从墨子到“墨子号”——兼论中华文化的科学传统

周明珠

(山东大学 马克思主义学院，山东 济南 250100)

诸子百家中，墨家是唯一拥有领先世界的科技成就和丰富科学精神的学派。墨子在数学、几何学、力学、光学、军事学等众多领域都有精深造诣，使当时的中国科技处于世界领先地位，成为名副其实的科技高地。进入封建社会，在统治阶级与儒家的联手打压下墨学衰微，由显入潜，流传于民间，为中华民族保留了宝贵的科技火种。至近代，墨学适应科技救国的需要，学术界出现研墨热潮，同时人们发现了墨学与马克思主义的相通之处，以墨学为中介接引马克思主义，墨学实现复兴。在当代，“墨子号”量子卫星的成功发射既是对墨子科技成果的时代传承，又是对墨家科技思想的时代弘扬，激发了中国人民的科技文化自信，有力驳斥了中华文化没有科技传统的谬论。墨子科技思想的价值不应该被时代湮没，我们有必要不断挖掘墨家思想，对其进行创造性转化和创新性发展，使其成为实现中华民族伟大复兴和建设世界科技强国的助力。

一、墨家的科学技术高地

“世之显学，儒墨也”(《韩非子》)，墨家学派不仅蕴含着丰富的人文精神，而且在数学、物理学、军事学等自然科学领域也取得了非凡的硕果，打造了领先世界的科学技术高地。

(一)领先世界的科技成就

数学领域，独领风骚。“数学是研究现实世界中数和形的科学”[1](P53)，根源于人们现实的生产实践。在几何学方面，墨子对点、线、面、方、圆、平行、垂直都有深入研究，形成了系统的几何学体系，比希腊数学家欧几里得在《几何原本》中得出的结论早一百多年。《墨经》中“区”为面，“尺”为线，“端”为点，面分成线，线分成点，点不可再分。“方，柱隅四罐也”(《墨子·经上》，以下只注明篇名)，“圆，一中同长也”(《经上》)，正方形是四边长度相等、四角皆为直角的平面图形，对圆的定义与现代几何学中“在同一平面内到定点的距离等于定长的点的集合”的定义完全相同；在数理方面，墨子对数位、有限、无限等数学理念也作出准确的阐释，享有“东方的德谟克利特”美誉。关于十进位，“一少于二而大于五，说在建位。”(《经下》)数字的大小取决于位数，十进位的发现和应用对数学的发展有着不估量的作用，马克思称其为人类最美妙的发明之一。墨子提出有限和无限的推理，“穷，或不容尺有穷；莫不容尺无穷也。”(《经上》)对有穷和无穷的科学定义进一步推动了极限思想的发展。“前，则中无为半。犹端也，前后取，则端中也。”(《经下》)把一条线段“截中留半”，不断进行分割，直到剩余部分小到不能再分，这就是“端”。墨子的“无限分割论”不仅“深刻指出了极限的存在及达到极限的方法”，还蕴含着“点是线段无限分割之极限”[2]的思想。

物理学科，举世无双。墨子在物理学的探索涉及力学、声学、光学等诸多分支学科。力学方面，墨子提出“力，刑之所以奋也”(《经上》)，“动，域徙也”(《经上》)，简明扼要地指出：力是物体运动变化的原因，机械运动的本质是物体发生了位移。在力学基础上，墨子研究了杠杆原理，将生活经验上升为科学理论。“衡木，加重焉而不挠，极胜重也……”(《经下》)，墨子揭示了秤杆负重不会倾斜的原因是支点的另一端负重达到了平衡，言简意赅地阐明了杠杆原理。在此基础上，墨子还推导出力学公式“力力臂(‘标’)=重重臂(‘本’)”[3]，比阿基米德定理早两个多世纪；光学方面，墨子最早发现了小孔成像的光学现象，“景：光之入照若射，下者之入也高，高者之入也下”(《经下》)。光源、人体、小孔远近得当，光线照射到人，人下方的影子就会投射到上方，人上方的影子就会投射到下方。此外，墨子还研究了平面成像、凹凸镜成像等光影成像，光学研究方面墨家走在时代最前沿。

