近代自然科学发展，从来不伟光正，是生存和发展在催生

10月18日，杨振宁先生去世了，他是世界自然科学领域，取得卓越成就的华人，也是中华民族的骄傲！

在怀念老先生的同时，可能很多人内心中，隐隐的泛起一个问题，又不好说出口：

“下一个世界级的华人自然科学家，啥时候再出现呢？”

近代自然科学的起源，近几年争论比较激烈。大部分人说是欧洲，也有人说，基础研究资料来自希腊，还有人说，中国四大发明是自然科学研究的启蒙。

但真正将自然科学推向高峰的，最早一定是发生在欧洲。

自然科学，是推动文明进步，甚至实现文明跃迁的核心动力，这是全世界共识，中国人对于这一点，更有历史的沉痛教训和记忆！

但作为一个中国人，内心总有那么一点遗憾，不甘，不解，为啥自然科学的辉煌，没有在我们这片土地上诞生呢？

到底是什么催生了近代自然科学？

最常见的说法是，欧洲经历了文艺复兴与资本主义兴起，社会制度转型带来思想解放，西方人更追求真理，重视科学方法与定量分析……

甚至有人，从生活细节中寻找答案，什么中餐菜谱常写“盐适量”，而西式烘焙却讲究“糖几克”，用来证明文化思维对科学精度的影响。

这些观点，大多聚焦于社会制度或文化传统，听起来很有道理，似乎能够自圆其说。

但这些真的是自然科学发展的第一推动力吗？西方的人和文化，就这么伟光正吗？

既然，自然科学爆发在欧洲，那我们从就客观历史脉络中看看，它究竟是怎么诞生和发展起来的。

近代欧洲文明，崛起于大航海时代，这是欧洲生存与发展，挣扎与狰狞的历史，更是野蛮的殖民历史。

而自然科学，正是在这段欧洲不光彩的历史中，蓬勃发展起来的，听起来有点讽刺吧！

先说两个耳熟能详的科学家的励志事迹！

牛顿被苹果砸中，苦思冥想，之后悟出了万有引力，成为了伟大的科学家！

伽利略热爱真理，不盲从亚里士多德的权威，跑到斜塔，扔下两个铁球，来证明物体下落的速度与质量无关。

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这些都是美化后的故事，而真实的历史，就显得太无趣和太功利性了！

牛顿写出《自然哲学的数学原理》，主要是为了解决当时航海定位、弹道计算等实际问题……

而伽利略，是为了满足战争与工程，对运动规律的精确理解，才持续进行实验……

他们没有那么伟光正，更不是不食人间烟火的圣人，整天躲在屋子里面，研究各种科学理论，为了全人类的幸福而奋斗吗？

自然科学，能在欧洲蓬勃发展，是当时欧洲生存与发展的迫切需求，是现实利益的强力驱动，是存亡危机的逼迫，再加上社会制度提供的保护空间，这几个条件罕见地交汇，形成了一个不断自我强化的循环。

