三、技术与科学

1.科学可学吗？

今天，“学习”更多地与“科学”联系在一起，那么，科学又是什么？科学可学吗？

中国人喜欢讲“顾名思义”，所谓科学，字面上讲，就是“分科之学”。科学非但可以学，还可以拆成一科一科分门别类地学。

但科学这个词语和民主、自由、理性、经验、社会、文化、哲学、文学等等大量重要的词汇一样，都来自近代日本人的翻译。日本人抓住了当代西方科学的基本特点（分科之学），但未必符合科学这一概念的历史源流。

事实上“分科之学”这一特征其实是相当现代的，对分科的特征过多注意恐怕无助于我们从根源上理解科学的来龙去脉。

许多人都注意到专业分科是现代发生的，但对于“之学”，似乎完全不成问题。“学”就是学习、学校、教学之学。科学作为“学”，当然是某种可学的东西，这看起来比科学之“分科”更加理所当然。但实情如何呢？这会否又是一个顾名思义的误导呢？

情况类似的是“哲学”一词，字面上看，它是“智慧之学”。但在西方历史中，“哲学（Philo-sophy）”源于古希腊的“爱—智慧”，希腊哲学家把自己称作“爱智者”从而与当时的“智者（Sophist）”区分开来，后者指的恰恰是兜售智慧的职业教师。也就是说，爱智者从一开始就与“教师”划清了界限，

最早的哲学家或科学家之一，毕达哥拉斯和柏拉图都以爱智者自居，苏格拉底把自己称作“助产士”，认为他不能传授智慧，只能帮助唤起别人自己的智慧。

正如前面已经提到的，科学、宗教等概念，或者也包括技艺，在古代更多地是指某些内在的品性或能力，而随着历史的沿革，它们越来越偏向于一种外在的、客观对象的意义。

柏拉图把哲学与技艺严格区分开，认为那些“智慧教师”和工匠一样，传授的无非是“摹仿”的本领，而哲学之路是一套让灵魂升华的修养课。在柏拉图看来，现实世界中的万物是对理念世界中的原型的摹仿，而工匠的创造则是对现实事物的摹仿，而一般的制作则是对其他工匠创制过程的摹仿。比如说现实世界中的圆木之圆是对唯一的圆的理念的摹仿，而工匠制造圆桌，不需要去研究理念的圆，只需要照着圆木的形象来摹仿即可，而其它奴隶甚至连圆形的事物都不需要去研究，甚至不需要理解自己的产品是什么，只需要仿照着工匠师傅的步骤一步一步操作，卖一把苦力，也可以完成工艺，造出来的东西很有实用价值。但这种活动可谓是摹仿的摹仿的摹仿，与真理完全沾不上边了。自由的爱智者不应该以奴隶的方式学习，应当重视内在的修养而不是外在的摹仿。

就好比说，要做一个好人，仅仅从外在的可以摹仿的语词和行为着眼，是永远不能达成的。顶多是道貌岸然，达到虚伪的善。真正的教学并不是摹仿，而是启发，让人发自灵魂地理解真理才行。这就是为什么相传在柏拉图学园门口挂着“不通几何者不得入内”的标语，几何学的意义并不是现代人心目中的“学好数理化，走遍天下都不怕”这种意义，在希腊人看来，几何学是一门完全无用的学问，它更像一门“德育课”，因为在几何学中，我们能够体会到真理与自由——因为几何学证明仿佛能唤起每个人灵魂内部的认同。对几何学知识的领悟并不在于机械地摹仿具体步骤或者机械地重复具体结论，而是当你一旦领会时，你能够体会到这种知识完全是发自你自己的，而不依赖于任何外在的权威。

在希腊人那里，“数学”一词原意是指“可教学的东西”，典型的数学科目包括算术、几何、天文、音乐四门课程。这四门课的主题都是关于数或量的比例，但更重要的是，它们都是某种无用的、内在性的课程。

相传欧几里得（图3.1）有一个学生问他的老师：学几何有什么好处？欧几里得大怒，立刻掏了三个铜板给他：你已经得到好处了，滚蛋吧。可见在希腊人那里，两种“学习”被截然区别开来，一是数学的或自由的学习，二是匠人的或功利的摹仿。柏拉图认为，摹仿者只能学到“意见”，而不能学到真知识。

