如果没有西方，中国有可能创造出大规模有用知识吗？回答这个问题就是试图解开李约瑟之谜。但是，这实在是个悖论。大规模有用知识的定义就是依据英国工业革命的实践产生的。这种知识的传统扎根于其独特的文化整体之中，不能脱离其文化母体。西方科学恰恰是“西方文明大传统最核心的部分”。所以席文（Nathan Sivin）说：与其追问现代科学为何没有出现在中国，不如追问现代科学为何出现在西方。冯友兰的英文文章《中国为何没有科学》代表了早期中国学人的看法：科学是西方文化的产物。
陈方正说，中国没有产生现代科学知识的基因。他首先批驳了李约瑟把现代科学看作大海，一切民族和文化在古代和中古所发展出来的“科学”则像众多河流，最后都归宿于大海的观点。他认为李约瑟将“科学”从文化的整体脉络中抽离了出来，作为一种特殊的事项来处理。而且他认为中国和西方的科学传统走的是同一条路，今天已汇聚到现代科学之中。李约瑟心中的“‘现代科学’是普世性的，与民族或文化的特殊背景没有多大关系”。相反，西方科学虽然历经转折、停滞、长期断裂和多次移植，但从方法、理念和内涵看，它自古希腊到17世纪欧洲仍然形成了一个前后相接续的大传统，而且现代科学的出现虽然受外部因素（诸如社会、经济、技术等）影响，但其主要动力仍然是内在的，即来自这个传统本身。现代科学基本上是西方大传统的产物。
陈方正将西方科学传统的特征概括为两点：一是它和整个西方文明是同步发展、密切结合、无从分割的。二是它虽然分为三个历史阶段，从古希腊开始，通过中古欧洲吸收伊斯兰科学，再到16世纪以来的现代科学，作为一整套学术体系，它是一脉相承、推陈出新的。陈方正总结说，现代科学是“拜一个传统前后两次革命所赐”。“一个传统”是指从古希腊到现代的自然科学都在同一研究传统之内。革命是指运用精确的数学以量化自然界的研究，天文学和物理学是其中成绩最为卓著的两个部门。“两次革命”，第一次是在古希腊，柏拉图接受了毕达哥拉斯教派对于数学的无上重视，在他的“学园”中全力推行数学研究以探究宇宙的奥秘。这进一步明确和阐述了柯林伍德在《自然的观念》一书中的观点：“自然科学中的毕达哥拉斯革命”（The Pythagorian Revolution in Natural Science）。第二次革命就是启蒙运动。
到了启蒙运动时期，欧洲普遍认为科学家需要从事工业和农业活动，以解决实际问题。工程师、数学家、医生、化学家或有强烈务实倾向的科学家将科学和实业联系起来。莱布尼茨是一位多产的发明家和工匠，在螺旋桨、采矿机、水泵上都颇有建树，他发明了机械计算器。莱昂哈德·欧拉（Leonhard Euler）是当时著名的数学家，他还进行船舶设计、镜片制造、梁柱的屈曲负载、水力等实际领域的研究。其他著名的还有工程师德札古利埃、钟表师和机械师爱德华·巴罗（Edward Barlow, 1639~1719）、工程师亨利·贝顿（Henry Beighton, 1687~1743）、化学家威廉·卡伦（William Cullen, 1710~1790）。18世纪的法国，有像让-夏尔·波德（1733~1799）和夏尔·奥古斯丁·库仑这样的应用数学物理学家。
虽然各国文化、规模、集权程度等可能影响了启蒙运动的走势以及国家之间的战争频发英国和荷兰发生了三次战争，可是荷兰知识分子仍与他们的英国同僚保持着密切联系，1687年牛顿的《自然哲学数学原理》出版后，英法之间连续不断的战争都没能阻止牛顿的思想在法国传播。，但是一个国家取得的重大突破立即就传播到其他国家。当时欧洲的科学是跨国性的。英国的实证主义和法国的理性主义相互渗透，培根被法国的启蒙哲学家们广泛认可，而笛卡尔和伏尔泰又都被英国作家所接受。英国人、法国人、意大利人、德国人、瑞典人、瑞士人和荷兰人等共同构筑了一个全新的欧洲科学体系。各国间的权力均势会持续波动，相邻国家的繁荣可能会“交替起伏”，但它保证了一个“总体幸福的状况，一个关于艺术、法律和礼仪的体系”，这使欧洲与其他文明区分开来。
