本书创新地从演化论和演化心理学入手，重新审视世界科技文化史。本书共分十四章，内容包括：从古猿到智人；走向农业时代；文明的肇始；科学的起源；影响古代的兵与冰；开辟未来等。

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　　2014年上半年，在博士后即将出站时，我到成立未久的重庆大学人文社会科学高等研究院做了半年访问学者，为本科学生开设了“世界科学技术文化史”通识选修课。本书就是由这门课程的讲义改编而成。因为当初一共给学生上了16次课，除了两次课安排为课堂讨论外，其余14节课均由我讲授，所以这本书正文也有14章。 
　　本书初稿完成于2014年8月。是年9月，我到上海辰山植物园从事植物文化方面的科学普及编著工作，暂时不再研究世界科技文化史，加上我本来计划用几年时间对全书进行细致的修订，这本书稿也就搁置了半年多。直到2015年5月，我看到市面上陆续开始出现一些和书中有类似观点的著作，才下定决心尽快把它修改到可以作为通俗读物出版的水平，为自己的原创思想争一争优先权。不过因为工作繁忙，到2016年年底才把书稿改定。在这期间，世界已经接连发生了法国巴黎恐怖袭击、英国公投脱欧、特朗普当选美国总统等重大事件，越来越多的人已经持有和我相同的看法，就是世界已经再次走到了一个前途未卜的历史转折点。我相信，我在书中的思考应该会对担忧世界前景的人有所启发。 
　　虽然这本书本来是大学通识课的讲义，但是它似乎不太符合通识课的要求，因为我在里面强烈地体现了个人的哲学思想和历史观。这些思想和观念在国外学界看来虽然已经不算新颖，但在国内还很少有人研究，把它们用在世界科技文化史的叙事上更是前所未有，这正是本书副标题中“新著”二字的含义。考虑到国内思想界的现状，如果有讲授世界科技文化史的大学教师愿意把本书作为参考书，我会颇为感激。当然，除了这个新的编史纲领和书中个别议题（如科学和俗常世界观的关系、国防思维批评、规范整体论批评）之外，本书中的大部分内容仍是前人研究的成果。它们的主要出处，我在参考文献中已经给予了较为详细的说明。 
　　我在书中尽量从比较客观的角度出发讨论问题，但正如我在第五章结尾所说，本书并没有（也不可能）保持“价值中立”，所以在书中（特别是后半部分）不可避免会有个人的议论。这样一部具有鲜明个人风格的宏观历史著作不可避免会引发持不同意见的学者和一般读者的批评，我会虚心接受其中的合理成分。此外，因为我从事科技史研究的时间很短，对文献的掌握和史实的了解都不够充分，书中肯定还有不少错误和疏漏，也欢迎读者不吝赐教。 
　　感谢北京大学生命科学学院饶毅教授为我提供了在博士后期间研究科技史的机会。感谢清华大学人文学院吴国盛教授在科技史和科技哲学方面的教诲，本书中有不少观点即来自吴教授和他的高足。我在重庆工作期间，重庆大学的靳萍老师对我多有照顾，本书的部分章节又得以先在她主编的《大学科普》杂志上发表，我对此深表谢意，，本书也因此*终列入“大学科普文库”丛书。感谢中国人民大学重阳金融研究院的贾晋京在近现代经济史和金融史方面给予的指点，他还帮助审阅了本书的第一稿。感谢复旦大学现代人类学实验室的严实审阅了前两章中和分子人类学有关的内容。感谢中国科学院自然科学史研究所硕士生戴凌青和英语名师、工业化的深度思考者陈虎平审阅了本书修改稿，分别主要从科技史和科技哲学角度提出了许多修改意见，帮助我改正了很多较为严重的错误。感谢科学出版社的侯俊琳和牛玲两位责任编辑的辛勤工作。*后，感谢我的爱人李佳这几年间对我的支持和鼓励。 

目录
总序 /i
前言 /iii
第一章 从古猿到智人 1
从费因曼的段子说起 /1
“生物学人类”的起源和人类的本质 /4
“延伸的表型”理论 /10
我们古代亲戚的悲剧 /13
第二章 走向农业时代 20
第一次全球化 /20
农业为什么会扩散？ /26
农业发展的不均衡性 /31
农业时代的三大族群取代 /35
第三章 文明的肇始 41
文明的曙光 /41
从体质演化转向技术演化 /47
“青铜纪”和“黑铁纪”/51
第四章 科学的起源 59
从俗常世界观生发的原始科学 /59
文明古国的原始科学略览 /62
独树一帜的古希腊 /68
第五章 影响古代的兵与冰 77
冶金、灰泥和炼金术 /77
第一次军事革命 /82
逼出来的游牧技术 /85
气候变化对历史的影响 /88
第六章 开辟未来 95
