明代马怀德牵星板记录揭示的海航技术

泉州海船上的竹尺之所以在一些研究中被称为牵星尺，是因为明代李诩《戒庵老人漫笔》中介绍了一种名为牵星板的工具，它由一系列共12片方形乌木板组成，书中称收藏者为“苏州马怀德”。1966年严敦杰发表的《牵星术——我国明代航海天文知识一瞥》中首先介绍了这条史料，认为牵星板是中国古代用来测定船舶所在位置地理纬度的航海天文仪器，并引用晚近时期仍在使用的阿拉伯天文导航工具kamal加以对比，分析马怀德所藏牵星板的使用方法。文中提到两种古代阿拉伯天文导航工具，一种是由一系列木板和绳子组成，另一种是由一块木片和一根穿过木片中央的绳子组成，绳子上打若干绳结，使用时左手执木板，右手拉直绳子，使木板上边缘对准北极星，下边缘与海天连接线相切，可以大约测出所在地北极星距水平的高度，并根据木板宽度和绳长计算海船所在处的地理纬度。^[21]

图3-8　《牵星术——我国明代航海天文知识一瞥》中所绘牵星板图^[22]

这篇文章引起了研究者们对中国古代天文导航中域外元素的关注，但由于文中默认马怀德牵星板与这些域外工具属同一类型，使得此后50年中，许多研究者按此思路，形成板绳结合，计算纬度定位的探索模式，认为马怀德牵星板与相关工具一样，也是一种与绳子搭配，并用来测定地理纬度以实现定位功能的工具。然而，回顾《戒庵老人漫笔》中的原始记载，却会看到原文中并未提及牵星板上有绳子，也没有提到板上是否有绳洞。其原文是：

苏州马怀德牵星板一副十二片，乌木为之，自小渐大，大者长七寸余，标为一指二指以至十二指，俱有细刻若分寸然。又有象牙一块，长二尺，四角皆缺，上有半指半角一角三角等字，颠倒相向，盖周髀算尺也。^[23]

如果研究者此前未曾对阿拉伯航海工具有过印象，而仅是看这段明人记载，恐怕绝不会产生“木板的中心有一根绳子”的判断，因为这里并没有任何线索与绳子相关。然而，由于先对相关工具有所了解，所以《牵星术——我国明代航海天文知识一瞥》中在介绍了牵星板之后，认为它的形制应该是：

用十二块方的木板，最大一块每边长约二十四厘米（合明尺七寸七分强），叫十二指。其次是约二十二厘米，叫十一指。这样每块递减二厘米，到最小的一块每边长约二厘米，叫一指。木板的中心穿一根绳子，这绳子的长度是自眼到手执板间的距离（手臂撑直），大约是七十二厘米左右。^[24]

这里衍生出了关于绳子的阐述，并且将其长度界定为72厘米，但这些细节在李诩的原文中并不存在。然而从此之后，关于牵星板的研究都不免要对“牵星板上是否有绳子”这一问题做出解释。如《略论牵星板》中认为板上本来有绳子，只是李诩看到时绳子已经遗失了。^[25]由于马怀德的真实身份未知，由此引发了许多猜测，《中国科学技术史》中提及北宋时有一位同名将领^[26]，《宋史》记载其是北宋祥符（今开封）籍，长期在西北边疆作战^[27]。也有研究认为此人在老年时移居苏州，牵星板应是他的收藏品。^[28]但从《宋史》的记载来看，并没有证据表明北宋的马怀德曾经到过苏州。(www.xing528.com)

关于牵星板收藏者的身份存在不同猜测，而不同身份带来的知识水平和社会阅历的差异，以及生活的时代和地区的不同，与《戒庵老人漫笔》作者李诩的关系，都可能影响到关于牵星板记载的可靠性。那么马怀德究竟是什么人？再回到《戒庵老人漫笔》中，会看到载有牵星板事迹的同一卷里，还有一条这样的记载：

马怀德言，曾为人求文字于祝枝山，问曰：“是见精神否？”（原注：俗以取人钱为精神。）曰：“然”。又曰：“吾不与他计较，清物也好”。问何清物，则曰：“青羊绒罢。”^[29]

既然出现在同一本书的同一卷中，可以相信这就是李诩提到的牵星板收藏者马怀德。从两条事迹来看，他居住在明朝的苏州，既然与祝枝山、李诩交游，应是和他们生活在同一年代，并具有一定学识和社会地位，所以他对家藏牵星板的介绍，关于其形制与原理的阐述，应当也是较为可信的。他可能与阿拉伯文明有一定联系（马怀德这个名字屡见用于回族人名^[30]），这套牵星板也可能来自此前中国与阿拉伯世界的航海交流。相似类型的天文导航工具并非只见于《戒庵老人漫笔》，《马可波罗行纪》中也有两条相关注解：

剌木学曾引一随同达迦玛（Vasco de Gama）之弗洛郞司（Florence，今佛罗伦萨）人初次航行之说云：“航行印度海中者不用罗盘，仅恃若干木制之四角规以辨方位，若有云雾而不能见星宿时，航行则甚难也。”

……颇节引一传教师之说云：“印度舵手测量高度之法，用一绳结数结，口衔其一端，绳中横贯一木，如是不难测得小熊星尾，即通称之北斗星或北极星也。”^[31]

注中提到的这两种工具，第一种更像由一系列木板组成、未提及绳子的马怀德牵星板；而第二种更像是由一片木板和若干绳结组成的kamal。此外，《牵星术——我国明代航海天文知识一瞥》中还转述了16世纪西迪·阿里·赛赖比所作《海洋》中介绍的一种设备，其形制特点是“古代用九块板，第一块的长度约为人们的一小指长，把它分而为四，每一段叫一指，即第一块板是四指。这四指刚好是五车二与Dobban星间的距离。其次每一块增一指，以至于第九块为十二指。板的中心有一线，使用时左手执板，右手持线，左手伸直，这样便可通过观测求得所在地的位置”^[32]。这种板应当是《牵星术——我国明代航海天文知识一瞥》中推测马怀德牵星板使用方法的依据，它看起来像是前两种的结合体，既有一系列木板，也有绳子，但是没有绳结。