隨著奴隸制經(jīng)濟的發(fā)展,，西周時期的科學文化比殷商時代有著更新的積累和發(fā)展,。這方面表現(xiàn)最為突出的是天文、歷法,、數(shù)學,、醫(yī)學，以及政治,、哲學,、歷史、文學,、藝術(shù)等等方面,。從思想史角度看，《周易》,、《詩經(jīng)》等經(jīng)典文獻跟上述科學文化的諸方面都有密切的關(guān)系,。
　　①天文和歷法　　中國科學院紫金山天文臺研究員趙定理曾提出：“《易》的源頭,，本為古歷法所得到的自然規(guī)律,。經(jīng)古人提煉，抽象為太極,、陰陽,、八卦學說。然后,，又法自然之規(guī)律,，用來推演萬物、萬事,，并用來占筮,?！雹诰鸵园素栽从诠盘煳臑槔Ｊ紫日f空間概念,?？眨从钪娲笞匀坏谋倔w,，是三維的真實空間,。宇宙本體以八尺圓球表示，觀測者所在的地平面是一個基準面,，它在渾儀上乃是地平面,，或日地平圈。它是過中心的一個大圓,，大圓的中心是觀測者立足之點,，也是渾儀的中心。在地平圈內(nèi)的方向,，也即地面的南北東西方向,，用下述方法確定；冬至正午的日影方向為北,，夏至為南,，其中分點為東、西,。再兩分東,、西、南,、北,，便得到地面上的八方。八方配八卦,，便得到地面上的八卦方位,。地球是近球形的橢球體,，本無方向可言,。設(shè)立方向，其源出于地平面的方向,；而地平面的方向,，其源又出于天文。據(jù)考古發(fā)現(xiàn),，六千年前的古人就已經(jīng)知道立竿測影定向的方法,。其具體事實為：一是古人的棺材皆南北放；一是古人窯洞門都是朝南開,。由八卦方位之設(shè),，可知八卦源于古天文,。其次說時間概念?！吨荀滤憬?jīng)》載：“日復日為一日”,、“日與月合為一月”、“日復星為一歲”,。其意思是說,，以地平面為準，太陽今日升出地平面與昨日升出地平面的時間間隔為一日,；太陽與月亮兩次方向重合的時間間隔為一月,；太陽與恒星兩次重合的方向為一年。年,、月,、日時間單位，實際上已用于現(xiàn)今天文學所說的地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期,，以及月亮繞地球轉(zhuǎn)動的周期,。古今說法的不同，在于古人以地面觀測者為中心,，現(xiàn)今天文學以太陽為中心,。古人說動天地靜，今人說地球有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),，其實質(zhì)反映兩種坐標系觀測同一天象的差別,。易卦中離不開時間，如十二月消息卦等用法,。時間概念來自天文,，所以說易卦來自古天文。
　　西周時代之所以能產(chǎn)生《周易》,，這跟當時天文歷法研究有很大關(guān)系,。“觀象授時”是我國古代天文學的傳統(tǒng),，西周繼承了這一傳統(tǒng)并大為發(fā)展,。在河南登封縣告成鎮(zhèn)的中岳嵩山之陽，至今還屹立著一座巍峨宏偉的觀星臺,，這就是著名的“周公測景（即“影”）臺”,，是用以測量日影、觀象授時的場所,。據(jù)《周禮》記載,，周人已使用“土圭之法”測量日影，以確定四時的變化和地理的遠近,?！巴凉纭笔俏覈钤绲臏y天儀表,，“周公測景臺”則是我國最古老的觀察天象的場所，也是在世界上唯一僅存的最古老的天文臺,。這種“測景臺”又叫“靈臺”,，《詩經(jīng)》中就有修建“靈臺”的詩句：“經(jīng)始靈臺，經(jīng)之營之,。庶民攻之,，不日成之?！奔热挥辛藢ｉT觀察天象的場所,，自然就有相應的專門機構(gòu)和專職人員?！吨芏Y》中就記載當時有負責觀象授時的,，有負責觀察日月星辰異常現(xiàn)象的,，以定吉兇之事,。司馬遷說，周武王時精通天文歷法的有史佚,，可見天文歷法已掌握于太史之手,，這比商代掌握在巫卜手中，顯然是一個進步,。他又說,，幽、歷以后周室衰微,，觀象授時工作因而廢弛,，于是“疇人”子弟分散?！爱犎恕本褪鞘来鷱氖绿煳臍v法的人,，《周易》的思想甚至成書，都應該跟他們有很大關(guān)系,。
