【科技文明探源(yuan)】

　　◎本(ben)報記(ji)者 孫明源

　　編者按 習近平總書(shu)記(ji)強調，中國(guo)文化(hua)源遠流長，中華文明博大精深。只有全面深入了解中華文明的歷(li)史，才能(neng)更有效地推動中華優秀傳統(tong)文化(hua)創(chuang)造性轉化(hua)、創(chuang)新性發展，更有力地推進(jin)中國(guo)特色社會主義文化(hua)建設，建設中華民族現代文明。

　　創新(xin)，是當(dang)代中(zhong)國(guo)最鮮明的特(te)征(zheng)。它也深(shen)深(shen)根植于中(zhong)華民族千百年(nian)來的優秀(xiu)傳統文化。五(wu)千多年(nian)的中(zhong)華文明所蘊含的創新(xin)精神和(he)科學思想(xiang)，讓中(zhong)國(guo)古代在天、地、農、醫、算等技術領域熠熠生輝。

　　“不忘本來才能開辟未來，善于繼(ji)承(cheng)才能更好創新(xin)”。今日起，本版推出“科技文明探源”欄目，邀(yao)請相關(guan)專(zhuan)家解讀中華文明科技成就(jiu)，探尋和(he)挖掘(jue)其背后的創新(xin)精神和(he)科學思(si)想，為我(wo)們增加文化自(zi)信的底氣，汲取(qu)守正創新(xin)的力量。

　　作(zuo)為一部(bu)綜合性著(zhu)(zhu)作(zuo)，《夢溪筆談》中很多內容折射出11世紀中國社會高度繁榮(rong)的科學文化(hua)。沈括(kuo)完成(cheng)的一些工作(zuo)也(ye)為后來的科技發展提供了(le)重要(yao)基礎，《夢溪筆談》亦具(ju)有極高的史料價值(zhi)。此外，其可貴之處還在于，書中蘊(yun)含著(zhu)(zhu)現代科學界長期呼喚(huan)和極力(li)推崇的精(jing)神價值(zhi)。

　　公(gong)元1088年，北宋官(guan)員沈(shen)括搬遷(qian)到潤州（今江蘇鎮江）。在潤州的夢(meng)溪園，賦閑(xian)的沈(shen)括把自己的一(yi)生經歷整(zheng)理成了一(yi)部筆記(ji)——《夢(meng)溪筆談(tan)》。

　　根據出(chu)版家(jia)胡(hu)道靜的(de)(de)(de)研究(jiu)結(jie)果，《夢溪(xi)筆(bi)談》全(quan)書(shu)涉及科(ke)學(xue)技術的(de)(de)(de)條目約占總數的(de)(de)(de)36%，分屬數學(xue)、天文學(xue)、光(guang)學(xue)、地學(xue)、醫(yi)學(xue)等多個科(ke)學(xue)領域。《夢溪(xi)筆(bi)談》一書(shu)體現了沈括廣泛的(de)(de)(de)興趣和廣博的(de)(de)(de)研究(jiu)，因此他被今人稱為(wei)“百科(ke)全(quan)書(shu)式(shi)的(de)(de)(de)學(xue)者”。這本(ben)書(shu)也被科(ke)學(xue)史學(xue)家(jia)李約瑟盛(sheng)贊為(wei)“中國(guo)科(ke)學(xue)史上的(de)(de)(de)里程碑”。

　　在中(zhong)國科學(xue)院自(zi)然(ran)科學(xue)史(shi)研究所原所長張柏(bo)春看來(lai)，《夢(meng)溪筆談(tan)》作為(wei)(wei)一(yi)部綜合性著作，其中(zhong)很多內容折射出11世紀中(zhong)國社(she)會高度繁榮的科學(xue)文(wen)化。沈括完(wan)成的一(yi)些工(gong)作也(ye)為(wei)(wei)后(hou)來(lai)的科技發(fa)展提供(gong)了(le)重要基礎，《夢(meng)溪筆談(tan)》亦具有(you)極高的史(shi)料價值(zhi)。此外，其可貴之處還在于，書(shu)中(zhong)蘊(yun)含著現代科學(xue)界長期呼喚和極力推崇的精神價值(zhi)。