军事领域，独步天下。军事技艺最能体现一个时代、一个国家的科技发展水平。墨子提倡“兼爱”“非攻”，他深知反对不义战争不能靠空谈，必须依靠绝对实力。为此，他采取积极的备战态度，不仅重视发明改良守城器械，还总结了一整套军事策略，建立了“入守则固”的全方位的防御体系。墨子设计的御敌的城墙不仅带有悬门、吊门等防御机关还建有眺望敌情的高脚楼；制造的连弩车，一次可发射六十枚箭，可以有效击溃敌人的进攻；发明的“罂听”可以准确判断敌军偷挖隧道的位置。除高超的军事技艺外，墨子的军事策略在防御备战中也发挥了重要作用，确立了“兴利除害”的正义战争观，树立了居安思危、积极备战的危机意识，建立了赏罚严明、高效畅通的防御指挥系统，形成了全民备战迎敌的人民战争思想等。正是依靠墨子精湛的武器装备和超前的战略思想，战国时期的小国即使“率万家而城方三里”也能御敌十万之众。

(二)求真向善的科学精神

墨子是我国伟大的科学家，其伟大不仅体现在领先世界的科技成就中，更体现在求真理、利天下、尊规范的科学精神上。

追求真理的科学态度。首先，“摹略万物之然”，观察事物的现象，收集丰富材料。墨子及其弟子长期的生产实践活动观察到了杠杆、光影、声音等各种现象；其次，“论求群言之比”，墨子提出了检验认识的“三表法”。根据前人记载的历史经验的“事”、人民群众实践之“实”、理论与实践相结合之“利”，即间接经验、直接经验和实际效用相结合的检验认识的标准；再次，“以名举实，以辞抒意，以说出故”(《小取》)，用概念指称事物的实质，用语言阐明思想，用理论揭示现象。他们不断将观察到的外在现象上升为科学理论，例如将生活中日用不觉的杠杆现象升华为力学理论，将偶然发现的暗室倒影现象总结为小孔成像理论。此外，墨子还运用假设法、实验法探索事物的本质，体现出墨子对真理的渴求。

兴利除害的科学情怀。“义，利也。”(《经上》)义的实质是利，与儒家义利绝对的对立不同，墨子追求义利同体，以实现人民之利、天下之利、国家之利为大义。“墨家的自然科学研究从属于墨子的‘为天下兴利除害’的最高宗旨”[4]，服务于“刑政治，万民和，国家富，财用足，百姓皆得暖衣饱食，便宁无忧”(《天志中》)的治世理想。墨子的科技发明带有强烈的实用主义色彩，其目的是兴利除害，造福百姓。墨子利用杠杆原理设计的桔槔，可以提高农民的灌溉效率，减轻他们的劳作之苦。墨子的防御之术有效阻止了以强凌弱的不义战争，使百姓免于战乱之苦。“摩顶放踵，利天下为之”(《孟子·尽心上》)是墨子科学精神最生动的写照。

道技合一的科学规范。“所谓‘道技合一’就是指墨子‘思想理论与科学技术的统一’。”[5]道和技的关系，可视作世界观和方法论的关系，道为价值引领，技为实操方法。儒家重道轻术，道家割裂了普遍知识的“道”与具体方法的“术”之间的关系，诸子百家中的其他学派对“道”与“术”的关系也或多或少存在各种不合理的认知，墨家是唯一实现“道”“术”自洽的学派。墨子对科技的探索、工具的改进等实干路径的“术”服务于兼爱天下的“道”。为了实现道与技的深层交融，墨子在道与技之间设计了“法”，“天下从事者，不可以无法仪。无法仪而其事能成者，无有也”(《法仪》)，科技活动要遵守标准化和规范化，天马行空，没有规矩的制约，科技就会发生异化。