现代科学是自然世界研究的数学化，在西方一般相关文献中“数学化”一词常常是和科学分不开的。对于现代科学至关重要的数学，东西方有不同的发展轨迹。通常把希腊式的以论证几何为主的逻辑演绎体系的数学称为“西方数学”，把以算术、代数和直观几何为基本内容的算法体系的数学称为“东方数学”。这里的东方，斯特洛伊克说是埃及、巴比伦、印度和中国，而斯科特仅指印度和中国。中国传统数学是东方数学的典型，形数结合，以算为主，使用算器，建立一套算法体系是中国传统数学的显著特点，以解决实际应用问题和提高计算技术为主要目标。明末徐光启比较了中国《九章算术》与西方数学之后说：“其法略同，其义全阙。”陈方正对此解释：“中国与西方数学的根本差别，即前者只重程序（即所谓‘法’），而不讲究直接、详细、明确的证明（即所谓‘义）”。“法”指计算，而“义”指原理。医学也是如此，陈寅恪说，“中医有见效之药，无可通之理”。
中国自古以来就是一个数学先进的国家，13～14世纪，中国传统数学达到了一个鼎盛时期，在世界处于遥遥领先的地位。但是，在元代中期以后，传统数学逐渐衰落，到清初几乎成为绝学。相比之下，欧洲在16世纪以后，“紧接着发生了一系列全新的事情——维耶特（1580）和雷克德（1557）制定了一套代数符号，斯特文（1585）充分肯定了十进小数的作用，内皮尔在1614年发明了对数，冈特在1620年创造了计算尺，笛卡尔在1637年建立了坐标和解析几何，1642年出现了第一个加法计算机（巴斯葛），牛顿（1665）和莱布尼茨（1684）完成了微积分学”。欧洲数学突飞猛进的发展，将中国远远地甩在了后面。西方科学以“数学化”为主要特征，这就与中国的科学传统分道扬镳。18世纪下半叶，增加有用知识的方法越来越依赖于量化和数学。数学、图表能够精确、有效地表述知识和传播知识。Heilbren提出，在17世纪，大部分“学识渊博的欧洲人”仍然在很大程度上是非数学化的，但在18世纪下半叶，从温度和降雨量表到农业产量、材料的硬度和柔软性的命题知识以及经济和人口信息越来越多地用数据呈现在表格中。
#p#分页标题#e#李约瑟承认亚洲和中国科学的成就在渊源上与现代科学的初兴没有关系，与文艺复兴之后现代科学的相应发展也可能没有直接关系。他说：在现代科学出现之初，当力学、动力学以及天界和地界物理学以其现代形式出现时，希腊做出了最大的贡献。在“新科学或实验科学”的诞生方面，欧几里得的演绎几何和托勒密的星星天文学以及它们所蕴含的一切无疑是主要因素。
中国文化的特殊性决定了中国的知识创造是不同于现代科学的。古代和中世纪的中国有一整套自然理论体系，有系统的有记录的实验，而且有许多极为精确的测量。中国不存在一个神圣的造物者，文化中也不存在一个普遍的自然规律的概念。中国人没有上帝的概念，没有天国立法者的概念。中国文化中采用的是“天法”（Laws of Heaven）这样的概念，但是，就像李约瑟所坚持认为的，这些法则都不需要立法者存在。韦伯认为儒家思想并没有将世界形容为上帝创造的理性的并且可理解的产物。在这个意义上，中国人当然可能更接近20世纪的思考自然的思维方式，而不是开普勒和牛顿的思维方式。伍顿反驳了古代世界没有自然法则是因为由于不存在一个神圣的立法者这一观念，他同时指出了像卢克莱修（Lucretius）这样的思想家对17世纪科学发展的深刻影响。如果有这样的概念的话，人们就会试图用各种科学方法去解释上帝所制定出的各种自然法则。相反，中国人相信一个有机世界的存在，在这一世界中，几种主要力量有机地相互作用，就像人体的内分泌系统，其中的因果关系难以确定。如果没有像伽利略和牛顿所发现并用公式所表达出的一整套机械力量系统的存在，则现代科学也将不复存在。
