本书的研究基础一直以来（并将继续）是共同努力的结果。它诞生于历史认识论—也被理解为知识的历史理论—的概念框架，以戴培德（Peter Damerow）与沃尔夫冈·勒菲弗（Wolfgang Lefèvre）关于科学与人类劳动和社会组织的关系的早期工作为基础◆◆★★★，并在此后由戴培德、彼得·麦克劳克林（Peter McLaughlin）与吉迪恩·弗罗伊登塔尔（Gideon Freudenthal）做出发展。沃尔夫冈·勒菲弗、克劳斯·海因里希（Klaus Heinrich）和耶胡达·埃尔卡纳（Yehuda Elkana）不仅教会我在最广阔的人类历史背景下思考科学，也让我学会批判性地重新思考科学承诺的启蒙理想及其对人类自我意识做出贡献的潜力◆★。

　　鉴于人类对地球环境◆■、气候变化◆■★、生物多样性丧失和污染的巨大影响，调整科学方向以应对这些紧迫挑战是非常重要的。我们正生活在一个新的地球时代，即“人类世”★◆★， 在这个时代中，人类已经成为一种地质力量，正在塑造我们星球的未来。

　　在更广泛的集体研究范围内◆■，我们还进行了另外两项主要的纵向研究★■◆◆★：一项关于空间的历史认识论◆◆，另一项关于建筑的认知历史，即建筑成就背后的知识史。在TOPOI卓越集群（TOPOI Excellence Cluster）框架内■■■■，一个由马深孟领导的研究小组研究了在空间知识从早期认知到现代科学的历史发展中，体验与反思之间的相互作用。第二项系统性纵向研究致力于从新石器时代到文艺复兴时期对于建筑的认知历史。该研究基于与另一家马普研究所的合作，即由威廉·奥斯图斯（Wilhelm Osthues）和赫尔曼·施利姆（Hermann Schlimme）领导的罗马赫齐亚纳图书馆（Bibliotheca Hertziana）。

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　　达尔文的进化论★◆、马克思的政治经济学和弗洛伊德的精神分析学都在追求解放的目标，即创造更具包容性的关于人类现实的观点★★。达尔文的理论可以被视为对压制生物进化中人类根源的批判。通过其政治经济学批判，马克思抗议的则是资产阶级宣称代表整个人类物种的主张■◆■，这一主张否认了对工作的依赖，而工作是人类社会再生产的基础◆★■。弗洛伊德转而抗议了对人类需求和欲望的压制，这些需求和欲望被迫屈从于文明。

　　在历史调查的基础上，我们尝试建立一种理论语言，以帮助我们描述所有这些发展和传播过程，无论其类型还是媒介。为此，我们既借鉴了一些历史学科（如考古学、政治和经济史◆★★◆、科学技术史、艺术和宗教史等），也借鉴了哲学认识论、认知科学、社会和行为科学等学科的见解，尤其是社会学、经济学、心理学和社会人类学■★★★。

　　我首先与戴培德、吉迪恩·弗罗伊登塔尔■★、彼得·麦克劳克林一起分析了经典力学的出现，以便对自然科学中的概念转变建立理解。这项工作对我们的进一步研究起到了指导作用★◆★。该成果于 1991 年在我们合著的著作《探索前经典力学的限度》（Exploring the Limits of Preclassical Mechanics）中首次发表。我们创造了“前经典力学”（preclassical mechanics）一词★★，以描述近代早期（大约1500年至1800年）较长的中间阶段。在这一时期，数百年来塑造了人们对自然世界思考的亚里士多德自然哲学转变为了经典力学，不是通过■◆◆■★■“科学革命■■■★◆”，而是通过在全新社会环境中整合实践知识的概念重组过程。

　　我们对知识全球化的研究得到了跨文化比较和对知识传播的详细研究的补充，尤其是在西方、中国和科学之间的知识传播。与非欧洲科学的比较研究中，中国科学的部分主要依靠与马深孟★★、张柏春■■★★◆◆、田淼和鲍则岳（William Boltz）的联合研究，并得到马克斯·普朗克学会和中国科学院合作框架的支持。就世界而言★◆◆■★◆，在与·阿巴图伊（Mohammed Abattouy）和保罗·魏尼希（Paul Weinig）的早期合作之后，我主要依靠与索尼娅·布伦特斯（Sonja Brentjes）进行的合作★◆◆。这些研究是在★★■“共存”（Convivencia）项目的大背景下进行的，该项目由佛罗伦萨艺术史研究所、马普科学史研究所、马普法律史研究所和马普社会人类学研究所共同倡议。

　　那么科学史的未来究竟在哪里呢？我认为，无论如何，科学史都会超出其自身的特定关注范围◆★■◆■。科学史学家已经开发出全面的方法集，这使他们能够分析科学史发展的许多不同方面◆★★◆◆。但是，科学史也变得似乎过于学究气■■◆，更多地关注其内部事务以及与其紧密关联的人文领域，而对科学世界以及科学对人类困境的影响缺乏关注★■。

