（五）为什么科学革命没有发生在中国
要弄清楚中国为什么没有出现科学革命，首先要从原始科学和现代科学之间的区别出发来进行研究。
科学的定义很简单，它是对自然现象的一种系统性的知识，它的发现机制与技术的发明是一样的。科学革命不是内容的革命，因为在科学革命之前就存在有原始科学，原始科学与现代的科学都是一套对自然界现象的系统解释。例如，亚里士多德除了是哲学家，还是一个科学家，他对自然现象提出过系统性的解释，例如“四元素”说就认为任何物质都是由四种元素组成的，中国也存在类似的“五行说”，认为世间万物都是由金、木、水、火、土五种物质组成的。在古代还有一个关于老鼠来源的解释，只要在箱子里装上布，然后放在床铺底下就会生出老鼠来。这是一个假说，当然现在知道，老鼠跟人一样是由父母生育出来的，但当时人们不了解这一背后原因，只凭借对自然现象的好奇，加上长时期的观察，再通过自行的总结归纳，就能够得出一个看似正确的结论，提出一套假说。比如床下的箱子里能生出老鼠，虽然现在来看这种提法是荒谬的，但就单纯的现象来看，仍具有一定的解释力，因为箱子放在床底下就总能有老鼠出现。
当然现代科学与传统科学是有很大差别的，虽然作为一套系统的知识来解释自然界，它们并没有本质上的差异。两者的不同之处在于：第一，现代科学使用数学模型来表述关于自然界现象的假说；第二，现代科学使用可控制实验或可复制的实验的方式来检验假说的真实性。传统科学与现代科学最大的不同之处在于方法论的进步，这种进步主要表现在：第一，使用数学模型来表达对自然界现象的理解，比其他方式更为准确；第二，有利于知识在时间和空间过程中的传播。例如，中国的“阴阳五行”理论就让人难以理解，因为金、木、水、火、土的具体所指实在令人难以捉摸。比如说一个人“火气很大”，但是身体没有冒烟，哪里会有“火气”？所以对于“阴阳五行”会有各种不同的解释，这样就不利于思想和概念的传播。孔子讲五十学《易》能知天命，但是《易经》内容的解释实在是五花八门。又如《道德经》里“玄之又玄，众妙之门”一句，一种解释是“又深邃又幽暗是了解各种道理的最根本的办法”，这样的解释等于没有解释。如果使用数学的方式，理论和概念的理解就会简单明了，因为数学符号的含义一清二楚，不会发生变化。另外，在文字的翻译过程中总会产生一些问题，难以做到严复先生所讲的“信”、“达”、“雅”，即使是最低的“信”的程度有时也难以达到，因为译者可能也会有理解的错误。语言的理解需要有文化背景，每个民族的文字都带有本民族文化的烙印，即使在同一语言体系当中，不同时代的词也有不同的含义，所以，使用自然语言不利于知识在不同时代、不同国家之间的传播，使用数学语言则可以克服这些问题，更利于知识的传播。
方法论的革命非常重要，工业革命和科学革命本身也是一场方法论的革命。科学革命对工业革命有两个方面的贡献：第一是在方法论上的贡献，以可控制实验作为试错的方法和手段；第二就是推动分布曲线往右移。到了15、16世纪以后，以实验来试错的方法逐渐得到普及。更为重要的是，利用可控制实验发明新技术在遭遇到瓶颈时，可以通过基础研究增进对自然的了解，从而使技术分布曲线向右移动，因此在欧洲出现工业革命以后，技术变迁的速度才能得以不断加快。
科学革命是方法论的革命，方法论本身也是一种技术，想去掌握这种技术的一定是那些对自然现象感到好奇的人，他们有这种愿望去找到一个比较好的方法来解释自然现象。在西方，科学革命是数学与可控制实验的结合，最初只是对自然现象有好奇心的人偶然将它们结合在一起，他们发现使用数学模型，可以把规律更清楚地描述出来，并且使知识变得更易于传播，同时，用可控制实验可以很快地把可以接受的解释和错误的不可接受的解释分开。
有好奇心的人在社会中服从人口的正态分布，也许就是正态分布右边那很小的百分之一或者千分之一，他们在不同的社会中有一定的比例。中国的人多，有好奇心的人自然也多，中国人并非不会使用数学，也并非天生就不会进行可控制实验，那为什么中国众多有好奇心的天才没有发现数学模型和可控制实验这种可以较好地满足他们的好奇心的新方法呢？
根据李约瑟的解释，中国是官僚体制，欧洲是封建贵族体制。封建贵族体制比较有利于重商主义的价值观的培养，随着封建贵族体制的崩溃，就出现了资本主义与现代科学。李约瑟并不是一个很好的经济学家或者历史学家，他只是罗列现象，在解释现象的时候缺乏逻辑性。李约瑟认为中国的封建社会不利于重商主义的出现，是因为儒家文化是按照“士、农、工、商”的地位排列，商被排在最后。而且从历代官方的文件看，商人不能够参加“举孝廉”和科举考试，也就不能够做官。但是实际上，从唐朝开始，商人就可以参加科举，甚至可以买官。中国传统工商业在春秋战国时代就已经非常发达，所以才有范蠡的“三聚其财三散之”。即使后来汉武帝接受董仲舒“罢黜百家，独尊儒术”的建议，商人阶级也没有完全被压制下去，至少在明代的时候工商资本依然非常发达，而且有很多研究认为，明朝时中国已经出现了资本主义萌芽。欧洲封建体系的崩溃是在14、15世纪以后，因此至少在14、15世纪的时候，中国的“资本主义”不会比西方的“资本主义”差。
