中国人的传统科学精神之数学的没落
数学作为社会与人类文明这个巨大系统中的一个子系统，作为现代自然科学的基础语言，它的兴盛于衰微绝不是一个简单的问题，于是很有必要对此进行论述。要回答这个难解之谜不仅要考虑数学子系统本身的特点及运行方式，更要考虑到整个系统的运行，此外还要考查各子系统间的相互作用于相互影响。
数学的素质和数学在某文明中的地位会影响该文明在世界文明中的地位，从泰勒斯到毕达哥拉斯，再到柏拉图，都充分意识到了数学的作用。古希腊的数学有如下特点：数学具有独立的地位，它是大众的、理论的、逻辑的、严格的、具有美学标准。数学问题可以分为两类。第一类是现实问题的抽象，主要是由于社会发展的需要而提出来的，由于解决这类问题的迫切需要，会使大量的数学家同时从不同的途径攻克它。
而这些问题是解决往往向数学界引入新的概念和新的方法，由此构建起新的数学体系，开辟新的数学领域。数学发展的一些重要变革，例如微积分的创立，常微分方程以及非线性微分方程的理论提出都采用这种途径，这个过程与社会发展有着密切的联系，正是天文学的迫切要求促使了中国和巴比伦数学的发展。
第二类问题则是数学家们创造的，其中有些问题虽然也具有具体问题的原型，但是数学家的兴趣显然不在于作为原型的实际问题的需要，而是数学问题本身的数学结构，是攻克难题的兴趣和欲望。例如柯尼斯堡七桥问题、四色问题，还有许多问题根本没有什么具体的模型，例如希尔伯特在1900年提出的23个问题。数学作为文化的子系统与经济发展，社会制度，文化传统，哲学思想等有着密切的联系。
数学的发展以来于社会的发展所提的新问题，而数学的发展又反过来促进社会的发展。在中国历史上占有重要地位的大部分著作主要是由一些问题和解法构成。例如，中国算学的经典著作《九章算术》包括264个问题以及解决这些问题的答案，但是对于与此有关的数学理论却没有给予足够的重视。
刘徽在《九章算术注》中不但整理了解题的方法系统，而且创立了足够多的新解法，阐述了一些解法的原理，甚至是极为重要的思想，但是也没有形成欧几里得几何那样的数学范式。
至于其它的著作如《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张邱建算经》，包括《缀术》这样的数学著作都更像是一本数学问题集。这充分反映了中国数学重实践的传统。在中国文化模式当中，数学是一种“术”，一种济世之术，而在西方，数学是一门“学”，是成体系的学问。
中国数学家致力于解方程而发展起来的极为重要的数学理论都没有形成公理化的结构，就是说还不注重概念的严格定义，没有求证的传统，也没有理论体系完备性的概念。
华裔菲尔兹奖得主丘成桐先生1997年6月在北京清华大学等高等研究中心开幕式上有严格演讲，他说：“我们要谈中国数学的未来，先看一下我们的过去，现在中国人习惯上讲自己很了不起，事实上，中国古代数学主要贡献在计算及实用化方面，我们算圆周率算的位数很高，但是对数学理论没有形成系统化的讲究，基本上抗拒几何学的逻辑结构和发现抽象代数。
在我看来，它们在中国从来没有生过根，我们对传统的科学有不合理的热爱，结构不能接受新的观念，也不能对应用数学做出贡献。”
一、公理化的缺失
纵观人类几千年的文明史，可以说公理化思想是推动科学技术发展和社会进步的最深刻源泉。在古希腊诞生的奥林匹克运动会与公理化思想不无关系，最初的奥林匹克运动会只有跑步一项比赛，参加比赛者不分种族和社会地位，站在同一起跑线上，人们平等竞争，民主评定，谁先到达终点，雕刻家就用大理石塑造其健美的雄姿，诗人作家描写其技巧和勇敢的伟绩。这就是公理化思想在运动场上的体现，这就是奥林匹克精神之所在。
