引言
科学为什么没有在中国兴起，为什么在中国发展艰难？这是中国人一直关心的问题。早在1915年科学社出版的《科学》杂志在其首刊上就提出了类似的问题。
对这一问题的认真探讨大概开始于英国学者李约瑟先生（Joseph Needham 1900-1995）。他在二战时任英国驻中国科技参赞时对中国古代的科学技术产生了浓厚的兴趣，收集了大量的中国古代文献。回英国后他开始编写“Science and Civilization in China”（《中国科学技术史》）这一的巨著，一直到他去世。李约瑟提问：中国在技术创造上保持如此长的领先地位，但是为什么现代科学没有在中国兴起，而在欧洲和西方兴起？他进一步问为什么中国不能保持其早期的领先的技术创造力？为什么真正的工业革命没有从来没有在中国发生？ 他的这些问题被称为李约瑟之谜。
对李约瑟之谜的看法有许多，有的人认为是因为中国历代的独裁的统治方式，有的认为是落后的小农经济模式，有的认为是封建体制的封闭和僵化，不一而足。根据不久前出版的李约瑟的传记（“The Man Who Loved China”，Winchester 著），李约瑟自己认为：1） 科举为官是聪明有志向的年轻人的唯一出路；2）中国缺少像西方那样的许多小国为了保持相对强大和先进的创造动力，缺少竞争；3） 封建社会的独裁统治遏制了民众创新和创业的愿望。但是，Winchester说李约瑟自己认为没有完全找到答案。
实际上，这个问题的内涵在科学发展的不同时期是不同的：1）当古希腊的人开始有意识探索自然和创立科学的时候，为什么科学没有在古代的中国起源？2）当西方经过科学革命建立了强大的技术和工业文明的时候，为什么科学没有被中国人认识和学习？ 3）在科学从理念到活动都为国人接受，科学知识被普遍学习和应用的今天，为什么中国人的科学还是比西方国家落后？
要合适地讨论上面这几个问题，我们先要弄清楚“什么是科学？”和“科学是怎么起源的？”。
什么是科学？
“Science（科学）”一词源于古希腊。当时“science”基本上有两层意思，一层是知识和学问的意思，就是获取确实可靠知识的学问，另一层是学科的意思[1]，任何关于专门事物的知识都可以是一门学科或科学。在亚里斯多德的书里，科学和学科这两个意思都是用“science”表达的。 因此，中文翻译“科学”最早是清末时期从日本传入的[2]，对“science”最早这两个意思是相当合适的表达，有分“科”而“学”之的意思，即分门别类的学问。
古希腊时候做学问求知识的人都是哲学家，所有科学（学科）都属于哲学家的研究范围内，但不是所有的科学都可以称为哲学。那些不能靠收集事实而主要靠思辨的学科是哲学，比如形而上学，美学，伦理学；古希腊时的物理学也属于哲学，因为当时的物理学不是以收集事实而是以哲学思辨为主的；那些可以通过收集可靠事实来进行研究的学科，不是哲学而只是科学学科而已，比如生物学，植物学，地理学；那些介于两者之间的被认为是比较次要的哲学，比如历史[1]。
从图1可以看到，“science”今天的含义和归类与最早时已不一样，它基本上已不用来表达学科的意思， 另外，属于哲学的那些学科不再属于科学，而是独立的一类学科。但是现代哲学还基本保持了古时的定位，即包含那些不是以通过收集事实为主进行研究的学科。
图1 科学和学科在古希腊和现在的归类
根据英文字典Merriam-Webster Dictionary［3］，科学可以定义为，以获得系统知识为目的学问；按牛津字典［4］，科学是通过对自然世界的结构和现象进行观察和实验包括系统研究的理性的实际的活动；根据牛津大学的Singer先生的科学史［5］中的看法，科学是按照科学方法获得知识的过程，而剑桥大学的Ｄampier教授在他的科学史［6］中认为，科学是关于自然现象的有条理的知识，也是对于表达自然现象的各种概念之间的关系的理性研究。从上面的这些表达中我们可以看到，科学可以是知识，学问，活动，过程，研究等。