这些观念现代人很难理解，在现代人看来，数学之所以重要是因为它是其它有用学科的基础，是各种领域都要用到的“工具”。只有在顶尖的数学家那里还保留有一些对“无用之学”的骄傲。

2.科学的起源及其与技术的分裂

如果说“科学”只是指一般意义上的知识体系，那么每一个古文明都有其科学传统。但是，如果追究现代意义上自然科学的起源，那么古希腊是科学的起源地。上面提到的这种自由的、反功利的态度，是希腊科学特有的，也正是这种特色，使得古希腊人开辟出的科学传统如此独树一帜。

前面提到，这种独特传统从一开始似乎就与“技术”，或者准确来说，与工匠技艺传统相对立了，一方追求有用的技术，另一方追求无用的科学。

伴随着这种二分，希腊人对万事万物也作出了二分：自然的与非自然的。

希腊人的“自然哲学”被认为是自然科学的源头，而自然哲学之所以重要，并不在于具体的主张（比如泰勒斯认为水是万物的本原；阿那克西曼德认为本原是无定；阿那克西美尼认为本原是气），而是在于这种新的思维方式，或者称作“内在性”的思维方式。

所谓“自然”（英文nature，希腊文physis）最初是“生长、出现”的意思，例如花朵绽开（图3.2）就是这样一种自然或“涌现”的事件，之后，它主要意思是“本性”、“本原”，或者说使得花朵绽开的内在原则。这一词义也有些像汉语中“道法自然”中的意思，在道德经中自然不是一个对象而是两个单字，是“自己—如此”的意思。在现代英语中也有所保留，而“自然界”的意思是进一步衍生的结果。

所以其实自然—哲学这两个词在某种意义上是同义反复，就是代表着某种追究本原的学问。早期自然哲学对世界的解释与神话传说的解释同样不靠谱，但却呈现出明显不同的风格，自然哲学不援引某种外在的力量（比如神的意志）去解释事物，而是试图以事物内在的原则来解释事物。

“自然物”的概念由“内在原则”衍伸而来，亚里士多德在他的《物理学》（其实物理学本义就是“自然”）中讲到：“一切自然事物都明显地在自身内有一个运动和静止（包括空间、量的和性质的变化）的根源。反之，床、衣服或其他诸如此类的事物，在它们各自的名称规定范围内，亦即在它们是技术制品范围内而言，都没有这样一个内在的变化的冲动力的。”

一棵树长成如此这般，其原因蕴含于树苗之内，而一张桌子被做成如此这般，就去必须追究工匠的想法。简单来说，自然这个概念从一开始就与人工的、技术的活动相对立而言的。

我们看到了，在希腊人那里，科学与技术发生了双重分裂，一方面是追求科学的人（自由人）和从事技术的人（奴隶）之间的二分，另一方面是科学研究对象（自然物）与技术产品（人工物）之间的二分。这两重分裂互相呼应互相支持。

事实上，民主与科学，自由与自然，在希腊那里就是相辅相成、一体两面的。所谓自然物，无非就是“自由的事物”，而所谓自由，恰好就是人的本性（自然）。亚里士多德明言：“求知是人类的本性”，“只因人本自由，为自己的生存而生存，不为别人的生存而生存，所以我们认取哲学为唯一的自由学术而深加探索” 。

亚里士多德学派把研究“违反自然的诡计”的学问称作“机械学”（mechanics），在中世纪，重视实用的“机械技艺”与无用的“自由技艺”相对立。直到文艺复兴前后，炼金术士们逐渐认为用技艺摹仿自然的炼金活动是接近真理的哲学。一直到牛顿，基于新的数学观，重新建立了力学（mechanics）体系并与自然学（物理学）合并起来，才让科学与技术之间的根本分裂有可能重新弥合，这是一个曲折而神奇的故事，有兴趣的读者可以参考我的《过时的智慧——科学通史十五讲》一书。

3.自然作为技术的边界

在现代，“自然科学”的力量空前强大，但“自然”这一概念反而变得扑朔迷离。自然科学的自然和自然保护的自然是同一个东西吗？当我们说破坏自然或保护自然时，自然究竟是什么呢？

密尔提出所谓“自然主义的悖谬”——当你说人应该顺应自然之类的话时，你就必定陷入到自相矛盾之中。因为，如果根据“自然科学”的概念，世界上一切事物都是自然的，人类也是自然物，那么无论人类怎么做，都是自然的；但如果说自然这一概念恰好与人类行为相对，那么一切人造物和人类行动都是不自然的。所以说，“自然”不能提供任何规范性，要么怎么做都自然，要么怎么做都不自然，不可能有哪些行为比另一些行为更加自然。

