TechnologicalRevolutionsandtheModernizationofNationsSeriesofStudiesinScientificRevolutions,科技革命與國家現代化研究叢書科技革命與國家現代化研究叢書SeriesofStudiesinScientificRevolutions,TechnologicalRevolutionsandtheModernizationofNations張柏春主編andtheModernizationofItalyScientificRevolutions,TechnologicalRevolutions科技革命與意大利現代化科技革命與意大利現代化ScientificRevolutions,TechnologicalRevolutionsandtheModernizationofItaly田淼方一兵陳悅李昂馬可?切卡萊利著山東教育出版社定價：95.00元山東教育出版社科技革命與國家現代化研究叢書SeriesofStudiesinScientificRevolutions,TechnologicalRevolutionsandtheModernizationofNations張柏春主編科技革命與意大利現代化ScientificRevolutions,TechnologicalRevolutionsandtheModernizationofItaly田淼方一兵陳悅李昂馬可?切卡萊利著山東教育出版社圖書在版編目（CIP）數據科技革命與意大利現代化=ScientificRevolutions,TechnologicalRevolutionsandtheModernizationofItaly\/田淼等著.—濟南：山東教育出版社，2020.6（科技革命與國家現代化研究叢書\/張柏春主編）ISBN978-7-5701-0912-8Ⅰ.①科…Ⅱ.①田…Ⅲ.①技術革新—關係—現代化建設—研究—意大利Ⅳ.①F154.643②D754.6中國版本圖書館CIP數據核字（2019）第293973號?
策劃陸炎責任編輯任軍芳韓建華責任校對趙一瑋裝幀設計曉沫KEJIGEMINGYUGUOJIAXIANDAIHUAYANJIUCONGSHUKEJIGEMINGYUYIDALIXIANDAIHUA科技革命與國家現代化研究叢書張柏春\/主編田淼方一兵陳悅科技革命與意大利現代化\/著李昂馬可·切卡萊利主管單位：山東出版傳媒股份有限公司出版發行：山東教育出版社?????地址：濟南市緯一路?321?號?郵編：250001?????電話：（0531）82092660?????網址：www.sjs.com.cn印??刷：山東臨沂新華印刷物流集團有限責任公司版??次：2020?年?6?月第?1?版印??次：2020?年?6?月第?1?次印刷開??本：710?毫米×1000?毫米?1\/16印??張：18.5字??數：240?千定??價：95.00?元（如印裝質量有問題，請與印刷廠聯係調換）印廠電話：0539-2925659總?序現代化和科技革命是當代中國社會的熱議話題，也是出版物中的高頻術語。現代化是19世紀60年代以來中國的宏大實踐，在20世紀30年代成為學者們廣泛關注的議題。中華人民共和國在建國伊始就著力推進產業和國防的現代化，並且在五六十年代將現代化逐步具體化為農業、工業、國防和科學技術等方麵的現代化。1964年，中央政府宣布以建成“一個具有現代農業、現代工業、現代國防和現代科學技術的社會主義強國”為發展目標。1978年，中央強調科學技術是生產力，是“四個現代化”的關鍵。此後，“科學革命”“技術革命”“科技革命”等概念深得學者們的認同。三四十年來，政府和科技界希望國家能抓住“新科技革命”的機遇，且借此實現現代化。那麼，科技革命與現代化究竟存在怎樣的關係？這正是本套《科技革命與國家現代化研究叢書》試圖探討的核心問題。
現代化、科學革命和技術革命等都是非常複雜的概念。本套叢書中，我們將“現代化”理解為農業社會向工業社會的轉變，工業化是這一轉變進程中的一條主線。現代化始於西歐，逐步擴展到歐洲其他1
科技革命與意大利現代化地區、北美以及亞、非、拉等地，其間伴隨著工業強國的殖民擴張和“被現代化”國家的社會轉變，包括轉變中出現的弊端。我們所討論的“科技革命”是科學革命和技術革命的簡稱，是指相對於知識進化而言的重大知識變革。第一次科學革命是指16和17世紀發生在歐洲的科學變革，其主線是由哥白尼拉開序幕，從伽利略到牛頓的物理學、天文學和數學等學科的理論突破及具有現代特點的科學建製化。第一次工業革命與第一次技術革命相伴發生，其主要標誌是蒸汽機的發明和應用。曆次的科學革命、技術革命和工業革命的成果在全球化的進程中傳向世界各地，被人們普遍共享和發展，並影響到當地的知識和社會的轉變。現代化、科學革命和工業革命（技術革命）早已成為一些史學家敘事的方法和框架，相關著述浩如煙海。有趣的是，此前學界對科學革命和技術革命的研究主要集中於歐洲，如意大利、英國、法國和德國，而對現代化的研究則主要關注該進程中的後起國家，如日本、中國、印度等。有關歐洲現代化的研究主要集中於早期現代國家製度產生的過程及文化上的現代性等方麵。其原因顯而易見，科學革命和技術革命主要發生在西方國家，而當以工業化為主線的現代化概念盛行時，西方發達國家已完成了由農業社會向工業社會的轉變。