　?、凇　⒁姟吨芤着c現(xiàn)代自然科學》，中國社會科學出版社 1990 年版,，第 127 頁,。
　　在長期觀測的基礎(chǔ)上,，周人創(chuàng)立了二十八宿,，以確定天體的位置和日月五星在天空中的運行。所謂二十八宿,，就是在黃道帶與赤道帶兩側(cè),，選取二十八組恒星作為觀測時的標志,，每一宿由若干顆恒星組成，并以地上的事物去命名,?！对娊?jīng)》中就出現(xiàn)過許多這些名稱。二十八宿是古人測天的基礎(chǔ),，通過觀察太陽在二十八宿中位置的變化,，以推定一年季節(jié)的變化，就可以制定更加精確的歷法,，這在我國古代天文歷法上是一個巨大的進步,。
　　②數(shù)學和醫(yī)學　　西周時的數(shù)學和醫(yī)學也有相當?shù)陌l(fā)展,。留傳至今的我國最古老的數(shù)學著作《周髀算經(jīng)》,，雖然成書較晚，大約是公元前一世紀的著作,，但它所包含的某些數(shù)學知識,，卻是西周時期的產(chǎn)物。書中采用周公與商高對話的形式討論用矩之道,。商高曰：“平矩以正繩,，偃矩以望高，覆矩以測深,，臥矩以知遠,，環(huán)矩以為圓，合矩以為方,。方屬地,，圓屬天。無圓地方,，方數(shù)為典,，以方出圓，笠以寫天,。天青黑,，地黃赤。天數(shù)之為笠也,。青黑為表,，丹黃為里，以象天地之位,。是故知地者智,，知天者圣。智出于勾,，勾出于矩,。夫矩之于數(shù),，其裁制萬物，唯所為耳,?！鄙谈叩倪@段話說明了直角三角形的勾、股,、弦定理,。商高雖未詳細描述其定理，但已給出以下特例：
　?。常玻矗玻剑梗保叮剑玻担剑担?BR>　?。叮玻福玻剑保埃?BR>　　還給出了圓與內(nèi)截正方形的關(guān)系，為直徑乘三,。即用了圓周率π＝３,。利用商高定理觀測天象的儀器為“周髀”，又稱圭表,，此儀在紫金山天文臺尚有保存,。同樣晚出的《考工記》，包含著西周時期的數(shù)學成果,。它為某些工程技術(shù),，如制造車、船,、弓箭而繪出若干統(tǒng)一的規(guī)格,，記載了一些有關(guān)分數(shù)和角度的資料，以“矩”為九十度角,，“宣”為四十五度角,。規(guī)定“十分寸之一為枚”，即十分之一寸等于一“枚”,，這成為以后寫分數(shù)的一種普遍方法,。
　　我們要說，在上述這種數(shù)理背景下,，西周時代產(chǎn)生《周易》這部名著,，就決不是偶然的，因為《周易》本身的數(shù)學性很強,，或者說它已經(jīng)達到了很高的數(shù)理思維水平,。為此，后人的易學研究大略分為三派：象數(shù)派,、義理派和數(shù)理派,。“系辭”說：“《易》有太極，是生兩儀,，兩儀生四象,，四象生八卦,?！边@是二進位制的樸素闡述。如用現(xiàn)代數(shù)學中指數(shù)表示上段話的內(nèi)容,，那么“極,、儀、象,、卦”的系數(shù)可分別表示為：２０,，２１，２２,，２３,。代表式為 ２ｎ，若把 ｎ 擴大到 ６,，則得到演生的六十四卦,。另外，《周易》也是世界上公認的第一本討論排列組合的書,。如果只取陰陽兩爻組合,，正好得到兩儀；若將其兩個或三個卦畫進行排列,，則可組合成四種或八種形式,，即四象和八卦。如將陽爻看作“＋”,，陰爻看作“－”,，每一卦三個爻分別表示 ｘ、ｙ,、ｚ,，這時八個卦就是：（＋ｘ，＋ｙ,，＋ｚ）,，（－ｘ，＋ｙ,，＋ｚ）,，……，（－ｘ,，－ｙ,，－ｚ）。正好代表立體幾何中笛卡兒空間座標的八個“卦限”。若每次取六個卦畫進行排列,，就可得到 ６４ 種組合,，這運用排列組合公式是可以計算出來的。現(xiàn)代學者還指出,，《周易》中還有“編碼分析”的思想①,。在《周易》中，