那么，当我们呼吁“敬畏自然”时，究竟在呼吁什么呢？无论你认为应当敬畏自然，还是认为不应当敬畏自然，这个论题本身的意义似乎是令人困惑的，我们感觉“敬畏自然”这个口号多少是有些意义的。

要弄清“自然”的意义，我们需要追根溯源，重新理解自然的原始含义及其与技术的关系。

前面讲到，“自然”最初是生长、涌现的意思，从“自然”的源始含义到作为“本性”的含义，就已经发生了一次蜕变。

树苗抽枝、花朵绽放，这些变化看起来是“自行发生”的，因此亚里士多德把自然定义为原因在自身之内的变化。但“自行发生”与“自有原因”是同一回事吗？

似乎从现代人的视角看，这两句话是同一个意思：之所以能够自行生长，不就是因为原因在自身之内吗？

但是在这里，关键性的差异恰恰是“原因”概念的插入。我们总要以某种因果链条来理解和想象事物的变化，这恰恰是自然哲学或科学的思维方式。

在西方语言中，“原因”概念最初是一个法理词语，cause是在案件审判中被追究的对象。而且，原因概念从一开始就与一个施加推动的人的形象密切相关，指某种“肇事者”。

但同样是肇事者，我们关注的是他“自说自话”的任性，还是他行为的既定理由或固有规则，这是非常不同的。在自然科学的观点下，“原因”指的是某种可知可说的原理或规则。

通过“原因”概念将“自然”拟人化之后，希腊人认定自然是可理解的，就像人总是有理性的那样。虽然表现出来自说自话的自由，但根本上应该是理性的，是可理解的。

而更原初意义上“自行涌现”的事物，未必是遵循既定的规则的，而更可能蕴含着不可捉摸、不可穷尽的特点。在今天关于“狂野的大自然”的概念中还略微蕴含着“自然”的这一面相。野性自然不是任何明确的规则，而是非理性、反规范的自行其是。

只有在这个意义上，“敬畏自然”才说得通。敬畏的对象不是任何确定的理性原则，而是理性的边界——人类的理性和语言总有界限，而“自然”指的是在理性的掌控范围之外的，不受控制的、超出预期的、野性难驯的东西。

在中国，虽然没有对应的“自然”概念，但从“天命之谓性”这一命题中，也体现出了某种拟人化的理解方式，“天”被理解为一个命令者。只不过在中国古代，对人的理性能力并没有那么推崇，也就没有进一步试图把万物的“本性”解析为明确的、成文的规则或律令。

在亚里士多德之后，自然物与人工物被明确区分开来，而亚里士多德正是通过对人工物的制造过程的理解，来推想自然物的生长过程的。比如形式因、质料因、动力因和目的因，首先都是从技术制造的方面来理解的。而“自然”被进一步拟人化，被类比为一个“工匠”的创制活动。

随着人类技术的进一步发展，人们也把对技术的要求——精确性和可控性——寄托在自然物之上，人们认为自然过程和技术生产过程一样，也应该是可把握、可测量、可预计、可控制的。

但是，前文谈到过，技术总是有限性的，人不是上帝，不能心想事成，而总是要遭遇阻滞。而在技术活动中遭遇的阻滞恰好就是“自然”。比如说，当我想用岩石制造床被时，发现很难让它们变得柔软，这就是因为我们在技术的有限性中遭遇了岩石之本性（自然）。无论我们是否把这些“自然”刻画为明确的规律，“自然”都在技术的边界处彰显自己的力量。因此，当我们认为技术的能力是无限的时候，“自然”就无处栖身了。

4.艺术作为技术的自我揭示

我们注意到，自然在技术的“边界”中涌现。人的技术并不能支配一切，而总是留有一个“余地”，而“自然”就在这一间隙中呈现。如果技术毫无阻滞，一切都能按预先设计顺畅运转、遂心如意，那么我们就没有地方遭遇“自然”了。

这里我们需要重审第一章提及的说法：“一种技术越是起效，它就越是不起眼”。但我们发现，在某种意义上，技术的运行总是遭遇到阻滞，这一点恰恰是“自然的”。关键在于，技术的退隐并非完全消失不见，而总是以一种特定的方式重新凸显出“自然”的存在。