然而，無論在西方還是在東方，每個國家都有其現代國家製度的確立及工業化的實現的具體過程，也同樣都有現代科學和技術的形成和製度化的不同曆程。
中國科技事業發展和現代化建設要求人們理解世界科學技術的發展曆程，以求得曆史借鑒和啟發。李約瑟（JosephNeedham）等國2
??總?序際學者能夠研究中國的科學技術傳統，我們也應該以自己的眼光審視世界科學技術的發展，提出新的學術問題和見解。1978年以來，中國科學院自然科學史研究所將世界科學技術史列為一個新開拓的研究方向，其重點是西方近現代科學技術史，編著了《20世紀科學技術簡史》和《貝爾實驗室》等學科史和機構史的著作。為了進一步探討世界科技史，我們與中國科學院規劃戰略局在2010年春季開始組織研究“科學革命、技術革命與國家現代化的關係”，選擇意大利、英國、法國、德國、俄羅斯（蘇聯）、美國和中國等國家為案例，著力闡釋我國社會普遍關注的科技革命、現代化等重大問題，其中涉及發展的路徑和模式。這個項目將對科學革命、技術革命的研究擴展到俄羅斯和中國等科學革命或工業革命的非原發國家，探討“地域性的”科學革命或技術革命以及外力衝擊下啟動的現代化。一方麵，從科學和技術的發展去理解社會的轉變；另一方麵，從社會的發展去理解科學和技術的變革。對這類複雜問題的探討必定既有共識，又見仁見智。
經過認真籌劃和評議，這項工作被中國科學院批準為“十二五”規劃項目，同時被國家新聞出版總署列為“十二五”出版規劃項目，並得到山東教育出版社的大力支持。為了實施這項計劃，我們邀請自然科學史研究所、北京大學、清華大學、美國波莫納加州理工大學（CaliforniaStatePolytechnicUniversity，Pomona）、意大利卡西諾大學（UniversitàdiCassino）等科研機構和大學的近30位專家學者，開展個案研究和綜合研討。為了完善研究計劃，項目組在2012年訪問德國馬普學會科學史研究所（MaxPlanckInstitutefortheHistoryof3
科技革命與意大利現代化Science），與雷恩（JürgenRenn）所長等近20名西方科技史專家學者討論這項研究的框架、主要內容、典型案例、方法論、前人工作和資料基礎等重要問題。此外，項目組還聽取了美國、法國、俄羅斯、意大利、英國等國專家的建議。國際同行的中肯意見對項目的設計和實施很有幫助。
科學革命、技術革命與現代化的關係是一個富有挑戰性的、視野寬闊的大題目，對這個專題的研究在國際上非常鮮見。我們期望通過探討這樣的題目，能夠為學術研究貢獻點滴新知識，對讀者思考有關問題提供線索。當然，在國內的世界科技史研究積累薄弱的情況下，研究這麼大的新題目算是一次冒險的嚐試。無論我們怎樣努力，《科技革命與國家現代化研究叢書》都會掛一漏萬，不過是萬裏長征的第一步。受研究基礎的限製，目前完成的書稿中難免有疏漏，甚至錯誤，敬請學界同道和讀者朋友們不吝賜教。
中國科學院自然科學史研究所???????
張柏春2017年5月6日於科學院基礎園區4
目?錄引言?\\1第一章?文藝複興時期的意大利及其科學與技術?\\1第一節意大利曆史簡述\\2第二節歐洲現代國家雛形的出現與意大利的政體\\6第三節文藝複興時期意大利的文化與教育\\15一、人文主義的興起與“新文化時代”的來臨\\15二、文藝複興時期的經院哲學和亞裏士多德主義\\24三、意大利文藝複興時期的教育\\27第四節文藝複興時期意大利的科學與技術及其發展與境\\34一、文藝複興時期技術與數學的發展\\37二、文藝複興時科學研究方法的轉變及其社會與境\\41三、藝術家-工程師與工程師-科學家的出現\\43結語\\46第二章?科學革命的發生\\49第一節科學革命發生的與境\\501
科技革命與意大利現代化一、經濟、社會與科學革命\\50二、宗教與科學：天主教修會與科學技術\\56第二節維薩裏與解剖學革命\\67一、維薩裏之前的解剖學\\67二、人物簡要生平\\73三、解剖學的革命\\75四、討論\\84五、小結\\102第三節伽利略的天文學與力學革命\\103一、伽利略之前的天文學與力學\\103二、伽利略的生平與學術\\111三、討論\\127第四節科學革命的主要領域\\150一、宇宙論與科學革命\\151二、前經典力學與科學革命\\161結語\\174第三章?科學技術與意大利現代化\\178第一節18世紀中葉至意大利統一前的科學技術與工業化萌芽\\179一、統一之前意大利半島的科學及其建製化\\179二、歐洲工業革命與統一之前意大利工業化萌芽\\189第二節國家統一下的科學係統的形成與發展\\194一、國家統一進程\\194二、統一後意大利科學體係的重構\\195第三節由“邊緣”向“中心”回歸：意大利工業革命的興起\\1972
