的编史立场而塑造的一个反面形象。但是，这种反辉格史的编史立场在科学史研究领域很快赢得了科学史家们的认可，因为在科学史界，这种辉格史倾向似乎格外的突出。由于科学史的研究传统是从科学家们的编史实践中脱胎而出的，而辉格史倾向几乎是一切"作为科学家的科学史家"的"缺省配置"，所以，新一代的职业科学史家为了申张自己学科的自主性，在反辉格史问题上立场相当一致。柯瓦雷在总结自己的编史实践时说:
"科学思想史，就我的理解以及我据此努力实践的而言，旨在把握科学思想在其创造性活动的过程本身中的历程。为此，关键是要把所研究的著作置于其思想和精神氛围之中，并依据其作者的思维方式和好恶偏向去解释它们。必须抵御这种诱惑--已经有太多的科学史家陷于这种诱惑之中--即为了使古人经常晦涩、笨拙甚至混乱的思想更易理解而将其译成现代语言，尽管澄清了它却也同时歪曲了它"。(引自"我的研究倾向与规划")
库恩在回顾科学史学科的发展史时，也批评了过去盛行的辉格式的科学史:
"这些老一代科学史的目标是通过展现当代科学方法或概念的演化来澄清和深入地理解它们。受命于这样的目标，历史学家的特征作法是选择一个单一的发达学科或学科的分支--其作为正确完备知识的地位少有疑问--并描述在他的时代构成主题材料和推理方法的那些因素是何时、何地以及如何出现的。被当代科学作为错误或不相干的东西而撇置一边的观测、定律或理论极少被考虑，除非它们指明了一个方法论教训或者解释了一个明显无成就的漫长时期"。(引自《必要的张力》)
新的编史传统亦即科学史学科范式的开创者们普遍意识到，真正的"历史"研究应该是对"传统"的再现，再现当时的人物对当时的思想和事件的态度，基于这样的再现，我们才有可能获得一种历史洞察力。
20世纪后半期常常被指责为辉格史的往往是那些学科史的编写者，最有代表性的可以举美国生物学家和生物学史家恩斯特·迈尔。迈尔是20世纪公认的进化生物学的权威、现代达尔文主义(综合进化论)的主要代表，而他的洋洋80万言的《生物学思想发展的历史》奠定了他在生物学史研究领域的地位。在该书的第一章，迈尔明确的表示，他是作为一个生物学家而从事生物学史研究的，他的目的是为了让读者或学生更好的理解目前的科学问题，因而，今日所面临的问题以及相应的立场和眼光，不可避免在历史材料的选择中发挥主导作用。
他承认，研究科学的社会文化史固然十分重要，但像他这样更注重技术性细节的概念发展史同样重要，因为在某些科学(比如进化生物学)的发展过程中，确实存在着一以贯之的问题线索，而且这条线索延伸至今，形成当代科学家的概念结构。迈尔也反对极端的辉格史倾向，但是他认为，每本著作所要达成的目标总是有限的，完全的反辉格是做不到的。他在他的《生物学思想发展的历史》中说:"科学的道路从来不是笔直的,总是有彼此对立竞争的学说，而且在一个时期中绝大部分的注意力可能偏向一个与正题无关的问题，最后走到死胡同。像这样的一些事态发展有时比科学的直线发展倒更能显示一个时期的时代精神(zeitgeist)。遗憾的是，由于本书篇幅有限，对这样的发展情况不可能充分予以论述".