二、墨家科学技术传统的千年流变

秦代以降，作为言盈天下显学的墨学突然沉寂，除了太史公说的“俭而难遵”外，封建统治阶级与儒家的联手打压是造成墨学衰微的根源。一方面，墨家尚贤平等的思想传统与封建社会以血缘纽带为中心的等级秩序相对立，难为统治阶级所容；另一方面，墨家的天下兼爱、爱无差等与儒家“亲亲有术，尊贤有等”(《非儒下》)的主张相冲突，遭到儒家猛烈的抨击。自“独尊儒术”以来，中华民族形成了重道轻器的文化特征，墨家学派似乎在历史的长河中湮没不彰，但其孕育的科技传统从未消失。墨子崇尚知识与理性，“开创了中国古代重视科学技术研究、重视科学理论探索的优良传统”[6](P94)，不仅对后世科学家产生重要影响，也为中华民族保留了科技发展的星星之火。因此，墨学的沉寂不等于灭亡，而是流传于民间。

(一)严谨求实的科学态度的发扬

科学态度表现为对科学的不断探索、反复实践，追求真理。墨家拥有领先世界的科技成就，把中华民族打造成世界科技高地，与其严谨求实的科学态度密不可分。

其一，依照科学的方式去发现。发现问题比解决问题更重要，墨子发现问题的方式不是依靠远离尘世的冥想，而是现实的生产实践。墨子及其弟子多为“农与工肆之人”，长期从事生产实践活动，他们敏于观察、善于发现、勤于思考，能在日常的生活现象中发现事物背后的规律性，杠杆现象、光学现象皆源于生产劳动的发现；其二，依照科学的方式去验证。墨子深知逻辑证明的事物也必须要经过实践的检验，他重视在实践中检验理论，杠杆理论、光学原理都通过实验法在实践中得到检验。胡适高度评价了墨家实验的科学精神，“看《墨辩》中论光学和力学的诸条，可见墨家学者真能作许多实地试验。这是真正科学的精神”[7](P169)；其三，结合逻辑思辨创新发展科学。通过实验方法获得关于事物的正确认识后，墨子通过逻辑思辨将在实践中证明的规律升华为理论概念，体现出墨子的科学旨趣。

在墨子的科学思想中有善于发现问题的探索意识、严谨的实验精神、严密的逻辑方法，这种严谨求实的科学态度对后学产生重要影响，沉淀到科学家的思想深处，形成了良好的科学传统。例如，刘徽的《九章算术注》中存在准确的概念定义和严密的逻辑证明，能够实现对《周髀算经》《九章算术》等前人著作的超越，正是因为他将墨学逻辑应用于数学研究。宋代大科学家沈括认真研读了墨家著作，全面继承了墨家的科学精神，采用反射线凹面镜的主焦点的实验法来解释“阳燧”现象，为了掌握四季昼夜的变化，他十几年如一日地实地观察和测量四季昼夜的变化，详细记录数据。由此可见，墨子的科学精神、科学态度为中华民族开辟了一条科学发展大道，如果沿着这条道路继续前进，古代中国将会是另一番发展的面貌。

(二)为民利民的科技方向的延续

墨子是位能工巧匠，掌握大量先进的工匠技艺，秉持着造福民众的精神，是工匠技艺和工匠精神的重要开拓者和传承者。墨家积极为百姓造福，以能否“利于人”作为其发展技艺的标准，一种技术的价值取决于对百姓有没有用处，有多大用处。墨子对鲁班华而不实的技艺不以为然，提出“利于人谓之巧，不利于人谓之拙”(《鲁问》)的科技评价标准，确定了为民利民的科技发展方向。

消除“三患”，以科技保障百姓民生。墨子认识到科技所蕴含的巨大能量，将其作为改善百姓“饥者不得食，寒者不得衣，劳者不得息”(《非乐上》)的“三患”的工具。《墨经》中记载了缝纫、刺绣、冶金、建筑、木工等多种涉及民生领域的技艺，墨家的“任五十石之重”的大车、提高灌溉效率的桔槔、省时省力的滑轮具有经世致用的价值。宋应星、马钧、沈括、黄道婆等匠师继承了墨子为民利民的思想，他们具有强烈的社会责任意识，发明创造多为造福百姓而设计。中国共产党继承和发扬了以民为本的思想，坚持以人民为中心的科技发展方向，把“人民对美好生活的向往作为科技创新的落脚点”[8]，科技发明广泛用于改善民生、提高人民福祉领域。