东西方学术传统的不同，可以解释西方的学术传统是现代科学技术产生的本源，中国缺乏产生现代科学的基因。但是不能解释为什么东方的科学技术水平落后于西方是在近代以后，而且到17世纪中叶，西方和中国技术的认识论基础之间的差异可能并不大。1668年之前，欧洲和中国的传统技术相似，主要都是基于实践而非理论之上，在现代科学出现之前，两地的技术都发展到了它们所能达到的最高水平。1700年后，欧洲人大大扩展了有用知识的范围，丰富了地理学、水力学、光学、动植物学、天文学、科学仪器等学科的内容。18世纪末到19世纪初，中国的科学技术水平已不可和欧洲同日而语。中西方科技发展的趋势非常类似于人均GDP的情况。中国在宋代（960～1279） 达到鼎盛，随后一路下滑，欧洲则是在12世纪开始从底部爬升，到18世纪超越中国。
社会精英对工业、技术态度的转变是欧洲在特定时间内超越常规的重要原因。通常低声誉文化和低社会地位的工作技术创造力也较低。Mokyr（2016）、White（1978）等强调，社会对生产和工作（和闲暇）的态度是决定创新能否出现的一个主要因素。 欧洲社会对科学技术、经济增长态度的转变过程持续了相当长的时间，在欧洲不同的国家时间也不同。在罗马帝国的全盛时期，罗马人在水利和建筑工程方面取得了很多进步，可在农业和制造业上几乎没有发展。中世纪，欧洲受过良好教育的精英通常将增强政治单位的军事实力和行政权力作为他们的工作，将文学、游戏、艺术、哲学等看作休闲活动。精英们很少关注农业产量、手工产品质量、海员的海上生活等下等阶层人们关注的问题。自然地，奥地利帝国诞生了海顿和莫扎特，而不是工业革命。17世纪的荷兰和英国的资产阶级社会完成了价值取向的转变，成为适合技术进步的候选社会。在这个社会中，精英阶层更关注物质发展等实际问题。
开启欧洲价值取向转变进程的可能是地理大发现。地理大发现为欧洲打开了外来信息涌入的大门，新产品、新技术、新物种冲击了欧洲人的认知，也在一定程度上瓦解了陈旧知识的权威。欧洲人在好奇心的驱使下，学习和探索各种未知知识。培根在他的《新工具》中表示对这些未知的探索是“伟大事件出现的原因和开始”。亚历山大认为海上航行与数学研究之间存在着很强的因果联系。他指出，航海探索的语言被数学家和自然哲学家所采纳。为了回应由航海之旅所带来的新知识的冲击，越来越多的数学家开始将自己看作实验家和探险家，而不再是守护不可更改和挑战的欧几里得真理的守卫者。在他们看来，为找到隐藏的黄金宝地要历经千难万险成了他们对知识的探究，尤其是对数学的探索的比喻。然而，地理大发现和科学技术增长之间的因果关系是不明确的。可能是技术的进步促成了大航海的成功，而不是相反。但是地理大发现毫无疑问地为挑战古典知识权威提供了契机，为培根实验方法的产生和推广准备了条件。
牛顿作为科学家的社会声望和社会地位说明欧洲社会对于有用知识的态度发生了改变。人们将科学看作一项有价值的人类活动，能为人类的福祉做出贡献，值得赞助和支持，科学越来越成为正统学科。牛顿因为在数学和物理学上的成就，获得了很高的声望，被授予爵位，当选为国会议员，被聘为皇家铸币厂厂长。法国学者雅克·卡西尼（Jacques Cassini）1698年邀请他入职法国皇家科学院；路易十六国王承诺给他丰厚的津贴；三一学院也向牛顿发出过工作邀请。牛顿非常富有，他给侄子和侄女们留下了价值32000英镑的遗产。1727年英国为牛顿举行了盛大的葬礼，将他葬于威斯敏斯特教堂一个醒目的位置。伏尔泰说，人们以受人尊敬的国王之礼埋葬了他。18世纪的布冯（Buffon）、狄德罗和罗素都受到了牛顿的激励。詹姆斯·瓦特（James Watt）则为工程师树立了榜样。牛顿提高了科学和自然哲学的社会地位和声望，让人们认识到这种工作是推动社会进步的最初原动力。任何一位参与其中的人都应受到重视，得到支持。科学家是解释自然奥秘的权威，因此在西方社会中享有独立的核心地位。
