一、引言
1．李约瑟之谜的完整表述
随着中国经济的快速崛起，李约瑟提出的有关中国文明的两大不解之谜近年来再次引起国内外的广泛兴趣。他在《传统中国的科学》一书的引言中提出两个千古之问。之一是：“为何现代科学，即伽利略时代的‘新的，或者说实验性的’哲学只兴起于欧洲文化，却不见于中国或印度文化呢?”之二是：“为何在科学革命前的大约14个世纪中，中国文明在自然，并将自然知识造福于人类方面比西方有成效得多?”(李约瑟，1981，p．3)①李约瑟的问题其实还暗含一层往往为中国人忽略的意思，即在他看来，由科学革命(一般以16世纪的哥白尼革命为其发端)上溯14世纪，即公元2世纪之前，中国在获取自然知识并将其造福人类方面并没有领先于西方。所以，要回答他提出的有关中国之谜，我们不能回避这个千古之谜天然包含的三个部分：一，为何在公元2世纪之前，中国并未领先于西方；二，为何在其后的14个世纪期间中国走到了西方的前面；三，为何从16世纪起，中国又再度落后。在研究李约瑟之谜的众多文章中，大多忽视了或者回避了李约瑟之谜的第一部分，因而将李约瑟之谜理解为中国自古以来就领先世界，只是近代(1500)以后才落后了。其实，忽视了李约瑟之谜的第一部分，也就无法回答第三部分，甚至连第二部分的答案也有可能误入歧路。
①原文分别为"... the question of why modern science, the 'new or experimental' philosophy ot" the time ot" galileo, had arisen only in european culture and not in chinese or indian." 以及"…… a second question hiding behind that first one: namely, how could it be that the chinese civilization had been much more effective than the european in finding out about nature and using natural knowledge for the benefit of mankind for fourteen centuries or so before the scientifie revolution?" 见j. needham 所著"science in traditional china", cambridge, massachusette: harvard university press,1981。wWW.11665.CoM
李约瑟终其一生，未能找出令人满意的谜底，却向世人证明了在长达1400多年的时间里，中国的确拥有包括四大发明在内的傲世的科技发明。鉴于直至19世纪初中国的经济总量仍一直领先于世界各国(maddison，2001，表b-18)，人们自然提出科学革命和工业革命为何没有发生在中国的疑问。
科学革命和工业革命有联系，但两者并不是一回事。科学革命是工业革命的前提，但产生科学革命的地方并不一定发生工业革命。反过来，后来发生工业革命的英国近代以前并非科技发明的重镇。例如，科学革命中作出革命性贡献的哥白尼、伽利略、开普勒、笛卡儿和牛顿等巨星中，只有牛顿是英国人，并且出现于科学革命的末期。开科学革命先河的哥白尼，其祖国波兰在欧洲一直不算先进国家。文艺复兴时期意气风发的意大利，启蒙运动时期人才辈出的法国，在出了许多令人炫目的科学、哲学巨人后，也都长期沉寂，并未发生本土性的工业革命。显然，工业革命较之科学革命需要不同的条件。
工业革命的发生及其带来的工业社会，并不是人类社会自觉选择和设计的结果，而是由于工业革命所需的各种必要条件正好汇集于当年的英国而触发的结果。各种文明和各个民族，包括中国在内，对这场革命的发生都作出了或多或少的直接和间接的贡献。然而，来自各个民族的贡献并非出自它们的初衷，工业革命的后果更出乎它们的意料。
工业革命发生的时间和地点初看起来带有偶然因素。为何到了18世纪下半叶，地处欧洲边陲、被乾隆皇帝斥之为蛮夷之国而不屑与之交往的英国，正好能提供工业革命的所有必要条件，而不是拥有灿烂古代文明的希腊、中国，或印度，也不是首先带领欧洲走出中世纪黑暗的意大利，或借哥伦布发现美洲而一度称霸全球的西班牙，或首先将启蒙运动的理性之光带给世界的法国，这是值得我们深思的。
2．工业革命的必要条件
