伽利略創(chuàng)立的這兩門“新科學(xué)”，一門是材料力學(xué)——它是基于威尼斯兵工廠軍艦設(shè)計上幾十門重炮的對船體結(jié)構(gòu)和建筑材料的受力情況所進(jìn)行的靜力學(xué)幾何原理分析，另一門是鐵球的運(yùn)動力學(xué)——它是基于炮彈飛行的拋物線軌跡在慣性作用下的勻速運(yùn)動和重力作用下的勻加速運(yùn)動所進(jìn)行的數(shù)學(xué)分析。

伽利略通過在威尼斯兵工廠大量實(shí)驗(yàn)，為這兩門新科學(xué)奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。他因此成為最早把嚴(yán)格的數(shù)學(xué)分析與物理學(xué)結(jié)合的第一人，成為經(jīng)典力學(xué)革命之父。

他系統(tǒng)地借鑒了他那個時代的阿拉伯-古希臘數(shù)學(xué)知識，去解決戰(zhàn)爭中遇到的物理學(xué)問題，并發(fā)現(xiàn)和論證了新的物理學(xué)定律——即炮彈飛行的慣性定律和炮彈自由落體的勻加速定律，從而打開了通向現(xiàn)代精密物理科學(xué)和變量數(shù)學(xué)分析的大門。

而且伽利略這本經(jīng)典名著，除了感謝威尼斯兵工廠的大量長期支撐和協(xié)助外，是專門題獻(xiàn)給他科研活動的贊助人——陸軍元帥、總司令、魯埃格地方長官諾阿耶伯爵的。

可見，如果沒有火藥傳入并點(diǎn)燃戰(zhàn)火紛飛的歐洲，伽利略不會去思考裝載幾十門沉重火炮的戰(zhàn)艦受力（靜力學(xué)）問題，更別說炮彈飛行的彈道學(xué)與動力學(xué)問題；拉瓦錫也不會去思考火藥燃燒和爆炸背后的化學(xué)機(jī)制問題；從而科學(xué)革命也就不可能發(fā)生。伽利略和拉瓦錫實(shí)際上就是他們所處時代自己國家的“錢學(xué)森”和“于敏”。

那為什么科學(xué)革命卻沒有爆發(fā)在火藥的發(fā)源地——中國？而且歷史上各國各族都打仗，為什么偏偏是歐洲人發(fā)明了“數(shù)、理、化”？

答案并不單單是古希臘數(shù)學(xué)知識的缺乏——因?yàn)槔咤a的化學(xué)革命不需要古希臘數(shù)學(xué)；也并非是實(shí)驗(yàn)歸納方法的缺乏——因?yàn)橹嗅t(yī)理論、中藥配方、針灸原理、《本草綱目》和《天工開物》都體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)歸納法在古代中國知識體系中的系統(tǒng)應(yīng)用；相反，實(shí)驗(yàn)方法論鼻祖培根通過采用系統(tǒng)性羅列現(xiàn)象來找出背后原因的歸納法，不僅自己在科學(xué)發(fā)現(xiàn)上毫無建樹、一事無成，而且這種方法論的哲學(xué)表述也是由阿拉伯傳入的。

你看一看自從火藥傳入歐洲以來歐洲發(fā)生戰(zhàn)爭的頻率，它比同時代的中國高出上百倍。這張圖中的每一個白點(diǎn)代表一場戰(zhàn)爭，可見文藝復(fù)興以來世界上95%以上的戰(zhàn)爭爆發(fā)在歐洲，其中絕大多數(shù)戰(zhàn)爭爆發(fā)在科學(xué)革命爆發(fā)前后的四百年（1400-1800）間。

圖中央密集的白點(diǎn)表明近代歐洲簡直是個火藥桶，歐洲人爭奪世界資源和殖民地的戰(zhàn)爭又將戰(zhàn)火燒到了美洲、非洲、中東和亞洲。資料來源：維基數(shù)據(jù)

因此問題的根本答案，是中國基于火藥-火炮的高烈度、高頻率戰(zhàn)爭和圍繞這種新型戰(zhàn)爭而展開的“國家競爭體系”的缺乏——而只有處在這樣一種高烈度、高強(qiáng)度、高頻率的熱兵器戰(zhàn)爭和國家競爭體系中，才能激發(fā)出社會精英和國家力量對數(shù)學(xué)、物理、煉金術(shù)和其他科學(xué)知識的巨大渴望、需求、扶持和投入。

