历史与文明如何塑造科学的进程？对于科学，我们存在多少误解？科学的未来如何？这些宏大的问题都可以在《科学的底色》一书中找到答案。这是一部将历史、文化与科学完美结合的佳作，从不同维度深入梳理科学的内涵与外延，消除人们对科学的误解，并通过对科学的力量与限界的深度分析，使公众更全面、更深刻地理解科学。

奥古斯丁曾说过：;时间究竟是什么？没有人问我，我倒清楚，有人问我，我想说明，便茫然不解了。世上有诸多事物皆是如此，科学亦是。在追问科学之时，人们会遇到大大小小的问题，比如;什么是科学;现代科学的起源是什么;科学何用;科学知识是否绝对正确;科学与技术有何差异等，甚至还包括;科学的未来如何。本书力图以宏大的历史、文化视角，审视现代科学的诞生，从科学与理性、知识、技术等相关概念的关联，以及基础科学与应用科学、自然科学与社会科学的分界与融合等角度，对科学的内涵和外延进行梳理，并通过对科学的力量与限界的深度分析，引领读者不断思考科学的意义，透视科学的底色。

吴晓京，复旦大学材料科学系教授。1982年初毕业于北京师范大学物理系，获学士学位；1983年就读于中国科学院物理研究所，于1986年、1989年先后获硕士、博士学位。之后赴日本，先后在日本科技厅无机材质研究所、三菱瓦斯化学公司、日本超电导工学研究所及日本东京大学从事研究工作。2001年，作为引进中青年杰出人才，受聘成为上海复旦大学材料科学系教授。曾任复旦大学材料科学系副系主任、中国电子显微镜学会常务理事、上海市显微学学会副理事长。长期从事材料科学研究，发表过百余篇科学论文。

本书以独特的视角寻究科学的起源、解析科学的维度、探索科学的意义，给人以启迪和思索，不失为一部优秀科普图书。特填《蝶恋花》词一首，专以推荐：;历史溯源科探路，理性诠释，社会厘革促。概念关联详考注，分析透视多维度。//格物致知知限界，敬畏自然，狂妄终绝灭。底色详察真义揭，倾情推荐佳篇阅。苏青，中国青少年科技教育工作者协会副理事长

关于科学的历史透视和哲学思考的著作汗牛充栋，但往往是历史学家和哲学家的成果，前沿科学家关于科学的整体性、系统性解读的著作并不多见，本书就是一部前沿科学家对科学进行全方位思考与解读的佳作，在大历史观的视野下，对科学与社会的互动关系、科学内部各学科的流变、科学与技术的关系、东西方文化对科学的不同影响、科学的未来发展等重大理论与现实问题，都有独到的见解和简明扼要的论述，对助力公众理解科学具有重要价值。黄庆桥，上海交通大学科学史与科学文化研究院教授

一位从事材料科学研究的专家，在恢弘而简明的历史与哲学架构中，探讨科学的起源与发展，令人惊叹。本书是一部值得科技哲学界研究与学习的读物，也是一部培养具有大局观和综合素养人才的通识教育读物。姜振寰哈尔滨工业大学科技史与发展战略研究中心教授

科学技术是人类文明进程中的重要推动力。科学的缘起、技术的发端、理性的滋长、思想的解放，都在《科学的底色》一书里铺陈开来，伴随着人类智慧的增进划过了一条不平凡的轨迹。作者身具坚实科学背景又兼丰厚史家学养，笔锋所至，新论迭出，让我们得以从更宏大的视野来审视科学的发展，感悟科学的力量，思考科学的真义。尹传红，科普时报社社长，中国科普作家协会副理事长

001第一篇探寻科学的缘起 003第一章在混乱中酝酿有序 019第二章人性觉醒与思想解放 043第三章社会变革与新制度诞生 059第四章用理性诠释世界 069第二篇透视科学的维度 071第五章理性与科学 097第六章知识与科学 107第七章技术与科学 143第八章基础科学与应用科学 149第九章自然科学与社会科学 161第三篇思考科学的意义 163第十章科学的力量 169第十一章科学的限界