辉格史的争论
极端的反辉格史事实上根本做不到，因为编史就是选择，而一旦选择就有辉格倾向。一部历史著作越是短小精悍，就越会是一部辉格史。巴特菲尔德本人的科学史名著《近代科学的起源》，简明扼要地勾划了一幅"科学革命"的图景，但也被认为主要是一部辉格史，因为他所讨论的差不多都是今天被确立为科学的东西，而对炼金术、巫术等神秘主义传统如帕拉塞尔苏斯、牛顿的炼金术则未提及。
今天，更多的科学史家认识到，极端的辉格史肯定是违反历史精神的，但任何历史都不可能是中立的，都不可能不带有选择的主观性，因此，极端的反辉格史既无可能，也无必要。每一位科学史家都应该根据其论题的性质和所掌握的材料，在过去与现在之间找到平衡。
意义
综述
为什么要学习科学史，科学史有什么用处?这是我们实用主义的文化传统带给我们的一种思维方式。学习一门新课，学生通常会问为什么要学，教师通常感觉有必要解释这个问题，于是，教材也会在开篇部分讲讲这门课的意义(其实就是用处)。不独科学史如此，不独科学史的教学如此，在我们中国，大凡实用性不强的学科都在时时申辩自己学科的意义和存在的理由，以便能够获取足够的资源以维持学科的生存和发展。这里我们讨论科学史四种可能的意义和用处，以及它们的限度。
为科学服务
前面讲过，最早的科学史实践者通常都是科学家，对他们来说，科学史的意义就在于为科学本身服务。要么，它有助于教学，能够提高学生的学习兴趣，帮助学生尽快掌握已有的科学理论;要么，它从历史记录中为当代科学前沿问题寻找可资借鉴的解决方案。这是我们经常在科学史著作中见到的理由。
历史故事提高理科学习的趣味性，起着把科学知识包上"糖衣"的作用。对某一学科、某一理论之历史来源的追述，有助于学生更好地理解这门学科和这个理论。正是基于这个事实，科学史经常被作为普及科学知识的一个重要的手段(当科普受到高度重视的时候，科学史可以申明自己最能发挥着科普的功能)，科学史也经常被置于理科教科书的开头章节。迈尔在写《生物学思想发展的历史》时，目的正是为学生更深入地理解生物学的当代问题。他说:"认为学习一门学科的历史是理解其概念的最佳途径。只有仔细研究这些概念产生的艰难历程--即研究清楚早期的、必须逐个加以否定的一切错误假定，也就是说弄清楚过去的一切失误--才有可能希望真正彻底而又正确的理解这些概念"。
从历史研究中为现实的科学难题找答案，这曾经是近代早期科学界的一种习惯做法。现代科学史家们发现，近代早期的不少科学家居然有一种通过研究过去来发现科学真理的倾向:"只是在最近我们才刚刚开始意识到在近代科学的先驱者们当中一种十分奇怪的历史主义的重要性，这种历史主义使他们如此深地陷入到赫尔墨斯传统之中，以致于他们把他们的科学想象为对古代真理的一种重新发现，以前这些真理曾经被那些有天赋的、纯朴的哲学的创立者们所清楚地领悟。因此，牛顿认为，诸如像阿那克萨哥拉和卢克莱修这样的古人，不仅知道原子，而且认为它们具有惯性;此外，首先是埃及人，而后是毕达哥拉斯学派，他们除了讲授过哥白尼体系之外，还懂得在《原理》的数学科学中的万有引力原理及其应用。"当然，这个在今天看来奇怪的倾向到18世纪就逐渐消失了。但是，在某些特定的学科特别是偏博物学性质的学科，某些问题与学科的历史演变有关，因而在这些学科里，历史研究还被认为是现实的科学研究的一部分。在中国，天文学史家席泽宗目前是职业科学史家中唯一的中国科学院院士，他关于中国古代新星和超新星记录的考订，对于现代天体物理学关于射电源的研究有重要的参考作用，因此他的天文学史研究本来就属于天文学的一个部分。
这种为科学本身服务的科学史往往被称做"科学家的科学史"，通常是专科史，而且通常是极端的辉格史。相反，现代科学史家普遍意识到，自己反辉格的"科学史家的科学史"对科学研究基本上没有直接的用处，虽然在科学教育方面并非没有间接的用处。
为现实服务
我们经常听说的科学史的第二个方面的功用是为现实服务。过去，为现实服务主要体现在将科学史赋予意识形态的功能。比如，它可以帮助学习者更好地认识到"科学技术是第一生产力"，从而更好的爱科学、学科学、用科学，更自觉地投身于"科教兴国"伟大战略的实施中去;再比如，它可以帮助学习者树立正确的世界观、人生观和方法论;还有，可以加强爱国主义教育。可以肯定，具有意识形态功能的科学史必定是某种极端的辉格史。随着反极端辉格倾向成为共识、随着科学史学科自主性的加强，它的意识形态功能将会弱化，虽然不可能完全没有，正像完全的反辉格也是不可能的一样。