　　把古人占筮用的蓍草叫做“策”,，一根蓍草叫一策,，一策代表一件事物。六十四卦共有三百八十四爻,，其中陽爻一百九十二,，陰爻也是一百九十二；太陽每爻三十六策,，太陰每爻二十四策,，少陰每爻三十二策，少陽每爻二十八策,；如按陰陽相配計算,，可得 ２３０４０ 策，這些策都可代表某一事物,?！吨芤住肪褪前驯姸嗍挛镄畔ⅲ?jīng)過分類組合加工處理,，附上一定的,、也是唯一的編碼來表示，并把它放在一定的位置,，構(gòu)成一個獨特的信息庫,。在判斷某種事物的結(jié)果或?qū)δ呈挛镒鲱A測時，采用占筮或推演的方法,。在占筮過程中,，指令是由推演蓍草出發(fā)，通過尋址,，找到相應的卦辭和爻辭,，把最終結(jié)果輸出。盡管整個過程有其神秘的地方,，但其中所蘊含的編碼知識是顯而易見的,，同時，對事物也具有邏輯分析的思想,。
　?、佟　⒁姟吨芤着c現(xiàn)代自然科學》，中國社會科學出版社 1990 年版。
　　西周時期的醫(yī)學在商代的基礎(chǔ)上又有新的發(fā)展,。周王室和政府中已有專門的醫(yī)療機構(gòu),，由醫(yī)師“掌醫(yī)之政令”，負責管理醫(yī)事行政,。在它下面設(shè)立各種醫(yī)療部門,，“凡邦之有疾病者疪瘍者造焉”（《周禮》）。各種內(nèi)外科疾病都可以到那里去診治,。醫(yī)學的分科已較細致,，根據(jù)不同的疾病“使醫(yī)分而治之”,。在疾病的診斷上,，提出“以五氣、五聲,、五色眡（視）其死生,，兩之以九竅之變，參之以九藏之功”,。通過觀察病人外在的體溫,、聲音和氣色，再參照病人內(nèi)在的臟腑活動情況以判斷病情,。在治療上,，強調(diào)“以五味、五谷,、五藥養(yǎng)其病”,，既重視藥物的治療作用，也不忽視食物營養(yǎng)的作用,。從上述情況看,，當時已把陰陽五行學說應用于醫(yī)學，用以說明人體生理現(xiàn)象和病理變化,。
　　從思想史角度,，我們更重視的是當時的“醫(yī)”理和“易”理之間的關(guān)系?！吨芤住凡粌H其最基礎(chǔ),、最原始的陰（－－）陽（－）理論，跟人類有相通之處（郭沫若,、錢玄同,、周予同等學者都認為它們表示男女生殖器），而且還有許多卦（如“艮”卦）談到疾病與治療問題,。就是醫(yī)理和易理的本身,，我們也可以看到它們之間的密切關(guān)系，說明《周易》問世的科學背景。古代中國醫(yī)學,，無論是陰陽思想,、五行思想、藏象思想,、氣化思想還是運氣思想,，都跟易理“象、數(shù),、易,、占”有關(guān)。比如,，《周易》陰爻,、陽爻的陰陽關(guān)系，以及《周易》蘊含的陰陽哲理是中國陰陽思想的總源頭,，也是中醫(yī)陰陽思想的起源,。《周易》卦,、爻象是中醫(yī)藏象思想的導源,。《周易》六爻跟中醫(yī)六經(jīng),、六經(jīng)體系,、六經(jīng)辨證密切相關(guān)?！吨芤住非?、坤、陰爻,、陽爻,、八卦布陣，是中醫(yī)氣化思想和運氣思想中干支格局的藍圖,?！吨芤住窡o極、太極圖是中醫(yī)精氣思想,、陰陽思想的根基,。《周易》乾坤天地是中醫(yī)氣一元論的溯源,，其河洛數(shù)理又與中醫(yī)九宮八風,、子午流注、靈龜八法,、七損八益密切相關(guān),?！吨芤住房搽x二卦與中醫(yī)心腎相交、命門學說等相關(guān)連,。其卦爻的天,、地、人位與中醫(yī)三維醫(yī)學有聯(lián)系,，是中醫(yī)整體觀的藍本,。《周易》中和觀與中醫(yī)平衡論,、協(xié)調(diào)論都有相通之處,，而前者的圓道又是中醫(yī)圓運動的哲學導源，等等,。足見中國的醫(yī)理和易理是密切相關(guān)的,。