的确，当我们纯熟地运用技术时，技术本身会变得透明，但它永远也不会完全消失。例如我拿刀切菜的时候，当我运用自如时，我可能一门心思只想着把菜切成什么样，而不会时时关注如何运用刀。但刀的存在无论何时都没有从我的知觉世界中完全消失。恰恰相反，我每时每刻都在感受着刀的存在，我感受着刀的沉重感，在挥动它时我感受着阻滞，在切到菜和碰到案板时我感受到阻力，我也时时观察着刀的位置和方向。因为这些阻滞与反馈，因为刀永远不是透明的，因此我才能时时调整自己，也正是因为我善于根据阻滞和反馈时时调整，我才称得上“运用自如”。菜刀既是我身体的延伸，又是外部世界的终端，我能力的局限性与外部世界自行其是的必然性在这里迎面相遇，相互争执碰撞。总而言之，菜刀在这里呈现为一个“界面”，人与自然发生交互的界面。在上手的操持活动中，技术物与其说消隐退却，而不如说是展开为一个界面，界面是“我方”与“对方”的分离和交互之处，呈现为自我领域和对象领域之间的边界，构建着内外主客的关系。

如此看来，技术与艺术形成了两种揭示方式，区别在于技术并不把自己置于舞台中央，而是把自己揭示为对象得以呈现的背景，对象得以操持的界面。而艺术则是让阻滞和阴影本身走向了舞台中央。

石料的坚固性是建造活动的阻滞，我们总是要费力地打磨石料，但同时石料的坚固性也是让建造成其为建造的条件。正是在如何与石料的坚固性打交道的这一争执界面或回旋空间中，技艺成为可能。而雕像艺术恰恰是极致地展现这一争执的方式。雕像并没有消解石料的特性，而是充分地揭示出石料的特性（图3.3、图3.4）。

如果石像能够毫无阻滞地呈现人的形象，如果画像能够直接完整地呈现人的面貌，那么就不会有雕像艺术和肖像艺术。艺术的空间是在技术的边界（间隙）中被开辟出来的。这种边界或者也可以说成“余地”，即某种“多余”的东西，石料之特性、颜料之特性，就技术对其对象的呈现而言，是“多余”的东西，是某种碍眼的存在，但任何对象都不得不在某种“余地”中被呈现。而有意识地去探索、把握和发挥技术之余地的活动，就是艺术。

于是，某种技术越是含有余地，越是包含暧昧、模糊和阻滞的部分，就越有可能开辟出艺术的空间。例如汉字在刻画语言方面比起字母文字而言更加暧昧，有更多的回旋余地，因而汉字的书法艺术就有着更广阔的空间。书法悬置了“写作”的目的，而让“写作”本身呈现自己。

而这些艺术呈现的不仅是“美”，而是人与“自然”的遭遇本身，在某种意义上可以说，艺术是最初的“技术哲学”，是对技术或人类生活世界的原初反思。

那么，我们再来看看技术与艺术的现代性决裂是如何发生的。在古代，艺术并没有脱离技术而存在，书法并没有脱离书写，达芬奇等绘画艺术家和普通画匠也并无截然分别，他们既是匠人，也是艺术家，艺术总是寓于技术之中。

而在现代，技术逐渐摆脱了“阻滞”，“自然”不再是无法控制的擅自涌现的东西，而是被理解为有待控制的预定之物。技术不再为突兀的涌现留下余地，而是试图用强力的、全盘的控制预定好一切剧本，让自然以完全受控的、精确的方式呈现。

数理化的实验方法是典型的控制技术，而流水线和科学管理是另一种形式。在现代技术的控制下，一切事物以按部就班的方式呈现出来，完全不给暧昧和阴影留下余地。

如此艺术的空间就被主流的技术所驱赶，因为这些主流的，占支配地位的现代技术是“不留余地”的，是没有阻滞的，是精密和高效的。而只有过时的技术才有着足够的余地让艺术得以栖身。比如在摄影术之后，绘画艺术取得了独立。逐渐地，“艺术”这个词也获得了独立，艺术家和技术员完全分离开来。