“地理大发现”的经过 /95
独一无二的欧洲 /99
“地理大发现”的后果 /106
处于困境的中华帝国 /110
第七章 科学革命 114
真实的哥白尼革命 /114
性格决定命运？ /120
让牛顿出世！ /124
“科学革命”的本质是什么？ /128
第八章 工业的兴起 134
为什么是英国？ /134
竞相追赶的技术发明 /137
第一次工业革命的后果 /142
福兮祸之所伏 /149
第九章 知与行的联姻 155
17～18世纪的数学、物理学和天文学 /155
化学革命 /160
物理学的第一次大一统 /165
数学向理性的回归 /167
第二次工业革命 /169
第十章 两种哲学的对抗 177
相对论革命 /177
量子论革命 /182
演化论的提出 /186
物理哲学vs生物哲学 /192
第十一章 热兵器时代 197
黑火药革命 /197
第一次工业-军事革命 /201
第二次工业-军事革命 /205
科学思维和技术思维的冲突 /212
第十二章 打造今日世界 217
核能时代到来 /217
空间时代到来 /221
信息时代和第五次军事革命 /225
现代工业的发展和发达国家的衰落 /230
第十三章 探究生命奥秘 236
实验生物学的现代化 /236
医学革命 /240
“基因时代”到来 /245
越发展，越麻烦？ /248
第十四章 站在历史转折点上 255
概率性和地学革命 /255
整体论因何兴起？ /259
还原论的反击 /263
下一站，向右 /269
注解 /274
索引 /274

　　第一章 从古猿到智人 
　　从费因曼的段子说起 
　　这本书的副书名叫作“新著世界科学技术文化简史”。这个名字听上去有点儿长，而且似乎有点奇怪：如果单叫“世界科技简史”，好像还好理解，为什么还要加一个“文化”呢？科技和文化是什么关系？还有，在这个副书名的英文翻译（A New Brief World History of Science，General Technology & Culture）中，technology一词前面怎么还有一个 general？这是什么意思？ 
　　的确，按照史学界的学术规范，在讨论像“科技文化史”这样的概念之前，理应先给“科学”（science）、“技术”（ technology）和“文化”（culture）都下个定义，从而再给“科技文化”下个定义，确定好它的内涵和外延，才方便之后的研讨。但麻烦的是，虽然大家对科学、技术和文化这三个词完全不陌生，但它们恰恰都是那种很难给出定义的词。这种困难体现在两个方面：第一，这三个概念所涵盖的现象和活动非常复杂多样，要把这么多现象和活动的共性和本质找出来，并概括成简单的语言，本身就是一件不容易的事情；第二，即使有人辛辛苦苦给它们下了定义，其他人也可能不接受，而另外为它们下别的定义。因此这三个概念有很多不同的定义，如何在这些定义中进行抉择，同样是一件不容易的事情。 
　　对于历史学这样的人文社会学科来说，因为缺乏像理工科那样的思想共识，上面提到的在同一个概念多种不同的定义中进行抉择的困难，就成了一个很突出的问题。美国有一位很有名的物理学家叫费因曼（ Richard P. Feynman），博士毕业于普林斯顿大学，是 1965年诺贝尔物理学奖得主。他同时也是一个很不错的科学通俗读物作家，晚年由他口述的自传《别闹了，费因曼先生！》非常有趣。书里面有一段，就体现了身为自然科学学人的费因曼对哲学概念在定义上缺乏共识的现象的嘲讽： 
　　在普林斯顿研究院的餐厅里吃饭、聊天时，大家总喜欢物以类聚地坐在一块。开始时我也跟物理学家坐在一起，但不久我就想：看看世界其他人在做些什么，一定也很好玩。因此，我轮流和其他小组的人一起用餐，每一两个星期转移阵地一次。 
　　当我转到哲学家的小组时，听到他们很严肃地在讨论怀特海（Alfred NorthWhitehead）所著《过程与实相》（Process and Reality）一书。他们的用语很奇怪，我不大听得懂他们在说什么，但我不想打断他们的谈话，唠唠叨叨地要他们为我说明，其实有几次当我真的问问题，而他们也试着解释，我还是摸不着头绪。最后他们干脆邀请我去参加他们的研讨会。 
　　他们的研讨会很像在上课，每周固定一次，讨论《过程与实相》的其中一章，方式是由某些人报告读后心得，之后再进行讨论。在参加这个研讨会之前，我拼命提醒自己，我只不过是去旁听，千万别开口乱说话，因为我对他们的题目一无所知。 