　　③各種思想文化　　西周除有豐富的政治,、哲學思想（如前所述）之外,，在歷史,、文學,、藝術(shù)等方面都有很多成就。當時史學已經(jīng)從神學的附庸地位中獨立出來,。雖然商代已設(shè)有史官,，但它還只是作為宗教迷信的從屬而存在。西周時期設(shè)置了專門的史官,，負責“掌握書以贊治”（《周禮》）,。史官大概已有一定的分工，“動則左史書之,，言則右史書之”（《禮記》）,。西周銅器銘文，雖然不是全部出于史官之手,，但也可以看作是歷史記載的濫觴,。西周文學主要有散文、詩歌兩種,，其散文僅有部分保存在《尚中》中,，其詩歌也僅有部分保存在《詩經(jīng)》中。在藝術(shù)方面,，特別值得一提的是音樂,。樂在西周特別受重視，這倒不是單純?yōu)榱藠蕵?，而是利用它作為思想政治統(tǒng)治工具,?！抖Y記》說：“禮以道其志，樂以和其聲,，政以一其行,，刑以防其奸，禮樂刑政,，其極一也,，所以同民心而出治道也?！闭f明了這一點,。
　　西周的樂跟禮一樣，是不下庶人的,。就是在統(tǒng)治階級當中,，周樂也是有等級的?！抖Y記》說：“大夫無故不徹懸,，士無故不徹琴瑟?！逼渲械摹皬亍弊鳌叭∠苯?，“故”是指“災患喪病”等事件，“懸”是比“琴瑟”更高檔次的鐘磬一類樂器,。整個這句話的意思是說：只有在災患喪病這些不幸的事件發(fā)生時,，才可以撤去樂懸和琴瑟，否則就要經(jīng)常演奏這些東西,。周制有一條通則,，叫做“上得兼下，下不得僭上”,。所以,，大夫以上設(shè)懸，同時也可設(shè)琴瑟,，而士則只可設(shè)琴瑟,，絕不可設(shè)懸。至于庶人,，當然設(shè)琴瑟也談不到了,。周人奏樂的大致情況是：“凡樂：瑟在堂上，笙管鐘磬鼓鼙之屬在堂下,?！薄胺矘方运墓?jié)：初謂之升歌，次謂之笙奏,，三謂之間歌,，四謂之合樂”,。（《禮經(jīng)釋例》）不僅使用樂器有上下尊卑的等級，就是奏樂內(nèi)容也有嚴格等級劃分,?！疤熳又T侯之樂，以金奏為第一節(jié),，升歌為第二節(jié),，下管為第三節(jié)，合樂為第四節(jié),，每節(jié)皆三終,。大夫士之樂以升歌為第一節(jié)，笙入為第二節(jié),，間歌為第三節(jié),，合樂為第四節(jié)，每節(jié)皆三終,，兩兩相當也,。”（《求古錄禮說》）“樂”成為西周政治思想統(tǒng)治的重要手段,。
　?、苌駥W下爭脫著的科學文化　　如果說殷商代時的思想意識主要是籠罩在神學之下、而僅只萌發(fā)狀態(tài)的科學文化也主要把持在“巫”階層手中的話,，那么到了西周,，這種情況便逐漸有所改觀。在周代“因于殷禮”當中,，神學思想當然也被繼承，但是“神”開始與“人”與“德”發(fā)生了關(guān)系,，直到西周末年,，便出現(xiàn)了有人公開懷疑和責難神。但是這并不意味著神學沒有了地位,，恰恰相反,，神學仍舊是官方統(tǒng)治的思想武器。西周時代的科學文化,，只能說在神學下爭脫著成長,。比如為了探測天意，國家發(fā)展天文事業(yè),?！妒酚洝份d：“幽歷以往，尚矣（按指周幽,、歷王以前很推崇天文）,。所見天變,，皆國殊窟穴，家占物怪,，以合時應,，其文圖籍　　祥不法?！闭f明長期的,、大規(guī)模的天文觀測活動，其目的是占星,，是探測天意,。但是，在這種神學活動當中又產(chǎn)生了什么新的結(jié)果呢,？答案是,；科學文化在暗暗成長。
　　我們從《左傳》,、《國語》等文獻所載商,、周的材料中可以看到一些情況?！皶x侯問于士弱曰：吾聞之,，宋災，于是乎知有天道,，何故,？對曰：古之火正，或食于心,，或食于味,，以出內(nèi)火。是故咮為鶉火,，心為大火,。陶唐氏之火正閼伯居商丘，祀大火,，而火紀時焉,。相土因之，故商主大火,。商人閱其禍敗之釁,，必始于火，是以日知其有天道也,。公曰：可必乎,？對曰：在道。國亂無象,，不可知也,?！笔咳醯脑挿从沉水敃r人們關(guān)于火星的認識?！盎鹫笔枪糯倜?，主祭“火”星?；鹦窃谶@里一指“心宿二”即“大火”（“心為大火”）,，一指“鶉火三宿”中的“咮”（“咮為鶉火”）。