　　由于科学知识史只能在其他更基本知识形式的背景下进行理解，因此◆◆■，我们也一直致力于并鼓励研究不同文化中的直觉知识和实践知识■★。例如◆◆，卡特娅·伯德克（Katja Bödeker）在德国和巴布亚新几内亚从事了比较性的田野研究，分析了力★★★◆、运动◆■、重量和密度等直觉概念的发展■★◆◆◆。另一个记录详尽的研究是关于原住民及其力学和其他知识的，由伍尔夫·谢芬霍夫（Wulf Schiefenhövel）及其同事在埃博人（Eipo）中完成★◆。埃博人是一个居住在新几内亚偏远山区的民族。我们还根据考古发现对实践知识进行研究：由约亨·比特纳领导的跨学科研究小组，在 TOPOI 卓越集群的领导下★★■◆，曾经并且直到最近，也仍在系统地重建古代世界的称重技术★◆◆★。在意大利和中国开展的田野调查中，戴培德和马深孟一起对这类技术中的实践知识进行了研究，并在制造手工天平的描述中进行了总结■★◆◆★。

　　结合普遍性研究与详细内容对于读者来说也成为一大挑战，他们需要在鸟瞰图和放大镜之间不停地切换。我们希望，这样做的回报将是更好地理解知识在人类世时代的历史作用，这一理解建立在众多详细研究的基础之上，而各项研究在这里第一次被综合起来◆■■★◆。这也是一份邀请◆★◆★，邀请我们加深对人类世的见解，进而应对来自我们所面临的困境的挑战。

　　只有我们中的某些人，敢于冒着自己被看作愚蠢之人的风险，去大胆地尝试总结那些事实和理论（即便其中不乏第二手或者不完备的知识），我们才有可能摆脱这种困境★★，从而避免永远失去真正的目标■■★★◆◆。

　　传统上，科学技术史重视创新◆■■★★★，而轻视知识的传播■★◆★、转化和转移。但是，通常却是那些最不引人注目的知识成就了最著名的发现和发明。这些知识中的一部分通常在基本变化的各个阶段中持续很长时间，表现出惊人的稳定性和持久性■◆◆。同样，自人类文化诞生以来◆★■★，知识在文化之间的转移和转化塑造了技术和科学成就◆■★■■，在仅仅关注明显的汇合点时◆★■，这种情况很容易遭到忽视。

　　尽管科学和技术知识支配着我们的日常生活，并且人类在人类世的生存取决于对科学的解决方案的审慎应用，当前的主流科学史很少对这些讨论做出贡献。我们该如何改变呢？何种方法可以公正地对待作为人类实践的科学概念，将其心智维度、物质维度和社会维度都考虑到呢？人要怎样才能认识到，知识受地方以及更大的政治和经济结构束缚，但又不是被它们决定呢？何种历史和政治认识论可以帮助恢复对科学知识的追求的道德责任呢？

　　在当今的讨论中，科学通常被视为或者是社会建构的（例如通过★◆“认知德性”）■★■，或者由“认知事物■★■★★”所塑造■★◆◆★■。第一种立场将科学的主观主义观点极端化，冒着将其对象和内容边缘化的风险，倾向于在有限的共同体和文化背景下叙述一些共享信念和实践。在这种情况下，◆★“社会建构”很少指大型经济和政治力量（如资本主义把科学调整为社会实践），而是指它们在地方的文化资源。第二种立场则将尚未明确定义的研究对象的作用激进化◆◆★★■，冒着将其研究主体、他们的意图和认知边缘化的风险。它也没有真正提供一种明确的框架★◆★■■，这种框架可以被用来处理科学更广泛的社会背景。第三种选择是对人类作用与“事物”作用之间的区别轻描淡写■★★，这将导致行为的去政治化甚至是去人性化，或者导致对自然界的人格化★◆■，就像地球被神秘化为“盖娅”（Gaia）◆◆◆★■，被当作一个地质历史动因（agent）◆◆。

　　将专门研究整合为更大图景的努力已经很少见。即使进行了这些工作■◆★★★◆，它们也往往没有被这种综合思路的实证研究所证实。它们或者掩盖了细节■◆，或者很少为进一步研究提供切入点。

　　我们在关于知识全球化及其后果的研究项目中，研究了跨文化的知识转移和传播过程。在与来自不同学科的学者网络共同研究知识全球化过程的同时，我们开发出一种分类法■★，用于系统分析知识转移和转化的历史过程■◆■◆■★。

