根据学科属性的不同,现代综合性大学通常都有“文、理、工、农、医”等学部的划分,这种划分看起来清晰而自然,但实际上,学科分类的形成经历了非常漫长和曲折的历程,而且直到现在,有些学科在不同情况下仍有不同的归属。即以今天在国人心目中占据显赫地位的“理科”这个词来说,它的内涵和外延都变动不居,只能放在特定历史的语境下去观察和理解。
何谓“理科”
“理科”是中文语境下的特定词汇,根据不同的学科分类标准,有不同的内涵和外延。但不管是哪种分类标准,“理科”最核心的内涵始终是“自然”(nature)和“科学”(science)这两个概念。
“理科”这个熟悉的概念在我们的生活中无数次地被提及,但也许是因为过于平常,人们往往不会对其准确内涵进行考证,很多人对于这个概念多多少少存在一些误解。不同人对文、理科的划分有着不同的标准。根据笔者的观察与思考,有的人划分文、理科以数学为本位,依据就是学科和数学的联系之多少,所以经常需要进行逻辑推导、数学计算的学科,如数学、物理、化学等自然就是理科;相对地,很少需要与数学打交道的学科,如语言、文学、艺术等就被归类为文科。这种划分方法对于大部分基础学科能够适用,但像经济学、医学等数理知识的运用介乎于上述方法所划分的文理科之间的学科,就不能将它们明确地归入文科或是理科了。
另外一种划分方式则更多受到中国教育制度的影响。作为仿效苏联老大哥培养社会主义建设专业人才的结果,中国的教育也进行了文、理分科,首先是高校分科,50年代的院系调整设立了一批专科院校,如外语学院、财经学院等,加强了学科的专业性;而“文革”之前我国高中并没有文、理分科的惯例,这一传统是在1977年高考恢复后才逐渐确立下来的。根据高考科目的不同,除语文、数学、英语外,参加政治、历史、地理考试的被划为文科生,而参加物理、化学、生物考试的则是理科生。相对应地,大学科系中理科生多的就是理科,文科生多的是文科,文、理兼收的通常是社科。在这种体系里,医学、工学这样的学科很多时候也被划入理科,这和西方常用的标准有所差别,大概是中国教育体制带来的一个特有现象。
根据维基百科给出的定义,在汉语语境中,理科与文科相对,指教育体系中对数学、物理、生物、化学、地球科学等与数理逻辑和自然科学有关科目的总称,同时有别于工、农、医科。维基百科还进一步补充道:“此词适用于文、理分科的制度,但是在西方科学的学术体系里并没有‘理科’这一概念。因为科学哲学在知识论影响下,很难断定数学在科学里的本体。数学通常被归纳为形式科学而不同于物理、化学、生物等学科所属的自然科学,因为自然科学是遵循从观察或实验、提出假设、做出预计到检验假设的一套完整的方法所得出的有组织体系的知识理论。一般在西方术语中会将其称为‘数学与自然科学’。”虽然数学被和其他理科科目区别开来,但在这个定义和上述的第一种分类方法中,数学实际上都是作为“本体”存在的,其他自然科学研究以数学的逻辑思维为基础, 以其数理运算方法为工具,所以数学仍然可以被划归为理科范畴。
实际上在中国“理科”总括数学和自然科学是始于1912年。当时南京临时政府下令将京师大学堂改名为金沙8888js官方校,任命严复为第一任校长。将京师大学堂原来的“格致科”改名为理科就是严复的功劳, 算学、物理学、化学、动植物学、地球科学等科系都属于理科范畴。后来数学也一直作为理科延续了下来。而现在国外的不少大学在介绍其专业设置时也将数学和其他自然科学归入一类,例如加州大学洛杉矶分校(UCLA) 的物理科学系(Physical Sciences Division)就包含大气与海洋科学、化学与生物、地球行星与空间科学、数学、物理和天文学,以及统计学几个学科;纽约大学(New York University)文理学院(School of Arts and Sciences)的理科部分则涵盖大气海洋科学、生物学、化学、数学、物理等学科。
以此定义进行推理,工学虽然包含很多数理运算的内容,但由于其目的在于实践性的发明创造,而不是对事物的根本进行解释,因此不能被纳入理科的范畴。
