说起欧洲近代科学的来历,常见的说法是:中世纪一千年一片黑暗,教会压制一切求知,直到文艺复兴重新发现古人,科学才突然兴起。这条线索实际要长得多,也曲折得多。古典学问在西罗马解体之后靠修道院的抄本勉强保存下来;8至10世纪,希腊的科学与哲学在阿拔斯王朝(Abbasid Caliphate)治下被大规模译成阿拉伯文,并由伊斯兰世界的学者继续发展;12世纪,这些成果经西班牙和西西里回流到拉丁欧洲,在新生的大学里被系统地研读和争论;到14世纪,牛津和巴黎的学者已经在讨论运动的数学描述、光的性质和地球是否自转。伽利略(Galileo Galilei)和牛顿(Isaac Newton)站在这条长线的末端。
修道院里的抄本
西罗马解体以后,西欧的希腊语知识迅速衰退,古典文献面临散佚。6世纪初,罗马贵族波爱修斯(Boethius)立志把亚里士多德(Aristotle)和柏拉图(Plato)的著作全部译成拉丁文,他只完成了亚里士多德逻辑学的一部分,就在524年被东哥特国王狄奥多里克(Theodoric)处死。此后五六百年间,拉丁西方所知的亚里士多德逻辑学几乎全靠他的译本和注释,他还写了算术和音乐的教科书,这些书成为中世纪学校课程的基础。
与他同时代的卡西奥多鲁斯(Cassiodorus)在狄奥多里克的朝廷里担任高官,晚年退隐到意大利南部的家乡,建立了维瓦留姆(Vivarium)修道院,收集书籍,要求修士抄写宗教和世俗的著作,并为修士编写了一份读书指南。7世纪初,西班牙塞维利亚(Seville)主教伊西多尔(Isidore of Seville)编成《词源》(Etymologiae),把他能找到的古代知识按词条汇编成二十卷,从语法、医学到天文、地理无所不包,这部书在整个中世纪被广泛抄写和引用。
西欧边缘的爱尔兰(Ireland)和英格兰(England)一度成为学术的重镇。爱尔兰修士在本土的修道院里研习拉丁文和经书,又漂洋过海到欧洲大陆传教、建立修道院,科伦巴努斯(Columbanus)在今天法国的吕克瑟伊(Luxeuil)和意大利北部的博比奥(Bobbio)建立的修道院,都成为重要的抄书中心。8世纪初,英格兰北部贾罗(Jarrow)修道院的修士比德(Bede)写成《英吉利教会史》(Ecclesiastical History of the English People),还写了关于计算复活节日期和时间测量的著作。
加洛林的抄写
8世纪末,查理曼(Charlemagne)推动教育改革。他从英格兰的约克(York)请来学者阿尔昆(Alcuin),主持宫廷学校,并在789年颁布的《一般劝谕》(Admonitio generalis)中要求各地的主教座堂和修道院开办学校,校订礼拜用书。图尔(Tours)、科尔比(Corbie)、富尔达(Fulda)、圣加仑(St. Gall)等修道院的缮写室在此后几十年里抄写了大量书籍,其中既有经书和教父著作,也有西塞罗(Cicero)、维吉尔(Virgil)、李维(Livy)等罗马作家的作品。
英国古典学者雷诺兹(L. D. Reynolds)和威尔逊(N. G. Wilson)在《抄工与学者》(Scribes and Scholars)中指出,许多拉丁古典作品之所以流传至今,是因为它们在加洛林时代被抄写过;对不少作家来说,现存最早的抄本就出自这一时期。加洛林时代的抄工还发展出一种清晰易读、字母分明的书写体,即加洛林小写体(Carolingian minuscule)。15世纪意大利的人文主义者误以为这种字体是古罗马的书法,加以模仿,这种字体经过他们的改造,成为今天西文小写字母的来源。
这种保存是有选择的,也是脆弱的。很多作品只靠一两部抄本流传下来,更多的作品永远消失了。修士抄写古典著作,主要是为了学习拉丁语法和修辞,而对其中的自然哲学兴趣有限。羊皮纸昂贵,抄写一部大书要花费数月时间,一座修道院的藏书通常只有几百卷。10世纪末,法国学者热尔贝·德·奥里亚克(Gerbert of Aurillac)曾到西班牙东北部的加泰罗尼亚(Catalonia)求学,在那里接触到经阿拉伯世界传来的算盘计算法和星盘,后来他成为教皇西尔维斯特二世(Sylvester II)。这是拉丁欧洲与阿拉伯学术早期接触的一个例证,大规模的接触还要再等一个多世纪。
君士坦丁堡的书库