　　本书并未特别关注个人发现和成就◆★★，而是关注更广泛的社会过程★◆■◆★★。正是这些社会过程使力学知识得以传播■■、积累和创新，造成力学知识的丢失◆■■，也造成力学知识的认知和社会结构在过去数千年中经历急剧的变化。其中许多研究结果已在专门研究中发表◆■★★◆■，在这些专门研究中◆◆■★■■，我们将新方法应用于历史资料。在此◆■★■■★，我以这些研究结果为背景勾勒出一个总体框架，该框架可能会有益于知识史的未来研究。

　　在这本书中，我无法为所有这些问题提供确凿的答案，但我会尝试超出当前讨论的顽固立场来寻求解答。我深信我们需要再次拥抱实验：我们不应该满足于解构传统叙事★◆◆；我们应该超越孤立的个案研究■■；我们需要与科学家建立起新的联盟★◆■；我们应该寻求新的方法论，容纳更多的比较性和系统性观点★■◆◆★。我们不能简单地将所有这些仅仅当作安全的象牙塔内的反思练习。我们必须进入科学的器械室，参加日常斗争，为使人类世变成人类的宜居环境而奋斗◆★★★■。

　　在知识理论中，政治往往是隐含的★■◆，却从未彻底缺席。在过去，◆■◆★■“外史”将科学的政治维度表达得很明确，强调经济、社会和政治结构对科学的决定性作用■◆★★。科学思想史的所谓★■“内史”则强调英雄科学家的智力成就，以致政治维度仍然相当隐蔽。

　　然而★★◆◆■★，本书所依赖的研究并不仅限于力学。沃尔夫冈·勒菲弗对达尔文进化论历史的研究■◆■■★，以及厄休拉·克莱因（Ursula Klein）对化学史的研究——尤其是实践知识领域中现代化学的起源，以及化学式作为★◆◆■“书面工具■◆◆★”（paper tools）用于科学知识的转化——都提供了重要素材。克莱因对科学与工业革命之间关系的洞察［尤其是★◆“技术科学★◆★”（technoscience）和混合型专家的作用］，以及沃尔夫冈·勒菲弗和马泰奥·瓦莱里亚尼的贡献★■◆◆，极大地帮助我们理解了科学和技术知识的社会前提和可能影响。

　　当前的工作在很大程度上要归功于戴培德◆◆，尤其是他的思想、他在我们研究团队中的主导作用以及我们30多年来的友谊与合作。本书也建基于他1996年的著作《抽象与表征》（Abstraction and Representation）中整合的基本理论洞见（来自哲学、教育研究★◆◆◆★■、心理学和认知科学）■◆。我也使用了一些我们合作的力学史著作中的材料，该书因他于2011年过早辞世而未能完成。

　　出于同样的原因，难道知识史不应该抗议自身屈从于一种单方面的科学观念，即限定知识只能服务于形式化的标准、学术竞争以及利益和权力吗？这种观念将科学与其他形式的反思隔离，从而将反思过程本身转化为压制工具■◆★，但正是通过这一过程，知识才能成为科学知识。

　　我们在马普科学史研究所的研究主要围绕两大轴线：知识的长期传播与转化，以及知识转移并全球化的过程◆★◆★◆。我认为，这两个方面对于理解我们如何进入人类世时代都至关重要★■★。这两方面也揭示了长期以来被人们低估的知识演化的模式，尽管它们与应对人类世时代的挑战完全相关。因此，这两方面都会在本书的结构中得到反映★◆★◆。

　　我们最初集中于主要人物，比如伽利略和笛卡尔◆★■■■◆，以及一些关键主题，例如自由落体定律和抛体运动■◆◆★★。后来■◆◆，约亨·比特纳（Jochen Büttner）★■、马深孟（Matthias Schemmel）和马泰奥·瓦莱里亚尼（Matteo Valleriani）大大扩展了这一研究★◆★★◆，不仅通过进一步的个案研究■◆◆■★■，而且通过基本的认识论贡献，例如挑战性对象（challenging objects）、共享知识（shared knowledge）以及实践知识的结构（the structure of practical knowledge）等概念◆■■■。这些概念成为本书的基石。近代早期科学的广阔背景也成为与其他同事进行合作的主题，尤其是里夫卡·费尔德海（Rivka Feldhay）和彼得罗·奥莫代奥（Pietro Omodeo）◆◆■■★。我们的这些合作得到了德国—以色列科学研究与发展基金会（GIF）以及洪堡大学和柏林自由大学的合作研究中心644和980项目的支持。合作研究的成果发表在一系列专门研究力学的历史认识论的著作中。