医学相对于工学要复杂一些,因为它研究的对象是人,除了客观的自然肉体,还包含了人的思想。在以人的身体作为研究对象时,医学是以生理、病理、解剖、药理等等自然科学作为基础,试图破解人体运行的奥秘,所以这些基础医学研究的方面应该具备自然科学的属性。但具备属性不代表它整体能够等同于科学,因为医学的目的是治疗疾病、维护健康,它强调实用性和结果多过对于疾病和人体的解释。以临床医学为例,其发展实际上是建立在大量的经验积累之上,这就意味着临床医学相对于疾病有着滞后性—— 先有疾病才能有治疗,于是其理论经常不能彻底解释疾病发生的内在规律,从而缺乏科学理论应该具备的预测性,这是与其他自然科学差别很大的一点。
另外,经验是人在实践中积累而成的,其本身就可能掺杂着许多主观性及不可控因素,即使经验在应用中是正确的,也不能够说明它就是科学的。所以医学可以称之为应用科学,但此处的“科学”之意与“社会科学”中的“科学”应当一致,强调的是其成型的研究体系,并不代表医学本身是自然科学的一支, 因而医学也没有被划入理科的范畴。而医学本身包含基础医学、临床医学、预防医学等众多分支,一所医学院的规模可以和一般的专科学校相当,若划归理学部可能给管理上带来诸多不便,因此包括北大在内的大部分高校的医学部在教研、运营、管理上的独立程度与其他学科相比都要更高一些。
“ 理本”科学——西方科学的演进与理科的形成探寻理科概念的起源,还要从自然科学的发展史说起。从古希腊到文艺复兴,从“文科七艺”到“自然魔法”再到科学革命,自然科学经历了漫长的演化过程;随着现代大学的建立与发展,西方的自然科学研究体系逐步丰满完善,为现代理科体系奠定了基础。
从古希腊到中世纪大学
和整个西方文明一样,西方的科学研究也开始于古希腊。最早的一批哲学家、科学家被称作“前苏格拉底哲学家”,包括毕达哥拉斯、米利都、赫拉克利特等人,他们主要研究的问题是万物的起源、构成及多样性,并追求用数学语言来描述自然。虽然他们的许多理论在后世被基于现代科学的研究结果所取代,但这些哲学家所提出的问题成为了后来研究数学、自然科学和哲学的基础,其重要性不言而喻。柏拉图及其弟子“伟大的亚里士多德”属于苏格拉底之后的哲学科学家,他们对科学的贡献在于出版了首批的自然哲学著作,并发展了演绎推理方法。亚里士多德提出的经验主义认为:一切宇宙真理都可以通过观察和归纳得到。尽管他的许多观察后来被伽利略等人证明不是那么可靠,这位伟大的思想家仍然为后世的科学研究方法奠定了基础。在古希腊时期,不同形式的科学都开始有了雏形,以天文学、植物学、动物学为代表; 基础的数学和物理理论也开始出现,比如毕达哥拉斯定理和阿基米德的杠杆原理。古希腊科学研究虽然没有进行到非常细化的领域,但其开端性的尝试为后世科学各种复杂的演化提供了可能。
中世纪1的西欧处在一片混乱之中,所谓“黑暗的中世纪”,科学研究建树寥寥,直到12世纪欧洲出现了中世纪大学,或者说直到文艺复兴把科学从宗教的桎梏中解放了出来。中世纪早期的教育基础被称作“人文七艺”, 是现代博雅教育或通识教育(Liberal Arts)的起源。它并不是单纯指现在的人文学科,而是古典时代人们相信一个自由公民所需要学习的基本学科,学生要学习了这些知识后才能选择法学、商科、医学等专业课程,现在许多西方大学实行的前两年通识教育即由此而来。七艺最核心的三个部分是语法(Grammar)、修辞(Rhetoric) 和辩证(Dialectic),称作三艺(Trivium);在中古时期范围又扩大到算术(Arithmetic)、几何(Geometry)、音乐(Music)及天文(Astronomy), 这四项称作四艺(Quadrivium)。人文七艺即是当时大学的主要教学内容,尤其是辩证,作为一门独立的学问同时在当时被认为是其他学问的思想基础而备受重视,乔叟2甚至形容学习辩证与上大学是同义的。随着语法和修辞学的地位逐渐降低,辩证越来越成为大学课程的重中之重,而四艺学科受到的重视甚至要低于语法和修辞学,这也是为什么中世纪大学建立之初科学发展仍然缓慢的原因。