希腊文献的另一个保存者是东罗马帝国。君士坦丁堡(Constantinople)的学者和抄工持续抄写古希腊的哲学、文学和科学著作,9世纪以后,希腊文的书写从大写体改为更紧凑的小写体,大量古籍在这一时期被转抄成新的抄本。9世纪的牧首佛提乌(Photios)写成《群书摘要》(Bibliotheca),为他读过的两百多部书写了提要,其中不少原书后来失传,只靠他的提要为人所知。今天流传下来的古希腊文献,绝大多数依靠拜占庭的抄本传世。
拉丁西方与拜占庭之间的学术交流却长期有限,懂希腊语的西方学者极少。直到14世纪末拜占庭学者曼努埃尔·赫里索洛拉斯(Manuel Chrysoloras)到佛罗伦萨(Florence)讲授希腊语,意大利人文主义者才开始大量直接阅读希腊原典,这已经是下一篇要讲的事情了。
巴格达的翻译运动
古希腊的科学和哲学在东方得到了更好的保存与发展。8世纪中叶阿拔斯王朝建都巴格达(Baghdad)以后,哈里发、宫廷官员和富裕家族出资组织学者把大量希腊著作译成阿拉伯文,译者多是懂叙利亚文和希腊文的基督徒,其中最著名的是9世纪的侯奈因·伊本·伊斯哈格(Hunayn ibn Ishaq),他和弟子翻译了大批盖伦(Galen)的医学著作。希腊—阿拉伯翻译运动持续了约两个世纪,亚里士多德的主要著作、欧几里得(Euclid)的几何、托勒密(Ptolemy)的天文学,都有了阿拉伯文译本。
翻译运动得益于一项来自中国的技术。造纸术在8世纪传入伊斯兰世界,8世纪末巴格达已有造纸作坊,纸张比羊皮纸和纸草便宜得多,书籍的抄写和流通大为便利,巴格达的书市十分繁荣。造纸术后来经北非传到伊斯兰统治下的西班牙,12世纪瓦伦西亚(Valencia)附近的沙蒂瓦(Xàtiva)已是著名的造纸中心,然后传入基督教欧洲,13世纪意大利中部的法布里亚诺(Fabriano)已经成为欧洲重要的造纸城市。两百多年后古腾堡的印刷机能够大量印书,也离不开这时已经普及的纸张。
常被提到的“智慧宫”(House of Wisdom),过去常被描述为一所国家主办的翻译研究院。研究翻译运动的学者迪米特里·古塔斯(Dimitri Gutas)等人认为,它主要是宫廷的图书馆,翻译运动的动力来自阿拔斯社会中广泛的实际需求与赞助,并不依赖某一个机构。
伊斯兰世界的学者在希腊学术的基础上作出了许多新的贡献。9世纪的花拉子米(al-Khwarizmi)写成系统讲述解方程方法的著作,“代数”(algebra)一词就来自书名中的“al-jabr”,“算法”(algorithm)一词则来自他名字的拉丁化形式。11世纪初,伊本·海赛姆(Ibn al-Haytham)在《光学书》(Book of Optics)中提出视觉是光线从物体进入眼睛所致,并用大量实验研究反射和折射。伊本·西那(Avicenna)的《医典》(Canon of Medicine)集希腊与阿拉伯医学之大成;12世纪安达卢斯(al-Andalus)的伊本·鲁世德(Averroes)为亚里士多德的著作写了详尽的注释,在拉丁世界被称为“注释家”。
托莱多与西西里
12世纪,拉丁基督教世界通过西班牙和西西里接触到这些成果。1085年,卡斯蒂利亚国王阿方索六世(Alfonso VI)攻占托莱多(Toledo),这座城市里有大量阿拉伯文藏书,还有懂阿拉伯文的犹太学者和莫扎拉布(Mozarab)基督徒,很快成为翻译的中心。欧洲各地的学者慕名而来,常见的做法是一位懂阿拉伯文的学者先口译成当地的罗曼语,另一位学者再笔译成拉丁文。意大利人克雷莫纳的杰拉德(Gerard of Cremona)在托莱多工作多年,据他的学生开列的书目,他翻译了七十余部著作,其中包括托勒密的《天文学大成》(Almagest)和伊本·西那的《医典》。
另一个通道是意大利南部和西西里。这里长期受拜占庭、阿拉伯和诺曼人的先后统治,希腊语、阿拉伯语和拉丁语并存,一些学者直接从希腊文翻译。英格兰学者巴斯的阿德拉德(Adelard of Bath)游历地中海,在12世纪初从阿拉伯文翻译了欧几里得的《几何原本》(Elements);威尼斯的雅各布(James of Venice)在12世纪30年代前后从希腊文翻译了亚里士多德的多部逻辑学和自然哲学著作。13世纪,多明我会修士穆尔贝克的威廉(William of Moerbeke)又从希腊文重新翻译或校订了亚里士多德的几乎全部著作,为阿奎那(Thomas Aquinas)等人提供了更准确的文本。
