伽利略创立的这两门“新科学”，一门是材料力学——它是基于威尼斯兵工厂军舰设计上几十门重炮的对船体结构和建筑材料的受力情况所进行的静力学几何原理分析，另一门是铁球的运动力学——它是基于炮弹飞行的抛物线轨迹在惯性作用下的匀速运动和重力作用下的匀加速运动所进行的数学分析。

伽利略通过在威尼斯兵工厂大量实验，为这两门新科学奠定了数学基础。他因此成为最早把严格的数学分析与物理学结合的第一人，成为经典力学革命之父。

他系统地借鉴了他那个时代的阿拉伯-古希腊数学知识，去解决战争中遇到的物理学问题，并发现和论证了新的物理学定律——即炮弹飞行的惯性定律和炮弹自由落体的匀加速定律，从而打开了通向现代精密物理科学和变量数学分析的大门。

而且伽利略这本经典名著，除了感谢威尼斯兵工厂的大量长期支撑和协助外，是专门题献给他科研活动的赞助人——陆军元帅、总司令、鲁埃格地方长官诺阿耶伯爵的。

可见，如果没有火药传入并点燃战火纷飞的欧洲，伽利略不会去思考装载几十门沉重火炮的战舰受力（静力学）问题，更别说炮弹飞行的弹道学与动力学问题；拉瓦锡也不会去思考火药燃烧和爆炸背后的化学机制问题；从而科学革命也就不可能发生。伽利略和拉瓦锡实际上就是他们所处时代自己国家的“钱学森”和“于敏”。

那为什么科学革命却没有爆发在火药的发源地——中国？而且历史上各国各族都打仗，为什么偏偏是欧洲人发明了“数、理、化”？

答案并不单单是古希腊数学知识的缺乏——因为拉瓦锡的化学革命不需要古希腊数学；也并非是实验归纳方法的缺乏——因为中医理论、中药配方、针灸原理、《本草纲目》和《天工开物》都体现了实验归纳法在古代中国知识体系中的系统应用；相反，实验方法论鼻祖培根通过采用系统性罗列现象来找出背后原因的归纳法，不仅自己在科学发现上毫无建树、一事无成，而且这种方法论的哲学表述也是由阿拉伯传入的。

你看一看自从火药传入欧洲以来欧洲发生战争的频率，它比同时代的中国高出上百倍。这张图中的每一个白点代表一场战争，可见文艺复兴以来世界上95%以上的战争爆发在欧洲，其中绝大多数战争爆发在科学革命爆发前后的四百年（1400-1800）间。

图中央密集的白点表明近代欧洲简直是个火药桶，欧洲人争夺世界资源和殖民地的战争又将战火烧到了美洲、非洲、中东和亚洲。资料来源：维基数据

因此问题的根本答案，是中国基于火药-火炮的高烈度、高频率战争和围绕这种新型战争而展开的“国家竞争体系”的缺乏——而只有处在这样一种高烈度、高强度、高频率的热兵器战争和国家竞争体系中，才能激发出社会精英和国家力量对数学、物理、炼金术和其他科学知识的巨大渴望、需求、扶持和投入。

因为精确描述炮弹的变速轨迹，需要代数、三角函数和平面几何；全面理解火药爆炸和物质燃烧的机理，需要非常丰富的炼金术知识和大量耗时、耗钱、耗人工的化学实验，需要国家扶持的专门实验室（与今天见到的大规模化学实验室诸如著名的贝尔实验室没有本质不同）。

这是为什么企图统一欧洲的路易十四国王早在17世纪初斥巨资成立法国科学院的原因，和为什么路易十五国王批准成立“法国火药局”、“拉瓦锡国家实验室”和巴黎高等军事学院的原因。

中国明朝和清朝都没有这样做，所以在科技上落后了；然而明治维新时期的日本这样做了，因此赶上了欧洲列强。

其实任何文明都具有兼收并蓄其他文明的能力；一旦社会需要，就会向别的文明学习和借鉴。正如中国古人不怕千难万险前往“西天”取经，也正如意大利人不怕千辛万苦将阿拉伯数学翻译成拉丁文一样。

既然所有文明都具备向别的文明学习的拿来主义精神，中华文明也就不需要自己独立发明佛教或古希腊数学——当年如果需要的话，完全可以通过丝绸之路向阿拉伯文明学习、引进更加先进的数学。

可中国早期历史上向西方学习和从事文化交流的社会精英，比如张骞、玄奘、班超以及后来的宋明理学大师们，并没有这样做。为什么？难道是流行历史观所说的“东方专制主义”造成的思想束缚或缺乏“学术自由”的缘故？或难道是因为中国人特别不擅长数学思维，以至于根本没有能力吸收西方的数学？