夏平（2003）研究发现17～18世纪英国科学家的声望不断上升。尽管当时科学家仍然未被贵族社会所接受，但是国家和工商业者都高度评价了他们的地位，迫切需要他们的专业知识以解决实际问题，把他们称为“公民专家”。例如，苏格兰化学家、医师、爱丁堡大学的教授威廉·卡伦（William Cullen）能为农民、盐矿工人和染料制造商解决实际问题。18世纪，英国商业、地理学、植物学、化学、农业、制陶业和医学方面的专家数量大幅增加（夏平, 2003: 169, 179）。18世纪初，法国特别重视科学的发展，研究科学、资助科学成为上流社会的重要活动。
#p#分页标题#e#中世纪的基督教会中有一些对科学技术做出贡献的重要人物。如罗杰·培根（Roger Bacon, 约1214~1294）、西奥菲勒斯（Theophilus, 1122年《论多种技艺》的作者）。林恩·怀特认为，修道院是中世纪西方技术进步的先锋。
相比之下，明朝末年“实学”，Mokyr认为，实学兴起是类似于欧洲启蒙运动的过程。兴起时提倡“经世济用”、倡导西方科学的代表人物的影响非常有限。Mokyr研究了方以智（1611～1671）、徐光启、宋应星（1587～1666）、戴震（1724～1777）、陈宏谋等人的生平和贡献。这些实学的代表学者关注自然现象和技术，希望知识能对社会产生实际应用价值。方以智的著述《物理小识》讨论了气象学和地理学等知识，但是他最后遁入空门，失去了对西方科学技术知识的兴趣。徐光启相信军事知识和科学技术知识会使国家更加繁荣昌盛。他主持了修历工作，借助布拉赫和开普勒的天文数据校准中国历法，与利玛窦合作翻译了欧几里得的《几何原本》，编写了70万字的《农政全书》，阐明了通过实验增加农业产量的重要性。但他提出的具体改革农业的计划从没有被付诸实践。宋应星被称为中国的培根，1637年完成了图文并茂的工艺百科全书《天工开物》，这部书共付印了两次，共约50套，只在小圈子里流传，清朝以后不再重印，现存的一套是在日本发现的1880年的副本。这显然与弗朗西斯·培根的著述对他同时代的人所产生的巨大影响相差甚远。戴震是考证运动中的主要人物之一，他的数学能力几乎可以使他与欧洲同时代的学者相媲美，他的研究重点是语言学和语音学。但是他的研究建立在对经典文献的考据上，而不是实验数据上。陈宏谋对经济繁荣深感兴趣，他的观点在某种程度上与重农学派学者和亚当·斯密相似。他认为市场和商业可以提高生产效率，鼓励采矿业、贸易和制造业的发展，注重农业技术的传播。但是“实学”很快衰落了，到清朝时几乎看不到“实学”的影响痕迹。
在古代中国，通往成功和获得社会声望的道路决定于对儒家经典的学习和掌握，雄心勃勃的有志青年们从小就以研习圣贤之书为己任，所以大多数的中国知识分子对新技术乃至实用工艺与科学都没什么兴趣。中国知识分子对公共管理和国家治理等事宜也很感兴趣，并且十分乐意将技术问题全权交由工匠们负责。明清后科举制度的僵化更加固化了中国人力资本错配和浪费的状况。
是在蒙古元朝统一中原以及1368年明朝建立后，思想市场上不同思想间的竞争逐渐消失，思想创新在很大程度上受到了官方所采纳的哲学原则的限制。道家思想是儒家思想的主要竞争者。李约瑟认为道家更注重实证经验，更尊重技术和工艺，因此对中国的技术进步产生了强烈的积极影响。他认为，儒家学者永远不会屈尊去研究有关体力劳动的细节，而对于道家学者来说，这就是“道”的一部分。 不过，李约瑟和博迪都指出了道家思想对于手工劳动和手工艺的支持和其理论上对技术创新的不信任之间的矛盾之处。庄子的思想表现为：“六合之外，圣人存而不论”；“吾生也有涯，而知也无涯，以有涯随无涯，殆已”分别见庄子《齐物论》与《养生主》。这与西方科学精神是相悖的。李约瑟解释了这一悖论，指出道家之所以反对技术创新，是因为其可能造成一些社会恶习。虽然有时儒家和道家是对立的，但是在宋代出现的新儒家思想的融合性使得儒道之间的对立便不那么突出了。作为一个颇为盛行的宗教，道家思想在中国社会的影响无处不在，但它没有什么明确的界限，即欧洲宗教之间所存在的尖锐的宗教差别和各教派间的激烈竞争在中国并不存在。保守的儒家思想的主要竞争对手是墨家。有些学者认为，如果是墨家最终在思想市场的竞争中胜出，而非几乎完全从中国的思想市场上消失，中国历史可能看起来会完全不同。博迪认为，如果墨家思想最终成为主流思想，中国或许会产生一种与西方一致的机械论哲学科学思想。与西方科学精神最相近的还有程、朱一系“格物致知”的理学和明末的“实学”，可惜这些学派在清代以后就销声匿迹了。
