核心提示：清代的数学和科学并没有出现西方那种突破，其中的主要原因是解决了历法上的问题之后，当时的数学在中国再没有其他显而易见的实际用途，因此只能吸引一些知识分子的好奇心――这和同期的欧洲为了解决现实问题，因此必须继续钻研和发展数学的情形截然不同。
本文摘自：《被误解的中国：看明清时代和今天》，作者：梁柏力，出版社：中信出版社
清朝时，中国数学家的地位被提高，渐渐替代了西方传教士，其中以梅文鼎最为闻名。他把中国和西方的数学融会贯通，并力主利用数学来解决天文历法上的问题。康熙晚年更仿效“巴黎科学院”，在畅春园设立“蒙养斋算学馆”，专门栽培中国自己的天文历算学家。当时天文数学已被视为传统学问的附属，天文历算学家普遍受到尊重，梅文鼎的孙子、数学家梅珏成，获赐“算学进士”头衔，另一名数学家王兰生亦获赐“畴人进士”头衔。其后考证学的兴起，也增加了清代知识分子对古代天文数学的兴趣，乾嘉时期的考证学家阮元撰有《畴人传》一书，记载了古今300多名天文历算学家的事迹和贡献，包括多名西洋传教士；阮元等还呼吁学者应该成为精通中西学问的“通儒”。
但可惜的是，清代的数学和科学并没有出现西方那种突破，其中的主要原因是解决了历法上的问题之后，当时的数学在中国再没有其他显而易见的实际用途，因此只能吸引一些知识分子的好奇心――这和同期的欧洲为了解决现实问题，因此必须继续钻研和发展数学的情形截然不同（见上一节）。明清知识分子对古希腊数学和科学深感兴趣，认为其具有新观点，与中国古代数学相辅相成，也有人相信希腊数学源自中国。到了18世纪，清朝知识分子基本上已把古希腊和中国传统数学融会贯通，但没有再进一步发展。
另一方面，由于罗马教廷反对，耶稣会传教士没有把欧洲16、17世纪科学革命的尖端科学，如哥白尼和伽利略的新发现及牛顿定律等传入中国。耶稣会传教士起初只告诉中国人“地球中心说”,后来改为“地球太阳双中心说”（指行星环绕太阳运行、太阳月亮环绕地球运行的说法，又称“第谷系统”），最后才提及哥白尼和伽利略的“太阳中心说”，这样一改再改，前后矛盾，对中国的知识分子自然缺乏说服力。况且，耶稣会传教士以传教为首要任务，引进西方数学科技为次要，这令清廷和明清士大夫怀疑他们的真正动机。
牛顿科学和微积分学要到鸦片战争以后才由基督新教传教士传入中国，迟了近两个世纪。达尔文在1859年发表进化论后，新教传教士又因为认为它与基督教教义相悖，而迟至19世纪末才把这套理论传入中国。欧洲的新科学在中国仍然被称为“格致学”，研究这门学问的人被称为格致师或格致家，到1894年甲午战争以后才改称为科学和科学家。
但新科学很晚才传入中国，并不表示中国在较早前不会出现工业革命。在下一节里，我们将探讨工业革命在18世纪单独在英国爆发，而没有在中国出现的原因。
明清时期江南河英国早期工业化的比较，与英国工业革命的爆发
第一、二节指出，工业革命初期的发明是不需要依赖科学知识的，而所谓的“科学文化”与这些发明的关系也不明显，因此明清的科学虽然比较落后，但这些工业发明并非不可能在中国出现。李伯重尝试比较江南和英国的早期工业发展，来找寻18世纪期间工业革命单独在英国爆发的原因。
李伯重指出，江南是明清时期中国原始工业化水平最高的地区。在18世纪中期，英国工业革命爆发前夕，江南的原始工业化程度绝不亚于英国，而双方都以轻工业为主。彼此不同之处在于，英国的重工业自16世纪开始便迅速发展，在工业上所占的比重也日渐增加，但这种现象没有在江南出现。