因?yàn)榫_描述炮彈的變速軌跡，需要代數(shù)、三角函數(shù)和平面幾何；全面理解火藥爆炸和物質(zhì)燃燒的機(jī)理，需要非常豐富的煉金術(shù)知識和大量耗時、耗錢、耗人工的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，需要國家扶持的專門實(shí)驗(yàn)室（與今天見到的大規(guī)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室諸如著名的貝爾實(shí)驗(yàn)室沒有本質(zhì)不同）。

這是為什么企圖統(tǒng)一歐洲的路易十四國王早在17世紀(jì)初斥巨資成立法國科學(xué)院的原因，和為什么路易十五國王批準(zhǔn)成立“法國火藥局”、“拉瓦錫國家實(shí)驗(yàn)室”和巴黎高等軍事學(xué)院的原因。

中國明朝和清朝都沒有這樣做，所以在科技上落后了；然而明治維新時期的日本這樣做了，因此趕上了歐洲列強(qiáng)。

其實(shí)任何文明都具有兼收并蓄其他文明的能力；一旦社會需要，就會向別的文明學(xué)習(xí)和借鑒。正如中國古人不怕千難萬險前往“西天”取經(jīng)，也正如意大利人不怕千辛萬苦將阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)翻譯成拉丁文一樣。

既然所有文明都具備向別的文明學(xué)習(xí)的拿來主義精神，中華文明也就不需要自己獨(dú)立發(fā)明佛教或古希臘數(shù)學(xué)——當(dāng)年如果需要的話，完全可以通過絲綢之路向阿拉伯文明學(xué)習(xí)、引進(jìn)更加先進(jìn)的數(shù)學(xué)。

可中國早期歷史上向西方學(xué)習(xí)和從事文化交流的社會精英，比如張騫、玄奘、班超以及后來的宋明理學(xué)大師們，并沒有這樣做。為什么？難道是流行歷史觀所說的“東方專制主義”造成的思想束縛或缺乏“學(xué)術(shù)自由”的緣故？或難道是因?yàn)橹袊颂貏e不擅長數(shù)學(xué)思維，以至于根本沒有能力吸收西方的數(shù)學(xué)？

問題的實(shí)質(zhì)恰好在于，出產(chǎn)過《周髀算經(jīng)》、《九章算術(shù)》、《本草綱目》和《天工開物》的古代中國，沒有產(chǎn)生對“變速運(yùn)動中的炮彈軌跡”進(jìn)行精確數(shù)學(xué)描述的社會需求，沒有產(chǎn)生對火藥及其相關(guān)化學(xué)成分實(shí)行規(guī)模化大生產(chǎn)和集中研發(fā)的社會需求。

而近代中國經(jīng)過鴉片戰(zhàn)爭的屈辱和西方列強(qiáng)堅船利炮的無情打擊，才終于激發(fā)出了這種意識和需求，因此才提出用精密科學(xué)——“賽先生”拯救中國的口號。因此中國的國家力量才開始籌建兵工廠、西南聯(lián)大、軍事學(xué)院、科學(xué)院，并公派大批留學(xué)生赴日、赴歐、赴美學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和科學(xué)，與17世紀(jì)的法國和英國派學(xué)生去意大利拜訪伽利略一樣。

其實(shí)法蘭克人、日耳曼人、盎格魯-撒克遜人、俄羅斯人、斯拉夫人、日本入、埃及人和印度人，并不太追問自己的祖先為什么沒有發(fā)明古希臘數(shù)學(xué)（錯把古希臘人當(dāng)成自己的祖先又另當(dāng)別論），也沒有因此而妄自菲薄自己的文化傳統(tǒng)。

今天的中國人喜歡朝自己的老祖宗追問這樣的問題，其實(shí)是反映了當(dāng)下中國對科學(xué)與數(shù)學(xué)的巨大社會需求，意識到落后就要挨打，意識到科學(xué)與軍事技術(shù)的密切關(guān)系。

其實(shí)文藝復(fù)興時期的意大利城邦國家，也是在嘗夠了炮彈的滋味以后，才懂得了“落后就要挨打”的道理，否則但丁和馬基雅維利便不會強(qiáng)烈呼吁實(shí)現(xiàn)國家統(tǒng)一和中央集權(quán)，達(dá)芬奇和伽利略也不會如饑似渴地學(xué)習(xí)軍事工程技術(shù)和數(shù)學(xué)了。