以爱国主义为例。这曾经是研究中国科技史的一个主要的动机。科学史研究何以能够具有激发爱国主义的功能?爱国主义通常是在国家落后、国力不振、国运危难之际的一种特别强烈的时代要求。20世纪的中国基本上是一个经济上落后的发展中国家。与先进的发达国家相比，我们在许多方面是不行的。但是，如果能够有证据表明我们的祖先在许多可比的方面曾经领先于世界，那就可以激发一些民族自豪感，抵销一些消极悲观的情绪。为了可比，就必须立足于现代科学。所以，爱国主义的科学史通常立足于现代科学的框架，在中国古代的典籍里寻找相应的资料，以证明中国在该方面是曾经领先的。李约瑟的工作使西方人了解了中国人的诸多"领先"，因此一直受到中国人民的欢迎，被称为"中国人民的老朋友"。
但是完全服务于"爱国主义"的逻辑，科学史有可能受到歪曲，历史上的有些成就有可能被片面的拔高。再说，这种"领先"的逻辑如果走过了头，反倒会令国人产生洋洋自得的感觉，而意识不到眼下的落后，起不到"知耻而后勇"的激励作用。最近十多年，这种逻辑在中国科学史界有不少反省。席泽宗先生在一篇序言中说:"研究中国科学史的老一辈科学家多是从科学开始。他们本来有一定的国学基础，在他们学习了近代科学以后，发觉有些东西在中国古代的文献中能找到类似的或原始的形式，于是他们就用考证的方法，以编年史的形式，寻找中国古代的科学发现和发明。这种作法对于振奋民族自尊心和宣传爱国主义很有作用，对于科学史这门学科的发展也起了促进作用，但也有它的局限性。他们对于先人的发现、发明的社会背景以及与其他文化分支的关系所作的分析很少。同时，由于宣扬爱国主义这样一个目的，对于明末传教士东来以后的科技史注意不够。"
为现实服务还有第二个方面，即为现实的科技政策服务。随着科学史意识形态功能的弱化，它作为科技政策之"思想库"的功能浮现出来。过去的二十年来，我们的社会由"以阶级斗争为纲"转向了"以经济建设为中心"，经济发展成了压倒一切的任务，而科学史据说可以揭示科学技术的发展规律，特别揭示科学技术与经济发展之间的相关关系，从而能够指导科技发展战略的制定，指导经济建设主战场的战略和战术决策。
这种看法某种意义上是对的，而且就高层决策要求助于科学史这种专门的学术研究而言，表现了我们社会的一种进步，也确实为科学史学科服务于社会提供了一个渠道。但是，能够为决策服务的只是科学史学科的社会史、外史研究部分，而思想史、内史研究并不能直接地起这样的作用。即使是科学社会史研究，也与具体的、当下的科技政策研究不完全相同。如果过份的强调科学史的社会服务功能，就会使科学史家都跑去搞科学社会史，甚至专门研究一些短期项目，久而久之，会丧失这门学科应有的历史眼光，此外，没有内史相制衡的科学社会史也慢慢会变成了一种"科学缺席"的科学史，这将对科学史学科的发展产生不利的影响。
为素质教育服务
科学史作为一门历史学科，其天然的功能似乎还在教化领域，这就是目前越来越为大家认可的科学史的教育功能。今天中国的教育界越来越认识到，过去那种英才教育、专才教育的教育思想既不符合教育的真正目标，也不能适应当今社会的需要，因而提出了素质教育、通识教育的概念。应该说，科学史学科在推进素质教育方面，有着特殊的作用。
科学史的基本功能是打破文理隔阂，让理科学生懂得一些历史，让文科对自然科学有一个基本的概览。对目前严格分科的教育体制来说，这个基本功能格外的突出。随着严格分科体制的弱化，淡化专业的通识教育逐步体制化，大学低年级文理界限不再那么突出和分明，科学史的这一基本功能也会不再那么突出，但依旧是有特色的，是其它文科或理科课程所无法取代的。
科学史可以帮助培养学生的历史感和批判精神。罗马作家西塞罗说:"一个人不了解他出生之前的事情，那他始终只是一个孩子"。历史意识是一个人、一个民族成熟的标志。弗兰西斯·培根说:"读史使人明智"。因为历史感之中包含着一种清醒的判断能力，即根据背景和情境来对事物进行判定的能力，而避免失之片面和武断。现代只通过教科书来了解科学的青年学生，往往对科学持有一种非历史的眼光，以为科学的理论与生俱来的正确、是万古不变的永恒真理，以为科学是从一些天才的头脑里蹦出来的，一旦问世就永驻神圣不可侵犯的地位。而从科学发展史上，我们看到的是真理与谬误相交织的过程，科学理论的演变就像是积木拼图游戏一样，先是在黑暗中摸索，继而渐渐地浮现出来;我们看到的是，科学像其它的人类文化一样，实际上植根于特定的文化土壤，是由特定的文化素养和文化传统的人推动的，并依赖特定的历史条件而产生出来。
科学史可以帮助树立全面而准确的科学形象和科学家形象，领悟科学精神和科学的人文性，从而沟通文理，加深对科学本身的理解。某种极端的专业科学训练，有可能把学生培养成不关心社会、不关心他人，对道德和艺术不感兴趣，而只在某一专门领域有着熟练的技巧的人。我们知道，这不是科学和科学家的真相。在历史上，伟大的科学家都不仅增长人类的自然知识，也传承独立思考、追求自由的科学精神，传播在人类生活中相当宝贵的协作、友爱、同情和宽容精神。科学史最有利于恢复这样的科学家形象，而单纯通过理科教科书的学习，并不能知道创造这些科学理论的科学家究竟是个什么样的人。此外，科学史还揭示科学与人类其他文化比如哲学、宗教、政治、文学等的关系，以及科学的文化背景，从而让人领悟到人类文化的统一性，领悟到科学其实也是人类文化的有机组成部分。
