《人类科学技术史-314》近代科技在东方的传播与发展

近代科技在东方的传播与发展

19世纪时东方的科学技术已远远落后于西方。当中、日两国门户开放后，大量的西方科技拥入东方，使东方的学者获得了向西方学习的良机。由于封建制度的制约，中国近代的科技成就较少，而明治维新的成功却使日本学者在某些学科上取得了较大的成就。

1.近代中国数学

1840年鸦片战争之后，西方近代数学开始传入我国，1852年，李善兰(1811-1882，浙江海宁）与伟烈亚力(1815-1887，英国传教士，汉学家）开始合作翻译欧几里得著的《几何原本》后九卷，于1857年刊行，这与1607年由徐光启(1562-1633，上海）和利玛窦(1552-1610，意大利传教士）合译的《几何原本》的前六卷联在一起成为我国第一部完整的《几何原本》的译著。1859年，李善兰与伟烈亚力又共同译出德.摩根(1806-1871，英国数学家）的《代数学》(1835年）这是我国第一部代数学著作。代数之名称也由此而来。同年，李善兰与伟烈亚力再合译出版《代微积拾级》，这部著作的英文原版为《解析几何与微积分学初步》，系罗密斯(1811-1889，美国数学家）所著。这是我国关于解析几何与微积分学的第一部系统译作。

这样解析几何与微积分学在西方诞生了两百年之后终于传入了我国。19世纪70年代，华蘅芳(1833-1902，江苏无锡）与博兰雅(1839-1928，英国传教士）合译了西方多种数学著作，其中最为重要的是《决疑数学》，这是第一部用中文系统介绍概率论的译作。此外，他与艾约瑟(1823-1905，英国）合译了《圆锥曲线》一书，等等。李善兰的翻译工作很有独创性，特别是对于数学名词，如函数、代数、根、方程式、曲线、横轴与纵轴等的创译恰当贴切，沿用至今，但是所用的数学符号一般都已被淘汰。华蘅芳的译作文字流畅，叙述明白。李善兰、华蘅芳等为西方数学在中国的传播作出了突出的贡献。

19世纪的中后期，在西方近代数学传入我国的同时，中国数学也有了发展，一些学者进行了独立的研究，如对高次方程、球面三角与幂级数等的研究。但所得结果，一般都晚于西方。中国学者也撰写出一些著作，为李善兰的《方圆单幽》、《垛积比类》与《考数根法》等，夏鸾翔(1823-1864)的《洞方术图解》等等。李善兰是19世纪中国最杰出的数学家，《垛积比类》是他的最重要著作，大约完成于19世纪中期，这是一部前期的组合数学的著作，其中最负盛名的是李善兰的组合恒等式：此外，李善兰在《方圆阐幽》中提出了尖锥术，得到了相当于微积分的若干结果，这时微积分还未传入中国，是独立发现的成果。华蘅芳在组合数学领域也有很好的工作，如公式是差分理论中的基本公式。《积较术》是他的代表作。

2.物理学

在19世纪下半叶，近代物理学知识通过中国学者与西方学者的合作翻译工作介绍到中国。在力学方面，李善兰和英国人艾约瑟合译了《重学》的第二部分，将牛顿三大定律介绍来中国；在电学方面，翻译介绍了电报、电话的构造和简单原理；对声学、光学和热学也作了一些一般介绍。在物理学的研究上，邹伯奇(1819-1869)和郑复光研究过几何光学的原理及光学仪器的制造方法，其中邹伯奇研究的"照相术"达到了较高的水平。

日本对物理学的研究始于80年代。山川健次郎(1854-1931年）早年留学美国，后来成为东京大学最早的物理学教授，著有《物理学术语和英法德对译辞典》。另一位物理学元老是冈半太郎(1865-1950)，他在1888年研究了铁磁材料(如镍）在磁场中的物性变化。1903年，他又提出过以土星为模式的有核原子模型。这一工作被看作是日本物理学进入近代物理学的转折点。

3.地球物理学

自鸦片战争以来，中国学者注重对外国和边疆地理学的研究，其代表著作有魏源的《海国图志》、徐继畲的《瀛洲志略》、何秋涛的《朔方备乘》等。黄沛翘认为"南界之防，尤今日之急务也"，为此编写了《西藏图考》。此外曹廷杰著有《东北边防辑要》，并绘制东三省地图。

19世纪60年代后，西方著名的地质学者深入中国内地研究和考察。1862-1865年，庞培烈(1837-1933，美国）在中国考察了华北和长江下游，著有《中国蒙古及日本之地质研究》，提出"震旦上升系统"是中国的主要地质构成线走向。李希霍芬曾考察过中国14个省，著有《中国》，共五卷，附中国地质及地理图。他提出中国黄土高原的风成说，对中国主要地层和地质构造特征都作过有价值的研究。