　　研讨会上所发生的事，却是很典型的——难以置信的典型，但千真万确地发生了。首先，我安安静静地坐在那里一句话也没说，这也是很难置信的事，但也真的发生了。接着一位同学就讨论的一个章节发表报告。在这一章内，怀特海不停使用“本质客体”这个名词，用法很专门，也许他曾在书中对这个词下过定义，但我完全搞不懂那是什么东西。 
　　略微讨论过“本质客体”的意义之后，主持研讨会的指导教授讲了一些话，意图澄清观念，又在黑板上画了些像是闪电的东西。“费因曼先生，”他说，“电子是不是‘本质客体’呢？” 
　　于是，我又惹上麻烦了。我解释说，由于我没有读过那本书，因此我压根儿不晓得怀特海所指为何，而且我只是来旁听的。“不过，”我说，“如果你们先回答我一个问题，让我多了解‘本质客体’这个概念，我就可试试回答教授的问题了。请问砖块算不算一种本质客体呢？” 
　　……答案倾巢而出。有人站起来说：“一块砖就是单独的、特别的砖。这就是怀特海所说的本质客体的意思。”可是又有人说：“不，本质客体的意思并不是指个别的砖块，而是指所有砖块的共有的普遍特性，换句话说，‘砖性’才是本质客体。”另一个家伙站起来说：“不对，重点不在砖的本身，‘本质客体’指的是，当你想到砖块时内心形成的概念。” 
　　他们一个接一个地起立发言，我发现这是我有生以来第一次听到那么多关于砖的天才的说法。后来，就像所有典型的哲学家一般，场面一片混乱，好笑的是，在先前那么多次的讨论中，他们从来没有问过自己，究竟像砖块这类简单物体是不是“本质客体”，更不用说电子了！ 
　　实际上，怀特海的用词不是“本质客体”（essential object），而是“永恒客体”（ eternal object），费因曼记错了。从哲学的角度讲，那三个学生对怀特海的“永恒客体”概念的理解也都不对。但是这些都不影响这一段故事体现的自然科学家从人文学科概念的不唯一性那里感受到的“荒谬”性。 
　　同样，如果一定要在本书一开始就探讨科学、技术和文化这三个词的种种定义的话，那这本普及读物的开头就会陷入一些抽象的、过于学理性的讨论，读者会觉得太无聊了，摔书不读还是轻的，我怕的是以后大家可能会像费因曼那样对人文学科抱有终生的偏见。更何况，如果没有把对科学、技术和文化现象与活动的直观感悟作为知识基础的话，即使给出对这三个词的定义，给大家的印象也不深刻，大家也不容易记住。所以，最好还是先开始讲具体的、生动的史实，有了一定的史实基础之后，再回来总结科学、技术和文化的定义，这样比较有趣味，感受也会比较深刻。 
　　那么，一部世界科技文化史，应该从哪里讲起呢？我们先来看两个现成的例子。美国学者詹姆斯 ？麦克莱伦三世（ James E. McClellan Ⅲ）和哈罗德？多恩（ Harold Dorn）合著的《世界科学技术通史》一书，在美国广泛用作这门课的教材，它的第一章先从由古猿到智人的演化讲起；中国学者吴国盛所著的《科学的历程》追溯得更远，是从宇宙的起源和演化讲起，其后当然也要讲人类的起源和演化。国内外的科技通史作者不约而同都把这个“故事”（英文 story，它和“历史” history是同源词）的开头放在人类的诞生或更早，这是因为，从人类诞生的时候开始至少就已经有技术或文化了，所以不先从几百万年前讲起是不行的。不仅如此，我觉得上述两部著作对从猿到人、从旧石器时代到农业出现前夕的这段历史讲得还太简略，人类社会中有些关键的要素，恰恰是在这段时间内奠定其基础的，只有充分了解人类的这段早期历史，才能很好理解此后历史时期中人类社会的各种现象。所以，这第一章将只讲农业以前的人类故事，第二章再讨论“三农”问题。 
　　“生物学人类”的起源和人类的本质其实，“人类”（humans）这个概念也是没有统一定义的。我们先从生物学意义的人类开始吧——这是最流行、最容易被今天的人接受的一个定义。 
　　“生物学人类”（biological humans）这个概念，是伟大的英国生物学家查尔斯？达尔文（Charles R. Darwin）在 19世纪中叶提出以自然选择为基础的演化论之后，才发展成熟的。今天，连很多普通的中国人都知道“人是猴变的”，可见演化论思想在中国普及之广。 