??目?錄一、意大利工業革命的曆史過程及其定量化描述\\199二、意大利工業革命興起的幾個推動要素\\205三、意大利工業革命與技術發展：以機械製造業為例\\216第四節戰後意大利的科學技術與經濟發展\\230一、意大利戰後重建與科技體係概況\\230二、國家研究委員會的成立、變遷與作用\\232三、核物理研究在意大利的優先發展\\242四、戰後工業化發展及其與科學技術的關係\\249結語\\259科學革命的先行者與技術革命的追隨者——意大利\\262參考文獻\\268後?記\\2823
引?言科學革命、技術革命或工業革命，以及現代化都是科學技術史和政治史、社會史上的關鍵概念。圍繞每個主題詞的著作均是汗牛充棟。一般來說，由於現代科學、技術及現代國家體製的全球化特點，研究者多是在世界史視角下討論相關問題。以科學革命為例，如將科學革命視為現代科學產生的關鍵發展階段，則科學革命隻發生過一次。雖然很多研究者指出這場革命主要發生在歐洲，但是即使在與境（contextual）研究方法盛行的當今科學史研究中，史家對科學革命史的研究也多僅將其置於歐洲整體的文化、社會與經濟與境之中，其呈現的結果仍主要是科學知識、方法、思想、體製在歐洲的進化曆程。
不僅像中國、印度這些在科學革命中無直接貢獻的國家不被提及，意大利、法國、德國、英國等歐洲國家也多僅是在涉及與其相關的科學成果、科技體製的出現地或創造者的出生地等時被提及。即便15—18世紀歐洲確實因其學術語言、資料、教育的共享性和學者的流動性形成了學術共同體，但當時也適逢歐洲近代民族國家體製出現時期，具有社會、政治與文化的地域性特征，而這些特征也引發了歐洲地域間在科學革命進程中的不同表現。以本書關注的意大利為例，任何一部通論科學革命或16、17世紀的科學、技術發展的著作都不可能不提到意大利，以及意大利的科學家、學者、學院、大學和研究成果。確乎1
科技革命與意大利現代化如此，在現代科學起源時期，作為文藝複興和科學革命的發源地，意大利具有重要的意義。然而，在科學革命高潮時期，意大利的科學家似乎失去了蹤影，代之而起的法、英、德等國作為科學革命的主戰場，成為研究的關注點。這一關注點的轉移本身便意味著科學革命雖然具有全球化的意義，但其具體進程也有地域性的特征。
本書旨在討論在意大利的範圍內，科學革命、技術革命與國家現代化進程及其相互關係。這是一個非常複雜和有難度的選題。意大利在文藝複興和科學革命初期是歐洲文化和科學最為活躍的地區，但在科學革命進入高潮及完成階段，意大利的科學發展則相對滯後。那麼，在17世紀以後的意大利究竟發生了什麼？而在國家現代化問題上，直到19世紀60年代，意大利才成為一個真正意義上的統一國家。
在科學革命發生時，意大利半島上存在著為數眾多的大、小城邦。如果我們試圖去探討意大利的科學革命和技術革命及其與國家的現代化進程的關係，那麼，在一個沒有統一的國家體製的地區探討這一問題是否有意義？另一問題是，如果在科學革命發生的時期，意大利尚不是一個統一的國家，那麼，是否意味著科學革命與國家現代化之間根本不存在聯係？17世紀之後意大利失去其在科學革命中的領先地位是否與國家製度間存在某種聯係？換一個角度，國家體製與科學革命的發生和發展是否存在關聯？更進一步，雖然科學革命發源於意大利，然而意大利卻是在歐洲大國中接受技術革命成果及形成自身的工業體係相對較晚的國家，成為工業革命的追隨者。那麼，科學革命、技術革命與工業革命之間究竟存在什麼樣的關係？就意大利而言，本套叢書所探討的三個主題詞——國家現代化、科學革命與技術革命，它們之間是否存在內在關聯？其關聯度又如何？作者在此提出這些問題並不是為了困擾讀者，因為它們也正是本書寫作者們一直在努力探索並2
??引?言試圖解答的問題。
本書第一章為文藝複興時期的意大利及其科學與技術。此章分四節探討意大利曆史概況，文藝複興時期意大利的政治體製、文化與教育及科學與技術。隨著對中世紀後期和文藝複興時期科學史研究的深入，科學史家發現，一些早期被認為是科學革命過程中獨有的研究內容和方法自中世紀後期已開始出現，而在文藝複興時期，意大利科學家已經開始對亞裏士多德體係中的一些理論提出質疑，有些學者甚至由此質疑科學革命是否存在。意大利在文藝複興時期的引領和中心地位無人質疑，正是從中世紀後期開始，意大利的城邦體製逐步發展起來，文藝複興時期的人文主義和柏拉圖主義的相繼興起也使得意大利在文化、教育、社會、技術、科學等方麵異常活躍。本章便是圍繞這些內容探討政治體製、文化、教育、社會環境的變遷及其與技術和科學發展的關係，並由此對科學革命發生的背景做深入分析。
本書第二章為科學革命的發生。此章分四節，第一節探討科學革命發生的與境，第二節和第三節以維薩裏和伽利略兩個案例分析在解剖學和天文學、力學等具有引領意義的學科中科學革命發生的過程、內容和條件等問題，第四節對科學革命發生的領域做一般性概述。
本書第三章為科學技術與意大利現代化。此章分四節討論了意大利半島從18世紀科學建製化到19世紀實現國家統一之後的科學、技術與工業革命和現代化的關係。第一節為18世紀中葉至意大利統一前的科學技術與工業化萌芽，這一時期意大利民族意識高漲，發生了科學的首次統一建製化以及工業革命萌芽。第二節概述了國家統一下的意大利科學係統的形成與發展。第三節闡述19世紀後半葉到20世紀20年代，意大利工業革命興起的曆史過程，並以機械製造業中三類典型企業為案例，論述意大利工業革命時期三種不同的工業化及其技術發展3