要成为工业革命的策源地，所需的必要条件自然要比继起的工业革命发生地所需条件强得多，因为工业革命具有全球性影响，迫使各民族结束自在状态，使它们或自愿，或被迫地走上工业化道路。1776年英国在人类历史上第一次发生了工业革命，这表明，单以当时人类所掌握的技术和科学知识计，已能支撑工业革命之发生。由于本文旨在讨论工业革命，所以本文以科学革命的成果为给定前提，提出以下五项工业革命发源地必须同时具备的条件：(1)良好的地理禀赋条件；(2)自由的政治—经济制度的条件；(3)较高的工商型城市化水平的条件；(4)与其他文明有民问经济交流的条件；(5)安全保障的条件。
以下简单解释这五个条件。一，地理禀赋条件指的是适当的地理位置，地表和地下的自然资源，以及由地理位置而来的气候条件。工业革命的发源地的地理位置离主要文明的距离必须适中，既能容易地吸收主要文明的已有成果，又能保持相对独立。煤、铁矿藏存在于交通容易达到的本土之内。耕地和气候所能支撑的人口能达到一定规模，但又存在较强的人口压力。二，城市化的条件不但指较高的城市化水平，也指城市是开放性的，并以工商活动，而不是官僚机构为城市生活的中心。三，和其他文明有民间经济交流的条件指的是民众有经营外贸的自由和航海传统，因而有内在动力源源不断地输入外界的信息、技术和知识。四，经济制度的条件指的是私有财产的所有权及其自由交易能得到法律的有效保护，有相应的比较自由的政治制度作配合，既能保护私有财产，又能避免专制引起的对经济活动的任意干预。五，安全保障的条件指的是在和其他民族的交往中具备免于被异族征服的能力，甚至有征服异族的能力，以免文明因蛮族的入侵而大幅倒退或湮灭。
这些条件的出现可以有先后，但是，只有当这些条件同时汇集到某一地点时，才有可能在该处发生工业革命。地理禀赋的条件之所以放在第一位，因为这是影响古代文明出现的早晚和所取形态的主要因素。工业革命之后，地理环境对人类的制约力日益下降，在讨论社会—经济的变化时，往往遭到忽视。从遗传基因理论可知，现代人类的祖先均起源于非洲中南部。他们走出非洲丛林和草原时，尚未形成社会，也无后来才有的语言、肤色、文化、制度和行为上的差别，平均潜在智力也应基本一样。他们逐渐散往几乎所有适宜居住的陆地和海岛，以追逐生存所必需的土地。显然，他们其后发展出不同的文化、制度和生活方式的主要原因是他们所面对的不同的地理环境。
3．本文假设
本文的假设为，工业革命之前各民族处于自在状态，影响他们走上不同的社会—经济发展路径的主要因素为他们各自所处的地理禀赋及其变化的不同。本文用以下两项似乎矛盾的事实验证上述假设：第一，宋朝的疆域剧烈减少，城市化水平却空前提高，工商活动与海外联系变得活跃，并以技术进步和制度创新著称于世；第二，元朝以后中国疆域相对人口获得周期性扩大，中国反向农本社会倒退，创造发明日趋沉寂。
4．本文结构
本文的结构如下：第二节对有关中国为何未能自发走上工业革命道路的文献作以简单回顾；第三节以古代中东、古希腊和英国为重点，介绍地理禀赋对工业革命之前的各个民族发展路径的重大影响；第四节介绍赫克谢—俄林理论与内生型城市化和经济增长之间的联系；第五节介绍宋朝及继起各朝的疆域相对人口的变化；第六节以历史事实验证用地理禀赋及其变化的假设来解释中国社会长期自陷于农本社会的原因的有效性；第七节为结束语。
1．宋朝之谜
中国未能自发走上工业革命的道路已是历史事实。究竟原因何在?见仁见智。哪个朝代与工业革命的诸必要条件最为接近?也是众说纷纭。国内的一些学者认为，中国最早在明清时候出现了所谓的“资本主义经济的萌芽”(许涤新和吴承明，1985)或“早期工业化”(李伯重，2000)。国际上有些研究中国社会变迁和经济发展的专家则认为，较之明清，宋朝才是中国历史上“一个特殊的朝代”(黄仁宇，1997，p．456)，甚至是中国漫长的历史上“最伟大的时代”(费正清，1994，p．90)。这些问题代表了极为有趣的学术挑战。对此加以研究，一定能提供许多值得今天借鉴的经验和值得回味的教训。
宋朝以活跃的商品经济和繁华的城市生活、比较自由的市场制度和对外贸易政策，以及影响深远的科技发明而著称于世界。“火药、罗盘、活字印刷术以及胆铜法、火柴等等，大都是10世纪末到11世纪发明创造的。这些发明创造是宋手工业生产发展极为显著的标志。”(漆侠，1999，p．32)。这使人不禁发问：一个面对外族的连年入侵都不能自保的朝代，为何在经济、技术、文化和制度创新上却有如此的成就?什么原因导致宋朝在丧失大片成熟耕地的不利条件下①，获得空前的经济繁荣和技术突破?宋之后中国是否仅有经济总量的增长，还是仍有质的提高?