序 且从底色看真颜 吴晓京教授是我表弟（我姑母之子），我们两人的生活轨迹，有过一些温馨的交集和巧合。50多年前，我和他曾在北京、内蒙古等地一起度过一小段愉快的少年时光。1977年恢复高考，我考了南京大学天文系，晓京考了北京师范大学物理系，我们在南北各自念书。毕业时，我们又不约而同考了中国科学院的研究生，我们都是在中国科学院拿的博士学位，我在自然科学史研究所（1988年），他在物理研究所（1989年）。 再后来，晓京去日本从事研究，我则在中国科学院上海天文台工作。1997年我应邀去京都参加国际天文学联合会（IAU）第23届大会，会后在东京考察参访了一些日子，就住在晓京家里。1999年，我调入上海交通大学，在那里建立了中国第一个科学史系，此后我一直在上海交通大学工作。没想到两年之后，晓京也来到了上海，他被复旦大学引进，成为材料科学系教授，从此我们又在同一个城市工作和生活了。不过因为两人专业相隔颇远，我们在学术上并未合作过。 这次晓京的著作《科学的底色》出版，征序于我，我当然无论如何也不能推辞。幸好他这部著作不研究材料学，而是一种;跨界之作，是一部带有科学史/科学社会学色彩的作品，我认真拜读之后，十分欣喜，决定真的来;置喙几句。以前我评论史蒂芬温伯格的;玩票科学史时曾经指出，一些搞前沿研究的科学家往往对科学史有两种错误认知： 一种是想当然地将科学史视为科学的附庸认为科学史就是讲讲科学家的故事、讲讲科学成功的故事，目的是唤起听众对科学的热爱和崇敬，最终使科学史成为以寻求新知识为使命的科学共同体的啦啦队。正是在这种对科学史功能的错误认知之下，许多科学史研究者避之唯恐不及的辉格史学，在温伯格眼中也变成合理的了，这导致温伯格从错误的路径为辉格史学做了在学理上完全失败的辩护。 第二种错误认知是建立在第一种基础之上的，即许多科学家想当然地认为，自己如果想进入科学史领域玩玩票，那肯定只消略出余绪就可以轻松成为一代名票这正是一个票友进入陌生领域时很容易出现的情况，温伯格就未能免俗。 但是我这样说的时候已经非常努力地排除了吴晓京教授是我表弟这一事实对我可能产生的任何干扰吴晓京教授却完全避免了上述两种错误认知。 在《科学的底色》的第一篇（前4章）中，晓京花了不少篇幅阐述近代科学形成和产生的社会背景，然而这并非老生常谈，而是为陈述他对科学的一系列思考所需的铺垫。他的这些思考，和科学史圈子里常见的叙事（有许多是老生常谈）相比，新意迭出，胜义时见。这很可能来自他作为一个;越界狩猎者的有利之处他不会过多受到科学史圈子里传统叙事的影响和束缚。 例如，他不赞成;一些科学史研究者试图告诉人们，科学革命之所以发生在欧洲，是因为欧洲有着深厚的科学土壤，有着科学的传统。而这些科学史研究者为了论证欧洲的科学传统，就认为西部欧洲（即一些西方学者说的;拉丁西方）是希腊文明和希伯来文明的继承者。对此晓京也不赞成，他举了三条理由： 为何在近千年的时间里，在;浸润在两希文明中的基督教世界（包括东正教）没有发生科学革命？ 拜占庭帝国有近千年时间掌握着丰富的希腊文献，是两希文明的直接继承者，文明程度明显高于黑暗的拉丁西方，为何也没有发生科学革命？ 崛起于公元7世纪的伊斯兰文明，大量翻译古希腊文明的著作，不仅是两希文明的继承者，而且是发扬光大者，为何也没有发生科学革命？所以他主张不应将两希文明对科学革命的影响估计过高，甚至对科学革命本身也不必估计过高，;科学革命只是欧洲整体社会变革浪潮中的一朵浪花。至于今人一贯顶礼膜拜的文艺复兴，在晓京看来很大程度上类似;托古改制，是欧洲的社会变革造就了希腊文明在今人心目中的伟大，而不是相反;即使没有古希腊，此时的欧洲人也可以发掘出其他文献，作为自己推动改革的依据。 晓京还特别指出，我们不能从科学革命最终发生于西欧这个事实，就推论出这场革命只能发生于西欧，;这种推论的论据极不可靠，结论除误导人们之外，并不能为人们提供任何有益的知识。 讨论科学革命可以说只是热身运动，更大胆、更深刻、更有价值的讨论集中出现于本书第二篇（第59章）。 