科技革命與意大利現代化模式。第四節為戰後意大利科學技術與經濟發展，分別從戰後意大利科技體係結構、國家研究委員會的發展與作用、核物理研究的優先地位、戰後工業化發展及其與科學技術的關係這四個方麵來尋求戰後意大利科學技術發展的特點及其與戰後經濟發展的關係。
由於前人研究中對意大利的科學、技術和國家體製等方麵的研究的不均衡性，本書各章的研究方法亦不完全一致。針對本書前兩章的內容，前人研究非常豐富，我們將選取與本書主旨最為相關的研究內容進行綜合性探討。對於18世紀以後的意大利的科學技術發展和現代化曆程，前人研究較為薄弱，我們則利用曆史數據和文獻的整理來進行曆史的還原，並希望通過典型案例的研究達到從微觀層麵更深入討論這一主題的目的。
本書各部分作者如下：第一章：田淼。第二章第一節：田淼。第二章第二節：李昂。
第二章第三節：陳悅。第二章第四節：田淼。第二章結語：田淼。第三章第一節：方一兵。第三章第二節：方一兵。第三章第三節：方一兵、馬可·切卡萊利。第三章第四節：方一兵。第三章結語：方一兵。科學革命的先行者與技術革命的追隨者——意大利：田淼、方一兵。
4第一章文藝複興時期的意大利及其科學與技術基於對中世紀科技史研究的深入，學界現已普遍承認中世紀並不像此前認識的那樣野蠻和黑暗，一些前人研究中認為特屬科學革命時期的科學成果和研究方法在中世紀後期和文藝複興時期已經出現。本書仍堅持存在一場科學革命的觀點，但我們確實看到歐洲自中世紀後期，科學、技術和政治體製都已發生了很多的變革，而這正是科學革命發生的基礎和與境。本章主體雖為意大利在文藝複興時期的政治、文化、科學與技術，但也將涉及中世紀後期的一些相關內容。
1科技革命與意大利現代化第一節?意大利曆史簡述意大利半島位於歐洲南部，呈靴子的形狀並深入地中海，有著7600千米的海岸線及多樣性的地貌。阿爾卑斯山脈為意大利的北麵屏障。意大利北部是由波河（Po，舊稱Padus，來源於拉丁文“河”）及其支流澆灌的廣袤平原，南部為長條形的土地。在地理條件上，意大利北部擁有肥沃的土地和聯通歐洲大陸與亞洲的港口；而南部，即那不勒斯以南的地區，則土地相對貧瘠，交通也不便利。南北差異即使在當今的意大利仍明顯存在a。相應的，當我們談到意大利是文藝複興的中心和科學革命的發源地時，很多相關討論都是集中在意大利的一些城邦和地區。
對於多數讀者來說，意大利的古代史也就是古羅馬的曆史。實際上，在羅馬城興起之前，伊特拉斯坎人為意大利半島的主要統治者。
公元前500年以後，羅馬人通過起義擺脫了伊特拉斯坎人的統治，並建立了一種共和製度（republic），由貴族組成的議院和自由居民參與的公眾集會選舉執政官，由執政官和一些代表集會處理國家事務，並製定了憲法以監督並維持國內事務的平衡。在文藝複興時期，一些意大利城邦便試圖恢複古羅馬的共和體製。公元前3世紀，羅馬成為意大利半島最為顯要的城市，布匿戰爭之後，羅馬第一次成為帝國的首都。公元前2世紀初，羅馬開始介入希臘，不到50年就征服了希臘a限於本章篇幅和主題，我們在此不展開對此問題的討論。
2第一章?文藝複興時期的意大利及其科學與技術的大部分地區。此後，羅馬繼續征服西班牙，並踏足亞洲。在共和羅馬末期，羅馬幾乎統轄了地中海地區。公元前27年，羅馬進入帝國時代，也進入了羅馬文明的頂峰，在其統治期間，拉丁語文化也進入了黃金時代。公元310年，國王君士坦丁一世（ConstantinusIMagnus，272—337）皈依天主教，羅馬主教（後來被稱為教皇）成為西羅馬帝國的高級宗教人物。公元395年，迪奧多西一世（FlaviusTheodosiusAugustus，347—395）去世後，羅馬帝國分化為東西兩個部分。“羅馬帝國晚期是一個高度製度化的政體，由一個皇帝所統治，他除了具有立法、賦稅和軍事統帥的唯一權威之外，還緊緊控製了（基督教的）國家教會和一種因沒有受到競爭性的市場影響而罕有任何活力的經濟。”（埃特曼，2010）公元400年後，羅馬城接連陷落，雖然當時的羅馬已沒有之前的政治地位，但其陷落標誌著西羅馬帝國的衰落。到公元5世紀60年代為止，西羅馬帝國已喪失了意大利以外的幾乎所有西部地區。
西羅馬帝國崩潰之後，意大利半島形成分裂狀態。日耳曼人占領了意大利北部，建立了一些獨立的公國，與自認為西羅馬合法繼承者的拜占庭帝國抗爭。一些地區，例如威尼斯，宣稱獨立於拜占庭帝國，建立了自己的領地。由於沒有統一的政治勢力，天主教廷漸漸獲取了政府行政權。公元6世紀，來自德國的倫巴第部落在意大利北部建立了王國。至7世紀末，意大利主要分成三個部分：北部的倫巴第王國，羅馬教廷統治的中部和南部部分地區，由拜占庭統治的西西裏、科西嘉、撒丁島等島嶼。公元756年，法蘭克打敗倫巴第，並在意大利中部的大部分地區，成立了教皇國（PapalStates）。作為回報，公元800年，教皇為法蘭克國王查裏曼（Charlemagne，742—814）加冕，使之成為神聖羅馬帝國的國王。查裏曼死後，除威尼3