医学是较早回流的领域。11世纪末,一位来自北非的学者君士坦丁(Constantine the African)在卡西诺山(Monte Cassino)修道院把一批阿拉伯医学著作译成拉丁文,意大利南部的萨莱诺(Salerno)随后成为欧洲最著名的医学校所在地。数学方面,比萨商人之子列奥纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci)在北非随父经商时学会了印度—阿拉伯数字和算法,1202年写成《计算之书》(Liber Abaci),把这套源自花拉子米一系的计算方法介绍给意大利商人,罗马数字在商业计算中逐渐被取代。
一个多世纪里,亚里士多德的物理学、形而上学、伦理学和动物学著作,连同阿拉伯学者的注释,陆续进入了拉丁世界。美国史学家查尔斯·哈斯金斯(Charles Homer Haskins)在1927年出版的《十二世纪文艺复兴》(The Renaissance of the Twelfth Century)中,把这一时期称为比意大利文艺复兴早两百年的一次学术复兴。
大学的诞生
大量新知识涌入的同时,城市里聚集起越来越多求学的年轻人。12世纪后期到13世纪初,博洛尼亚(Bologna)、巴黎、牛津(Oxford)等地的教师和学生组成自治团体,这就是大学(university)。拉丁文“universitas”原意是行会或团体,大学最初就是一个学者的行会:它有自己的章程,自行授予学位,成员享有不受城市法庭管辖的特权。1155年前后,神圣罗马皇帝腓特烈一世(Frederick I Barbarossa)颁布法令,保护前往求学的学者旅途安全,并允许他们在教师或主教的法庭受审;1231年,教皇格里高利九世(Gregory IX)颁布诏书《知识之父》(Parens scientiarum),确认巴黎大学的自治权。
大学最初没有自己的校舍,教师在租来的房屋或教堂里授课,学生按籍贯组成“同乡会”(nations),互相照应。为了资助贫寒的学生,一些捐助人出资建立供学生住宿和学习的学院(college):1257年,法王路易九世(Louis IX)的宫廷神父罗贝尔·德·索邦(Robert de Sorbon)在巴黎为神学生建立了一所学院,后来“索邦”(Sorbonne)成为巴黎大学的代称;1264年,牛津的默顿学院(Merton College)建立,此后牛津和剑桥(Cambridge)的学院逐渐成为大学的主体。学者们用拉丁文授课、写作和辩论,一位在巴黎求学的学生可以转到牛津或博洛尼亚继续学业,这个跨越王国边界的学术共同体,是中世纪大学最重要的特征之一。
大学的课程以“七艺”(seven liberal arts)为基础,即语法、修辞、逻辑三科和算术、几何、天文、音乐四科,高级学科是神学、法学和医学。神学的标准教材是12世纪中叶巴黎主教彼得·隆巴德(Peter Lombard)编成的《四部语录》(Sentences),几乎每一位神学教师都要为它写注释。教学的核心方法是辩论(disputation):教师提出一个问题,列举正反两方的论证,再逐条回应。这种方法在12世纪初已由巴黎的哲学家阿伯拉尔(Peter Abelard)发挥到极致,他的《是与否》(Sic et Non)把教父们相互矛盾的论述并列,要求读者以理性加以调和。
13世纪中叶,多明我会的大阿尔伯特(Albertus Magnus)和他的学生托马斯·阿奎那在巴黎和科隆(Cologne)讲学,致力于把亚里士多德哲学与基督教神学结合起来。阿奎那的《神学大全》(Summa Theologiae)每一条都采用辩论的结构:先列出反方论证,再提出自己的观点,最后逐一回应反方。
教会的警惕
新知识也引起了教会的警惕。亚里士多德认为宇宙是永恒的,没有开端,这与基督教的创世教义相冲突;伊本·鲁世德的一些拉丁追随者又主张理性推出的结论与信仰的结论可以各自成立。1210年起,巴黎的教会会议禁止在课堂上讲授亚里士多德的自然哲学著作,禁令时断时续,到13世纪中叶,这些著作已经成为巴黎大学文学院的正式教材。1270年和1277年,巴黎主教艾蒂安·唐皮耶(Étienne Tempier)两次发布谴责,1277年的谴责列出了219条命题,其中不少涉及亚里士多德学说中与基督教教义冲突的内容,例如宇宙永恒、上帝不能创造多个世界、上帝不能使天体作直线运动。
这些谴责限制了某些问题的讨论,也没有阻止亚里士多德成为中世纪大学的核心权威。它们在科学史上的意义,后来成为一个争论的焦点。
中世纪有没有科学
20世纪初,法国物理学家、科学史家皮埃尔·迪昂(Pierre Duhem)在研究达·芬奇(Leonardo da Vinci)笔记的来源时,发现了大量中世纪后期的自然哲学手稿。他提出一个惊人的论点:1277年的谴责迫使学者承认上帝的全能不受亚里士多德物理学的限制,从而为设想真空、多个世界和地球运动等“不可能”的情形打开了空间,近代科学的起点应当追溯到这一年。
