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伽利略創(chuàng)立的這兩門“新科學”，一門是材料力學——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行的靜力學幾何原理分析，另一門是鐵球的運動力學——它是基于炮彈飛行的拋物線軌跡在慣性作用下的勻速運動和重力作用下的勻加速運動所進行的數(shù)學分析。

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

他系統(tǒng)地借鑒了他那個時代的阿拉伯-古希臘數(shù)學知識，去解決戰(zhàn)爭中遇到的物理學問題，并發(fā)現(xiàn)和論證了新的物理學定律——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)代精密物理科學和變量數(shù)學分析的大門。

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）問題，更別說炮彈飛行的彈道學與動力學問題；拉瓦錫也不會去思考火藥燃燒和爆炸背后的化學機制問題；從而科學革命也就不可能發(fā)生。伽利略和拉瓦錫實際上就是他們所處時代自己國家的“錢學森”和“于敏”。

那為什么科學革命卻沒有爆發(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)學知識的缺乏——因為拉瓦錫的化學革命不需要古希臘數(shù)學；也并非是實驗歸納方法的缺乏——因為中醫(yī)理論、中藥配方、針灸原理、《本草綱目》和《天工開物》都體現(xiàn)了實驗歸納法在古代中國知識體系中的系統(tǒng)應(yīng)用；相反，實驗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，不僅自己在科學發(fā)現(xiàn)上毫無建樹、一事無成，而且這種方法論的哲學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)在科學革命爆發(fā)前后的四百年（1400-1800）間。

圖中央密集的白點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、物理、煉金術(shù)和其他科學知識的巨大渴望、需求、扶持和投入。

因為精確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、耗人工的化學實驗，需要國家扶持的專門實驗室（與今天見到的大規(guī)?；瘜W實驗室諸如著名的貝爾實驗室沒有本質(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世紀初斥巨資成立法國科學院的原因，和為什么路易十五國王批準成立“法國火藥局”、“拉瓦錫國家實驗室”和巴黎高等軍事學院的原因。

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。

其實任何文明都具有兼收并蓄其他文明的能力；一旦社會需要，就會向別的文明學習和借鑒。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數(shù)學翻譯成拉丁文一樣。

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

可中國早期歷史上向西方學習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“學術(shù)自由”的緣故？或難道是因為中國人特別不擅長數(shù)學思維，以至于根本沒有能力吸收西方的數(shù)學？

問題的實質(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“變速運動中的炮彈軌跡”進行精確數(shù)學描述的社會需求，沒有產(chǎn)生對火藥及其相關(guān)化學成分實行規(guī)?；笊a(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——“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、軍事學院、科學院，并公派大批留學生赴日、赴歐、赴美學習數(shù)學和科學，與17世紀的法國和英國派學生去意大利拜訪伽利略一樣。

其實法蘭克人、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（錯把古希臘人當成自己的祖先又另當別論），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，其實是反映了當下中國對科學與數(shù)學的巨大社會需求，意識到落后就要挨打，意識到科學與軍事技術(shù)的密切關(guān)系。

其實文藝復(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烈呼吁實現(xiàn)國家統(tǒng)一和中央集權(quán)，達芬奇和伽利略也不會如饑似渴地學習軍事工程技術(shù)和數(shù)學了。

既然達芬奇和伽利略所掌握的數(shù)學知識是從阿拉伯引進的，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。

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。正是因為這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)生科學革命。

明治維新以后才建立了亞洲第一個海軍與炮兵學院的日本（數(shù)學、物理是其基本課程），沒有像中國人那樣因為自己祖上沒有發(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)學和哲學的故紙堆里上千年，不是也沒有發(fā)展出牛頓力學和拉瓦錫化學嗎？

其實，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步的時期。但是，那個冷兵器時代的戰(zhàn)爭對科技進步的推動作用，在進入了熱兵器時代的文藝復(fù)興時期已經(jīng)過時，因此遠遠比不上基于“火藥-火炮”的熱兵器戰(zhàn)爭，對科技進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，相當于今天的核彈-反導(dǎo)技術(shù)與當年的火炮-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)和物理化學原理推向極致，從而爆發(fā)一場“軍事革命”和“科學革命”，為叢林法則下適者生存的歐洲國家，贏得一場遠比“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)科學與藝術(shù)一樣，都具有很強的公共品性質(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院體制在內(nèi)的科學人才吸納機制，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)濟時期根本沒有所謂“民主、自由、法治”的資本主義市場經(jīng)濟可言，但是因為有斯大林國家意志的投入，蘇聯(lián)時期的科學和數(shù)學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。