综合对科学各种不同说法的基本内涵，可以将科学定义为：科学是对自然界事物和现象进行客观的，理性的，系统的，分门别类的求知活动和因此产生的知识体系。首先它是关于自然世界的一种求知活动和一个知识体系；进一步，它是以一定的态度和方式进行的：客观的是因为这种活动是基于对现实的观察，经验和实验进行的，以事实为标准；理性的是因为这种知识必须要有明确的定义，准确的描述和严格的推理；系统的是因为这种对事物的知识是一个有组元和结构的统一的整体，分门别类的因为是按事物的属性分科分类的，专门和详细进行和组织的。
因此，科学最基本的意思，就是系统的知识和为获得这种知识的求知活动。人可有不同的认知方法来认识世界和获得知识，比如通过感知，经验，学习（书本和他人)，思维(推理，归纳)和感悟(直觉，联想)。科学是人类迄今发现的最有效和可靠的认知方法和知识体系。从本质上，科学以寻求真理为目的，科学知识就是关于真理的知识，利用科学人类可以获得这种知识不断地向真理逼近。
科学作为一个知识和求知的体系可以用如图2来表示，其中包含个人和集体的元素。首先科学是一种社会的，群体的有规范的活动，孤立的个人是不能做科学的。科学行为和活动，科学信念，科学方法，以及整个科学知识体系，既是个人的也是集体的，集体中的每个人都具有相同的科学信念，都一致参照，认同和使用相同的科学方法，科学语言和知识体系。科学精神与态度和科学素质是属于个人层面上东西，而科学规范，体制和科学成果的价值和认可是一种集体性质。现代科学体制已经在国际范围内高度的完善，各种专业组织，杂志，会议，科研论文和项目评审和资金分配等等都是体制规范的操作和运行的一种体现。体制和规范对新产生的知识提供标准，认可，记载，整合，归类和传播，而个人则可以在集体的体制中利用各种资源，渠道，平台，信息和交流，进行有效的科学活动。
图2 科学体系的构成和元素
因此，科学活动和成果的质量不仅取决于个体的元素，也取决于集体的元素。科学的发展是个人和集体两方面互相推动和促进的过程。个人对科学精神，素质和科学方法的把握程度决定了产生的知识的质量和效率， 而集体的组织，规范，认可决定了知识体系的和谐一致，科学体系整体的活力，效率和可持续性。
科学体系里很重要的元素是科学信念。最基本的科学信念是：大自然的现象是有规律的，规律是可以被人认识的，如果没有这两个基本信念，人就不会认识和探索自然有兴趣。其次就是探索和认知大自然是有方法可循的。还有一个重要的信念是人能够用符号和语言将认识到的规律准确地表达 ，因为只有准确表达了的知识才可以可靠的保留，交流，积累和传承。可以看到，任何个人或集体，如果没有这几个基本的信念，是不会去探索自然，去做科学的，因为他们不会看到任何意义和可能。今天的人可能觉得这些科学信念是很自然的事，但是可以想象，在人们对生活的世界还只有模糊的感性认识的远古的社会里，要产生这些信念需要多么大的勇气，自信，想象力和洞察力。
图3 科学的基本信念和科学精神
对个人来说，除了具备科学的基本信念，最重要的是要具备科学精神和态度。科学精神可以有许多方面，最基本的应该有这些方面：
1）以求真为最高准则，不能容忍将任何不真的东西当成真的，也时刻警惕将模糊不清的东西和没有严格验证的东西轻易当成真的。这一点对从事科学研究的人尤其重要，只有把求真作为最高准则，时刻保持客观的态度和对事实的尊重，才会合适地对待自己和别人的观点，想法和结果，也才能在任何情况下不会让步于权威，无论这种权威是前人的理论，学术权威，还是来自权力和地位。
2）有自由和独立的思想，这是求真的自然要求，也是科学创新和发展的前提。要有创新和突破就必须能自由地思想和探索，不能被任何前人或现有的权威，观念，理论的束缚。独立思想也意味着要对现有的东西能有一种批判的态度，根据新的发现和证据对现有的东西进行批判和发展；
3）要有严谨的工作作风，对探索的事物从问题，到方法，到结果到表达，和解释过程中的所有步骤和细节都认真对待和严格操作，才能有效地保证新产生的知识的质量；
4）以公平的原则和态度参与科学集体的活动。对别人的工作和成果要以民主的方式合理地对待，不武断，不以权威压人，也不屈服于权威，而且对集体事业积极参与和贡献，使科学集体的体制和规范不断健全和保持健康而高效地进行。