①北宋先丧失黄河以北的部分平原，南宋又丧失淮河以北的所有平原。这两处自古以来都是支撑中国人口的最重耍的耕地所在，也是中国人口最稠密的地方。
2．泾渭分明的两派
对这一问题的不同回答，其实都是在自觉或不自觉地解答李约瑟之谜的一部分。黄宗智在他的“中国研究的规范认识危机”(1994，pp.2-6)中指出，在中国国内比较典型的看法有循环停滞论和资本主义萌芽论，相对应的在西方则有冲击—反应论和近代早期论。在循环停滞论者看来，中国的传统社会是一种超稳态(金观涛，1984)。原因有种种，限于篇幅，仅列举几个。其一为，单一经济结构的小农经济具有顽强的自给自足性(陈平，2000)。其二为，自古以来中国正常的制度和生产力的演进经常因北方游牧民族的入侵而中断，甚至倒退，出现周而复始的循环(刘昶，1980)。其三为，中国传统社会中农业投资的回报率高于对工商业的回报率，因而工商业无从发展(姚洋，2003)①。其四为，中国的文字和语法结构束缚了中国人对法理社会的思考和探索，使中国长期停滞于礼俗社会(韦森，2004)。
与这些观点对立的是资本主义萌芽论者。在他们看来，中国最早在明朝已出现资本主义萌芽，却先后受阻于满族的入主，以及后来的殖民主义、帝国主义的入侵(许涤新、吴承明，1985)。但是如果将满族入主和后来的殖民主义和帝国主义相提并论，不区分它们所代表的截然不同的生产模式和社会制度，便难以说明同一种生产模式，为何在欧洲各处促进了资本主义萌芽的成长，在当年的中国却将之窒息，这与后来上海等中国近代城市快速崛起的经验也是不相吻合的。
①笔者认为，这种观点特别值得进一步探讨。
冲击—反应论是海外的主流看法。持这种论点的学者认为，中国本身并不能进步到工业社会，但能对外界的刺激作出反应(费正清，1994)。中国不能自发进展到工业革命的原因，在明清两朝人口急剧繁殖，使社会剩余几乎丧失殆尽，处于一种高水平的马尔萨斯人口陷阱之中，因而无法提供工业革命所需的资本来源(perkins，1968；elvin即伊懋可，1973)。没有来自西方的刺激，中国会继续自锁于马尔萨斯的人口陷阱而不能自拔。艾德荣(edwards，2005)的最近研究则认为，明以后的政治制度的变迁使中国的产权体系退化，创造发明动力消退，使中国无法发生本土性的工业革命。
近代早期论者从国外呼应中国国内的资本主义萌芽论，认为中国在明清两代并未自锁于马尔萨斯所说的人口陷阱之中(lavely and wong，1998；lee and wang，1999)，或认为至少长江三角洲一带的人均收入和经济活动水平和西欧发达地区如伦敦一带旗鼓相当(pomeranz，2000)。这种观点认为，若无后来的西方的冲击，中国有自发走上工业革命的可能①。
①这种观点直接挑战在西方一向占主流地位的冲击—反应论。然而在笔者看来，这种观点很难站得住脚。谨举几个例证。首先，明清两朝复种指数提高的本身说明当时人口对土地乃至生态的压力显著加大。这种做法在江南这样得天独厚的地方没有造成严重的生态后果，但在其他地区生态后果的严重性是有目共睹的。第二，本来中国的北方人口的主食为小米和小麦，南方人口的主食为大米。因而可以说，中国南北方的人口自古以来以今天所说的精粮为主。但是到明清时，由国外传人的玉米、土豆、花生和番薯被普遍推广，其中玉米、土豆和番薯竟成为西南、西北、东北、淮北和中原一带农民的主食，甚至在江南地区的贫困家庭，也以这种粗粮充饥。这不能不说是中国农民生活水平的大倒退。