　　集北宋多學科創新成就

　　在中國(guo)科技(ji)史上，宋元是個科技(ji)成就斐然的時(shi)期(qi)。中國(guo)古代的許多發明(ming)創造(zao)在北(bei)宋及其(qi)后的一段時(shi)間里達到高峰，并居于世界(jie)領先水平。《夢溪筆(bi)談》集中記錄和留存(cun)了這一階段的輝煌成果。

　　張(zhang)柏春指出，對于《夢(meng)溪筆談》涉(she)及的(de)許多科(ke)技(ji)領域來說，該書不(bu)一(yi)定(ding)能(neng)代表當(dang)時的(de)最(zui)高(gao)水平，例(li)如沈括的(de)數(shu)學(xue)(xue)(xue)(xue)成(cheng)就不(bu)能(neng)與宋元數(shu)學(xue)(xue)(xue)(xue)四大(da)家(jia)——楊輝、秦九韶、李冶和(he)朱(zhu)世(shi)杰相比。但是(shi)《夢(meng)溪筆談》能(neng)夠在一(yi)部(bu)著作當(dang)中同時集中體現(xian)天(tian)文學(xue)(xue)(xue)(xue)、數(shu)學(xue)(xue)(xue)(xue)、物理學(xue)(xue)(xue)(xue)、地學(xue)(xue)(xue)(xue)、醫藥(yao)學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)工程技(ji)術等多個學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)當(dang)時的(de)前(qian)沿成(cheng)果，這非常難能(neng)可貴。《夢(meng)溪筆談》具有極高(gao)的(de)史料(liao)價(jia)值(zhi)，折(zhe)射出了一(yi)個時代的(de)科(ke)技(ji)輝煌。

　　宋(song)代(dai)出現了(le)一(yi)波(bo)科技知識(shi)(shi)文(wen)本(ben)化(hua)的浪(lang)潮，《營造法式》《武經總要》《新儀象法要》等書籍是這個時期(qi)的代(dai)表性(xing)成(cheng)果。這些書籍傳(chuan)播(bo)了(le)科技知識(shi)(shi)，也為后人研究宋(song)代(dai)科技成(cheng)就提(ti)供(gong)了(le)翔實的資料。《夢溪(xi)筆談》是此類書籍當(dang)中涉(she)獵(lie)最廣的一(yi)部作品。

　　“如果(guo)(guo)沒(mei)有《夢(meng)溪筆談》，我們(men)可能(neng)無(wu)從知(zhi)曉活(huo)字印刷術(shu)發明者姓甚名(ming)(ming)誰。一介平民畢昇的(de)名(ming)(ming)字能(neng)夠被后世(shi)知(zhi)曉，《夢(meng)溪筆談》功(gong)不可沒(mei)。”張柏春(chun)認(ren)為，“如果(guo)(guo)要選一位能(neng)夠反映宋元科技成就的(de)代表性人物，我會首推沈(shen)括。”

　　沈括的(de)(de)最(zui)大科研成就集中在天文學、物理學等領域(yu)。他利用(yong)漫流中表(biao)面張力的(de)(de)補償作(zuo)用(yong)，補償水的(de)(de)粘滯性對流量的(de)(de)影響，從(cong)而改(gai)進了漏刻，更加精確地測量出(chu)真太陽日的(de)(de)時(shi)長。他還通過測量得知“冬(dong)至(zhi)日行(xing)(xing)速，夏(xia)至(zhi)日行(xing)(xing)遲”（從(cong)地球上看，冬(dong)至(zhi)太陽的(de)(de)運行(xing)(xing)速度(du)較(jiao)快，夏(xia)至(zhi)太陽的(de)(de)運行(xing)(xing)速度(du)較(jiao)慢）。