科学进步，带来了更强大的武器，更丰厚的资源，更高的生产效率，而这些成果，又反过来支撑更深入的科学研究。

接下来，我们换一个视角来，就从物理、化学、医学这几门基础学科，瞧瞧自然科学是如何被“催生”的！

壹 物理学：被炮弹逼出来的科学

15到18世纪的欧洲，物理学领域谁的贡献最大呢？这个问题不好下定论。

我就主观的列举三个，牛顿，伽利略、惠更斯。

这三个人，估计幼儿园小朋友，都听过他们励志的故事。

先说伽利略，这位伟人的本质工作，是威尼斯兵工厂的高新首席科学家顾问，并不是整天跑到斜塔搞研究的怪叔叔！

欧洲的历史发展，从地缘上说，是围绕地中海展开的。抢地盘，抢商路，是家常便饭，整天炮火连天，你打我，我打你，没办法，生存空间有限，只能通过丛林法则保住生存空间。

在16至17世纪，威尼斯共和国与奥斯曼帝国，经常在海上发生冲突。

从军事上说，胜负的关键，在于谁拥有射程更远、精度更高的火炮，而传统的弩炮和投石机，已经过时了。

而新型战舰，需要在摇晃的甲板上稳定射击，并能准确预测炮弹落点。

好吧，我觉得已经说的很清楚了，射击准度，稳定性，炮弹落点…这是啥？这就是物理力学运动的范畴啊！

谁来解决这个事情？当然是谁造船，谁造炮弹，谁来解决问题。威尼斯共和国的这些军备武器，谁提供的？是威尼斯兵工厂。

伽利略，就是这个兵工厂的首席科学家顾问，领着高薪……

他的核心任务非常明确，改进火炮的射程和精度！这是关乎国家安全的事情，也是关乎士兵生命的事情！更是关乎自身饭碗的事情，干不好，怎么交差！

于是，伽利略开始了没日没夜的实验，然后进行数学分析，斜塔仍铁球的故事就怎么诞生了！

伽利略的研究成果也非常显著，经过实验和分析，炮弹的飞行轨迹是一条抛物线！

这一发现，让炮兵第一次，能够通过计算，而非经验来瞄准，极大提升了命中率！

故事很清楚了，伽利略首先解决的是战争的需求，他不是个科学狂人，躲在屋子里面拼命研究，然后跑到斜塔做实验！

伽利略服务了现实的战争，当然了，后续的研究成果也不能浪费，继续沉淀、升华，然后写成了《关于两门新科学的对话》，大量内容，都是在探讨材料强度和运动规律。

从客观上说，伽利略的确为经典力学，奠基了的“运动学”，可惜，这个伟大的研究的第一推动力，是来自对炮弹轨迹的精确计算！

再说惠更斯的事迹，在大航海时代，确定经度，是远洋航行的最大技术瓶颈。

如果无法精准定位呢，这些欧洲的商船，随时可能迷航、触礁，舰队更无法协同作战。

于是，西班牙、荷兰、英国等海上强国悬赏重金，寻求测定经度的可靠方法。

荷兰物理学家惠更斯，非常热衷研究这个问题，他觉得，如果能在颠簸的船上，制造一个精准的计时器，比对当地时间与出发地时间的差异，就能换算出经度。

为此，惠更斯发明了摆钟，并在这个基础上，发展出精密计时原理。后来，他进一步设计了螺旋平衡游丝，用于制造更适用于航海的高精度航海钟。

这个研究成果，有啥直接的用途呢？惠更斯的钟表研究，直接催生了精密计时器，最终帮助约翰·哈里森制造出完美的航海钟，解决了经度难题。

惠更斯的工作，不仅挽救了无数生命，推动了全球贸易，背后的振动理论和周期运动规律，也成为了物理学的重要组成部分。

好了，最重量级的人物登场了，牛顿！在惠更斯之后，经度问题，并没有完美的解决。

天体的不规则运动，如月球运动，也会影响航海日历的精度。更深的需求是，人们需要一个统一的理论，来解释地面上炮弹的运动和天空中天体的运行。

这才是牛顿《自然哲学的数学原理》的诞生的第一推动力，不是什么一个苹果的灵感！

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牛顿的万有引力定律和三大运动定律，提供了一个完美的数学框架。它不仅解释了开普勒的行星运动定律，也精确描述了地球上的抛物运动。

利用牛顿的理论，可以对月球的运动，进行更精确的预测，然后改进基于月距法的航海导航，将航海日历的误差从10天缩小到1天。

事实上，牛顿力学体系，使得炮弹的弹道计算和宇宙的航海定位，共享了同一套数学语言。

更准的炮弹，意味着更多的胜利，更准的航线，意味着更快的财富积累。

牛顶搭建的经典物理学的大厦，就这样在硝烟与海浪的催逼下，巍然矗立！

贰 化学：在火药与炼金中诞生

在十八世纪，欧洲人跑遍全世界殖民，靠的是武力威慑！

而化学，是战争的“能量核心”与“材料基础”，枪炮的炸膛怎么办？火药不够用怎办么办？造船的金属没有了怎么办？这些都要化学来解决。

瑞典，是当时的欧洲主要钢铁生产国和军事强国，军队深受枪管炸膛之苦。

火炮和火枪的威力和可靠性，取决于金属的纯度和强度。同时，矿业收入多少也直接影响国库，所以，高效的矿物分析和提炼方法是当务之急！

化学专家贝格曼，受聘于瑞典政府，核心工作就是改进冶金工艺、分析矿物成分。

他发展并系统化了定量分析方法，对矿石、金属做精确化学测定，找到了提纯钢铁、提高武器质量的关键工艺参数。

贝格曼的工作，直接带来更耐用、更安全的枪炮，提升了瑞典军事实力。他建立的系统定量分析方法，为化学从炼金术的模糊描述转向了精密科学，奠定了基础，催生了分析化学这一重要分支。