自明朝后期至太平天国运动的两个多世纪里，江南棉纺织业的生产扩大了一倍多。到了19世纪初，江南从事棉纺织业的农户已占总数的65%以上，每年所需要的棉花达300万担。另外，江南丝织业的生产规模只不过略逊于棉纺织业，而其他轻工业，如碾米业、酿酒业、榨油业、服装业及印刷业等，亦具相当规模。到了19世纪初，江南轻工业的重要性已和农业相当。
相比之下，明清江南的重工业却微不足道，没有什么重要发展。除了一些小规模的采煤业外，江南基本上没有煤铁业。工具制造业还是继续生产传统的简单手工工具。造船业有些发展，但江南所造的海船主要是沿海航运的沙船，最大的不过375吨。其数目从明嘉靖时的约1000艘增至清道光时的3000艘，总吨位从明末的5万吨增至清朝中叶的38万吨。
英国方面，毛纺织业是工业革命以前的最大产业部门，但从事毛纺织业的农户不及总数的一半。工业革命在18世纪中期爆发后，依赖进口棉花的棉纺织业迅速发展，其净产值在19世纪初已超过毛纺织业，成为英国最重要的产业部门。英国棉纺织业使用的棉花，自1760年的3万担增至1817年的90万担，但仍然不及江南的1/3。此外，英国还有一些规模较小的丝织业、麻纺织业、啤酒酿造业、肥皂和蜡烛制造业、皮革和玻璃工业等轻工业。但总体来说，英国轻工业的规模不及江南。
相反，英国重工业的发展却明显比江南优越。18世纪中期工业革命开始时，英国的煤田总产量已达到4700万吨，在两个世纪内增加了23倍。此时英国采煤业的净产值在所有工业部门中已仅次于毛纺织业。另外，铁的年产量亦从1611年的1.2万吨增至1760年的3万吨，其他铅、锡和铜等有色金属的采冶业也不断发展。英国的工具制造业自15世纪开始迅速发展，铁匠数目大幅增加，新的机器不断涌现，到18世纪又发明了蒸汽机及多种新式纺纱机，标志着机器制造业的逐步建立。建筑材料工业亦呈现重大变化，砖瓦逐渐取代了木材，成为主要建材。英国的造船业在16世纪时还不如江南，但其后便迅速发展。到了1760年，英国商船总数已超过7000艘，总吨位在1792年达到154万吨，在一个世纪内增加了近5倍，远远高于同期江南沙船的总吨位。1740年，英国东印度公司驶往中国的船队的标准船吨位已接近500吨，超过江南最大的沙船的吨位。
英国和明清江南的工业结构出现这样大的差别，主要原因是重工业需消耗大量能源和材料，而轻工业却是能源和材料的低消耗者。中国虽然拥有丰富的煤矿，但大部分在北方。江南本身的煤炭资源非常贫乏，附近省份如两湖、江西和安徽等的产煤量也不大，除去本地之用以外，可输往江南的煤炭极有限，而且价钱昂贵。根据李伯重的估计，江南若要建立一个与1720年英国规模相当的制铁业，需要15万吨以上的煤，其价钱超过1000万两白银。即使附近省份能出产这样多的煤，江南亦无能力购买。此外，江南及邻近地区的薪炭资源也不丰富，除去其他用途外，可供工业使用的薪炭不会很多。
江南一带有一些小型的铁矿和铜矿，但因为缺乏燃料而在明清时期没有开采。江南工具制造业和造船业所用的铁，主要来自昂贵的进口铁和废铁的再利用。
在明清时期，江南只有浙西山区还有一些森林，但由于交通不便，能运出的木材不多，造船业和建筑业所需要的木材很多要靠长江中上游及福建的输入，生产成本和运输费用都相当高。