　　“最早發現地磁偏角；總結海陸變(bian)遷的規律性特征，正確(que)解(jie)釋了(le)(le)華北(bei)平原的形成原因(yin)；記錄了(le)(le)‘以磁石摩(mo)針鋒(feng)’的人工磁化方法；發現懸(xuan)絲法是安置(zhi)指南(nan)針的最佳方法；做(zuo)了(le)(le)針孔成像、凹面鏡成像等實驗，并給出(chu)了(le)(le)光學(xue)解(jie)釋；探討了(le)(le)透(tou)光鏡能夠反射背面花(hua)紋的原因(yin)……這些事例在(zai)《夢溪筆(bi)談》中都有明確(que)記錄，反映了(le)(le)我國(guo)古(gu)代的科學(xue)技術成就(jiu)。”對于《夢溪筆(bi)談》的亮(liang)點(dian)，張(zhang)柏春娓(wei)娓(wei)道來。

　　凝聚求實和批判精神

　　張柏(bo)春認為，嚴謹的批(pi)判和求實(shi)精神(shen)是(shi)沈括成為杰出學者的重(zhong)要基礎，而這種精神(shen)的養成，與沈括的成長經歷(li)有著密不可分的關(guan)系。

　　沈(shen)括出身于錢塘沈(shen)氏，這是個在醫藥學領(ling)域頗有(you)家傳的(de)宗(zong)族。他自(zi)幼受家人影響，接(jie)觸到(dao)不(bu)少(shao)醫書和草(cao)藥。這段經歷啟迪(di)了沈(shen)括的(de)科學探(tan)索之路。

　　古代各類(lei)醫書藥典(dian)成就突出，但(dan)也(ye)有失準的內容。沈括并沒(mei)有迷信書本或者權威，對(dui)于各類(lei)草藥，他“必目睹其驗，始著于篇”，對(dui)于前(qian)人觀察或者記載錯誤的地方，也(ye)會提(ti)出修正。

　　“沈括在醫藥學研(yan)究(jiu)中(zhong)養(yang)成(cheng)的求實和(he)批(pi)判精神，貫穿(chuan)了(le)他的青少年時代(dai)，也被他帶到了(le)各個科(ke)學領域的工作當中(zhong)。”張柏春說。

　　在(zai)沈(shen)括(kuo)所處的時代，人們普遍相(xiang)信大海(hai)的潮汐是由太陽的出沒(mei)造(zao)成的，但是富有(you)(you)批判精(jing)神的沈(shen)括(kuo)并沒(mei)有(you)(you)輕易接受(shou)這(zhe)個結論。他發(fa)(fa)現，潮水起(qi)落主(zhu)要同月相(xiang)有(you)(you)相(xiang)關(guan)性(xing)(xing)。據此(ci)，沈(shen)括(kuo)提出了(le)潮汐受(shou)月亮運動(dong)影響(xiang)的假說，后世發(fa)(fa)現的萬有(you)(you)引力定律證(zheng)明(ming)了(le)該假說的科學性(xing)(xing)。

　　為北宋(song)朝(chao)廷服務期間，沈括曾就職于欽天監，負(fu)責改進用于天文測(ce)量的(de)渾儀(yi)(yi)。他簡化(hua)(hua)了渾儀(yi)(yi)上代(dai)表月亮運行軌跡的(de)白道(dao)環，并且提出了校正極(ji)軸的(de)實用方法(fa)(fa)，提高了儀(yi)(yi)器的(de)安裝精度。沈括完成《夢溪筆談》200年后，元代(dai)科學家(jia)郭守敬延(yan)續了沈括簡化(hua)(hua)渾儀(yi)(yi)的(de)做法(fa)(fa)，發明了更加先進的(de)簡儀(yi)(yi)。

　　“在(zai)古代，渾(hun)(hun)儀(yi)(yi)是(shi)造價(jia)昂貴的(de)科(ke)(ke)(ke)學(xue)儀(yi)(yi)器，相當于現代的(de)大科(ke)(ke)(ke)學(xue)裝置(zhi)。沈括承擔(dan)了(le)制造新(xin)渾(hun)(hun)儀(yi)(yi)和(he)改(gai)進歷法的(de)任務，既是(shi)科(ke)(ke)(ke)學(xue)家，又(you)是(shi)工程師。”張柏(bo)春(chun)評(ping)價(jia)說。