公理化在社会生活中的体现就是社会的法制化，在法律面前人人平等，公理化思想在技术领域的体现就是专利法的实行，社会保护发明者的利益，有偿推广发明者的成果，向全社会公开。祖冲之的数学著作《缀术》的失传是一个典型的例子。唐朝科举制度分科取士，其中以“明算科”规定《算经十术》之一的《缀术》做教科书，学习四年，这就足以见它在当时受重视的程度和其内容的博大精深。
但是这门课程后来被腐败的官僚取消，因为许多官员不懂《缀术》，设立这门课程有损他们的威信。更有甚者，《缀术》被进一步污蔑为妖术，实行查禁，以致最后失传。为此，至今人们不能明确祖冲之圆周率是用什么方法计算的。可以设想，如果在一个公理化思想普及的社会，专权者能如此恣意横行吗？为何西方世界从15世纪以后科技大大超越中国？因为他们普及公理化思想，把教育建立在公理化思想的基础上。
公理化思想可保证社会平等的竞争，保证科学技术连续发展，不会失传，保证每一代研究者都能站在科学的最前沿进行再创造，保证后人一定超过前人，今人一定超越古人。中国科技知识的祖传方法，基本属于个体的智力劳动，而公理化的研究方法是社会性的劳动，个人的力量怎能会超过全社会的智力呢？因此，15世纪西方在普及公理化思想后胜过中国就成必然的了。
二、功利化的泛滥
康熙年间的一位传教士巴多明提出了中国科学落后的问题，他的看法是：首先，凡是想一试身手的人得不到任何报酬。
从历史上看来，数学家的失误受到重罚，无人见到他们的勤劳受到奖赏，他们观察天象，免不了受冻挨饿……钦天监正假如是一位饱学之士，热爱科学，努力完成科研；如果有意精益求精，或超过别人，加紧观察或改良操作方法，在监内同僚之中就立刻引起轩然大波，大家是要坚持按部就班的，这势必成为一种阻力，以使北京观象台无人再使用望远镜去观察肉眼看不见的东西，也不用座钟去计算精确的时刻，皇宫内原来配备得很好，仪器都出自欧洲的能工巧匠之手（指耶稣会士汤若望等人），但有人大反特反这些发明，他们抱残守缺、墨守陈规、只顾私利…这就是在我前面论述的，祖先遗传给我们的那些基因在作祟了。
巴多明认为：“使科学停滞不前的第二个原因，就是里里外外没有刺激与竞争，假如中国邻邦是一个独立的王国，它研究科学，它的学者足以揭露中国人在天文学中的错误，中国人也许可以大梦初醒，皇帝变得谨慎，追求进步；据我所知，中国只想去抑制这个王国，使之静默无言；勉强它恭恭敬敬地接受中国的正朔；人们可以看见中国人不止一次为了黄历而战。”其实，在这里巴多明批判的就是中国当时初步的闭关锁国政策。
“内部无竞争，连轻描淡写的竞争都没有。研究学问绝不是走向荣华富贵之路，走向高官厚禄的康庄大道，而这些文人学士一旦考取功名，便可以青云直上，安享尊荣，随之而来，炙手可热，有意做官的人，官位有的是，可以被看做地方官，他们的家庭就可以免掉各种徭役赋税，他们可以享受许多特权。”从这些批判中我们可以看出，巴多明对当时中国科学现状的批评还是很有见地的，并且好多现在仍然适用。
他认为要从长远打算，必须重视知识分子，改革教育体制，奖励有成果之人，建立稳固基金，解决数学家落魄穷困之扰。这些话仍然具有现实意义，知道1998年著名数学家陈省身先生在接受杰克逊（Allyn Jackson）采访时还说：“我想在中国，数学进步的主要障碍是工资太低。”当然现在看来以上情况是有所改善，但是如今学术界的经费不是不够就是滥用。
三、重实用轻理论
德国科学家莱布尼兹曾对中国的科学状况产生过很大的兴趣，他通过与耶稣会士闵明我、白晋的会面通信中，对中国有了更多的了解。在《中国近事》（Novissima Sinica，1697）一书中，莱布尼兹曾认为中国的手工艺技术和欧洲的不相上下，而在思辨科学方面要略胜欧洲一筹，但在实践哲学方面，即在生活与伦理、治国方面，中国远远要比欧洲进步。