兼爱非攻，以科技保障百姓安居乐业。春秋战国时期的百姓饱受战争之苦，流离失所，儒家等学派通过著书立说、游说辩论等形式以期改变战乱状况，但均未成功。在墨子看来，实现天下太平必须依靠科学技术创造出先进的武器给予侵略者以沉重的打击，一味地妥协退让只会让侵略者变本加厉。为此，墨子花了大量气力进行发明创造，研制出连弩车、转射机等守城利器，保障了百姓安居乐业。依靠实力以战止战成为中华民族实现和平的有效手段，以戚继光、郑成功为代表的民族英雄以强大的军事实力保卫了国家的安宁。

技艺传承，以科技教育提高百姓生活质量。墨子不仅授人以鱼，更授人以渔，墨子意识到教育是改善民生最有力的手段。墨子开办了“人类历史上第一个设有文、理、军、工等科的综合性平民学校”[3]，吸纳了以手工业者为代表的社会中下层，教学内容不限于道德培育，更注重包括自然科学知识、生产实践技术、军事防御技能等实用性技能的传授。墨子吃苦在前、无私传授的师德，为后世的教师树立了榜样。墨家的科技教育、职业教育不仅改善了民众的生活水平，也为社会培养了一大批技艺高超的工匠，促进了自然科学的传播。

(三)和谐发展的科技目标的传承

墨子科技思想的核心和落脚点是实现世界的和谐。墨子深知科学技术不是发展的最终目的，而是实现人类幸福的工具。墨子通过科技实现“心和、世和、天和”，为中华民族铺设了一条和谐发展之路。

在济世救民中实现“心和”。“断指与断腕，利于天下，相若无择也，死生利若，一无择也”(《大取》)，墨子为人太多，自为太少，为利人、利天下甘愿损己、杀己。墨子的科学发现和科技发明不是为了升官发财，而是聚焦于为人类社会带来福利，墨子“贵重利用”的科技实用主义色彩与爱民、利民的个人追求密不可分。墨子生活艰苦朴素却乐在其中，在为人民服务的过程中体现自身的价值，实现心灵的和谐。墨子奉献他人的理想和信念成为中华民族的价值追求，中国人民强调“多予少取，为而不争，普利天下而不害”[9]。蔡和森、萧楚女、邓中夏等中国共产党人高扬墨家苦行救世精神，义无反顾地投身于中华民族解放事业。中国共产党吸收了墨学科技思想的合理内核，将墨子“爱利百姓”的理念发展为以人民中心的发展思想，把“惠民、利民、富民、改善民生”[8]作为科技的发展方向。

在“兼爱非攻”中实现“世和”。“春秋战国时期的强执弱、富侮贫、贵傲贱现象，皆因天下人不相爱所致”[3]，为此墨子提倡兼爱、非攻，他研制的连弩车、转射机、罂听等武器能够有效的阻止攻伐战争，致力于实现社会的和谐。“世和”理念在中国历史上影响深远，成为中华民族对内团结建设和谐社会、对外交往建立国际友好关系的价值认同体系。墨子的“世和”理念在封建社会只是少数有识之士的尝试，未能上升为国家意志，缺乏实现的土壤。在社会主义制度下，中国共产党将“世和”的理念逐步落实，不仅提出和谐发展观，推动和谐社会建设；还立足全球发展提出了人类命运共同体理念，为世界的和平发展提供了新的解决方案，实现了对墨子“世和”理念的继承与超越。

在爱物节约中实现“天和”。墨家之天志、明鬼、兼爱、节用、节葬等思想彰显出和谐共生的生态理论：一是尊重自然的生态顺应思想，墨子提出的“天志”即自然有自身规律性，要求人类尊重、顺应其规律，不能逆“天志”而行。同时，墨子又提出“非命”，在尊重规律的基础上合理利用规律，发挥主观能动性改造与适应自然。墨子用辩证的方法向世人阐发了与自然的相处之道；二是仁爱万物的生态保护思想，墨子的兼爱思想自然也包括生态环境在内的万物之爱，平等理念自然也意味着人与自然的平等，人类不能凌驾于自然之上；三是取物有度的生态节约思想，墨子提出“节用节葬”的主张，人不能过分贪婪、索取无度，超出自然可调节的范围。墨子的生态和谐理论被中国人民广泛接受，形成了敬顺自然、兼爱自然、节用自然等生态伦理规范，表现为尊重和保护自然的自觉意识。