然而现代技术表面上的强力真的能够驱逐阴影和暧昧，而最终让人获得了不受阻滞和遮蔽的完整真理吗？显然并不是这样。现代技术也只是呈现和控制的一种特定方式，也必定有其固有的遮蔽。照相术也许比肖像画（图3.5）更加精确，但它所呈现的人物未必总是更加丰富和饱满的。无论多么精细的相片，无论相片能够多么客观和精确地呈现人的容貌，相片总还不是那个人本身。照相也好，阅读也好，交谈也好，在每一种打交道的方式中，我们都在以不同的方式揭示着对象，与对象打着交道，但我们永远不能毫无中介，毫无阻滞地直接接触到“他”本身。“他”是照相和各种技术手段所捕捉的东西之外的某种存在，但他亦非与这些明晰把握的东西无关，而是恰恰躲藏在明与暗的边缘。“自然”显然并非与现代科技的实验方法无关，但也决不是实验室中所呈现的数据本身。

5.科学作为“照相技术”

关于技术之间隙或余地，在后文讨论垃圾与技术时还会讲到，在这里，我们不妨再对“照相技术”这一类比作更多的展开。

在某种意义上讲，现代科学无非也是一系列以某种方式呈现自然面貌的技术，用照相术的类比来理解科学的意义，是比较贴切的。

我们对着一张照片指认说：“这是张三”，这是不是张三呢？这的的确确就是张三，不是李四或王五。照片中可以清晰地展示出“张三”的各种细节，甚至比肉眼看得到的细节更为精细，而且更具有客观性和可复制性——两个不同的人对张三的观感和描绘可能大不一样，但要他们拍出同样的照片则更容易得多。通过照相可以进行更定量的分析，比如这个人头和身体的比例关系等等。

科学也把各种研究对象乃至整个世界呈现为一种图景，我们要问，科学的世界图景（图3.6），无论说机械论的还是数学化的，这个图景究竟是不是“世界”的？的确是的，而且我们指着这个图景所谈论的东西，的确“就是”世界。甚至当我们问世界“是”什么的时候，也的确可以恰当地举起它的“相片”说：“喏，世界就是这个样子的”。好比你问我张三是谁，我可以拿出张三的照片指点给你看：张三“就是他”。在这些情形中，并不是说有一个“照片中的张三”和“真实的张三”这两个张三再通过某种神秘的联系勾搭在一起，而是说通过照片被指出的就是那个真实的张三。

但问题是，这种技术媒介并不是唯一的或至高无上的方式，我们还有许多种途径去认识或谈论张三之所是。例如我可以讲一个故事，说：张三“正是”这个故事的主角，这个故事讲的“就是”张三。在这里的“是张三”并不比照片之“是张三”更是或更不是，如果说我们把某一种特定的表达形式认定为唯一的或根本的形式，从而忽略和否定其它丰富的形式，这就是危险的。我们反对科学主义，就是反对这种把某一种媒介过分太高的态度，而并不是否认科学本身。即便说我们可以通过其它方式谈论张三，也并不意味着否定“张三确实在照片之中”。

世界确实在科学之中，被科学所把握的的确是真实的世界。当然，为什么我们能确信这一点，这是另一个问题，但这个问题也类似于问我们为什么能确信这张照片就的确是张三的——照片可能是失真的、作伪的，可能是出错的或被人误认的，但首先我们的确相信照片可以是真实的，这些错误的情形才成为可能。科学可能失真或出错，但科学的确能够呈现世界，这一点是明白的。

不同的呈现形式没有绝对的高低之别，但在一些相对的维度上却有优劣之分。例如要在一群人中快速准确地辨认出某个人，拿着照片就比费劲用语言描述来得有效，当然在另一些情形下照片也可能产生先入为主的成见和偏见从而妨碍认识。科学也是如此，在某些维度下去衡量，比如从精确地控制事物的能力来看，科学的确可能是最有效、最可靠的，但这种优先地位并不是绝对的，在有些时候过分固执于科学所带来的成见也可能让人误入歧途。