这种情况直至20世纪80年代后才有显著的改进。今天，随着小麦和大米的供应上升，农民又纷纷改吃小麦和大米。可见当年农民由精粮改吃粗粮，也是迫于无奈，反映了人口对土地压力的上升和维生水平的下降。另外，明朝时棉花的栽种已经普及，很大程度上解决了中下层人口的穿衣问题。不然到清朝时人口的急剧上升，由明朝时的一亿多变为四亿多，麻和丝绸的价格会变得极为昂贵，更不必说中国是否有足够的土地种植桑、麻。关于明朝晚期中国相对欧洲的总体情况，利玛窦的札记(2001)提供极好的参照。利玛窦是一个受过良好训练，态度严肃而中肯，对欧洲和中国有深入了解的传教士。他于明朝晚期(1582—1610)到中国生活了将近30年。从他的札记可以看出，虽然他对中国的自然资源和物产的丰饶，中国人的勤俭、善良赞不绝口，但对中国的制度、文化、科技、建筑，以及人民的孤陋寡闻，官府及士大夫的排外情绪，都有十分中肯的描述和批评。连中国应该引为自豪的丝绸和造船技术，在他看来也无法和欧洲的同类产品相比。他对中国一般住房之简陋也多有着墨。在他看来，建筑的用料、设计、坚固性、美观等和欧洲不可同日而语。显然，在利玛窦看来，当时的中国从总体上已经落后于欧洲。
当然，也有介于两者之间的观点。例如，李伯重既支持中国在明清两朝的江南地区出现早期工业化的观点，又认为江南的早期工业化属于劳动密集型，演变为英国式重型结构的工业化的可能性不高(2000，第11章)。
3．内卷化论和发明模式论
黄宗智(1994，pp.16-18)则认为以往以亚当·斯密为代表的古典经济学和以马克思为代表的理论都不能圆满解释中国的特殊国情。他一方面认为明清时代中国的确存在商品经济的发展，因而否认循环停滞论；另一方面他又认为当时已经出现人口过剩，农业劳动的每日边际产品递减与城市中工商业的繁荣同时存在。他甚至认为后者的存在进一步加剧了所谓的“内卷化”或“过密化”。由于明清商品经济的发展动力不是来自厂家的唯利是图，而是来自农村剩余人口在土地之外寻找出路的企图，因而中国的早期工业化并不一定会在中国出现西欧意义上的以追求利润为目的的资本主义。在观察了20世纪80年代到90年代早期乡镇企业的经验之后他又得出结论，工业化并不一定非在城市中进行，因而提出要寻找第三种理论和第三种发展道路(黄宗智，p.36)①。
①然而乡镇企业进入20世纪90年代中期以来所面临的种种困境，以及最近广东、浙江出现的劳工荒说明，中国的工业化还是不能人为地割裂为城市工业化和农村工业化。要素和产品的市场还是必须统一，产权也必须明晰化和个人化。另外，无论何种企业，收益至少要能抵消成本，所以对利润的考虑是丝毫不能忽略的。黄宗智关于中国应该走出一条农村工业化的特殊现代化的道路的呼吁，似乎建立于短期的观察，并没有持续有效的实证的根据。90年代中期之后苏南模式的解体，苏南乡镇企业的改制说明要走第三条道路在当代的条件下是不可能的(文贯中、新望，2002)。
林毅夫(1995)则探讨了人口与实用技术的关系。据他研究，在基于经验的发明模式盛行的年代里，中国自古以来便拥有的庞大人口使中国在创造发明上有人口优势。但是15世纪之后，欧洲采用重复试验的模式从事创造发明，使发明创造取决于试验的频率而与人口规模无关。中国的庞大人口不再有发明的优势，因而逐渐落后。不过，林的理论不能解释以下事实。首先，根据maddison(2001，表 b-10)，公元元年至16世纪的漫长时期中，印度的人口规模大于中国，因而难以解释为何正是这段时期中国在实用技术上领先于世界。其次，林的理论虽能解释为什么中国在15世纪时开始落后于欧洲，但没有解释为什么欧洲忽然于15世纪后找到了新的发明模式。最后，林的理论无法回答为何在明、清两朝，特别是清朝中期之后，在人口几倍于宋朝的情况下，科技进步和制度创新即使不和欧洲相比，仅和宋朝之前的年代相比，也显得十分萧条。