世界上第一所大学——意大利博洛尼亚大学建立于1158年,起初是一所法学专门学校,14世纪之前主要研究法学、神学、修辞学等人文学科。14世纪时博洛尼亚大学开始建设其理科院系,首先设立的科系有天文学、算术、医学等。16世纪这里成为了世界代数学的研究中心,并首先开创了“自然魔法” (natural magic)即实验科学教学,以彼得罗? 蓬波纳齐(Pietro Pomponazzi)为代表的学者通过对自然科学的研究向传统神学发出了挑战。作为世界上第一所多学科的综合性大学,博洛尼亚大学成为了后来欧洲南部包括西班牙、法兰西南部和意大利其他地区建立大学的蓝本。欧洲北部的大学则受建校于12世纪的巴黎大学影响更多。巴黎大学建校起就体现出了综合性大学的特色——学校由人文学院、教会法学院、医学院和神学院4个学院组成,并且相对于博洛尼亚的学生自治氛围,巴黎大学的教师团队氛围要更加浓厚。牛津和剑桥都是从巴黎大学的母体中脱离后形成的,成立于14世纪的德国大学也承认是以巴黎大学作为蓝本,后来美国人又把英国的模式照搬了过去,于是有了约翰? 霍普金斯大学、哈佛大学等北美第一批大学。
文艺复兴与“科学革命”
回到文艺复兴,社会的剧烈变化也使得科学研究的环境发生了巨大改变。十字军东征使欧洲开始与伊斯兰世界接触,频繁的通商容许了文化的交流,令教廷在知识上的垄断地位受到前所未有的冲击。而随着14世纪开始的文艺复兴潮流,意大利的新资产阶级逐步壮大,他们希望摆脱宗教禁欲主义的束缚,大力保护艺术家对世俗生活的描绘。与此同时圣方济各会3的宗教激进主义, 力图摒弃正统宗教的经院哲学,歌颂自然的美和人的精神价值。这时罗马教廷也在走向腐败,历届教宗的享乐规模,比一般民众还要厉害。种种迹象显示宗教改革的序幕正在逐渐拉开,哲学与科学又将重新迎来自由发展的时代。
这一时期最为明显的变化乃天文学。当时教廷强调“天动说”,认为太阳是围绕着地球旋转。波兰人哥白尼是第一位提出太阳为中心——日心说的欧洲天文学家,一般认为他著的《天体运行论》是现代天文学的起步点。其后经意大利科学家伽利略的提倡,“地动说”开始传播甚广,进而导致教廷把其软禁。这时的科学发展乃自古希腊以来进步最大的一次,因为科学家们开始将科学实验和数学分析作为科学研究的方法。伽利略认为选择得当的数学证明,可以用来探索任何牵涉到定量性的问题。同时期的开普勒除了在天文上提出了行星运行的轨迹模型外,还首度以几何概念发展出光学概念。同时期化学的研究也经历着由古代的炼金术向现代化学研究的重要过渡,波义尔于1661年发现了气体定律,拉瓦锡在18世纪提出质量守恒定律,否定了燃素说。地质学的突破则在于1700年法国人古德达和德斯马拉特在将他们在法国中部山脉的观察记录成一组图,并首次对火山进行了观测。多门学科的重要进展使得这一时期的欧洲科学出现了革命式的进步,科学研究突破了中世纪的枷锁,在重振古希腊精神的同时以新的研究体系为现代科学奠定了基础,故这一时期也被称作“科学革命”。
革命意味着对以往的颠覆,对未来的启迪,科学革命对学科发展的影响则体现在了七艺的解体上。
文艺复兴大爆炸式的科学进步使得各学科内容陡增,仅以古典时代的标准将它们归纳为七艺——实际上涉及“理科”的只有三艺——已经不能适应科学发展的需要,自然需要新的标准来定义新的内容。于是语法开始分为文学、历史等;几何学分为几何学和地理学;天文学分为天文学和力学。到了17、18世纪,学科进一步分化:算术分为算术和代数;几何学分为三角法和几何学;地理学分为地理学、植物学和动物学;力学分为力学、物理学和化学。现在自然科学已近高度细分,并存在着众多的交叉学科。