尽管科学史对于素养教育的好处十分明显，但在科学教育界也存在着另外一种声音，就是认为科学史对于习常的观念太具有颠覆性，因此不宜让年轻而易受影响的大学生知道得太多。美国物理学史家布拉什1974年发表的一篇文章题目就叫做"科学史是否应被定为X级?"文中讨论了，由于科学史越来越揭示出与理科教科书不太一样的科学形象，是不是应该像电影分级那样在科学教育中将科学史定为"少儿不宜"的X级。的确，20世纪下半叶的科学史与科学哲学研究，极大的瓦解了传统的科学形象。科学不再被仅仅看成是对客观事实的发现，"客观性"不再是科学发展中的唯一主题;传统教科书给出的"假说-演绎"方法论(理论应该与实验事实相符合)，也被许多伟大的科学家亲口否认;
对实验证据的屈从或者至少是尊重，被证明并不是科学史的事实。爱因斯坦强调，科学是人类精神的自由创造和自由发明，狄拉克则说:"一个理论家宁可要一个美的方程，也不要一个丑的但结果与实验数据更相近的方程。"普朗克更是有一条在科学界传诵的"普朗克原理":"新的理论很少由于理性地说服了对手而得到认可，人们只需等待，直到对手死去。"无疑，现代科学史在培养学生怀疑的态度和批判的精神方面，在反对教条主义的科学形象方面，能够起到重要的作用。但是，科学的发展过程中还有另一面，那就是库恩所说的"常规时期"。
在这一时期，观念革命已经完成，成熟的概念框架已经成型，科学家的主要任务是在"范式"的支配下"解难题"。因此，在这种常规时期，需要让学生学到"规范"的方法论，学到一点一滴地积累科学知识的基本程序。而且，科学史上的大部分时期都是常规时期，大部分科学家都是"常规科学家"，革命性的科学家只是少数。对"常规时期"的科学教育来说，也许辉格史是受到欢迎的，而今天的职业科学史家的作品反倒应该谨慎使用。
提出"范式"概念的库恩本人，其实是想揭示在科学发展过程中实际存在的常规与革命、传统与变革之间的那种基本的(必要的)张力。同样，在科学史为素质教育服务这个问题上，同样存在着这样的张力。在这里，辉格史与反辉格史应该因着不同的情境而达成不同的平衡。对我们中国目前的情况而言，反对教条主义、恢复科学的历史形象似乎还是主要任务。反辉格的科学史应该发挥更大的作用。
为学术而学术
除了为科学、为现实、为教育服务外，科学史作为一门学术事业还有它独特的意义。一个学科如果完全作为附庸而存在，那它将不具备长久的生命力，它对于科学、现实和教育事业的支持也将是短暂和无足轻重的。"为科学而科学"、"为学术而学术"是希腊自由学问的基本动机，也是现今一切学术事业健康发展的真正秘密。捍卫学科的自主性，捍卫学术独立的尊严和价值，是一切学问发展的前提。这一点对于我们中国这个有着强大的实用传统而又缺乏学术自由传统的国度来说，是特别难以深入人心的，有待中国的科学家和学者自身持久的努力。
捍卫科学史学科的自主性，并不是说科学史就不与其它学科发生关联，恰恰相反，科学史是在与科学哲学、科学社会学等学科的交叉、渗透的过程中发展自己的，并进而成为这些科学人文类学科的基础平台。早在科学史学科的脱颖而出之日，英国历史学家巴特菲尔德就建议说:"如果科学史仅仅是从属于进行实际工作的科学家，这种自主性就永远不会达到它自己的目标。作为一个策略，那些在这一学术分支中从事工作的人物应建立与历史学家的联系，而不是建立与科学家的联系"。他的意思是说科学史应该属于历史学，而不属于自然科学。事实上，科学史的首先任务还不在于成为科学哲学、科学社会学等科学人文类学科的基础平台，而是构造一部特殊类型的人类文明史，一部以科学和技术作为主要的历史解释要素的历史，这样的历史同哲学史、宗教史、艺术史一样重要，甚至更为重要。
中国科学史上的里程碑书籍
《梦溪笔谈》是我国北宋大科学家沈括的传世著作。沈括在晚年用笔记文学体裁写成《梦溪笔谈》二十六卷，再加上《补笔谈》三卷和《续笔谈》，共列有条文六百零九条，遍及天文、数学、物理、化学、地学、生物以及冶金、机械、营造、造纸技术等各个方面，内容十分广泛、丰富，是中国科学史的重要著作。《梦溪笔谈》中所记述的许多科学成就均达到了当时世界的最高水平。该书是中国古代八大科学名著之首,被誉为"中国科学史上的里程碑"、"中国科学史上的坐标"。...英国著名科学史专家李约瑟称《梦溪笔谈》是"中国科学史上的坐标"...