科技革命與意大利現代化斯和熱那亞之外的意大利北部和中部成為神聖羅馬帝國的領土。9世紀，阿拉伯人占領了西西裏之後成為意大利半島最大的安全威脅。諾曼底人從阿拉伯人的統治中奪取了意大利南部和西西裏，成立了那不勒斯王國，並獲得教皇的認可。11世紀以後，意大利在地中海地區的地理位置使得它日益成為重要的市場，成為溝通中西方的商貿樞紐，出現了為數甚多的富庶的公國和城市。威尼斯和熱那亞成為東西方商業貿易的主要港口，並經常控製著與拜占庭帝國和地中海地區的阿拉伯國家的商貿交流，佛羅倫薩發展出係統的商業和貿易組織，並出現了銀行係統，成為歐洲絲綢、木器、銀行和珠寶等交易的中心。
12、13世紀，意大利半島成為歐洲最發達、最富庶及城市化最高的地區。不像歐洲的其他地區，意大利半島上沒有占統治地位的勢力，富裕的城市商人占據北部的主導權。眾多獨立的城邦通過商業而日益繁榮，為文藝複興時期的藝術和知識的發展提供了物質和社會基礎。相較於英國和法國那樣在封建體製下建立起來的集權式王國體製，意大利半島的獨立城鎮和商人共和體製政治更為自由，科學與藝術也更為發達。隨著意大利城市逐漸富庶起來，羅馬教皇的權威日漸弱化。財富增加了意大利城市和小鎮的權力。當神聖羅馬帝國皇帝腓特烈一世（FrederickI，1122—1190）試圖重宣對意大利的權力時，這些城市組成聯盟擊敗了他，並於1183年簽訂了和平協議，確立了意大利議會的自治製度。教廷和那布勒斯國王都支持該議會（Paoletti，2008）3-5。
15世紀下半葉，意大利城邦開始了擴張進程。這些城邦都很富裕，且擁有一定的軍事力量，逐漸形成了平衡的地理與政治環境。那不勒斯王國、威尼斯公國、教皇國、佛羅倫薩公國及米蘭公國互相競爭在意大利的主導地位。15世紀末，這一權力平衡由於外部勢力的4
第一章?文藝複興時期的意大利及其科學與技術介入而被破壞。1494年9月，法國國王查理八世（CharlesⅧ，1470—1498）帶領3萬人的部隊進入了意大利，並帶來了150門大炮。查理八世在1494年冬天便占領了那不勒斯。威尼斯於1495年3月組織了意大利聯盟對抗法國人。教皇和那不勒斯國王積極地支持這一聯盟。應那不勒斯國王的要求，西班牙國王也派遣部隊幫助那不勒斯。由威尼斯領導的意大利聯盟的部隊在1495年7月的福爾諾沃（Fornovo）戰役之後將法國人趕出了意大利半島。在這場戰爭中，意大利軍隊是第一次為了“意大利的榮譽”或者說“意大利的自由”而戰。原本便存在的具有文化一致性的民族想法有了政治和軍事的形式（Paoletti，2008）9。查理八世的入侵，尤其是戰爭中火炮的規模性使用對意大利的曆史產生了深遠的影響，甚至引發了所謂的“軍事革命”。
在15世紀，火器技術仍處於發展初期，但是在16世紀早期，開始了快速且令人矚目的發展。1512年拉文納戰役（BattleofRavenna）是火炮成為戰場武器的標誌。很快，步兵和騎兵都意識到火炮的威力，並且開始改變他們的戰術以避免或者減少傷亡。不僅如此，火炮威力的加大使得中世紀城堡變得非常脆弱，並且導致了軍事建築的轉型。傳統的城堡城牆高大且垂直於地麵，容易被炮彈擊毀。為了應對這一問題，新型的意大利式的要塞出現了。這種要塞的牆更矮，且是斜的。這樣的牆體可以更好地抵禦炮彈，因為傾斜的牆體能消耗掉一部分炮彈的能量。軍事建築師將五邊形的設計確定為城堡的最佳模式，五邊形的每個角再由其他小的五邊形加固，這樣的建築稱為堡壘。堡壘成為主要的防禦工事，並且由很多外在的防禦工事來保護，以圖粉碎敵人的攻擊。15世紀，佛羅倫薩在沃爾泰拉的城牆有很多堡壘的元素，但是第一個意大利式的城堡位於教皇國的奇維塔韋基亞（Civitavecchia）港口。它是由桑伽羅（GiulianodaSangallo，5
科技革命與意大利現代化1445？—1516）建立的，但是最近的研究認為桑伽羅借鑒了米開朗琪羅的早期手稿。
經典的意大利式的城堡在16世紀中葉被普遍認識，其優雅的有效性被所有政權所認可。歐洲的君主們聘用意大利的軍事建築家來建築此類城堡，一種風格和文化被散布到全歐洲。五邊形的形式被沃邦（SébastienLePrestredeVauban，1633—1707）進一步發展，並很快被傳到美國。
這一在軍事建築上的發展被稱為“軍事革命”，意味著係統與統一。這一革命也發生在製服和軍事武器上。當然，當時的軍事統一化還隻是初具雛形。
軍事技術及軍事建築術的發展也影響到機械製造的發展，而對炮彈射程及飛行軌跡等的研究更成為日後科學革命時期的一些關鍵的力學問題爭論和發展的內容，甚至對科學家的職業化產生一定的影響。
關於這些內容，本書下文將有更為詳細的論述。
第二節?歐洲現代國家雛形的出現與意大利的政體史學界一般認為，可以稱為現代國家的體製最早出現在18、19世紀的歐洲，但我們仍希望辟出一定篇幅談一下歐洲，尤其是意大利文藝複興時期的政治體製。