　　在近代早期科学之后，现代物理学的出现成为我们研究知识史上的转变过程的中心主题。我们以阿尔伯特·爱因斯坦在相对论上的工作为重点★■■★。之后■★，我们又以同样的重视程度致力于量子物理学的历史，这是现代物理学的另一支柱。在现代物理学的兴起中◆★★，若要对这一部分形成更深入的了解，就必须超越爱因斯坦的个人成就；我们必须考虑从经典物理学到现代物理学的变革所涉及的更广泛的知识系统，包括科学的学科化组织★■■◆◆、科学与当代技术知识的关系、科学发生于其中的工业和社会环境★★、其他科学家的工作，以及这一变革本身只能被理解为某个长期发展——这一发展并未因几篇开创性理论论文的发表而完成——的一部分★◆◆★◆。

　　我们致力研究的一条叙事线索是最广泛意义上的力学史■★■。我的意思不是作为一门特定学科的力学史，而是力学知识的历史：从重力和压力占主导地位的世界中基本且直觉性的知识■★■◆◆，到在使用仪器和工具的经验中获得的实践知识，再到书面文本中记录的理论形式的知识。力学知识的历史从前人类的起源——通过实践经验、自然哲学和经典力学的悠久传统——延伸至科学的最新成就◆◆，包括相对论和量子物理学◆★★★★◆。力学知识的另一个显著且相关的特征在于◆◆，它不是西方传统的专有自夸■★■◆◆，而是也在其他文化中随着时间的推移蓬勃发展。

　　基于所有这些原因■◆★◆◆★，我们在大约25年前决定将力学知识作为我们部门在马普科学史研究所的研究计划的重点★■★◆★■。我们更宏大的目标，是探讨知识和人类思维的历史理论的可能性★★◆◆◆。事实证明，选择力学知识是个幸运的决定，这也是因为它鼓励我们与佛罗伦萨伽利略博物馆、其富有魅力的馆长保罗·加卢齐（Paolo Galluzzi）以及他的团队进行长期合作。

　　一个人如何才能够应付这一雄心勃勃且全面的研究计划，并且展示其结果呢？早在1994年，我们就决定尝试一种方法◆■◆★■◆，类似于生物学家通过关注单一模式生物［例如果蝇（Drosophila melanogaster）］来理解一般生物学模式的尝试，或者类似于电影制片人将一部包含众多紧密交织的叙事线索的复杂小说，简化成电影剧本的改编策略：减少角色和叙事层次的数量，并集中于一些精心挑选的关键人物和主题。当然◆■★★■★，在我们的背景下，这不是选择戏剧人物的问题★◆■，而是专注于特定线索和领域的问题★◆★■，这些线索和领域会看起来特别适合用于研究知识的长期发展和全球性转化。

　　我们的具体研究致力于从古代到现代科学中的特定时间段■★★；也致力于不同程度的力学知识，从简单机械的使用到高度抽象理论的形成。按照计划，这项研究不仅要涵盖欧洲传统，也要涵盖中国和世界的发展。

　　我们的整合集中于知识历史演化的更普遍方面。重点在于思想和概念◆★◆◆◆■，而非技术性细节，但是我会从上述研究中提取一些具体且关键的个案研究◆★■◆，只要这些研究在某处尝试做出一般性说明。将专门研究整合到较大的理论框架中，而该理论框架只能得到部分支持，这显然存在风险◆◆。这样建成的大厦势必将保持着不完整，在某种程度上★◆■◆◆，它将永远只是脚手架★◆◆★◆■。本书末尾的术语汇编中列出了我们框架之中的关键概念■★■◆★，并做出了解释◆◆★。

　　本书的时间跨度从人类思想起源开始◆★■◆，直到人类世（Anthropocene）的现代挑战。在此，人类世被定义为人类活动对地球系统造成深刻而持久影响的新地质时代。因此，人类世既是知识史的终极背景，也是从全球角度研究文化演化的自然尽头★★★◆。在这一视野下，我试图将多种历史和地理视野结合在一起。本书既探讨了知识演化的长线方面，又剖析了将我们带入人类世的知识发展的急剧变化。

　　什么样的知识是应对这种新情况所必需的？我们必须如何组织科学及其制度◆■◆★，以产生必要的知识◆◆？我们需要哪种国际合作■■，以便足够迅速地采取行动★◆★◆■◆，从而防止人类对地球环境的改变造成最具破坏性的后果★■■◆？《人类知识演化史》邀请读者在深刻的历史经验背景下思考这些问题，这些历史经验同时呈现出知识产生和科学发展中的潜力和陷阱两个方面。

　　本书的写作基础为1994年以来在德国马克斯·普朗克科学史研究所（Max Planck Institute for the History of Science，后文简称马普科学史研究所）从事的研究。我与同事们的研究从一开始就致力于将科学史作为更大的人类知识史的一部分。即便在关注现代科学的转折点时，我们也一直强调实践知识和历史连续性的作用。我们的调查包括跨文化比较，尤其是在西方科学、中国科学和科学之间进行比较，也包括一项关于历史上的知识全球化的研究计划◆★■◆。