由于能源和材料短缺，明清江南的煤铁业、工具制造业和造船业等重工业发展缓慢，这一点不难理解。但另一方面，江南却拥有丰富的人力资源――江南人口自明末的2000万增至太平天国运动前夕的3600万，同期人口密度由每平方公里465人增至837人，为当时全球之冠。相比之下，工业革命期间英格兰和威尔士每平方公里人口不过40人，总人口不过600万人。况且，江南在普及教育和栽培技术人才方面很有成绩，劳动人口质素相当高，明清时期中国著名的技术专家和发明家，有过半出自江浙。
轻工业对能源和材料的需求相对较小，对劳动力的依赖却相当高，因此劳动力充足、能源和材料缺乏的江南很自然地便偏重轻工业的发展，注重技巧而不注重机器。而江南轻工业所需要的主要原料棉花和蚕丝，基本上能够自给自足；其他原料像稻谷和大豆等，则可依赖引进。
英国和江南的情形不同。英国拥有丰富的煤矿和铁矿，同时还能够从瑞典等国进口铁。因为它是岛国，依靠海路运送煤铁既便宜又方便。这些条件成为英国重工业能够迅速发展的大前提。
因为工具和机器制造业落后，江南的轻工业一般都依赖简单的工具和手工操作，企业形式以家庭经营的小作坊为主，使用复杂机器的较大规模作坊非常罕见。但中国并非缺乏制造大型复杂机器的知识，在元代发明的水转大纺车的技术水平已接近英国工业革命前期所发明的纺纱机，只不过因为水力和材料的短缺，该纺车未能在明清江南使用及得到进一步发展。英国谢菲尔德大学（UniversityofSheffield）教授霍布森（JohnHobson）更相信，中国宋元时期的纺丝机在13世纪辗转传入意大利，然后再传入英国，这些中国的纺丝机便是工业革命时期发明的纺纱机的前身。
江南的轻工业还有一个特点，在明清时期，农村地区大部分时间相当安定，没有战乱，小作坊无须城池保护，加上农村工资比城市低廉，因此明清的家庭小作坊便集中在农村地区，而江南的劳动密集型水稻经济正好与家庭小作坊式手工业互相配合。这种现象在日本的德川时期和明治前期也出现过。
从以上的讨论可见，明清江南偏重轻工业是基于资源条件和地理因素，这和美国在19世纪中期以前还是以木材经济为主（见本章第一节）有相似的地方――双方都在当时的资源条件下，选择最有效的发展途径。美国森林资源丰富，开始时很自然利用木炭为燃料，以木为材料。但美国也拥有丰富的煤铁矿，只不过因为煤铁价较高，所以不用煤为燃料和铁为材料；待木价上涨后，很自然地转而发展煤铁业。江南缺乏能源和材料，除非能够自外地引进廉价的煤，否则重工业很难有所发展；而在缺乏重工业的支持下，单独依靠劳动密集型的轻工业是很难出现突破的。
江南的技术人才是明清时期全国最优秀的，只可惜他们的才干没有机会在重工业方面发挥。而北方的煤铁丰盛地区，在北宋以后饱受战火蹂躏，科技人才和知识损失不少，到了明初已非经济蓬勃及原始工业发达之地；在缺乏技术人才的情形下，发展速度自然也较缓慢。
欧洲大陆国家和中国也有相似的地方。法国和荷兰等国有很多科技人才，却因为缺乏廉价能源或工资低廉，而没有爆发工业革命；东欧拥有丰富的煤矿，却因为缺乏科技人才而未能好好利用资源。只有英国独享天时、地利、人和三方面――经济发达、市场需求大、科技人才辈出，同时又拥有丰富的煤铁矿，因此重工业得到迅速发展。而重工业的发展和矿物能源的大量使用，正是工业革命的大前提。
科举制度
科举制度经常被视为导致中国科技落后的罪魁祸首，但实际情况并非那么简单。明清科举考试的内容，除了四书五经和律诗等之外，还包括经史时务对策，而解答时务对策上的问题，有时也需要科技方面的知识，像改革历法的政策问题便曾经是明嘉靖、万历年间科举试题之一。因此科举应试教育，也可以包括科技数学知识的学习。这便是为何科举应试教育亦培养出一些像徐光启、李之藻等科学家的原因。