6第一章?文藝複興時期的意大利及其科學與技術國家現代化理論最早是由德國社會學家韋伯（MaxWeber，1864—1920）的理論發展而來的，帕森斯（TalcottParsons，1902—1979）在20世紀30年代對韋伯理論的闡釋成為第二次世界大戰以後現代化社會學理論的主要流行版本。在此理論框架中，斯特雷耶（JosephStrayer，1904—1987）認為，在12、13世紀，歐洲開始出現現代國家的雛形。他如是描述現代國家起源的跡象：“我們要探尋的是在時間上持續和空間上固定存在的政治單元的出現，持久且非人格化的製度的發展，對需要做最終裁決的權威的認同，以及這一權威應該獲得其臣民最基本的忠誠。”（斯特雷耶，2011）5他認為中世紀中期，教會已經擁有很多國家的特征，如持續的製度，而且正在發展其他的特征，如關於教皇統治的理論。事實是教會已深深進入了世俗政治，其政治理論和行政技能已對政府的建立產生了直接的影響。教會也教導世俗的統治者給予他們的臣民以和平和公正，這在邏輯上導出了建立新的法律和行政製度的需要。當然，教會的影響並不足以產生國家。歐洲當時的社會和經濟環境也為國家的產生創造了條件。11世紀之後，歐洲逐漸穩定下來，政治穩定的增進提供了國家建立的關鍵條件之一，使某些權力機構的影響可以在空間和時間上連續，使得它們有機會和動機去發展出長久的製度。實際上，對於任何存在一定的穩定程度和持續性的政治單元，可以預期那裏存在建立提高內部安全的法律製度和可以為抵抗外部侵略者襲擊提供必要資金的財政製度的努力。
基督教教廷與世俗政權的互動也為歐洲國家的形成創造了條件。
11世紀之前，在基督教國家，世俗權威與宗教權威的勢力深深混淆在一起。一方麵，國王們被認為是半宗教的重要人物，而且對宗教事務有廣泛的影響。他們提名修道院長、主教以及教皇，甚至幹涉教條的7
科技革命與意大利現代化製定，正如查理大帝那樣。另一方麵，教會裏的領袖在世俗事件裏扮演了重要角色。11世紀時，在教會中產生的新領導階層對神職人員進行改革。一些改革者認為，教會需要在政治關係和各種社會問題上有最終的權威。如果歐洲真的接受基督教，那它必須由基督教領導。而世俗統治者反對教會的這一方案，並導致了持續近半個世紀的衝突。
教會取得了這場衝突的勝利。在衝突中，國王失去了他們半宗教的特征與他們對教會提名的控製權，然而也出現了教會的勝利者不可預見的結果：通過發揮教會的特質，通過把它完全從世俗政府中獨立出來，教會在不知不覺中明確了世俗權威的實質。
這場鬥爭之後，歐洲政治結構的重組確實為國家的出現鋪平了道路。西歐的每個王國或公國都以獨立的個體形式存在，多元化的國家體係的基礎已經建立了。與此同時，世俗統治者開始主要作為正義和司法的保證者與散播者。
在12世紀，也許最後導致歐洲國家出現的刺激因素是受教育人口的快速膨脹，這使得書寫的記錄和官方文件得以長期保存。歐洲複興的一部分是學習欲望的極大提高，成千上萬的年輕人湧入學校，然後成為世俗的或非宗教的行政官。可以說，在公元1000—1300年的幾個世紀裏，構成現代國家的一些關鍵元素都開始出現了。在12、13世紀，幾乎在西歐的每個地方都出現了構成現代國家的基本元素，但其發展速度和水平是不同的。在當時的歐洲，高度係統化的封建製體係更容易轉化為具有現代意義的君主體製的國家體係，如法國、西班牙和英國。具體到意大利，斯特雷耶稱：“發展的速度很快但有扭曲。”（斯特雷耶，2011）5-19與這些國家不同，意大利半島的體製為城邦製，但這些城邦已與古代的城邦有本質的區別。布蘭克那（ReinhardBlaenkner）稱：8
第一章?文藝複興時期的意大利及其科學與技術“在關於‘現代’的起源和特點的討論中，‘城邦’永遠有一席之地。”（Blaenkner，1992）事實上，現代國家的一些管理模式在意大利城邦中的出現並不比歐洲其他國家晚，我們可以從意大利半島上的兩類城邦——專製王國和共和國的體製中發現現代國家體製的部分重要特征。
針對意大利的城邦製，自13世紀，至少有三類城邦值得我們討論：其一為西西裏和南部的地區，如腓特烈二世（FrederickII，1194—1250）統治下的神聖羅馬帝國；其二為天主教教廷占據的意大利中部，即教皇國（Prodt，1987）；其三為北部的城市，如威尼斯和佛羅倫薩。
腓特烈二世統治的神聖羅馬帝國，或者說南部和西西裏組成的諾爾曼帝國的製度被很多史學家視為歐洲最早的具有現代國家意義的製度。腓特烈二世以《羅馬民法大全》（公元6世紀）為基礎構築了一套法律體係。《羅馬民法大全》於1070年在比薩的一個圖書館被發現，博洛尼亞大學的教授們對這部法典進行了闡釋。腓特烈二世在他的統治範圍內建立起中央集權的製度，他通過建立申訴製度將法庭和行政部門從封建宮廷的手中奪取過來，並最早雇傭律師來管理政府機構。他引入了國內稅，製定了一係列的法律規則，如未經允許不得與外國人通婚，不得到國外（包括意大利半島上與其敵對的城邦）求學，等等（Burckhardt，2012）。腓特烈二世於1198年被加冕為西西裏國王，1212年被加冕為德國國王，1220年成為神聖羅馬帝國的國王。1229年，他還為自己加冕為耶路撒冷國王，但他的王國政治框架在西西裏最具影響力。
為了給王國培養專業化的政府行政人員、律師、法官，以及培養年輕的學生和學者，腓特烈二世於1224年建立了那不勒斯大學，這是9
科技革命與意大利現代化歐洲最早的由世俗政權建立的高等教育和研究機構。與天主教大學不同，該校分為13個係，分別為農業、建築、食品學、經濟、工程、法律、哲學、數學科學、醫學和外科學、藥學、政治學、社會學、獸醫學，具有明顯的世俗性特征。