在自然科学大发展的时代，科技被抬高到无以复加的地位，科技无规制地发展造成了人的异化、人与人之间关系的利益化、生态环境破坏等问题。西方文化“只关心冰冷的、强硬的逻辑推理，不具备人文关怀的禀赋”[5]，在西方语境下我们找不到解决问题的方式。墨子兼具人文情怀和科技素养的和谐发展理念仍能历久弥新，发出现代回响，对消弭当今世界的伦理危机、生态危机提供有益启示。

三、“墨子号”的时代辉光

2016年8月16日，我国自主研发的全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”在九泉卫星发射中心成功发射升空。正如国外有伽利略卫星、开普勒望远镜，以中国古代伟大科学先贤墨子的名字命名科学卫星，可以激发中国人民的文化自信，激励国人前进的动力[10]。“墨子号”既是对墨学的继承与发扬，又是对墨家科技思想的时代弘扬。

(一)“墨子号”对墨学的继承与发扬

量子通信通常采用单光子作为物理载体，最为直接的方式是通过光纤或者近地面自由空间信道传输。如何实现安全、长距离、可实用化的量子通信，是该领域的最大挑战和国际学术界几十年来奋斗的共同目标。由于光的传播在真空中不会出现损耗，外太空的真空环境对光信号损耗非常小，通过卫星的辅助可以大大扩展量子通信距离。同时，卫星具有方便覆盖整个地球的独特优势，可以在全球尺度上实现超远距离实用化量子密码和量子隐形传态。2005年，潘建伟团队在世界上第一次实现13公里自由空间量子通信实验，证实光子穿透大气层后，其量子态能够有效保持，从而验证了星地量子通信的可行性。

“墨子号”量子卫星命名“墨子号”是为了纪念墨子在科学领域所作出的伟大成就，尤其是在光学方面所取得的突出贡献。“端，体之无序而最前者也”(《经上》)，墨子认为“端”不可再分，是物质最基本的组成单位。墨子的不可再分理论与光子的不可分割具有一致性，与其他通讯手段相比，量子通信的安全性基于单光子的不可分割性和量子的不可复制性，这就有效保证了信息的不可窃听和不可破解，从而解决了信息的安全问题；在时空观方面，墨子已经认识到时间匀速流逝和一去不复返，空间的广延性和三维性，物体运动必须选定参照系作为观测点，“有穷”与“无穷”的辩证时空观是“墨子号”量子卫星开展实验的基础理论之一；墨子最早提出光线沿直线传播的理论，通过小孔成像的实验进行验证，这一理论奠定了现代光通信、量子通信的基础。由此可以看出，墨子提出的科学理论不仅在当时领先世界，也是今天科技研究的理论基础，以墨子命名全球首颗量子卫星实至名归。

“墨子号”量子卫星于2017年1月18日正式开展科学实验，2017年8月10日提前一年圆满完成星地量子纠缠分发、星地量子密钥分发、地星量子隐形传态三大既定科学任务。2017年9月29日，在“墨子号”量子卫星的辅助下，世界首条量子保密通信干线“京沪干线”正式开通，这意味着我国已构建出天地一体化广域量子通信网络雏形，为未来实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定了基础[11]。“墨子号”量子卫星的成功研制和发射拓宽了量子力学基本原理的研究，实现国家信息安全和信息技术水平的跨越式提升，为建立覆盖全球的天地一体化广域量子通信网络奠定基础，标志着我国在量子通信领域已居于国际领先地位。

(二)“墨子号”的时代意义

时至今日，仍有不少人对西方文化和科技顶礼膜拜，全盘否定中华文化，唱衰中国科技。潘建伟院士说：“有种说法，中国人也许不适合做科研。取‘墨子号’这个名字，就是想告诉大家：中国人可以做好科研。”[12]科圣墨子和量子卫星“墨子号”是驳斥崇洋媚外者的最有力证据。墨子的科技思想是中华民族宝贵的精神财富，我们要重视墨家思想，复兴其科学精神，使其成为建设科技强国的有力助益。