我们在看看法国，这也是18世纪搅动世界风云的主儿！历史上的法国，一直想超越英国，当然现在法国也不安分！

当时法国的火药质量不稳定，很影响军队的战斗力，路易十六亲自下令，必须研制出世界最好的火药。

拉瓦锡，作为法国皇家火药局局长出场了，拿着政府的丰厚俸禄，开始改进火药生产工艺和质量控制。

在他精确的称量和系统的实验记录中，必须先要搞清楚燃烧的本质，然后优化火药配方。

在这个过程中，他通过严格的定量实验，彻底推翻了统治化学界百年的“燃素说”，确立了氧化学说和质量守恒定律。

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拉瓦锡为法国生产出了当时欧洲最优质的火药，这成为法国大革命期间军队的重要支撑。而他为完成这一“政治任务”，所创立的氧化学说和定量研究方法，一举奠定了现代化学的基石。

化学的飞跃，源于对更强大爆炸力的追求！

在化学这个领域中，还有很多人，也做出了突出的贡献，比如约瑟夫·普里斯特利。

普里斯特利，在啤酒发酵的附近，发现了氧气，舍勒在实验室中，同样独立制得氧气。

他们的研究，虽然后来被拉瓦锡的理论所整合，但其最初的驱动力，很大程度上，源于对当时工业生产和生活中气体现象的实用探索。

对气体的研究，不仅深化了人们对燃烧和呼吸的理解，也直接推动了相关工业的发展。

化学的现代化，并非源于炼金术士对“哲人石”的玄想，而是被火药纯度、枪炮强度和殖民需求一步步逼出来的。

从贝格曼的定量分析到拉瓦锡的氧化学说，其背后都是国家在军事和经济竞争中的实际需求。

化学是在兵工厂和矿山的熔炉中，锻造成型的！

叁 医学：战场与船舱里的生命竞赛

最后说说现在医学的发展，有战争，就有人员伤亡，近代医学的进步，也并非在医院和实验室催生，而是战地医院和远洋航行的船舱。

士兵生存率的提升，直接关系到军队的规模和殖民地的稳定。

18世纪的英国皇家海军，“坏血病”是比敌方炮火更可怕的杀手。在长途航行中，水手成批死亡，严重削弱了海军维持全球霸权的战斗力。

海军军医林德，在航行途中，进行了史上著名的对照实验。他将患坏血病的水手分组，尝试不同的“疗法”，如苹果酒、稀硫酸、醋和柠檬橙子。

结果清晰表明，柑橘类水果具有奇效，这个研究成果并不是为了发表论文，而是为了解决眼前危机。

林德的实验，确立了对照实验在医学研究中的核心地位。让医学从个人经验，迈向了基于证据的科学道路。但这次医学的突破，并不仅是救死扶伤，更是维持一支能进行全球部署的海军。

除了战争，天花是18世纪最恐怖的传染病，不分贵贱，死亡率极高，严重影响着人口数量和社会稳定。军队尤其害怕天花爆发。

詹纳在民间走访中，发现了挤奶女工，感染牛痘后不再得天花的现象。他通过大胆的人体实验，证明了牛痘接种，可以安全有效地预防天花。

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詹纳的牛痘接种术，最终在全球根除了天花，这是人类医学史上，最伟大的成就之一。但这起源，同样是为了应对传染病这种生存威胁。