同时这位科学家还对中国的数学状况做了评论：“看来中国人缺乏心智的伟大之光，对证明的艺术一无所知，而满足于靠实际经验获得的数学，如同我们的工匠所掌握的那种数学。”
在莱布尼兹看来，“研究数学不应看做是工匠是事情，而应作为哲学家的事物。”而“中国人尽管几千年来发展着自己的学问，并奇迹般地用于实际应用，他们的学者可以得到很高的奖赏，然而他们在科学方面并没有达到很高的造诣。简单的原因是他们缺少欧洲人的慧眼之一，即数学。”也就是说，莱布尼兹认为中国科学落后于的一个原因是由于中国人对数学的研究只注意与实际应用，而缺乏证明，妨碍了对其它科学的深入研究。
丘成桐先生指出：“我很少见到中国数学家提出有意义的猜想，数学的一般理论需要大量的现象学研究……当我们发展一个一般理论时，我们不是为了服务于其它科学，而是基于它自身的美达到和谐统一的愿望。”近年来大家已经理解到经济发展的一大部分是来自先前科学研究投资的报偿。有些人会认为科研成果促进了经济发展，这个说法并没错，但并不完整。对科学知识的想象和理解自然万物的向往，吸引了不少年轻人投身科学与工程研究。
在他们学成之后所从事的工作，并不一定是一开始吸引他们的领域；这些受了教育的人，常常在研发工业产品或者信息产品上做出贡献。科学带来的知识丰富了人类文化并改变了人与宇宙的关系，以及基础科学研究对年轻人带来的影响冲击，或许是社会应该慷慨支持基础研究的两项最重要原因。除了这些好处之外，基础研究往往还具有另一种周边效应报答社会的办法。希格斯玻色子、超伴子、暗物质等研究成果，不太可能导致欧经济民生的产品问世。
不过由于这些研究走在科技发展的尖端，科学家必须发展新的工具或技术，这些技术总是会导致工业革新，一个显著的例子便是欧洲粒子物理研究中心为了使LEP对撞机的国际合作者都能获得资料，所发展出来的全球网际网络（WWW），李克特（Burton Richter）常说，如果当初他们命为HEP（指高能物理）而非WWW，或向每个使用者收取一分钱，粒子物理的经费就不再是问题了。
加速器是另一个例子。当初发明加速器是为了探测原子核与质子等粒子物理的研究，现在加速器用来研究物质，提供更为坚固安全的材料，或是探测病毒结构等等。
再举一个例子：例如对抽象逻辑观念的研究，从亚里士多德的逻辑语言到莱布尼兹，到布尔把逻辑变为代数，到弗雷格的突破，到康托尔的集合论，到希尔伯特的计划，到哥德尔的不相容性原理，再到图灵构想通用计算机再到第一批通用计算机的成果研制再到你现在坐在电脑前或者用手机看这篇文章。这都源于那些看似毫无用处的抽象逻辑语言的研究。
可见那些看似无用的理论往往能带来重大的实用性突破，因此投资基础科学的研究还是非常重要的。
四、崇拜祖先、缺乏胆识在观察中国科学发展状况的诸多欧洲人中，伏尔泰是最重要的一位，有人曾风趣地称：“当他用中国的茶碗喝着阿拉伯的咖啡时，他感觉他的历史视野扩大了。”他认为中国科学与艺术落后的原因表现在道德、教育、语言等方面，在《路易十四时代》一书中，伏尔泰认为：对祖先的崇拜导致中国人缺乏胆识；并把中国人对祖先的崇拜与欧洲人对亚里士多德的崇拜结合起来。
在《风俗论》中，伏尔泰写到：“试问中国人为什么这样落后、这样停滞不前？为什么天文学在他们那里古已有之却固步自封，这些人好像天生如此，和我们的性格不同，他们只想发明机器，有利民生，一劳永逸，不愿越雷池一步。