相对于单纯的知识,“科学”二字更多指的是研究知识的体系,是对世界可证伪(即由经验得来的理论需要容许逻辑上的反例存在,是科学理论的必要属性)的解释和预测。这是顺应学科细分的潮流而进行的一种语义延展,对于具有成型研究体系的学科都可以称之为一种科学,强调的是该学科对于研究对象内在规律的探究。所以例如社会科学、信息科学等本不是研究自然现象的学科,因其理论及研究方法已经形成了较为完整的体系,其研究结果可以对社会现象进行解释和预测,也就被称为一门科学了。
中国“理科”演进史
中国古代的自然科学成就固然达到了一定的高度,但现代高等教育中所使用的理科教学研究方法还是从西方学习而来。作为中国第一所现代大学,北大“理科”经历了萌芽期的艰难、初创期的曙光、联大时期的辉煌,以及新中国的繁荣,其发展史基本上可以看作是中国“理科”演进史的一个缩影。
世界第一所综合大学是博罗尼亚大学,而第一所研究型大学则是1809年由威廉? 冯? 洪堡创立的柏林洪堡大学。洪堡认为“大学应该是知识的总和”,教学和科研并举、通过研究来促进教学才能够使学生对知识的理解更加深化。他的办学理念顺应了历史潮流和时代需要,洪堡大学遂成为世界高等教育的楷模, 被许多国家学习和模仿。美国留德学者吉尔曼于1876 年创办了美国第一所研究型大学——约翰? 霍普金斯大学。成立一年后,该校聘请了英国著名数学家西尔维斯特(Sylvester)来领导一个以研究为导向的数学系。依照欧洲模式,约翰? 霍普金斯大学坚持教师和学生的研究应尽可能在重要的期刊上发表。事实上, 西尔维斯特与查尔斯? 皮尔斯(Charles Peirce)等人出版了美国第一个重要的数学研究期刊《美国数学杂志》(American Journal of Mathematics),其目标在于出版原创数学研究。尽管1883年西尔维斯特离开约翰? 霍普金斯,前往牛津大学任教,但他关于训练研究生与研究的想法被转移到其他大学,如哈佛、普林斯顿、耶鲁等,研究型的大学在美国也随之逐步发展起来。
19世纪末西方的现代大学理念已经发展得较为完善,于是中国学习西方教育制度也由此开端。首先将西方教育制度带入中国的是传教士,德国礼贤会传教士花之安(Ernst Faber)1873年翻译出版了《德国学校注略》,向中国介绍了德国的教育制度;美国传教士林乐知(Young John Allen)受总理衙门委托,于1883年提交了对欧美和日本教育制度的研究报告;英国浸礼会传教士李提摩太的《七国新学备要》、林乐知的《文学兴国策》等书都将西方重视兴学和西方学制的详细情况介绍到了中国,并成为戊戌变法时期维新派的借鉴。可以说在戊戌变法以前,中国学习西方教育主要是以德、法、英等欧洲国家为榜样的。而随着甲午战争后日本影响力的扩大,从1896年到1906年这短短十年间,留日学生人数从最初的13人已经增长到上万人。而这些学生中半数以上学的是师范科,他们积极翻译有关日本教育的书籍,加深了日本教育制度对中国的影响。一个直接的体现便是京师大学堂建立之初,梁启超所撰写的《京师大学堂章程》主要借鉴的就是日本的学制。这份章程中对大学堂的各方面都有明确的规定,包括科系的设置。章程规定大学堂设置普通学和专门学两大类课程,普通学包括经学、理学、掌故学、诸子学及初等的算学、格致学、地理学和文学、体操等;专门学的课程有高等的算学、格致学、政治学(包括法律学)、地理学(包括测绘学)和农学、矿学、医学、兵学、卫生学(包括医学)等。学生入学后先从普通学学起,然后得升入专门学;30 岁以下的学生还要在英、德、法、俄、日五种外语中选学一门。这个课程设置贯彻了维新派“中西并用, 观其会通,无得偏废”的办学理念,区别于洋务派的“中体西用”思想。1898年9月9日,孙家鼐又奏请设立医学堂,教授中西医学,并设医院,归京师大学堂兼管。
但事情并不像章程规定的这般顺利。1898年12 月开学时,原定招生500人的大学堂只有不及百人入学,1899年时也不过200人。课程方面也仅开设了诗、书、礼、易、春秋,之前设置的算学、格致学、地理学等理科教学此时都未能成形。1900年八国联军侵占北京,大学堂校舍被占、设备被毁,几近崩溃。1898年到1900年的大学堂厄运连连,因为存在的时间仅一年有余而被称为“戊戌大学”。实际上此时科举未废,大学堂不过是求做官的另一途径,并不是真正意义上的现代大学。