问题的实质恰好在于，出产过《周髀算经》、《九章算术》、《本草纲目》和《天工开物》的古代中国，没有产生对“变速运动中的炮弹轨迹”进行精确数学描述的社会需求，没有产生对火药及其相关化学成分实行规模化大生产和集中研发的社会需求。

而近代中国经过鸦片战争的屈辱和西方列强坚船利炮的无情打击，才终于激发出了这种意识和需求，因此才提出用精密科学——“赛先生”拯救中国的口号。因此中国的国家力量才开始筹建兵工厂、西南联大、军事学院、科学院，并公派大批留学生赴日、赴欧、赴美学习数学和科学，与17世纪的法国和英国派学生去意大利拜访伽利略一样。

其实法兰克人、日耳曼人、盎格鲁-撒克逊人、俄罗斯人、斯拉夫人、日本入、埃及人和印度人，并不太追问自己的祖先为什么没有发明古希腊数学（错把古希腊人当成自己的祖先又另当别论），也没有因此而妄自菲薄自己的文化传统。

今天的中国人喜欢朝自己的老祖宗追问这样的问题，其实是反映了当下中国对科学与数学的巨大社会需求，意识到落后就要挨打，意识到科学与军事技术的密切关系。

其实文艺复兴时期的意大利城邦国家，也是在尝够了炮弹的滋味以后，才懂得了“落后就要挨打”的道理，否则但丁和马基雅维利便不会强烈呼吁实现国家统一和中央集权，达芬奇和伽利略也不会如饥似渴地学习军事工程技术和数学了。

既然达芬奇和伽利略所掌握的数学知识是从阿拉伯引进的，因而中华文明既不需要、也不可能把所有其他古老文明拥有的东西（比如欧氏几何）都通通发明、包办了，才能发展出科学。

所以，问题的关键不是谁先发明了欧氏几何，而是谁先产生了把数学应用于军事和枪炮工业、应用于描述炮弹轨迹的社会需求。正是因为这种巨大社会需求的缺乏，使得最先发明火药的中国没有产生科学革命。

明治维新以后才建立了亚洲第一个海军与炮兵学院的日本（数学、物理是其基本课程），没有像中国人那样因为自己祖上没有发明平面几何，就大肆惋惜或者否定自己的文明。拜占庭人坐在古希腊数学和哲学的故纸堆里上千年，不是也没有发展出牛顿力学和拉瓦锡化学吗？

其实，中国历史上战争最频繁的春秋战国时期，恰好也是中国历史上科技飞速进步的时期。但是，那个冷兵器时代的战争对科技进步的推动作用，在进入了热兵器时代的文艺复兴时期已经过时，因此远远比不上基于“火药-火炮”的热兵器战争，对科技进步的刺激与推动作用来得大。

近代火药-火炮与古代弓箭的差别，相当于今天的核弹-反导技术与当年的火炮-城堡技术的差别。

而火药与火炮技术是在中世纪末期和文艺复兴初期才传入欧洲的。恰好是火器的传入，使得欧洲在十字军东征和文艺复兴以后，进入了一个类似于中国历史上的欧洲版“春秋战国”时代，因此才能够引起一系列深刻的社会、政治、军事、经济制度变革，把与火药和火炮相关的制造技术和物理化学原理推向极致，从而爆发一场“军事革命”和“科学革命”，为丛林法则下适者生存的欧洲国家，赢得一场远比“春秋战国”时代还要惨烈百倍的国家暴力竞赛和军备竞赛，提供源源不断的激励与推力。

基础科学与艺术一样，都具有很强的公共品性质，需要国家力量有意识的投入并为其创造平台——包括类似科举制度和科学院体制在内的科学人才吸纳机制，以及政府采购、军工产业政策和一系列崇尚征服大自然的意识形态的推动。

这是为什么哪怕苏联计划经济时期根本没有所谓“民主、自由、法治”的资本主义市场经济可言，但是因为有斯大林国家意志的投入，苏联时期的科学和数学成就不仅超越俄国历史上的彼得大帝时期，而且超越同时代的自由欧洲，与同时代的超级大国美国并驾齐驱。

因此，我们必须重新梳理西方崛起的历史，去真正把握西方崛起的历史规律。只有这样，发展中国家、落后国家才知道应该怎么样崛起，才有信心通过吸收西方的先进技术和文化成果，推陈出新，从而在自己的历史文化基础上创造富有自身文化特色的工业文明和科技文明。