很多艺术、科学源远流长、连绵不断，而进步是这样少，也许有两个原因：其一即是这个民族敬祖先敬的出奇，在他们眼里凡是老祖宗传下来的都是圆满无缺的；其二就是语言的性质，语言作为一切知识之本。”他认为中国语言是所有认识的首要原则，因此把科学落后于语言相联系，并把中国汉字的规范化以及字母化看做是促进科学进步的一个条件。
当然在《路易十四时代》中的那句“对祖先的崇拜导致中国人缺乏胆识”我并不认同，因为根据我前文关于环境造就性格的论述，我认为应该是“正因为缺乏胆识才导致对祖先的疯狂崇拜。”
五、其他学者的观点
法国重农学派代表人物奎奈（F.Quesnay，1694—1774）认为造成中国缺乏抽象思考及逻辑观念的原因是中国传统的实用性，“虽然中国人很好学，且很容易在所有学问上成功，但他们在思辨上很少进步，因为他们重视实利，所以他们在天文、地理、自然哲学、物理学及很多实用学科上有很好的构想，他们的研究倾向于科学、文法、伦理、历史、法律、政治等看起来有益于指导人类行为及增进社会福利的学问。
”这与莱布尼兹的看法相一致。1741年和1742年，休谟（DavidHume，1711—1776）出版了他的《论文集》。此书收集了近50篇论文，其中有不少谈到了中国。他把中国科学与文化同贸易联系起来，他认为没有什么能比若干邻近而独立的国家通过贸易和政策联合在一起而更有利于提高教养和学问了。中国恰恰在这一方面有很大的缺陷，从而使原来可能发展出更完美和完备的教育科学，在许多世纪的进程中，收获甚微。
从外部来说，其原因在于没有更多的外贸对象，但从内部来说，是由于中国处于大一统的状态之下，说一种语言，在一种法律统治下，赞成相同的生活方式；对权威的宣传和敬畏，造成了勇气的丧失。休谟实际上以自己的见解回答了为什么在那个非凡的帝国，科学只取得了如此缓慢的进展这一问题。
狄德罗曾分析过中国没有出现像欧洲那些天才的原因，主要在于东方精神的束缚，在他看来，东方精神趋于安宁、怠惰，只局限于最切身的利益，对成俗不敢逾越，对新事物缺乏热烈的渴求。而这一切恰恰与科学发展所需要的探索精神格格不入。他说：“虽然中国人的历史比我们悠久，但我们却远远走在了他们前面。
”狄德罗是从中国文化的角度去看待中国的问题，而莱布尼兹是从一个科学家的角度去看待中国科学，是比较求实的态度，这与一些旅行家的偏见是不可等量齐观的。
从传统向现代转变的努力纵使参考了大量文献，引用了许多著名学者的见解。但我仍然觉得“环境塑造人”这条原理是正确的，所有的观点其实都是建立在这个原理之上的。
虽然我们的自然环境、历史环境、社会环境让我们带上了不敢向新事物发起进攻的基因，但人作为一个有意识的主体，所有的事情并非一成不变，都只是过程的集合体罢了，只要意识到了，要改变还是来得及的。但愿我们的科学发展观是建立在坚实的科学精神和前进的步伐之上，而不只是一句喊的无比响亮的口号。
最后，我觉得真正的科学精神不是看到某事物后就凭自己的感觉经验妄下结论，而是脚踏实地、认真考证。在信息技术如此发达的今天，这也正是现代人所缺失的一种科学信仰，很多人正在失去耐心。但当我们面对新鲜的事物失去研究的耐心、随意下结论时，灾难也正在向我们靠近。
现在让我们重新回到开始，“石头剪刀布的制胜策略问题”并不是研究人员拿着国家科研经费胡编乱造，也不是胡乱搪塞或者拿三岁小孩子玩的游戏博取眼球，而是其背后有着深刻的科学依据的学术问题。其实，这是属于博弈论的范畴，看过电影《美丽心灵》的人都知道，约翰.纳什就是凭借博弈论获得诺贝尔经济学奖的。
以前的中国人，重实用轻理论，导致在科学技术上落后西方几百年。现在从石头剪刀布研究起并不是科学精神的沦落胡乱批评，而是一种超越传统的进步值得赞扬。这种耳熟能详的游戏也拉进了科学与大众之间的距离，把科学变成一种流行文化总比把娱乐节目变成流行文化好的多。