在宗教事務上，腓特烈二世承襲或者說為了其權力而采用了拜占庭的東正教模式，此模式與基督教在體製上最根本的區別是：東正教的教廷隸居於王權之下。他試圖統一意大利的行為及其對宗教事務的幹涉均引發了與教皇和教皇國的衝突。雖然他曾一度兵臨羅馬城下，但最終因突然去世而結束了統一意大利大業。雖然腓特烈二世自以為他在仿效古羅馬的帝王，但很多曆史學家認為，他是第一個現代意義的國王（Detwiler，1999）43。
腓特烈二世與本書主旨關係密切的另一個方麵是，他的博學多才及對科學事務的探索和支持。他的西西裏王宮成為知識活動（intellectualactivity）的中心，翻譯過亞裏士多德著作和柏拉圖主義著作的學者阿維羅伊（Averroes，AbuAl-WalidMuhammadibnAhmadibnRushd，1126—1198），數學家和星象學家斯考特（MichaelScott，1175—約1232），將阿拉伯數字和代數引入歐洲的列奧納多（LeonardoofPisa，1170—約1250），撰著了占星著作《天文書》（LibesAstronomiae）的意大利占星家、天文學家、數學家博納蒂（GuidoBonatti）等，都在他的宮廷中工作。他還不分宗教信仰地雇用猶太人和阿拉伯人為他翻譯古希臘和阿拉伯的著作。
腓特烈二世本人掌握6種語言，學習了數學、哲學和博物學，並對醫藥、建築、占星學和天文學感興趣，且撰著了曆史上第一部關於鷹獵的著作《利用鳥捕獵的技術》（DeArteVenandicumAvibus）。
10第一章?文藝複興時期的意大利及其科學與技術哈斯金斯（Haskins）曾評論稱：“這是一部科學著作，雖然以亞裏士多德的內容引入主題，但是全書以觀察和實驗作為根據。”“同時這又是一部經院式的著作，其分目和子分目的結構精細甚至機械化。它也是一部嚴格的實踐性著作，一個鷹獵者為鷹獵者們寫作的，書中將其長期的經曆結晶為係統的形式供其他人應用。”（Haskins，1927）腓特烈二世在宮廷中組織了各種實驗，其中對靈魂出竅和自然語言的實驗具有特殊的意義。他將一個犯人關在一個桶裏觀察，以確定當犯人死時，靈魂是否可以從桶的一個小孔中飛出。他還將一些兒童自幼圈養，不允許其與外界有語言溝通，以觀察他們是否可以形成一種自然語言，對此他聲稱是在尋求發現上帝傳授給亞當和夏娃的最初的語言。這樣的實驗在現代人看來也許荒唐可笑，但在當時的環境中，對靈魂飛升的檢驗已隱然具有一種以實驗檢驗《聖經》中內容的意義，而對自然語言的尋求也有著對拉丁語解釋上帝教旨的挑戰意味。這些行為固然與他和羅馬教廷長時間對立的私人感情有關，但卻具有超出他那個時代的意義。腓特烈二世對於科學的支持，讓我們看到了文藝複興和現代早期意大利宮廷對藝術和科學的資助的前身。
在意大利半島上，兩個具有重要意義的獨立城邦佛羅倫薩和威尼斯是共和體製城邦的代表。
威尼斯於9—12世紀發展為城邦，作為亞得裏亞前端的海島城市，威尼斯一直與拜占庭帝國和伊斯蘭世界保持著密切的商業關係。
13世紀，它主導了地中海地區的商業，成為歐洲最富有的城市。在此段時間裏，威尼斯的重要家族聯合建立了輝煌的王宮，資助出色的藝術家的工作。如果說神聖羅馬帝國的國王，特別是腓特烈二世試圖仿照古羅馬帝國的體製治理國家，威尼斯則選擇了羅馬共和時代的體製，城市由貴族家庭的成員組成的大議會（GreatCouncil）主導。大11科技革命與意大利現代化議會選舉200多名成員組成行政元老院（Senate），並從這200多名成員中選舉10人組成十人委員會（CouncilofTen），再從這10人中選舉出1位成為公爵（Doge）作為城邦的領袖。這個委員會控製了城邦中的主要行政事務。這一體製使得威尼斯發展出相當完備的安全保障和社會福利體製，包括退休人員甚至是仆人的退休金製度、寡婦和孤兒的撫恤製度等。雖然威尼斯保持了天主教信仰，但值得注意的是，該城倡導自由且拒絕宗教狂熱。在反新教的運動中，該城沒有發生一起因宗教信仰而進行的審判，這使得威尼斯經常與教皇國發生矛盾。由於威尼斯的富庶與強大，它在意大利城邦中很難找到同盟。從城邦製度確立以後，威尼斯便成為意大利半島上唯一能與法國、西班牙等外來勢力抗衡的城邦。當意大利的其他城邦，甚至教皇國，均要依靠他國勢力以保全時，威尼斯艱難地維持著其獨立性，城市積聚的財富、市民對於政府的認同成為威尼斯可以製勝的最大法寶。這也是現代國家的一個重要特征。
布克哈特（JacobBurckhardt，1818—1897）認為，佛羅倫薩比威尼斯更具現代國家的特征。1115年，佛羅倫薩成為一個共和國，其體製為：城邦由被稱為執政團（Signora）的委員會治理，該委員會由9人組成，其中8人來自行業委員會，1人為執政官，執政官每兩個月由佛羅倫薩的行業委員會選舉一次。雖然戰亂頻仍，佛羅倫薩的經濟還是於13世紀下半葉達到巔峰。由於經濟擴張，鄉村人口開始湧入佛羅倫薩，以至於其城市的人口在13世紀初達到3萬。至13世紀末，佛羅倫薩成為歐洲的銀行中心，其城市建設也開始形成係統的規劃。14世紀的黑死病奪走了佛羅倫薩的大量人口，與歐洲大部分地區一樣，佛羅倫薩也發生了經濟危機（Holmes，2001）250。相較於威尼斯，文藝複興時期佛羅倫薩的文化、藝術以及科學都更為發達。1434年，出身12第一章?文藝複興時期的意大利及其科學與技術於銀行家的科西莫·美第奇（CosimodeMedici，1389—1464）得到了佛羅倫薩的統治權，開啟了3個世紀的美第奇家族時代，文藝複興便是在其統治下的佛羅倫薩發端的。此前，佛羅倫薩已經是古希臘著作翻譯的一個中心。布克哈特如此評價當時的佛羅倫薩文化：“最高尚的政治思想和人類變化最多的發展形式在佛羅倫薩的曆史上結合在一起了，而在這個意義上，它稱得起是世界第一個近代國家。在暴君專製的城市中一家一姓的一事情，在這裏是全體人民所研究的問題。