　　“沈括在數(shu)學(xue)方面(mian)也很(hen)有(you)創(chuang)見，并(bing)為后(hou)人的(de)探索奠定了(le)(le)基(ji)礎。例(li)如，提出(chu)了(le)(le)關于(yu)高階等(deng)差級數(shu)求(qiu)和的(de)‘隙積(ji)術’，后(hou)來的(de)數(shu)學(xue)家楊輝、朱世(shi)杰(jie)在此(ci)基(ji)礎上發展(zhan)出(chu)更具普遍意義(yi)的(de)‘垛積(ji)術’。沈括給出(chu)了(le)(le)求(qiu)弓(gong)形弧長的(de)近似公(gong)式(shi)，元代編《授(shou)時歷》時就利用了(le)(le)這個公(gong)式(shi)。《授(shou)時歷》是中國歷史上最優(you)秀的(de)歷法(fa)。”張柏(bo)春強調。

　　“科學探(tan)索不是一蹴而就的事業，原創(chuang)性成果即使不夠(gou)完善，它也具(ju)有重大的開創(chuang)意義，能夠(gou)為后續成果奠定基礎。這一點在沈括身上表現(xian)得(de)很突出。”張(zhang)柏春說。

　　對現代科學研究仍有啟示

　　沈(shen)括“凡所至之(zhi)處，莫(mo)不探究”。在濃厚的好奇心之(zhi)外(wai)，方(fang)法(fa)論也幫助沈(shen)括取得了眾多(duo)成果(guo)。張柏春把沈(shen)括的科學精神總(zong)結為重視觀(guan)察(cha)、注重驗(yan)證(zheng)、實事求是三方(fang)面。

　　伽利略是科學(xue)界(jie)公認(ren)的(de)實(shi)驗(yan)科學(xue)家。在(zai)他之前，包(bao)括沈(shen)(shen)括在(zai)內的(de)一些(xie)科學(xue)家已經嘗試實(shi)驗(yan)方法。例如，沈(shen)(shen)括把紙(zhi)做的(de)小人放在(zai)琴弦上，借助它們(men)做共(gong)振(zhen)實(shi)驗(yan)，證明弦線的(de)基音和泛(fan)音的(de)共(gong)振(zhen)關系。這種方法具有創新意(yi)義。

　　“在(zai)古代環境(jing)下，能(neng)夠秉持創新(xin)精神(shen)和進(jin)行(xing)科學實(shi)驗(yan)，這(zhe)是難能(neng)可貴的(de)。除此(ci)之外，沈括的(de)實(shi)事求是精神(shen)對于現代科研工作者來(lai)說依然很(hen)有(you)價值。”張柏春強調(diao)。

　　沈括在(zai)科學研究(jiu)過程中(zhong)秉持著(zhu)獨特的(de)科學精神(shen)，這種“無形(xing)的(de)資產”為(wei)后世自然科學界提供了豐(feng)厚(hou)的(de)滋養。他(ta)(ta)堅(jian)持追求(qiu)真理，不拘于定法(fa)、不懾于權威。在(zai)欽天(tian)監任職時，他(ta)(ta)面對(dui)保守派的(de)抵觸堅(jian)持改革(ge)歷法(fa)，這是(shi)對(dui)惟實勵新精神(shen)的(de)清晰詮釋。

　　在《夢溪筆談》中(zhong)，對于(yu)不確定(ding)的科學問題(ti)，沈(shen)括明確承認自己知識的局限性和(he)階段性，表示“未(wei)深(shen)討耳”，還不清楚(chu)其中(zhong)的道(dao)理。“這樣，沈(shen)括就為(wei)我們(men)(men)樹立了一(yi)個堅守(shou)科研(yan)倫理的標桿。《夢溪筆談》體現(xian)的實事求是精神也是沈(shen)括留給(gei)我們(men)(men)的寶貴財富。”張(zhang)柏春評價(jia)說(shuo)。