外来的有用知识在中国的传播和扩散受到了很大程度的阻碍。传教士们将欧洲的科学带到了中国，但除了重新校准了中国的阴历日历和预测了日食之外，西方现代科学的影响仅限于个别的知识分子。国人初次感到西方科学的冲击是在明朝末年，比五四运动早三百年。当时，徐光启在利玛窦口授下翻译了《几何原本》前六卷，之后又进一步写成《测量法义》《测量异同》《勾股义》等三部书。徐光启虽然对于西方宗教、数学、天文学心悦诚服、赞叹有加，但是，中国皇帝和社会的自大无知和价值取向，堵塞了欧洲知识流入的渠道。
Mokyr（2016）设想过，如果1793年乔治·马戛尔尼伯爵中国之行很成功，向中国展示了当时英国最先进的工业机械，如蒸汽机模型、斯米顿滑轮以及各种化学、电气和哲学仪器，让中国人预见到英国的工业革命将产生强大的军事优势的话，中国很可能会盛行伽利略和牛顿的新科学。但是，对工业革命和英国文化极有信心的马戛尔尼极力向中国宣讲科学能促进经济社会进步的理念，结果遭到了年迈的乾隆皇帝的鄙夷。因为两国拥有不同的文化和两套截然不同的价值观，中国人似乎无法理解自然哲学的思想和理论内容，及其潜在的大量实践应用。虽然中国人意识到外国产品的优越性，但依然抱着天朝大国的心态，轻视西方的先进性，因而没有对现代科学做出应有的反应。18世纪儒家学者程廷祚说：“迢迢欧罗巴……其人号多智。算法殊精特。外此具淫巧”。这种夜郎自大的心态使得欧洲对中国的“知识库”几乎没有影响。明清时代的知识分子沉浸于文学和考据学研究，恪守经典文献，而不是采用实证研究的批判性方法。
同治六年（1867），总理衙门决定在同文馆中增设“天文算学馆”，专授天文学和数学。这是西方现代科学正式进入中国教学系统的开始。为了取得更好的效果，主持其事的恭亲王奕訢和文祥最初建议翰林、进士、举人都可以申请入学，3年后给予格外优保的升官机会。但这个计划甫一提出便遭到以倭仁为首的保守派的激烈反对，反对理由如下：第一，西方的数学、天文学不过是一种“机巧”，甚至是“异端之术数”，不但不足以“起衰振弱”，甚至有害于“士习人心”。第二就是“奉夷为师”会动摇士大夫的“忠君”意识。倭仁及其支持者在北京发起了一场运动，成功营造出一种气氛，使士阶层中人深以入同文馆为耻，阻止科举出身的人报考天文算学馆，以至于总理衙门在奏折中抱怨“臣衙门遂无复有投考者”。保守派认为以天文、算学为专业的技术人员，地位低下，与科举正途中的“士”相去甚远。
#p#分页标题#e#与欧洲启蒙运动同期的明末清初并没有出现社会精英对工业、技术态度的转变。发明和科学研究并不会带来财富、声望和权力，各种思想的竞争已经尘埃落定，在儒家思想禁锢下的科举制导致的人力资本错配和浪费将愈演愈烈，同时，夜郎自大的心态也使中国错失了及时学习和追赶的机会。按照这个逻辑，11～12世纪的宋朝是最有可能爆发大规模的有用知识创新的年代。公元1000～1200年，中国经历了一场经济和思想的大繁荣，出现了与启蒙运动类似的进步和理性主义的概念。王安石（1021～1086）提出促进商业发展和经济进步的改革意见，也提出了改革科举制度的想法。同时，如果把英国的工业革命看作一个化石燃料、铁、纺织品使用增加，运输改善，农业生产力提高，内部商业增强的时代的话，那么宋朝中国确实有资格产生工业革命。但是，女真与蒙古等游牧民族和半游牧民族的入侵终结了宋朝蓬勃发展的势头。戈德斯通关于此的概括是，当各种文化和哲学传统融合时，科学随之进步是一个很典型的现象，但是当社会的冲突和混乱介入时，科学发展就会停滞，甚至是倒退。
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