弘扬求真探索的科学精神。以“墨子号”命名，除了纪念墨子在早期物理光学方面的成就外，更承载了人类进行科学探索永无止息的精神。墨学作为中国古代科技的集大成者，是中华民族历史上唯一具备求真务实、探索创新科学精神的学派，其科学精神被“墨子号”团队全面继承。星地量子纠缠分发、星地量子密钥分发、地星量子隐形传态三大科学实验史无前例，“墨子号”团队依靠开拓创新的科学精神不断进行探索，他们敢走前人没有走过的路。除了创新精神外，“墨子号”团队还具有求真精神、探索精神、实证精神、独立精神，这些都是进行科研活动的重要素养。近代中国落后世界的重要原因是墨学的湮没进而导致科学精神的相对缺失，没有高度发达的科学精神就不可能实现“建设世界科技强国”的宏伟蓝图。当然，我们大力弘扬科学精神并不是置人文精神于不顾，而是要实现科技与人文的自洽，规避科技异化问题。墨子的道技合一、科技与人文并重的思想在当今科技发展中仍然具有鲜活的生命力。

弘扬追求卓越的工匠精神。“墨子号”科研团队以墨子的科学匠人精神打造世界上首颗量子卫星，彰显了他们精益求精、追求卓越的工匠精神，“墨子号”科研团队的行动是新时代对工匠精神的生动诠释：1.坚持不懈的创新精神，“墨子号”科研团队在以往经验的基础上一路攻坚克难，创造性地破解技术难关，在传统技艺的基础上，实现技术的改进和产品的创新。2.追求极致的超越精神，为使“墨子号”量子卫星达到最佳效果，“墨子号”科研团队对设计和生产的每一道工艺都精心打磨、每一项流程都进行严格把关。3.知行合一的实践精神，将书本知识与科研攻关相结合，将墨子工匠精神与奉献实干相结合，“墨子号”科研团队将物理学、数学等领域的“知”应用于技术的实操之中，大胆试验，多方改进。4.存乎一心的志业精神，“墨子号”团队成员具有耐得住寂寞、坐得住冷板凳的科研态度，他们爱岗敬业，从“墨子号”的研发中体会到工作本身所带来的乐趣与成就感，通过对娴熟的技艺的追求实现人生意义的超越。“墨子号”团队成员所体现的工匠精神既具有深厚的民族底蕴，又具有与时俱进的时代特色。新时代，呼唤工匠精神，需要工匠精神。实现“中国制造2025”的战略计划，实现中国由工业大国到工业强国的转变，需要提升中国制造的质量，离不开成千上万具有工匠精神的科研人员的努力与奉献。在这一过程中，培育和弘扬工匠精神，培养一批技术精湛、德艺双馨的高端工匠显得尤为重要。

增强文化自信。“没有高度的文化自信，没有文化的繁荣兴盛，就没有中华民族伟大复兴。”[13]建设科技强国和实现中华民族的伟大复兴不仅需要发达的科学技术作为支撑，也需要高度的文化自信和促进科技发展的人文环境。习近平总书记指出：“要加强对中华优秀传统文化的挖掘和阐发，使中华民族最基本的文化基因与当代文化相适应、与现代社会相协调，把跨越时空、超越国界、富有永恒魅力、具有当代价值的文化精神弘扬起来。”[14]墨学的科技思想具有超越时代、贯穿历史的普遍性价值，对于我们攀登世界科技高峰，走自立自强的科技发展之路具有重要的价值。“墨子号”量子卫星使中国人民深刻意识到墨子对中华民族科技发展的贡献，以及墨家科技文化给当代中国人所提供的科技自信。“理论在一个国家实现的程度，总是取决于理论满足这个国家的需要的程度。”[15](P12)在古代，墨学难为封建统治者所容，但在社会主义制度下墨学必将成为建设科技强国和实现中华民族伟大复兴的助推之力。