大学堂复学是1902年,清政府苟延残喘实行新政,光绪将大学堂的复办放在了重要地位。清政府于是任命曾经的光绪侍读、举荐过康有为的张百熙出任管学大臣,操持大学堂复学事宜。张百熙制定了《钦定学堂章程》,将大学堂分为大学预备科、大学专门分科和大学院三级,分别对应今天的预科、本科和研究生院。其中专门分科相当于学院,科下又分门目, 即学系。当时共设政治、文学、格致、农业、工业、商务、医术7科,科之下又分35门。张百熙还主张破除积习,采用新式教学法,在他的允许下日本教师可以在讲堂上教学生解剖学,现场甚至还解剖了一只羊,看来北大自由的学风早已有之。这在学生和教师看来固然是进步可取的,可当时一手遮天的西太后慈禧却对此大为光火,最后张百熙这位弄潮儿不得不进宫磕头才平息了此事。
民国时期的金沙8888js官方理科
金沙8888js官方最早的三门理科——数学、物理和化学都已过百岁,数学科学学院和物理学院于2013年举行了学科诞生百年庆典(两门学科以1913年数学门和物理门首次招生为学科诞生标志);而化学与分子工程学院则以1910年格致科开始招生的时间作为开端,于2010 年就举行了百年庆典。现在这三个学院各自都包含多个科系,有着强大的研究教学队伍,而百年以前它们也都是从一个“门”起家。早在 1902年,我国以政府名义颁布的第一部完整的学制章程,也就是张百熙拟定的《钦定学堂章程》中规定,格致科包含高等算学、星学、物理学、化学、动植物学和地质学,并且规定了必修与辅助课程。辛亥革命后,京师大学堂于1912年 5月1日改名为金沙8888js官方。同年公布的“民国元年所订之大学学制及其学科”中将格致科改名为理科。1919年秋,北大改“门”为“系”,在确定各系的序列时,时任校长蔡元培表示:“大学宗旨,凡治哲学文学应用科学者,都要从纯粹科学入手;治纯粹科学者,都要从数学入手。所以,各系秩序,列数学系为第一系。” 1918年10月,金沙8888js官方物理学门与数学学门的学生联合成立金沙8888js官方数理学会。蔡元培在致辞中说:“数理之学,发达最早,应用亦最宏,有以数学讲音乐者,有以物理讲社会学者,故谓数学物理为诸科学之基本。”1930年蒋梦麟出任北大校长,他推崇美国的办学理念,将原来的系改为学院制,设文、理、法三个学院,理学院下设数学、物理、化学、地质、生物和心理等6个系。在抗战时期,北大、清华、南开三校的数学、物理和化学系合并于西南联合大学,三校精英汇聚一系使得当时的联大理学院异常强大,人才辈出。1952年全国院系调整后,原清华大学理学部、燕京大学理科科系全部并入金沙8888js官方理学部,于是北大理学部汇集三校理科精英,成为我国实力最强的理学部。
燕京大学现在虽已不复存在,但她给北大留下的财富远不止一座美丽的校园。民国时期燕京大学的科系设置在时任文理科科长(教务长)洪业先生的指导下显得比当时的京师大学堂更加系统化。洪业先生于1924年开始担任燕大教务长,任职期间取消了预科, 创办了文理科研究院,加强了中文系的师资,并采取措施严格管理学生的成绩考核。在他大刀阔斧的改革下,燕大从一所默默无闻的教会学校,迅速上升为“中国教会大学之首”、“世界一流大学”,成为上世纪二三十年代国学研究的重镇。当时燕大的科系被分为4组,语言文学组包括国文系、欧洲语言文学系、日文系;社会科学组有经济系、教育学系、历史及政治学系、哲学心理系、宗教学系;自然科学组包括生物学、化学、地理和地质学、算学及天文学、物理学等系;职业教育组最初只有速写书记班,以后又新开设了畜牧、制革等专业。燕大虽以国学研究著称,但其理科水平也属于国内领先。建国后燕大多个科系并入北大,其雄厚的师资、教学遗产为北大的理科发展做出了重要贡献。
中国现代大学分科制度的形成