　　不过，知道一种思想和能够正确理解这种思想 ,是两回事。一般人对人类演化的理解其实充满了错误。比如，严格来说，猴（ monkeys）和猿（ apes，也叫“类人猿” anthropoids）首先是指现代仍然生存的物种，而现生的猿猴里没有一种是人类的祖先。准确的说法应该是，从猴、猿、人的共同祖先中演化出了猴类的祖先与人猿共同的祖先，再从人猿共同祖先演化出长臂猿类的祖先与大猿（great apes，是猩猩、大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩的统称）和人类的共同祖先，复从大猿和人类的共同祖先演化出大猿的祖先和人类的最近祖先——猿人，最后从猿人演化出人类。我们可以用动物分类学的语言把这个过程重述一遍：现代的猴类、长臂猿类、大猿和人类及历史上存在过的那些形似的祖先类群都属于灵长目（Primates）。首先，人猿共同祖先和其他灵长目动物的祖先分离开来，形成了人总科（ Hominoidea，英文 hominoids）；然后，长臂猿类的祖先分离出去，剩下的形成人科（ Hominidae，英文 hominids）；接着，猩猩的祖先分离出去，剩下的组成人亚科（ Homininae，英文 hominines）；再次，大猩猩的祖先，以及黑猩猩和倭黑猩猩的共同祖先先后与人类的祖先分离，三者分别形成大猩猩族（Gorillini）、黑猩猩族（ Panini）和人族（ Hominini，英文 hominins）。人族包含好几个属，其中只有人属（ Homo）的各个种能够称为“人类”，它们是从其他那些“猿人”属演化出来的。这些关系用语言表述出来很啰唆，但画一张图便一目了然（图 1-1）。 
　　图 1-1 灵长目的系统发育树 
　　图片来源：根据麦格劳-希尔教育出版集团版权所有的图片翻译、改绘 
　　这种演化关系是怎么确定的呢？原来我们和其他灵长目动物的亲缘信息竟然就藏在我们身体的几乎每个细胞里！乍一看，这可能会让人吃惊，但如果大家回忆一下中学时学过的生物学知识，就觉得并不神秘了。人体的绝大多数细胞都含有 DNA（“脱氧核糖核酸”的英文 deoxyribonucleic acid的缩写），也就是遗传信息的载体。这些贮存在 DNA分子中的遗传信息，在形式上体现为4种碱基（A、T、C和 G）的序列。但是，DNA上已经确定有意义的序列（也就是基因）只占其全长的一小部分，更多部分是目前还不知道其功能的序列。这就好比一本书里面我们能看懂的文字只占一小部分，几乎湮没在其他大量的乱码里面一样。 DNA中的这些无义序列既然不能“表达”成具有生物学功能的 RNA（核糖核酸）、蛋白质等物质，也就不受自然选择的影响，而是随机地发生突变。这个突变速率几乎是恒定的，在误差允许的范围内就像钟表一样准时——每过差不多一段相同的时间，就发生一次突变。因此，从共同祖先分离出来的两个种的同一段 DNA无义序列差别越大，它们分离的时间越久，亲缘关系越远，而且具体的分离时间是可以通过序列的差异程度推算出来的——这就是“分子钟”（molecular clock）测年法。 
　　正是通过用分子钟方法比较人和其他灵长目动物的 DNA序列，我们不仅能够确定现生灵长目动物之间的演化关系，而且能够大致确定它们的祖先相互分离的时间。根据最新的研究成果，还在 8500万年前的晚白垩纪，那时恐龙还没有灭绝，灵长目的祖先就已经和其他哺乳动物的祖先分开了；大约 3000万年前的渐新世，人猿共同祖先和其他灵长目动物的祖先分离；到 1500万～ 2000万年前的中新世，长臂猿类和人科分离；大约 1400万年前，猩猩的祖先和人亚科分离； 600万～ 800万年前，大猩猩族分离出来； 450万～ 600万年前，黑猩猩族与人族分离开来，到这个时候，人类祖先就和所有 4种大猿的祖先“相揖别”了。 
　　现在让我们来看人族这个分支出现之后的演化过程。已知人族最早的属可能是萨赫勒人属（Sahelanthropus），是 2001年在乍得境内的萨赫勒地区（撒哈拉沙漠南部的一条荒漠草原带）发现的。根据专用于化石年代测定的一套办法，人们测出萨赫勒人生活在 600万～ 700万年前，这几乎与上述用分子方法算出的人族和黑猩猩族分离的时间同时。因此，如果萨赫勒人的确是人族成员的话，那它就代表了人族的最早阶段。不过，也有人认为萨赫勒人可能是人和黑猩猩的共同祖先。 
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