據(jù)現(xiàn)代學者研究,，公元前 ２２００ 年左右,，春耕開始時大火星初昏東升，而到商代則大火星東升甚晚,，春耕開始,，鶉火星正在南中天。所以火正配食的星座不同,?！耙猿鰞?nèi)火”是根據(jù)天上火星的狀況來安排地上人間的用火（炊、耕,、祭,、陶冶等）。這說明古人的生產(chǎn)和生活與星占有著密切關(guān)系,，但這種星占卻使人們對星的運行規(guī)律逐步有了認識,。陶唐氏的火正閼伯住商丘，祀大火星,，并根據(jù)大火星的見伏及其位置來確定時節(jié),，說明長期的觀測使人們對大火星的運行規(guī)律已基本掌握。商的祖先（相土）住商丘,，繼承了祭大火的傳統(tǒng),，當然也繼承了對大火的認識。但即使在這個時候,，人們?nèi)匀槐３种駥W的觀念。如果士弱的話可靠,，則從可用大火紀時,，中經(jīng)殷商時人認為自己每次禍敗都會由大火星作出預兆，直到宋國受災而知天道,，至少有了上千年的歷史,，西周時代便在其中。在這上千年的歷史中,，人們知道了大火星的規(guī)律,，卻仍然保留著神學的觀念,。這種矛盾在一定的條件下總要解決的。士弱就認為,，殷商的禍敗,，大火星并不一定能提供預兆?！皣鴣y無象”,，天象不能提供國亂的預兆，國亂也不能通過天象推知,，（“不可知也”）,，國家的治亂，根本在人自己的行為如何（“在道”）,。
　　再比如關(guān)于“天象”的知識,。《國語》說：“天事必象,，十有二年,，必獲此土……天之道也?！边@里所謂“天事必象”,，就是說“天”有什么事情或有什么意圖，都一定要見諸天象,。事實上人們也只能通過天象觀測去推知天意,。這樣，天文學和宗教神學就形成了這樣一種關(guān)系：進行天文觀測是為了探知天意,，天文學作了神學的奴仆,；要探知天意，又必須進行天文觀測,，神學為了自身的目的必須使天文學同時得到發(fā)展,。星占的重要內(nèi)容是日月占，其中又主要是日月食,?！对娊?jīng)》有：“日月告兇，不用其行,?！嗽露常瑒t維其常,，此日而食,，于何不藏。”日月的運行亂了,，向人們宣示了兇災的消息,。但人們卻知道，月食是經(jīng)常發(fā)生的事,，也可能是指有規(guī)則出現(xiàn)的現(xiàn)象,。此詩作于周幽王六年。據(jù)說二百多年后又發(fā)生日食：“秋七月壬午朔,，日有食之,。公（魯昭公）問于梓槙曰：是何物也，禍福如何,？對曰,；二至二分，日有食之,，不為災,。日月之行也，分,，同道也,。至，相過也,。其他月則為災,。陽不克也，故常為水,?！保ā蹲髠鳌罚┒謺r，日月同道,；二至時,，日月相過。發(fā)生日月蝕是正常的,，不為災,，只有其他時候才為災。這就是說,，日月食不一定就表示什么天意,。這些“天道”是與“人事”不相干的。這種記載雖時出春秋之中,，但其認識過程應包括西周之末,。天文知識的進步使人們一點一點地破除著對天命神學的迷信，促進著科學文化的發(fā)展,。
　　再進一步講，從最一般的思想文化來看，西周天命神學的內(nèi)在矛盾性,，到西周末春秋初便出現(xiàn)了不可逆轉(zhuǎn)的危機,。懷疑論和民本思想應運而生。既然萬能之神賜福降禍的功能不再靈驗,，那么,，人們對于自己崇信天神的虔誠之心也就勢必產(chǎn)生懷疑；既然急劇動蕩的社會局面并非神所造成,，而是人的行為所致,，那么，人們對神的信賴就顯得多余,。天與人之間就在這樣的社會背景之下出現(xiàn)了變機,，人們開始對自身的本質(zhì)進行“反思”，并開始意識到人在神靈面前并非渺小無能,，而是能動的主體,。即所謂：
　　“天命不徹，……職竟由人,?！保ā对娊?jīng)》）
　　“夫民，神之主也,，是以圣人先成民,，而后致力于神?！保ā蹲髠鳌罚?BR>　　“吉兇由人,。”（《左傳》）
　　這種清醒的自我意識日益發(fā)展,，在西周天命神學思想的內(nèi)部又涌現(xiàn)出“人的主題”,，這既是西周天命神學的邏輯終點，又是春秋戰(zhàn)國思想解放潮流形成的歷史起點,。