但受到儒家思想影响，许多明清知识分子瞧不起工艺技术，视之为“奇技淫巧”，这也是事实。只不过，这并非中国独有的现象。在英国，上层社会对工业科技同样抱轻蔑的态度。17世纪的英国哲学家弗朗西斯·培根（FrancisBacon），因为有感于贵族和知识分子普遍轻视机械技术而不胜慨叹。英国的工业家经常受精英分子奚落；迟至19世纪中期，工业家在英国的社会地位仍然相当低。
英美当时的一流学府，像英国的牛津、剑桥和美国的哈佛、耶鲁等，均没有顶级的工程学院，主要因为英美精英瞧不起工业科技。迟至19世纪中期，苏格兰格拉斯哥大学（UniversityofGlasgow）的首名工程科学教授刘易斯·戈登（LewisGordon）还受到校内其他教授排挤，原因便是工程被视为一门不适合在高等学府教授的科目。美国的麻省理工学院于1861年在离哈佛大学两英里外的地方成立，便是鉴于哈佛等学府缺乏工程学院。
另一方面，由于明清科举考试的成功率非常低，所以很多人需要学习其他谋生技能，而基本数学正是商人、工匠，甚至农民的必需技能（见第五章第四节）。经珠算、笔算（经利玛窦传入）和口算方法的相继出现和普及后，计算教育在明清时期可以说是相当大众化的。
宗教和文化因素
有些西方学者认为中国科学落后的另一个主要原因在于，中国缺乏西方基督教一神创造万物的概念，因而没有像西方那样，刻意寻找这个神创造的宇宙之定律。但这忽略了中国“道”的含义以及“格物穷理”的传统。明人阎敬为北宋高承所著《事物纪原》一书所撰的序言说：“盈天地之间唯万物，亘古今有事变焉。物有万殊，事有万变，而一事一物，莫不有理，亦莫不有原。不穷其理，则无以尽吾心之知；不究其原，又曷从而穷其理哉？圣门之学，以格物致知为先；文学之士，以博问洽识为贵，而一物不知，又儒者之所耻也。”由此可见，寻找天地万物的原理，同样也是中国知识分子的追求。
另一方面，韦伯的基督新教徒独具理性的看法已被很多史学家质疑。相反，很多例子显示基督新教和罗马天主教对科学发展的障碍其实非常大。新教创始人马丁?路德认为，理性是信仰的最大敌人，对宗教毫无帮助，理性经常抗拒神的意旨，瞧不起来自神的一切，因此谁要做基督徒都必须放弃理性、所有基督徒都需要消灭理性。圣奥古斯丁（SaintAugustine）认为好奇心是一种病态心理、一种危险的诱惑，好奇心驱使人类找寻大自然的秘密，但这些秘密非人类所能理解，对人类毫无益处，所以不应该去找寻。美国康奈尔大学首任校长安德鲁?怀特（AndrewWhite）撰写的《基督教社会里的科学与神学斗争史》（AHistoryoftheWarfareofSciencewithTheologyinChristendom）一书，列举了欧洲史上无数基督教拒绝接受科学的发现、阻挠科学发展的例子，如众所周知的伽利略因为宣扬“太阳中心说”而被禁锢、马丁?路德对哥白尼理论的批判、现代解剖学创始人安德烈亚斯?维萨里（AndreasVesalius）因为解剖死尸而遭受教会排斥（西班牙医学院迟至18世纪末仍然禁止尸体的解剖），以及达尔文的进化论遭受新旧教徒的猛烈抨击等。其他例子还包括由法国耶稣会传教士控制的学府，在18世纪中期仍然抗拒牛顿科学；德国路德会牧师反对实验方法；意大利宗教法庭认为数学损害宗教的诚挚；天花疫苗接种方法出现后，在英格兰、苏格兰和荷兰等新教国家，以及法国和美国等国都受到教会的谴责等。诸多例子，不胜枚举。即使在21世纪的今天，很多基督新教徒仍然不相信进化论；美国联邦政府也因为宗教原因，而一度限制联邦政府对干细胞研究的资助，直至奥巴马总统上任后才撤销部分限制，但最近美国地方法院又命令联邦政府恢复这些限制。以上的例子显示，西方的一神论宗教对科技发展的阻力不见得小于东方的多神论宗教和传统。我们甚至可以作出一个假设：东方的多神论传统比西方的一神论传统更具理性，更容易接受不同的观点。