除了照相、讲故事等媒介之外，事物有没有一种最原始最本真的呈现方式呢？如果说有，那只能是日常生活世界中的“打交道”。但这个打交道很难说是“一种”呈现方式，并不是说我用“肉眼”“直接地”看一眼就比通过相片来看更加“真实”，肉眼直接观看时也总是在相应的环境之内，其背景和语境影响着事物对肉眼的呈现，某些背景同样会误导肉眼的辨别。也就是说，“肉眼观看”同样是媒介性或者环境性的，同样是片面的，通过肉眼观看未必比相片更全面或更片面。所谓“日常生活”并不是指脱离一切技术或媒介的“直接”接触，而毋宁说是所有媒介的“总和”，“生活”本身就是丰富的，前天我听说张三的事迹，昨天我看过张三的照片，今天我在课堂上见到张三，明天我在饭桌旁见到张三，后天我和李四说起张三的故事……整个这些与张三打交道的经历都属于我的“生活”，因此“生活”并不是某“一种”媒介。如果说“日常生活”在现象学看来具有存在论上的优先性，这并不是说某一种特定的最原始的媒介最为优先，而是说诸媒介的媒介性本身优先于特殊媒介所呈现出的具体内容，在我们通过某个具体的媒介辨认某具体事物之前，我们对于此种可能的经验早已有了某种前理解，而这种前理解奠基于我们之前的生活经验。

另外，同样是就照相而言，仍然还有其多样性。同样的照相机根据使用方式的不同可以拍摄出不同形式的照片，有些突出前景，有些突出背景，有些突出色彩，有些突出轮廓。另外有诸如X光照相、红外照相等，所呈现的侧面也各有不同。这就好比不同的科学分支可以从不同的角度去把握自然，有些分支把握得更为深入细微一些，但也并不意味着一定有某种绝对的高下之别。

从历时来看，照相技术本身也有其发展沿革，有的时候这种改进是可以脱离对世界的呈现而仅仅在照相技术内部发生的，例如把某些零件打磨得更精细，把某些机关设计得更精简等等。就好比数学和某些理论物理学的发展，它们可以只关注科学的内部结构，而无需去观看“世界”，而在内部结构精益求精的改进之后，我们可能发现科学对世界的成像也在变得越来越清晰。这也并不是一件特别神奇的事情。一个机械师有可能在根本不知道照相机是用来干啥的的情况下改进相机的效能。但毕竟相机自始自终都是某种为了呈现世界的东西，

有些时候，会发生某种剧烈的“科学革命”，这种革命不能单纯地通过零件层面的改进而达成，而需要整个更替呈现方式。这就好比从油画到照相，同样是提供世界的平面映像，但整个形式和机制都改变了。照相在各种方面的精确性都全面超越了油画，但某些衡量标准和表现维度却也可能有所缺失。比如绘画可能用鲜明的色彩和夸张的形状来刻画一个人的性格乃至道德面貌，而这种表现手法按照相术来衡量就是单纯的失真和走形，而性格色彩和道德面貌之类的东西也基本上被排除在照相术所呈现的范围之外。

6.科学革命与工业革命

前文我们从技术的视角理解自然科学的起源及意义，但要讨论科学与技术的关系，我们还必须回应第一章提到的这个流俗的偏见：技术是科学的应用。这种流俗观念的起源，要追溯到所谓的“工业革命”这一时代，正是在这一时代，人们对待“技术”的态度发生了变革，使得科学与技术以新的方式结成联盟。

流俗的观点认为18、19世纪的工业革命恰好就是稍早之前16、17世纪科学革命的直接后果，梅森在《自然科学史》中的说法具有代表性：“蒸汽机的发展，由于和科学内容和科学方法的内容太密切了，恐怕是十九世纪以前最重要的一项科学应用。”

但在职业科学史家的研究中，把工业革命看作“科学的应用”这种观点早已过时。麦克莱伦在《世界科学技术通史》中的说法具有代表性，他指出在以蒸汽机为代表的第一次工业革命中，科学与技术发展仍是脱节的，蒸汽机诞生于试试改改的工匠传统，而不是得益于新科学，直到19世纪以电力和石油工业为代表的第二次工业革命中，科学与技术才紧密结合起来。

但简单地将第一次工业革命的缘起诉诸于经济需要和工匠传统，仍然是过于轻率了，更深入的考察将发现，科学革命绝非与第一次工业革命毫无关联，相反，在某种意义上仍然可以把科学革命视作工业革命的“前提”。

但这种“前提”并不是“理论——应用”意义上的逻辑前件，而是“文化背景——实践活动”意义上的必要环境。如果我们只把“科学”看作是由一系列抽象命题构成的集合，那么这些理论内容的确不能直接推导出工业革命的任何要素，但如果把“科学”看作文化的一部分，看作一类生活方式和观念习俗，那么这种意义上的现代科学，的确是工业革命必不可少的文化背景了。

