近代科学兴起的400多年间曾发生过5次世界科学中心转移现象，人们关注的焦点大多停留在每次科学中心涌现时的那一群璀璨科学群星，仿佛每次科学中心都是天降英才带来的结果，人才什么时候都有，问题是为何这些英才偏偏在这个时候出现在这个地方并引起了科学革命呢?显然，在科学中心形成背后还有其他复杂的社会因素在起作用，在这诸多因素中以隐性形式存在的、也是经常被忽略的就是文化因素。
先进文化是科学中心形成的基础
文化作为一种观念与规则的集合，既为社会个体提供了行为规范与指导，又为整个社会提供了整合与再生产的思想资源，从这个意义上说，文化是一种生产性要素。我们不妨挖掘一下每次科学中心形成与转移背后的文化因素到底起了怎样的作用，这对于中国正在建设具有世界影响力的科创中心而言具有重要的借鉴意义。
第一次科学中心形成于意大利(1504—1610年)，这次科学中心形成的文化基础是建立在前期的文艺复兴运动基础上的(14—16世纪)。从米开朗基罗的《大卫》到伽利略的望远镜，文艺复兴实现了两个转变：其一，重新发现人。通过思想解放使人们逐渐摆脱僵化腐朽的经院哲学的桎梏，这一时期的伟大艺术作品就是最好的证据。其二，重新发现自然。人们的目光开始从宗教转向自然，只要看看这个时期的布鲁诺、伽利略等伟大学者的工作就可以真切理解文艺复兴对于第一次科学中心的形成所具有的奠基性作用。
第二次科学中心形成于英国(1660—1750年)，这一时期最重要的文化现象是清教主义的确立，清教伦理的价值观鼓励人们勤奋工作、珍惜时间、节制欲望，追求真理本身就是报酬，通过揭示自然奥秘彰显上帝的荣耀。正是由于清教伦理的这种精神气质，促成了英国科学中心的形成。诚如科学社会学家默顿所言：清教的思想情操和信仰激起了合理的、不倦的勤奋，从而有助于经济上的成功，相同的结论也同样可以应用于清教与科学之间的那种密切关系。关于清教文化的积极作用有一本经典著作——默顿的《十七世纪英格兰的科学技术与社会》，这本书中对17世纪英格兰科学家的宗教信仰做了详细分析，以有力的证据证明了清教文化对英国科学中心的形成所起到的巨大作用。
第三次科学中心形成于法国(1760—1840年)，其背后的文化资源是影响深远的启蒙运动，由此理性主义成为现代人的思想标配。
第四次科学中心形成于德国(1875—1920年)，以洪堡的大学改革作为文化变革的切入点，基本原则是：教学与研究的自由、教学与研究相结合的理念，这一原则带动了文化与大学的快速发展。需要注意的是，在此基础上德国科学中心比较注重科技与工业的结合。
第五次科学中心形成于美国(1920年至今)，支撑美国科学中心的文化资源是来自美国本土的实用主义文化，它的纲领简洁明了：把确定信念作为出发点，把采取行动当作主要手段，把获得实际效果当作最高目的。这就把个体的生活、行动与效果有机结合起来，直接取消了那些阻碍行动的繁文缛节存在的价值，从而彰显了简单直接的文化功能。20世纪的很多伟大科技成果都是在这种文化背景下产生的。
文化变迁依托的四类载体
总结下来，5次科学中心转移背后的文化变迁大体上依托4类载体推进：文化启蒙(以意大利为代表)，从下往上，初步实现使社会从神圣向世俗的迈进，极大地释放了人的创造力，由此促成了文化与艺术的大繁荣;科学启蒙(以英国为代表)，从上往下流动，新科学理念的大量产生，扩展了人类的世界观，由此形成了一种全新的看世界的方式;思想启蒙(以法国为代表)，中间开花，以伏尔泰、卢梭为代表的思想家在思想领域狂飙突进，各种颠覆性的思想观念大量涌现，为整个社会培育了一个具有广泛生产性功能的思想市场;工业启蒙(以德国为代表)，以李比希为代表的一批科学家把科学知识投向产业，形成了很多重要产业，如化工、染料工业、汽车制造等;20世纪初美国科学中心的形成是综合多种文化载体所实现的结果，具体而言，则是科学启蒙与工业启蒙的综合运用。
4种文化变迁载体的出现与特定的社会环境有很大关系，如文化启蒙的出现是在整个社会的知识基准线比较低而且思想严重僵化、贫乏的条件下发生的，它是从社会中下层切入的文化变革，并通过受影响群体规模的逐渐累积而实现的文化整体变迁。
相较而言，科学启蒙的起点比较高，它总是发生于拥有相对成熟的科学共同体的环境下，比如英国是人类历史上率先实现君主立宪的国家，而且1660年成立了皇家学会，这种文化变迁能够在社会精英层形成一个知识的高势能区，通过溢出效应逐步实现文化的变革。思想启蒙的实现需要有一个庞大的中产阶层，然后从中产阶层开始向四处扩散最终推动文化变迁，毕竟任何新观念的最初接受者主要是中产阶级和精英。工业启蒙的门槛比较低，不需要受众有多少专门的科技知识，只要受众能够在日常生活中见识到科技的优越性以及其所带来的福祉即可，它与文化启蒙的区别在于，工业启蒙是从器物层面而文化启蒙则是从精神层面开始嵌入人们的认知，它们的优点在于受众面较大，从社会的中、下层推动文化的变迁。
中国科学文化建设的路径也可以采取多种文化载体整合的模式，具体而言，就是文化启蒙+科学启蒙+思想启蒙+工业启蒙。经过改革开放40年的快速发展，中国的经济与社会都取得了长足进步，科技日新月异，再加上我国的人均受教育年限已经大幅提高，第七次全国人口普查数据显示：全国人口中15岁及以上人口平均受教育年限为9.91年，相当于初中毕业的水平，已经具备了解与接受新知识的基础，这个基本面有利于推动全社会的文化启蒙与工业启蒙;我国拥有大学文化程度的人口超过2.18亿人，而且大学毕业生每年还在以1000万人的规模快速增加，这个受众群体对于科学观念、新思想与工业革命都具有比较好的理解与认同，可以在此基础上推动科学启蒙与思想启蒙。社会各层级渐次推进，宏观上就会呈现出一种具有生产性的文化生态圈，基于此，推进科创中心建设与科学文化建设的基本条件已经具备。
(作者系上海交通大学科学史与科学文化研究院院长)