另外还有一种看法，就是中国人不懂得运用推演逻辑，因而没有科学，但这是缺乏说服力的。推演逻辑是一个民族的基本生存工具，任何不懂推演逻辑的民族，很快便会被大自然或其他民族消灭，不可能有四五千年的历史。许多中国古典数学（像“中国剩余定理”等）需要运用推演逻辑；中国的象棋和围棋等游戏，都是运用推演逻辑的游戏；中国的古典文学中，也有不少运用推演逻辑的例子，包括《三国演义》的“定三分隆中决策”一回里，诸葛亮为刘备分析当时群雄割据的天下大势，结论是最终将会出现三分天下之形势，以及《包公案》中的断案方法等。
最后，有必要指出，宗教、文化和工业、经济发展的关系不应被夸大。因为正如莫凯尔所说，文化也许能够加快或延缓经济发展，却不可能阻止经济发展。政治审查
清朝雍正乾隆年间的“文字狱”，针对的是文学、政治和历史方面的创作，没有影响科技知识的传播。相反，正是因为出现“文字狱”，很多清朝书商转而出版政治不敏感的医学书籍。
令我们料想不到的是，英国政府在18、19世纪曾对国内的科学结社进行过严格审查。其中的主要原因是，牛顿的追随者包括很多不赞成英国国教教义的新教徒（他们被称为“异见者”），这些人在他们的科学结社内除了宣扬牛顿科学以外，同时还大力宣扬民主思想，这令英国的统治阶层感到十分不安。特别是在法国大革命爆发以后，英国统治阶层觉得这些人对社会安定构成了严重威胁，因而在1795年和1799年颁布了《煽动性聚会律法》（SeditiousMeetingsActs），对科学结社进行严格审查，禁止他们向广大群众宣扬，只准许他们向上层社会的成员传播新科学。
发明专利
明清时代的发明家缺乏发明专利的保障，也被视为中国科技发展缓慢的原因。但发明专利是一个极具争议的课题，有不少学者质疑它是否真正能够推动科技的发展。在英国，发明专利对发明家利润的保障很有限，而且很多创新技术不能登记专利。荷兰和瑞士在19世纪后半期的大部分时间没有发明专利，但两国的科技发展却没有受到影响。美国工业在1900年以后发展迅速，发明专利的登记率反而下降。
另一方面，发明专利也可能阻碍科技的发展，因为新科技经常被指控是侵犯旧发明的专利。其中一个例子是，蒸汽机技术在瓦特蒸汽机出现以后的很长一段时间里再没有新发展，主要是因为瓦特的发明专利令其他发明家对蒸汽机的研究却步。此外，容易隐藏或难仿效的新科技根本不需要发明专利，因为这些科技往往属于商业秘密，或是某工会的专长技能，登记专利反而会使技术知识公之于世。今天，不少政府、研究所、大学和慈善基金创办的研究机构，也不愿意登记新发明的专利。
美国第三位总统杰斐逊认为构思像空气一样，是不能拥有的，因而反对发明专利。19世纪的英国《经济学人》杂志认为发明专利弊大于利。对创新科技有独到见解的奥地利经济学家约瑟夫·熊彼特也不重视发明专利。
信贷和资本市场
明清中国缺乏一个像伦敦那样的发达的信贷和资本市场，但这并不代表中国缺乏发展新技术的资金。首先，伦敦信贷和资本市场是因应英国长期处于备战状态的需要，以及远距离贸易的需求而产生的，市场筹集的资金主要是借给政府来应付战争开支，或是投放在海外贸易上，很少投资在新科技上。英国工业家发展新技术的资金，大部分来自自己过去的收入、亲戚朋友和小规模（很多是由相识者开设）的地方银行。由于工业革命早期出现的新技术所需要的投资不大，所以一般工业家筹措资金不成问题。另一方面，荷兰同样有发达的信贷和资本市场，而且资金比英国更丰裕（当时荷兰的利息为3%，是全欧洲最低的），但荷兰却没有爆发工业革命。