清末，张相文(1866-1933年）编有《初等地理教科书》及《中等本国地理教科书》，1905年，又编写《地文学》和《最新地质学教科书》。1909年，张相文等人发起创立地学会并当选会长，这是中国近代第一个专业学会。学会还创立了《地学杂志》。

19世纪，中国的气象观测和研究都是由西方学者进行的，例如1837年天主教会在上海设立了徐家汇观象台并作过一些气象研究工作。1903年，北京练兵处设立测绘科，后又另设京师陆军测地局，这是中国最早的地理测绘机构。此后，各省陆续设测量机构。

19世纪末，日本在气象学和地震学方面取得了杰出的成就。1887年，北尾次郎(1853-1907年）发表了《大气的运动及台风理论》，被人认为是"理论气象学最新的进步"，北尾关于大气运动的微分方程解法也被西方学者认为在当时是最卓越的，自19世纪80年代起，西方学者在日本建立了世界上第一个地震学术团体，即日本地震学会，日本的地震学研究自此居世界领先地位。1899年，大森房吉(1863-1923年）提出了著名的"大森公式"，建立了震源到观测点距离与地震初期微动的持续时间的数量关系式。

4.化学

1871年，徐寿(1818-1884年）翻译出版了《化学鉴原》，它概略地叙述了化学的基本原理，介绍了重要化学元素的性质。在当时这是一本比较全面系统介绍西方化学知识的教科书，在很长一段时间里流行于中国。徐寿在翻译元素名称时提出了一个取西文名称第一个音节命名的原则，例如定名了钠、锰、钙、镍等元素的中文名。这一命名原则一直沿用至今。稍晚，北京同文馆翻译出版了《化学阐原》。此后，江南制造局在徐寿的主持下先后出版了8种化学书籍。1885年，徐寿和友人发起创立了"格致书院"，从事过化学知识普及和教育活动。在江南制造局，徐寿对"船炮枪弹多所发明，自制强水，棉花(即硝棉），药汞(雷汞），爆药等"。应用化学在19世纪末的日本得到发展。1887年，著名化学家高峰让吉(1854-1922年）创立了东京人造肥料会社。1894年，他在美国研究出一种消化剂，命名为高淀粉酶。稍后，他从事动物副肾髓质荷尔蒙的提纯。1901年，他提纯成功，命名为肾上腺素，这一成就曾震动国际化学界。

1901年，铃木梅太郎(1874-1943年）在米糠中发现了一种新的营养成分，并提取了这种物质，命名为Oryzanin(即维生素B1）。铃木认为这种物质可以治疗脚气病，但他在国内却受到冷遇，一年后荷兰人重新发现了这种物质，并命名为维他命。

1908年，池田菊苗(1864-1936年）发明味精。他是把物理化学引进到日本的著名化学家。

5.生物学与医学

日本的医学(西医）和生物学在80年代后取得了一系列令人瞩目的成就。

1889年，北里柴三郎(1852-1931年）在德国著名医学家柯赫的研究室里作出了一系列重要发现。是年他首先培养出破伤风菌，第二年他获得了破伤风抗毒素，从此开创了血清疗法，解决了医学一大难题。1891年，北里和贝林(1854-1917年，德国）发表《免疫的建立与应用》一文，血清疗法和免疫学由此兴起。

1892年，北里回到日本建立了第一个传染病研究所。1897年，北里的学生志贺洁(1870-1957年）发现了毒痢菌，在当时这是世界第一流的医学成就。

在微生物学方面，1890年高峰让吉(1854-1922年）研究酵母的制取方法而获得专利。1901年，他在美国分离出肾上腺激素的结晶，从而确证了内分泌学说。1909年，他发明了消化药物高淀粉酶。

1836年，日本学者在植物学上获得了重要成就，池野诚一郎(1866-1943年）首次观察到苏铁精子的运动，这一发现在分类学领域曾引起巨大反响。

总起来说，在19世纪末和20世纪初，亚洲各国基本上处在向西方先进科学技术学习的阶段。相对地说，已经开始进入资本主义社会的日本在应用科技的某些部门开始显露出锋芒，取得了一些世界水平的成就。处在封建社会的中国由于洋务运动和变法唯新相继失败，中国资本主义还处在弱小的萌芽状态，加上教育制度没有发生根本变革，使先进的西方科技仅为极少数中国学者了解，因此近代科学技术直到清王朝覆灭也未能在中国兴起。