首先，晓京正面论述了这样的观点，曾经有很长时间，世界处在;有技术，无科学的状态中，所以技术的历史比科学更早、更长，技术也不需要以科学作为基础和前提： 无论现代学者们怎么在书斋里娴熟地利用逻辑学来论证;从经验中无法获得普遍规律，都无法阻止自古以来的发明家们基于自己或他人的经验积累而发明创造出各类新技术，从而逐渐地提高了人类生产、生活的质量，提升了人类文明的水平。近代西方科学的产生、发展都是建立在长期以来人类技术积累的基础之上，而不是相反。 为了进一步完善自己的论证，晓京采用了;技术的科学化这一非常有价值的命题（他是在和学术圈子里的;技术科学化概念有所不同的意义上使用这一命题的）。在这一命题中，当科学遇到在它之前已经出现的技术时，技术可以被分成两类。 一类是可以;科学化的技术。这类技术不仅可以用科学理论加以解释，而且还可以借助科学理论而获得提高。他举了冶铁/炼钢技术为例，这样的例子当然还可以找出很多。 不过，在传统的科学叙事中，当人们用这类例子来说事时，经常有意无意地混淆;解释和;启发的差别。例如，因为爱因斯坦的;质能公式（见于他1905年发表的论文中）可以解释原子弹爆炸时所释放的巨大能量，许多人就会说;没有爱因斯坦的质能公式就不会有原子弹，但实际上原子弹最初的设想出现于英国1914年的科幻小说中，而爱因斯坦因为;政审通不过，从头至尾都被排除在曼哈顿工程之外。类似的例子还有瓦特的蒸汽机，科学家喜欢说是热力学;启发了瓦特，但瓦特却说他去请教大学教授只是寻求对他已经做出的发现的;解释即使没有热力学，瓦特的蒸汽机改良工作也已经完成了。 事实上，从逻辑的角度来说，事件A发生后可以用理论B来解释，并不意味着事件A就必然是理论B的实际应用哪怕理论B问世于事件A之前，因为事件A还可以是理论C、理论D的实际应用。 这种有意无意混淆;解释和;启发的科学叙事，产生了一个持久的恶果使得人们长时间习惯于将技术的成就记到科学账上，也就是将工程师、发明家的成就记到科学家账上。对此从;技术的科学化角度进行分析，实有正本清源之功。在这个命题之下，还有另一类技术，即无法;科学化的技术，主要是指那些目前的科学理论还无法解释的技术。这类技术在今天就会被边缘化，甚至被指为;伪科学而遭到打压，对此晓京举了中医为例。而他对中医的态度，应该也可以理解为他对这一类无法;科学化的技术的态度： 但是中医之伟大，绝不在于其可以科学化，而在于其数千年来能够庇护斯土斯人生生不息，在各种疾病的侵袭下安然生活、繁衍在这片广袤的国土之上。与后者相比，科学这一概念实在无法为中医增辉。 他认为对于这一类技术，有没有一块;科学的牌子，;绝非事情的核心，在实用技术领域，;致用才是王道。 关于如何认识技术和科学之间的关系，晓京在《科学的底色》中，可谓;一篇之中三致意焉，有许多非常值得注意的论述。例如，关于工业革命中的三大产业技术革新，纺织珍妮机、蒸汽机、蒸汽轮船和蒸汽火车，已成论述工业革命时的老生常谈，但是晓京却指出：;这些技术的发明者，推动这些技术发展的社会动力，都与当时的科学界关联甚微，没有一位接受过完整的系统教育、受到过科学训练。 又如，晓京认为，要取得足以开辟新产业技术的科学突破，;是一件极为困难且可遇不可求的事，诺贝尔科学奖越来越多地颁给了技术突破，;诺贝尔奖事实上日益成了技术进步奖。他认为这正说明了技术与科学之间的现状;技术的发展状况优于科学的发展状况。所以他的结论是： 技术的出现远早于科学，它的发展为科学的产生奠定了基础，没有这一基础就不会产生科学，而不是相反；科学出现后，成功地把某些与技术相关的知识科学化，使之成为科学的技术；科学的技术是技术的一个子集；科学不是技术产生及进步的必要条件。 至少在大众科学传播的层面，这样的论述还是极为罕见和珍贵的。因为我们熟悉的大众科学叙事，总是将科学说成技术的基础，将我们在技术上遇到的;卡脖子（其实很多都是不明真相、夸大其词、人云亦云的）归因于;基础科学薄弱。针对这些普遍流行的错误认知，吴晓京教授《科学的底色》中的有关论述，确实值得三复斯言。虽然他没有做一大堆学术包装的功夫（例如在书后堆砌冗长的参考文献），但我们都知道，真知灼见是不需要包装的。 江晓原 2024年8月1日 于上海交通大学科学史与科学文化研究院