另有一些人认为，英国之所以出现工业革命是因为有专利、产权的保护等。既然科学革命决定工业革命，而科学革命又发生在工业革命之前，那就要从欧洲当时科学革命发生时的状况进行分析，而不能以现在的标准去衡量过去。四百年前中国没有的制度，西方国家也不一定会有。例如，现在经常讲产权很重要，但是15世纪出现科学革命的时候，西方并没有完善的产权保护，那时候的研究完全是出于好奇心而没有商业动机，研究的成果也基本上都是公共知识。所以，商业价值也不能够解释科学革命为什么发生的原因。
在国内外还有一种比较流行的观点，认为中国在历史上就是一个大一统的国家，大一统的环境缺少竞争，而西方则分成很多小国，小国多了有利于竞争。竞争会产生压力，压力能够转化为促进技术进步的动力，因此西方的技术进步速度就比较快。现代社会也是如此，在美苏争霸时期，由于两国竞争十分激烈，美国和苏联都在科技上、尤其是航天技术和军事工业技术上进行了大量投资。我们需要对这种观点进行仔细的分析。
第一，中国虽然是大一统，但是在思想控制上不一定比欧洲更严格，因为欧洲在宗教上是统一的，对自然界的理解来自于宗教。在当时的欧洲，如果有人提出与正统宗教思想相悖的理论，就会被视为宗教异端而被判处死刑，但在中国并没有出现类似的宗教迫害现象。虽然中国历史上也有过秦始皇的“焚书坑儒”，但在这以后就没有再发生过类似的事情。在自然探索方面，政府基本是放任不管的态度，即使对自然界的解释与主流学说不同，也没有被烧死的危险。因此，大一统的政治氛围至少在思想方面，不会成为进行自然探索的阻力。
第二，国家竞争并不一定是促进科学发展的决定因素。即使在现代社会遇到技术瓶颈，如果不对基础科学做出研究，也没有办法打破瓶颈。而三百年前，更不会有哪一个国家为了打破技术瓶颈和国家强盛，就去投资基础科学研究，因为当时把科学知识转化为技术要滞后两三百年。当时对科学的投资，并不是像现在的人所理解的为了国家的强盛。
第三，科学研究需要经费，大国显然可以拿出更多的资金支持科学研究。中国在宋代就曾经由国家出资制造使用水来驱动的时钟。当然，这种由大一统的国家政府出资研究的概率较小，但还有很多富有的家族或者王公贵族也有可能支持科学研究。但是，中国的富有家族并不像有些欧洲贵族那样支持科学研究。
因此，国家竞争理论在现代可能有一定的解释力，但在500年之前基本行不通。下面，将给出一个新的解释。
既然好奇心是与生俱来的，中国人口多，有好奇心的人就多，在技术创新上取得发现的概率就比较大。但是中国没有出现科学革命，主要的原因是虽然好奇心是与生俱来的，但是使用数学与做可控制实验却需要后天学习。在前现代的中国，有好奇心的人因为以下所要讨论的科举制度，没有积极性去学习数学与可控制实验，从而导致在数学与可控制实验上的人力资本投资不足，科学革命就无法产生。相对而言，欧洲有好奇心的人对于数学与可控制实验有比较高的积极性，因为欧洲的政治体制和官僚选拔体系与中国不同。欧洲的封建贵族采用的是继承制，如果父亲是贵族，儿子就是贵族，所以，欧洲有好奇心的人数可能比中国少，但是，有好奇心又学习了数学和可控制实验的人反而比中国多得多，从而导致了科学革命在欧洲发生而没有在中国发生。
在秦朝以前中国和欧洲国家一样是封建社会，但是，是从秦朝开始废除封建贵族，设立郡县，地方官员都由中央政府委派，以后的朝代都是沿用秦朝的制度。隋朝以来，官员通过科举制度进行选拔。宋朝以后，科举考试的教科书指定为“四书五经”。在古代对于科举的评价是“万般皆下品，唯有读书高”，因为当时做官的投资回报率最高，所谓“书中自有黄金屋，书中自有千钟粟”，而且还可以光宗耀祖。在这种状况之下，任何有聪明才智的人都会为科举的物质回报所吸引，热衷于参加科举考试。聪明人不一定有好奇心，但是有好奇心、懂得去观察发现并能总结出科学理论的人却一定是聪明的人。人的行为方式会受到激励机制的高度影响，对于这些有着聪明才智的人来说，参加科举考试获得加官晋爵无疑是投资回报率最高的行为，因此当然会被科举考试所吸引。对于科学技术，即使他们有心研究，也不会有多少时间。宋朝以后，四书五经是标准的科考教科书，有人做过统计，仅仅是四书五经的字数之和就有四十多万，如果要把这四十多万字倒背如流，假设每天背两百字，而且背完以后不会忘记，也需要六年多的时间才能够完成。此外，还要读史书，学作诗和作八股文，所有这些至少要花上十年的时间，所以叫“十年寒窗”，比现在读书要辛苦得多。