综上所述，各种理论、观点或者认为直到西方打开中国大门为止，中国并没有出现自发的现代化迹象；或者认为中国最早在明清两朝的中晚期才开始出现商品经济的发育和早期工业化的痕迹，但为外来势力所中断；或者将中国近代落后归因于中国发明模式的落伍，特殊国情引起的内卷化，语言结构的缺陷，或不利于产权保护的政治制度等。这些假设无疑都有一定的解释力量，但是它们需要回答下面的问题。原始人类走出非洲丛林时，并无发明模式、国情、语言结构、文化，或政治制度等的不同，为何他们会分化出不同的文明形态，取得不同的进步速度呢?显然，造成他们后来的发展路径的差别的，最主要在于他们所处的千差万别的地理环境这一初始条件的不同。发明模式、国情、语言结构、文化，或政治制度等因素不但是后来的产物，而且也是可以因客观的变化而发生变化的。
1．地理禀赋和最早崛起的农业文明之间的关系
上文指出，李约瑟之谜暗含为何公元2世纪之前中国并未领先于西方的问题。其实，五大洲中，农业文明最早崛起于今天的中东一带。这和当地特别的地理位置有关。这一地区正位于人类祖先走出非洲的第一站，又正好有尼罗河、幼发拉底河和底格里斯河等大河所形成的大片平原。因临近地中海，该地有夏季干旱、冬季湿润的典型地中海气候，容易繁殖籽多而大的一年生草本植物，并适于较易驯养的大型食草类动物，却使森林难以蔓延(diamond，1997)。
这种生态环境使在此落脚的人类较他处更快地驯服像马、羊这样的大型食草动物以作负重或肉食之用，由多籽的草本植物培育出今日所知的大麦、小麦等重要农作物。又因无需砍伐森林，在金属利器发明前便能开垦出大片耕地。定居的农耕生活必定导致人口的繁衍。较多的人口必定产生沟通的内在要求。于是较精密的语言和文字应运而生。人口压力也导致政治组织的产生以协调人群关系和防御边敌。人口规模还导致有关农牧业、灌溉工程、天文星象等知识和技术的较快积累和改进(林毅夫，1995)①。随着农业剩余的增多，脱离农牧业的阶层游离出来，分工负责社会管理、知识整理、手工业生产和贸易。由于集聚效应，他们必定形成城市。这样，最早的以城市为核心，拥有文字和社会组织的苏美尔(sumer)文明便在7000年前的两河流域产生，比其他文明早了起码几百年，甚至几千年(grove，1997，pp.28—31)。
①林文虽旨在解释中国，其实可解释中东的农业文明为何最早崛起。
地理位置在文明的传递上也起了决定性作用。苏美尔文明的成果不但为继起的巴比伦文明所吸收，而且对临近的埃及文明、腓尼基文明和波斯文明等也曾有渗透。埃及文明对离它不远、位于东地中海的克里特岛上的米诺斯文明发生影响，后者的精华又被邻近的希腊本土文明吸收和发扬光大。这是文明由南向北的传递路线。古希腊还从由东往西的文明传递中获益。位于地中海东岸的腓尼基文明对地中海的贸易、航海和殖民作出杰出贡献。波斯文明则对小亚细亚半岛，包括爱琴海东岸发生深刻影响。腓尼基和波斯后来均与古希腊有许多互动。这些来自南边和东边的一系列丰富多彩的早期文明在历法、天文、数学、建筑、公共工程、社会制度等方面已经取得辉煌的成就，为古希腊的迅速发育提供及时的营养。