既然達(dá)芬奇和伽利略所掌握的數(shù)學(xué)知識是從阿拉伯引進(jìn)的，因而中華文明既不需要、也不可能把所有其他古老文明擁有的東西（比如歐氏幾何）都通通發(fā)明、包辦了，才能發(fā)展出科學(xué)。

所以，問題的關(guān)鍵不是誰先發(fā)明了歐氏幾何，而是誰先產(chǎn)生了把數(shù)學(xué)應(yīng)用于軍事和槍炮工業(yè)、應(yīng)用于描述炮彈軌跡的社會需求。正是因?yàn)檫@種巨大社會需求的缺乏，使得最先發(fā)明火藥的中國沒有產(chǎn)生科學(xué)革命。

明治維新以后才建立了亞洲第一個海軍與炮兵學(xué)院的日本（數(shù)學(xué)、物理是其基本課程），沒有像中國人那樣因?yàn)樽约鹤嫔蠜]有發(fā)明平面幾何，就大肆惋惜或者否定自己的文明。拜占庭人坐在古希臘數(shù)學(xué)和哲學(xué)的故紙堆里上千年，不是也沒有發(fā)展出牛頓力學(xué)和拉瓦錫化學(xué)嗎？

其實(shí)，中國歷史上戰(zhàn)爭最頻繁的春秋戰(zhàn)國時期，恰好也是中國歷史上科技飛速進(jìn)步的時期。但是，那個冷兵器時代的戰(zhàn)爭對科技進(jìn)步的推動作用，在進(jìn)入了熱兵器時代的文藝復(fù)興時期已經(jīng)過時，因此遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上基于“火藥-火炮”的熱兵器戰(zhàn)爭，對科技進(jìn)步的刺激與推動作用來得大。

近代火藥-火炮與古代弓箭的差別，相當(dāng)于今天的核彈-反導(dǎo)技術(shù)與當(dāng)年的火炮-城堡技術(shù)的差別。

而火藥與火炮技術(shù)是在中世紀(jì)末期和文藝復(fù)興初期才傳入歐洲的。恰好是火器的傳入，使得歐洲在十字軍東征和文藝復(fù)興以后，進(jìn)入了一個類似于中國歷史上的歐洲版“春秋戰(zhàn)國”時代，因此才能夠引起一系列深刻的社會、政治、軍事、經(jīng)濟(jì)制度變革，把與火藥和火炮相關(guān)的制造技術(shù)和物理化學(xué)原理推向極致，從而爆發(fā)一場“軍事革命”和“科學(xué)革命”，為叢林法則下適者生存的歐洲國家，贏得一場遠(yuǎn)比“春秋戰(zhàn)國”時代還要慘烈百倍的國家暴力競賽和軍備競賽，提供源源不斷的激勵與推力。

基礎(chǔ)科學(xué)與藝術(shù)一樣，都具有很強(qiáng)的公共品性質(zhì)，需要國家力量有意識的投入并為其創(chuàng)造平臺——包括類似科舉制度和科學(xué)院體制在內(nèi)的科學(xué)人才吸納機(jī)制，以及政府采購、軍工產(chǎn)業(yè)政策和一系列崇尚征服大自然的意識形態(tài)的推動。

這是為什么哪怕蘇聯(lián)計劃經(jīng)濟(jì)時期根本沒有所謂“民主、自由、法治”的資本主義市場經(jīng)濟(jì)可言，但是因?yàn)橛兴勾罅謬乙庵镜耐度?，蘇聯(lián)時期的科學(xué)和數(shù)學(xué)成就不僅超越俄國歷史上的彼得大帝時期，而且超越同時代的自由歐洲，與同時代的超級大國美國并駕齊驅(qū)。

因此，我們必須重新梳理西方崛起的歷史，去真正把握西方崛起的歷史規(guī)律。只有這樣，發(fā)展中國家、落后國家才知道應(yīng)該怎么樣崛起，才有信心通過吸收西方的先進(jìn)技術(shù)和文化成果，推陳出新，從而在自己的歷史文化基礎(chǔ)上創(chuàng)造富有自身文化特色的工業(yè)文明和科技文明。