那種既是尖銳批評同時又是藝術創造的美好的佛羅倫薩精神，不斷地在改變著這個國家社會的政治麵貌，並不斷地對這種改變做出評述和批判。佛羅倫薩就這樣成了政治理論和政治學說的策源地，政治實驗和激烈改革的策源地，但也像威尼斯一樣成了統計科學的策源地。”（布克哈特，1983）73意大利的城市很早便有轉化為城邦的跡象，有的史學家認為，中世紀後期意大利中部與北部的曆史主要是關於意大利城邦的曆史。
法國史學家布羅代爾（FernandBraudel，1902—1985）盛讚意大利城邦體製為中世紀最為壯麗的政治、經濟和文化現象。那麼這些城市是否可以結成聯盟並進而形成一個統一的民族國家？但丁（DanteAlighieri，1265—1321）等學者及政治家都曾為此呼籲。事實上，在12、13世紀，為了對抗外來勢力的威脅，意大利的城市間也確實結成過短暫的聯盟。然而，相對強大的城邦已經發展得具有鮮明特色，這使得意大利聯盟的構想並不實際。在商業貿易中，強大的城邦不會放棄使競爭對手受到損失的機會，並使更為弱小的鄰邦依附於它們。簡而言之，它們都認為自己能夠不需要任何外來幫助而獨立發展，並可以有朝一日獨掌整個意大利半島的大權。這是意大利雖然有著發達的13科技革命與意大利現代化城邦體製卻沒有更早地成為一個國家的重要原因。另一方麵，教皇國的地位也使得意大利半島的統一更為困難。很多學者認為教皇國的存在是阻礙意大利統一的另一個重要因素。文藝複興時期發展起來的部分富裕的城邦已經開始資助新的知識階層，古代知識的複興又使得原本一統於教會的知識係統和學者等級變得不穩定。而諸如神聖羅馬帝國嚐試統一意大利半島的努力又使教皇國麵臨著確實的威脅。
在城邦體製中，意大利半島出現了大大小小的宮廷，從最強的羅馬的教皇宮廷到各類公國、共和國等小城邦王公的宮廷以及主教的宮廷。這些宮廷對意大利的文化和科學產生了很大的影響（Martines，1979）。嚴格來講，意大利的宮廷是圍繞著一個王公構成的，因為王公的權限包括製定法律、派遣和接待大使、維護正義、設置官員等等。雖然集權政府與共和國的行政體製有很大區別，但其宮廷結構差別並不明顯，一個宮廷是由那個有著公共權威的人有權組成的空間，宮廷中的人圍繞著他活動。對於威尼斯來說，公爵便是王公，威尼斯人也普遍接受這樣的觀念，雖然公爵的行為要由行政元老院和十人委員會監督。從官方結構來看，宮廷是一個城邦的縮影，實行和掌控城邦的事務。以王公為核心的宮廷結構使得宮廷內的人成為王公恩惠的接受者，而不是國家的雇員。這種關係中，一方是命令和期待，另一方則是服從，這便是宮廷讚助的條件。文藝複興和科學革命時期，科學成為王公們喜歡的裝飾物及對其自身形象的代表物之一，所以各宮廷資助了大量的專業人才，這些都是科學革命得以發生的重要原因。
下文中，我們將對這些內容做更為詳細的介紹。
意大利城邦體製也影響到其文化與教育的發展。歐洲大學出現的時間與意大利城邦製形成的時間基本一致，世俗政權更為關注與實踐14第一章?文藝複興時期的意大利及其科學與技術性政治相關的問題，這使得法律、醫學等課程在意大利大學中受到了更多的重視，也導致了中世紀文化中占統治地位的經院哲學和神學研究在意大利並不占主導地位。雖然意大利在中世紀文化發展中的表現並不像我們所想象的那樣亮眼，但是這樣的環境更利於人文主義的發展，也為意大利在文藝複興時期成為歐洲文化的中心埋下了伏筆。這是本章下節的主要內容。
第三節?文藝複興時期意大利的文化與教育提到意大利的文藝複興，人們很快想到的便是輝煌的藝術成就，而任何一部藝術史著作都會提到文藝複興時期的藝術與中世紀藝術的顯著區別便是對人的生活的寫實及對古希臘和古羅馬藝術的複興。實際上，這兩個方麵的特點不僅表現在藝術作品中，也表現在科學中，且都植根於文藝複興時期的文化與社會理念。
一、人文主義的興起與“新文化時代”的來臨12、13世紀，基於個人財產和私人契約的意大利北部城邦中，最為重要的受教育人群是那些參與商業和工業活動的人。隨著資本社會的發展，意大利急需精於文件起草、記錄、書寫合同和書信的人才。這樣的人才，即公證人，雖然不需要像律師那樣受過長期專業的教育，但需要拉丁語法和修辭的訓練。這種書信寫作、起草官方法律15科技革命與意大利現代化文件的訓練一般是通過師徒相授，但在帕多瓦、博洛尼亞等地也有專業的教師，他們不僅傳授此類技能，還提供羅馬法方麵的教育。隨著意大利商業的發展及城市受教育人口的增加，專業的公證人為了顯示自己與其他人的區別，便開始尋求掌握更複雜的技能，如成為法庭語言——拉丁語的專家，以及在文件和信函中引用古典文獻和基督教作家的言論。不僅如此，社會對律師和公證人提出的研究、思索和應用古羅馬律法的要求，使他們不僅對法律感興趣，還要理解古代語言、文學、機構和習俗（Nauert，1995）5。