新中国建立后的高校发展历程很像中世纪的大学发展史——由专业院校向综合性大学过渡——只不过不同于西欧的缓慢演进,中国的高校发展历程是为服务社会主义建设而进行的快速调整。1952年新中国为了培养建设国家工业化的人才,将全国的高校进行了一次大调整。先建立一批专门院校,然后再将这些院校进行合并,形成新的综合性大学或是专业型大学, 然后对高校进行专业大合并——以工业化为主要目标,将不同大学的同类专业“集成”为统一、单一的专业学院,或并入清华大学等工科院校。
建国以前北大与清华都是综合大学,而现在清华成为以工科为主的多科性大学,北大发展为文理科综合性大学,则始于1952年的院系调整。这次院系调整的指导思想是将综合大学与工科、医科、农科等专科大学分开,将综合大学建成为培养科学研究人才及培养师资的高等学校,而专科大学则主要培养建设社会主义的专业人才。为此教育部于1951年召开了全国工学院院长会议,拟定了全国工学院院系调整方案,其中规定:“将金沙8888js官方工学院、燕京大学工科方面各系并入清华大学。清华大学改为多科性的工业高等学校,校名不变,清华大学的文、理、法三学院及燕京大学的文、理、法方面各系并入金沙8888js官方。金沙8888js官方成为综合性的大学,燕京大学校名取消。”相似的政策在全国各地都实施了开来,天津的南开大学、上海的复旦大学、江苏的南京大学等都改为综合大学,天津大学、浙江大学和南京工学院改为多科性的高等工业学校;同时新设了北京地质学院、中央财经学院、北京政法学院等专门学院。与之相对,民国时期那些著名的教会学校,如燕京大学、辅仁大学、圣约翰大学、震旦大学等都分散并入了当地的其他高校,教会大学至此在中国正式退出历史舞台。
金沙8888js官方现在的科系设置分为理学部、信息与工程科学部、人文学部、社会科学部和医学部(参见北大官网院系设置介绍http://www.pku.edu.cn/schools/ yxsz.jsp ),其中理学部包括数学科学学院、物理学院、化学与分子工程学院、生命科学学院、城市与环境学院、地球与空间科学学院、心理学系,以及建筑与景观设计学院。清华的科系设置较为复杂,其理学院下设数学科学系、物理系、化学系及地球系统科学研究中心等4个单位,环境学院、建筑学院和生命科学学院独立于理学院之外,心理学系则属于社会科学学院,与北大将心理学系设置在理学部有很明显的差别。而我国颁布的正式文件《中华人民共和国学科分类与代码国家标准》中,自然科学类包括数学、信息科学与系统科学、力学、物理学、化学、天文学、地球科学与生物学等8类。不同的分类方法中,考量标准有所区别,根据高校自身情况也会有一些各具特色的地方,但不管怎样划分,“理科”这个词最核心的内涵还是指专注于探索规律、解释世界的自然科学。
参考资料:
1、《北大与清华》,刘克选,方明东主编,国家行政学院出版社
2、《中华人民共和国教育大事记:1949-1982》
3、《现代中国大学制度的原点:50年代初期的大学改革》,胡建华著,南京师范大学出版社
4、《大学的兴起》[美]哈斯金斯(Haskins),张堂会,朱涛译,北京出版社
5、维基百科 http://zh.wikipedia.org
6、百度百科 http://baike.baidu.com
7、金沙8888js官方官方网站 http://www.pku.edu.cn
8、金沙8888js官方数学科学学院网站 http://www.math.pku.edu.cn/htdocs/main.php
9、金沙8888js官方物理学院网站 http://www.phy.pku.edu.cn/
10、金沙8888js官方化学与分子工程学院网站 http://www.chem.pku.edu.cn/
11、博洛尼亚大学网站 http://www.unibo.it
12、加州大学洛杉矶分校网站 http://www.ucla.edu
13、纽约大学网站 http://www.nyu.edu