把工业革命误解为新科学的应用，并不是今人的发明，在18世纪就得到了普遍认同，麦克莱伦引述了1800年左右在建造梅奈海峡铁桥（图3.7）时，英国人关于理论科学家可以与工程师相配合的失败的尝试，英国人让物理学家和工程师一道参与项目，但结果发现理论家们的计算成果对工程师而言毫无帮助。

这类“结合的失败”被麦克莱伦用来证明在18世纪科学与技术相分离的状况，但反过来说，在这种情况下，当时的英国人仍然相信科学知识的“有用性”，相信科学能够推动生产力，这就更耐人寻味了。

事实上，“误解”有时比正确的理解产生的作用更加积极。比如科学革命本身在许多方面都源于对亚里士多德和希腊数学的“误解”。工业革命也是类似，在某种意义上说，对牛顿力学的“误解”比对它的实际应用更早发挥影响。

在牛顿之后，力学（Mechanics）实质上完全是一个数学系统，而与实际的机械制造业关系不大，但这并不能阻碍牛顿力学实际上给人带来的观念影响。“力学”的概念联结着数学与机械，而“力学”的成功强化对“机械”的信心。在牛顿力学的激励下，工匠更重视数学和物理学训练，而学者尊重工匠特别是机械制造，公众则把机械的威力与新科学的成功看作一回事。在当时公开的科学实验表演，以及一些大学的自然哲学课程中，以蒸汽机为代表的各类机械向来是被作为物理学或力学的一部分而被展示的。

瓦特最初就是在格拉斯哥大学接触到钮可门蒸汽机的图纸和样品的，他在参与维修蒸汽机后想到改进方案并申请专利。在这个过程中，工匠与大学博士的理论交流，机械作为自然科学的教学用具，这些背景之所以可能都得益于科学革命。

另外，瓦特对蒸汽机的改进，的确受到“潜热”等化学理论的激励，但“潜热”理论属于燃素化学的传统，被认为是错误的理论，因此麦克莱伦认为，瓦特虽然有很强烈的科学研究的兴趣，但他的科学研究“都是用燃素化学来论述，与他的蒸汽技术毫无联系”。

但这种轻率的结论其实基于一种陈旧的科学观，即把科学看作科学“正确的命题的集合”，于是就无法接受错误的科学理论也能够给技术实践带来正面推动这一情况。瓦特就是一个典型的例子，虽然潜热理论并不正确，但却歪打正着地启发了瓦特把研究重心放在蒸汽的冷凝过程，并取得最终的成功。

众所周知，瓦特并不是蒸汽机的第一个发明人，在瓦特之前，钮可门的蒸汽机已经流行了几十年，瓦特只是在冷凝器等局部环节作出了一些改进。但是，把瓦特蒸汽机认作工业革命的标志仍是恰如其分的，因为“技术改进”这一观念本身正是最具革命性的地方。

“改进”的观念蕴含着定量控制的思想。瓦特有意识地，精确定量地估算出改进后的蒸汽机比原先的钮可门蒸汽机效率高4倍——即同样的煤产生4倍的动力。而且“效率”的观念被普遍认同，该效率在国会的专利论证会被实验验证，成为发放技术专利的依据。另一方面，瓦特根据机器效率制定了营销策略，即向矿场主免费租借蒸汽机，并根据节省的燃料的一定比率收取租金。

为了定量测算机器效率，瓦特发展出“马力”的概念。并且瓦特本人也进行大量定量实验来研究燃烧效率，“瓦特的水壶”并非完全捕风捉影，瓦特的确在实验室中利用水壶研究燃烧效率问题（图3.8）。

这种通过“定量实验”来改进技术的思想，恐怕不能简单地归结于“试试改改的工匠传统”了。古代社会中工匠对技术的改良往往出于巧合，进展缓慢而且难以精确复制和迅速传播，而瓦特的“试试改改”是有意识、有规划的，其改进的程度也是被精确量度的，改进的方式也是可描述、可复制的。这些新的特征很难说与整个科学革命以及相伴随的文化思潮毫无关系。在这个意义上工业革命亦是“自然的数学化”的后果之一。瓦特本人也理解这一点，他教导儿子说：“几何和算术与一般的计算科学是一切有用的科学的基础，不完全了解它们，自然哲学就不过是消遣。”。

可以说，工业革命与科学革命分享着同样的精神，同样受到客观化和数学化的新自然观的激励，也同样推动着预先控制的、精密定量的思维方式。