现代医学的诞生，充满了血腥与务实。坏血病催生了对照实验，枪伤推动了外科革命，天花逼迫出免疫学。

这一切都不是为了纯粹的学术探索，而是为了在战场和航海中赢得生命竞赛，保全国家的军事与经济力量。

肆 中国的自然科学为啥没有发展

我们在看看同时期的中国，在 15-18世纪，正处于明朝中后期到清朝康乾盛世。

我们这篇土地并不缺战争，抗倭、明末起义、清军入关、三藩之乱，火器更是有广泛的应用。

郑和船队规模远超哥伦布，《武备志》所载火器多达两百余种，徐光启甚至请过葡萄牙人训练“神机营”。

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那为什么炮弹没在中国催生出经典力学？

我们剖析一下，其实关键不在有无战争，而在战争形态与文明生存模式的差异。

欧洲列强争夺的是海上命脉，每次海战胜负都关乎国运。而中国王朝的主要威胁，来自北方游牧民族，作战以骑兵突击和城池攻防为主。

长城上的火炮只需固定射程，不需要在摇晃甲板上测算运动轨迹。

当伽利略为弹道绞尽脑汁时，明朝的赵士桢，还在研究如何提高火铳射速，这是陆战与海战的本质区别。

更深层的原因，在于生存压力不同。欧洲是“不创新即灭亡”的残酷竞争，而中国，在朝贡体系与农业经济中保持相对稳定。

郑和带回的是“麒麟”和朝贡，而不是殖民需求。在这种模式下，改进纺织机，不如多种两亩地，造航海钟，不如修水利。

而中西科学交流的窗口，也曾短暂开启。利玛窦的《坤舆万国全图》，令徐光启惊叹，汤若望参与修订的《崇祯历书》已引入日心说。

可惜随着清军入关，这一切戛然而止。康熙将西学锁在深宫，乾隆将西方科技列为“奇技淫巧”。当欧洲悬赏求解经度时，清朝正大兴文字狱。

这种封闭，体现在火器发展上尤为明显。明末的“红夷大炮”到鸦片战争时，几乎原样未变。不是中国人不聪明，而是整个社会，缺乏将经验上升为理论的动力。

工匠靠“手感”，学者玩“筹算”，当欧洲用弹道方程迭代火炮时，我们还在背“炮规三则”。

知识传承的断裂,更是雪上加霜。《远西奇器图说》被视作“奇技淫巧”，《几何原本》后六卷毁于战火。牛顿写《原理》时，中国的明安图,还在用勾股术算行星,不是算不出来，而是没有将具体问题，抽象为普遍规律的迫切需求。

不是中国错过了科学革命，而是当时的华夏文明，根本不需要欧洲式的自然科学。

当生存压力来自治水与戍边，精英自然关注水利与历法；当郑成功与荷兰人海战时，他们只想利用季风，而非研究流体力学。

这种差异，直到鸦片战争才被打破。但那时欧洲，已完成百年理论积累。当我们想“师夷长技”时，才发现要补的不仅是技术，更是整个思维方式！

结语

我们从物理学、化学、医学的领域，概要式的浏览了欧洲自然科学发展历程，我想结论应该很清楚了！

自然科学的诞生与勃兴，从来不是哪个天才灵光一现的产物，更不是西方人种优越促使的!

这是生存压力的直接产物！

在近代欧洲你死我活的全球竞争，殖民扩张和霸权争夺中，对自然规律的深入认识和利用，直接转化为了更强大的武力、更有效的控制和更丰厚的利润。

炮弹的轨迹引出了牛顿力学，坏血病的防治催生了对照实验医学，枪炮的炸膛推动了化学分析，航海的迷茫孕育了微积分和概率论。

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生存与发展的需求紧密结合时，科学才能获得最强大、最持久的动力！社会制度、文化传统是重要的支撑条件，但绝不是第一推动力！

所以，理论研究结合实际需求，才是科学发展的正确叙事。

那位孙教授，不屑一顾的评价华为的数学家不是科学家，而是工程师的时候，他的傲慢和自信究竟哪来的？

就连自然科学泰斗牛顿，伽利略都是为现实服务的，我们的孙教授们，不该为社会经济发展，实际的出一把力吗？

今天，中华民族对美好生活的向往，对民族复兴的追求，就是我们最强大的内在需求。这片土地上迸发出的工程实践能力，正是催生下一个基础科学黄金时代的丰沃土壤。

历史已经证明，科学高峰的崛起，离不开现实需求的强劲牵引。

科学发展的下一个辉煌时期，必定属于为生存和发展而奋力攀登的我们。

备注：

本文纯属个人观点，可能会被批评以偏概全，比如，的确有纯粹的科学家，为了人类文明发展搞研究，我不否认。

但从历史发展脉络看，自然科学的进步，一定与现实的需求有紧密关联，现实的需求是第一推动力。

自然科学的发展，没有那么伟光正，我们要对西方的叙事祛魅，一切都是生存和发展催生的。我们也不必有心结和自卑，在那个历史时期，我们错过了就是错过了，关注当下和未来就好。