难怪希腊本土在天文、数学、航海、贸易、殖民、哲学、艺术和社会组织方面的进步特别神速。由此看，正是中东和地中海的地理位置，孵育出一系列的灿烂而异质的文明。古希腊的独特地理位置使其得以站在这些邻近的早期文明巨人的肩上创造出更为辉煌的文明(参见孙道天，2004，第一章)。古希腊的文明成果又为罗马文明所吸收，使之最后得以建立一个横跨欧、亚、非三洲，延续上千年的空前帝国。相比之下，中国位于资源优裕却与世隔绝的东亚地理环境中，远离其他古文明中心，自然很难借鉴这些优秀文明的成果。这部分解释了为何李约瑟认为公元2世纪之前中国在科技发明上并没有领先于西方。
2．地理禀赋和社会—经济形态
地理禀赋对古文明所取的社会—经济形态也起了主要作用。例如，两河流域、尼罗河流域、中国的华北平原和印度恒河流域必然孕育出庞大的农业人口。由于缺乏天然屏障，这些古文明必然以大一统的专制王朝为长期均衡的社会形态。例如，最早出现的苏美尔文明具有原始军事民主制的特征，但在两河流域的一马平川的地理形势下无法长期维持小而自由的城邦形态，最后难逃为巴比伦王国取代的命运(崔连仲，古代卷，p.89)。
古希腊所在的巴尔干半岛多崇山峻岭，仅在靠海处有些小的冲积平原，这种地理形势为古希腊著名的城邦的出现提供了最佳的条件。各城邦能借助周边的高山自卫，却由于腹地的有限，没有一个城邦可借以崛起而完全抑制其他城市的自由发展。这些城邦除粮食外，还生产橄榄油、葡萄酒等可用于交换的农产品，以及各种手工产品。由于城邦大多无法实现粮食自给，要从海外特别是黑海沿岸输入，因而积极利用各自的出海口和外界发展贸易联系，并用开拓海外殖民地的办法舒解人口压力。这种地形对希腊城邦的发展影响深远(斯塔夫里阿诺斯，1999年中译本，p.202)。
古希腊的这种地理禀赋的优越性在于，十分靠近中东古文明，却又有爱琴海和地中海与之相隔。这样的地理位置，使它既能容易地吸收早期文明的丰富成果，又不易被例如波斯帝国这样的专制王国所吞并，有机会自由地走上由部落军事民主制飞跃进入城邦民主的独特道路。相比之下，由于印度的广大平原能够支撑庞大的君主国，同样由雅利安人入侵印度后建立的自由城邦便无法长期存在，不久都遭并吞(斯塔夫里阿诺斯，1999年中译本，p．211)。
春秋战国时期是中国历史上的异数。当时中原诸国都以各自的都城为中心互相竞争。这种局面在某种程度上类似于古典希腊的城邦间的竞争。诸子百家可以在林立的都城中选择一处作为著书立说，招纳弟子的立足之地，因而出现了百家争鸣的盛况。然而，除秦国之外，这些国家之间并无天然屏障。这说明华北平原的地理环境毕竟能够支撑一个庞大的统一帝国，群雄并立的局面是无法长期维持稳态的。果然，秦以其进可攻，退可守的地理优势，各个击破，灭掉六国，又采取焚书坑儒的极端措施统一民众的思想。百家争鸣的局面戛然而止。
3．超前的古希腊城邦
尽管每个古代文明都拥有自己的城市，但不同类型的古文明中城市的功能和人际关系可以十分不同，因而对技术进步和制度创新有非常不同的影响。以雅典为代表的古希腊城邦国家，在公元前的短短几百年间的所谓古典时期，在人类活动的几乎每一领域都处于领先水平，留下令现代人也叹为观止的灿烂遗产。
古典时期的希腊文明主要特征便是其市民所享受的自由、民主和世俗型的城市生活，以及与外部世界高度互动的经贸关系。大部分居民住在四周的城郊从事农业生产活动，但居于城中从事工商活动和科学研究的居民的比例即使以今天的标准来看也很高。例如伯罗奔尼撒战争爆发前的雅典总人口40万，至少有三分之一的人口居于城中(崔连仲，1997，古代卷，p．214)。另据bairoch(1988，p．6)估计，希腊全境的城市化水平在古典时期高达20％—30％之间。这意味希腊的城市化水平在两千多年便达到了中国在20世纪80年代和90年代才分别达到的水平。