迪昂的具体结论后来受到很多批评。法国科学史家亚历山大·柯瓦雷(Alexandre Koyré)等人强调伽利略与中世纪之间的断裂:伽利略把自然数学化、以实验检验理论,这是中世纪学者没有做到的;德国学者安内莉泽·迈尔(Anneliese Maier)则以细致的文献研究,既肯定了中世纪学者的原创性,也指出他们的研究在方法和目标上与近代科学的差距。迪昂的研究至少让学界注意到了中世纪后期大量被忽视的科学工作。
这些工作包括几个方面。13世纪,林肯主教罗伯特·格罗斯泰斯特(Robert Grosseteste)和方济各会修士罗吉尔·培根(Roger Bacon)研究光学,强调数学在理解自然中的作用,培根还主张以经验检验知识。14世纪30年代,牛津默顿学院(Merton College)的一批学者,包括托马斯·布拉德沃丁(Thomas Bradwardine)、威廉·海茨伯里(William Heytesbury)等人,用数学分析运动的速度变化,提出了匀加速运动的平均速度定理,史称“默顿规则”(Merton rule)。巴黎的让·布里丹(Jean Buridan)发展了“冲力”(impetus)理论,解释抛出的物体为什么在离手之后继续运动;他的学生尼古拉·奥雷姆(Nicole Oresme)用图形表示量的变化,这种方法在某种程度上预示了坐标图示,他还在1377年的《天与世界之书》(Livre du ciel et du monde)中详细讨论了地球自转的可能性,认为无论经验还是论证都不能判定地球是否在转动,最后仍按传统接受了地球静止的看法。
这些工作与伽利略之间是否有直接的传承,科学史家至今意见不一。美国科学史家爱德华·格兰特(Edward Grant)在《近代科学在中世纪的基础》(The Foundations of Modern Science in the Middle Ages)中认为,中世纪留下的最重要遗产是制度性的:大学培养了一个以拉丁文交流、习惯于逻辑论证和数学讨论、有权对自然问题自由提问的学者群体,这是后来科学革命得以发生的土壤之一。
中国的对照
中国读者对大规模的翻译运动并不陌生。从东汉到唐代,佛经汉译持续了七八百年,鸠摩罗什、玄奘等人主持的译场组织严密,分工细致,规模比托莱多的翻译活动大得多,对中国的思想、语言和艺术产生了深远的影响;北宋太平兴国年间,朝廷还设立译经院,继续组织翻译新传入的佛经。两者的区别在于翻译的内容:佛经翻译以宗教经典为主,12世纪的拉丁翻译则以希腊与阿拉伯的哲学、数学、天文和医学为主。
中国也有自己的高等教育机构,国子监由朝廷设立,书院多依托名儒讲学。宋代的书院在讲学、藏书和刻书上都很兴盛,朱熹重建白鹿洞书院并订立学规,影响深远。欧洲的大学与之相比,突出的特点是法人团体的地位:它有自己的章程、学位和司法特权,能够跨越王朝的更替延续数百年,巴黎大学和牛津大学从13世纪一直存续至今。
中世纪学者的局限也很明显:他们的研究多在书斋里进行,很少做系统的实验和精确的测量,古代权威仍然是讨论的出发点,数学分析也多停留在思想实验的层面。打破这些局限,要等到印刷术、新的观测仪器和一种以实验为核心的新方法出现。下一篇讲述这一转变。
延伸阅读
- 查尔斯·哈斯金斯(Charles Homer Haskins):《十二世纪文艺复兴》(The Renaissance of the Twelfth Century,1927)
- L. D. 雷诺兹、N. G. 威尔逊(L. D. Reynolds and N. G. Wilson):《抄工与学者:希腊和拉丁文献传播史》(Scribes and Scholars,1968)
- 戴维·林德伯格(David C. Lindberg):《西方科学的起源》(The Beginnings of Western Science,1992,2007年第二版)
- 爱德华·格兰特(Edward Grant):《近代科学在中世纪的基础》(The Foundations of Modern Science in the Middle Ages,1996)
- 迪米特里·古塔斯(Dimitri Gutas):《希腊思想,阿拉伯文化:巴格达的希腊—阿拉伯翻译运动》(Greek Thought, Arabic Culture,1998)