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第一，贾思勰在书中建立了较为完整的农业科学体系，对以实用为特点的农学类目作出了合理的归划。对开荒、耕种到生产后的加工、酿造和利用等一系列过程详细记述，同时还论述了种植学、林学以及各种养殖学。《齐民要术》的分类是依据每个项目在当时农业生产、民众生活中所占的位置来划分的。
第二，《齐民要术》中详尽探讨了抗旱保墒的问题。另外，贾思勰还论证了如何恢复、提高土壤肥力的办法，主要是轮换作物品种，并出现了绿色植物的栽培及轮作套种的方式，明确提出从事农业生产的原则应该是因时、因地、因作物品种而异，不能整齐划一。
第三，《齐民要术》提出了选育良种的重要性以及生物和环境的相互关系问题。贾思勰认为种子的优劣对作物的产量和质量有举足轻重的作用。以谷类为例，书中共搜集谷类80多个品种，并按照成熟期、植株高度、产量、质量、抗逆性等特性进行分析比较，同时说明了如何保持种子纯正、不相混杂，种子播种前应做哪些工作，以期播种下去的种子能够发育完好，长出的幼芽茁壮健康。
第四，《齐民要术》把动物养殖技术向前推进了一步。书中叙述了养牛、养马、养鸡、养鹅等等的方法，共有6篇。书中还指出如何使用畜力，如何饲养家畜等，还提出如何搭配雌雄才恰到好处。书中又记载了兽医处方48例，涉及外科、内科、传染病、寄生病等，提出了及早发现、及早预防、发现后迅速隔离、讲究卫生并配合积极治疗的防病治病措施，就是现代有的措施仍在采用。
第五，农产品的加工、酿造、烹调、贮藏等技术也是《齐民要术》所涉及的内容。书中阐述了酒、醋、酱、糖稀等的制作过程，以及食品保存等。从所记载的工艺过程看，当时的人对微生物在生物酿造过程中所起的重要作用已有所认识，并掌握了很多实际经验和制作技巧。书中记载的蔬菜贮藏技术在我国北方仍被使用:9、10月间，于地上挖坑，深约一米或更多(视贮藏量而定)，然后把新鲜的蔬菜一层层摆在坑中，再摆一层放一层土，最上面留下一尺多全部用土盖好。这样，冬天取出来的蔬菜不失水分，和夏秋时的一样新鲜。
第六，书中还记载了许多关于植物生长发育和有关农业技术的观察资料。譬如:"种椒第四十三"中讲述了椒的移栽，说椒不耐寒，属于温暖季节作物，冬天时要把它包起来;又如"种梨第三十七"中说梨的嫁接"用根蒂小枝，树形可喜，五年方结子，鸠脚老技，三年既结子而树丑"。书中还有许多类似记载材料，其中最为可贵的是"栽树第三十二"中所述果树开花期于园中堆置乱草、生粪、温烟防霜的经验。书中认为"下雨晴后，若北风凄冷，则那天晚上一定有霜"，根据这一方法，人们可以预防作物被冻坏，从而避免损失。另外还可采用放火产生烟，从而可以防霜。
第七，《齐民要术》中很重视对农业生产、科学技术与经济效益的综合分析，描述了多种经营的可行性，使农民的收入有所增加。书中种白杨一节，预算了可得收入:1亩3垄，1垄720穴，1穴屈折插1杨枝，两头出土，1亩可得4320株，3年可为蚕架的横档木，5年可做屋椽，10年能充栋梁，以售卖蚕架横档木计算，1根5钱，1亩岁收21600文，1年若种10亩，3年一轮，那么收入将相当可观。书中还介绍了许多种以小本钱赚大钱的方法。