明清中国长久没有大规模战事，政府开支较少，借贷需求有限，信贷市场因此发展较缓慢。但和欧洲的工业家相似，明清的工业家同样可以通过其他渠道来筹集资金，包括自己的积蓄、家族成员和钱庄当铺等。19世纪四川自贡市井盐业的案例说明，融资对中国的工业家来说并不是一个大问题（见第四章第六节）。
既得利益者的阻力
新机器和新技术的出现往往对社会造成巨大冲击，因而会遭遇来自既得利益者或其他保守势力的阻挠，这种情形在欧洲和中国都出现过。英国的手织工因为害怕生计受威胁，所以经常捣毁新发明的纺织机器，工业革命的第一部新型纺纱机――珍妮纺纱机――曾多次被人破坏。这种行动被称为“卢尔德行动”（Luddism），类似的行动在许多国家和行业都屡见不鲜。欧洲强大的工会经常阻挠新技术的引进；中国工会势力较弱，在这方面的阻力反而较小。除了来自劳工方面的阻力，英国的新技术亦遭遇来自其他方面的障碍，当中一些例子包括参与供应煤气的英国地方政府设法阻延电力的广泛使用、英国保障公众安全的法律延缓了汽车工业的发展等81。
但与来自宗教和文化方面的阻力一样，不论是欧洲还是中国，社会和政治上的阻力可以延缓工业的发展，却不可能阻止工业的发展。
官方垄断科技
有些学者认为，官方垄断或主导科技会对科技发展产生负面影响，因此清政府垄断历法改造和主导治河工程被视为中国科技停滞不前的原因之一。法国政府于18、19世纪期间主导科技研究，也被视为法国工业在18世纪落后于英国的原因。
但另一方面，法国和德国的工业能够在19世纪后期迎头赶上英国，却是依赖于官方的主导和支持――法国和德国政府在工业发展上扮演了举足轻重的角色，这是毋庸置疑的。此外，前苏联的一切科技发展均由政府垄断，但苏联的科技却有非常可观的成就――它比美国更早送人上太空，也能培养出多名诺贝尔物理奖、化学奖获得者，及数学最高荣誉菲尔兹奖（FieldsMedal）获得者。因此，政府主导科研对科技发展的影响是正面还是负面，还很难判断。同样，清政府垄断一些技术与工程，对中国的科技及工业发展是有帮助还是构成障碍，也难以下定论。
第六节结论
中国在18世纪没有爆发工业革命，但荷兰、法国、德国、意大利等科学发达的西欧国家同样也没有爆发工业革命。18世纪，世界上只有英国出现了工业大跃进，其他国家后来的工业发展都是借鉴英国的经验。因此也许我们不应问为何中国没有发生工业革命，我们需要解答的问题应该是：为何工业革命首先在英国爆发？
彭慕兰指出，英国在18世纪得天独厚，既可享用新大陆的土地资源，本国又拥有丰富的煤铁资源，市场需求充裕，科技人才辈出；除了它之外，当时世界上没有任何国家或地区具有这些条件，因此，只有英国才能够在该段时期爆发工业革命。明清最发达的江南地区市场需求充足，技术人才也不缺乏，但能源贫乏，重工业发展缓慢，原始工业因此也未能出现突破。
曾小萍对19世纪四川自贡市井盐业的研究说明，在适当的条件下，中国的工业同样可以有相当可观的成就及发展；一切融资、技术和组织上的问题，都有办法解决；而过往被视为阻碍中国工业发展的文化和政治因素，即使存在也可以被克服。因此，中国在18世纪以后自发性地出现工业革命，也并非绝无可能。