希腊城邦国家所提供的都市环境和海外联系，使居民变得见多识广，目光犀利。希腊城邦的民主制度，又使他们在追求真、善、美的过程中，很少遇到束缚和禁区。古希腊哲人养成对自然、对人生、对社会的各类问题追根刨底的习惯。可贵的是，他们并非胡思乱想，而是遵循已经发展得十分完善的形式逻辑作严格的推理和归纳。在民主体制下，公民崇尚的是以理服人，不接受未经验证的所谓“绝对权威”。每一种理论都要经得起反复诘难和验证。这种证伪过程会迅速暴露谬误，接近真理。这是古希腊的科学思想进步特别迅速，发明创造特别频繁的原因。
例如，生活于公元前6世纪的毕达哥拉斯提出球形大地说，并非凭空猜想，而是基于对几何现象、力学现象和热力现象的反复观察和论证。据此，公元前3世纪的埃拉托色尼用几何方法巧妙地算出地球的周长，提出地球表面大部分是水面的观点，并创立经纬网，绘制出基于大地球形说和经纬网原理的世界地图(张箭，2002，第一章)。又如，科学家和发明家阿基米德发现了浮力定理，计算球体、圆锥体和其他立体的计算公式，并在深刻理解杠杆原理的基础上，发明螺旋提水机械和使罗马海军溃不成军的撼船机械(詹姆斯和索，1999，第5章)。这些发明创造都需经过反复的实验和论证。可以说，古希腊的哲人科学家在人类历史上第一次系统地涉及了物理、数学、天文、几何、逻辑和政治学等基本概念和方法论，形成一个批判性的科学思维的传统。他们实际上已经初步懂得用实验的办法，也即证伪的办法从事发明创造。“这样，希腊人就创造了一整套锐利无比并确切严密的批判方法。……近现代西方科学的思维创造力，始终同他们的哲学发展紧密相关，而它们的原创基因不在别处，就在希腊哲学。”(杨适，2003，前言，p.3)显然，古希腊文明所取的社会形态会促使公民之间发生平等而密切的人际互动，对周边国家的经济动态和政治动态出于商贸利益或安全保障有密切注视的内在动力，并使他们富于进取心，批判性，不懈地追求事物的本原。建立于这种工商、海外贸易和科学思辨之上的古希腊文明，在短短几百年间便建立起一个科学传统，并首次接近一些重要的科学真理。
显然，古希腊的城邦文明和被动、孤立、静止、人口高度分散而缺乏互动的农业文明有天壤之别。在农业文明中，城市多为政治控制和传播官方钦定的意识形态的中心，追求的是大一统、有序、稳定、服从和思想的同质化。因而农业文明所孵育的城市难以成为思想活跃、标新立异、努力探索未知世界的中心。
生气勃勃的希腊城邦制度在文化、科学上的进步后来为罗马文明所继承。西罗马帝国遭蛮族入侵灭亡后，古希腊的文明成果为东罗马帝国的拜占庭所保存。奥斯曼帝国于15世纪中叶攻克拜占庭前夕，大批难民携带古希腊的抄本和知识经意大利逃往西欧(詹姆斯和索，1999，前言，p.10)。后来以威尼斯为代表的一些自由工商贸易城市在15世纪末以重新发现古典希腊、罗马为号召的文艺复兴运动中扮演了极为重要的作用，创造了工业革命最后得以在英国出现的包括科学革命在内的许多早期条件。究其原因，威尼斯等城市在制度和功能方面和古希腊的城邦十分相像，多是高度自治、工商发达、外贸兴旺、市民和外界的联系频繁的港口城市(黄仁宇，1997，第2章)，因而有内在的动力钻研古希腊的哲人留下的智慧，发扬光大其科学传统。
