儒学是先秦诸子中的重要一家,自汉武帝“废黜百家,独尊儒术”起又是中国社会的统治思想,对中国传统数学的发展产生了深刻的影响。
首先,中国传统数学的基本框架“九数”源于儒家经典《周礼》:“保氏掌谏王恶而养国子以道,乃教之六艺:……六曰九数。”可见在周朝,数学是贵族子弟教育的“六艺”之一。“九数”就是数学的九个部分,或九个分支。东汉末郑玄《周礼注》引郑众曰:“九数:方田、粟米、差分、少广、商功、均输、赢不足、方程、旁要,今有重差、句股也。”[2]前九项实际上就是先秦九数,它构成了《九章筭术》的主体。西汉张苍(?—前152)等补充了若干新的知识,将“差分”改为“衰分”,将解勾股形知识加进“旁要”,并改称“句股”。正如魏刘徽《九章筭术注序》所说:“周公制礼而有九数,九数之流,则《九章》是矣。往者暴秦焚书,经术散坏。汉北平侯张苍、大司农中丞耿寿昌皆以善筭命世。苍等因旧文之遗残,各称删补。故校其目则与古或异,而所论者多近语也。”[3]九数不仅成为《九章筭术》的九章的名称,而且一直是许多数学著作分类的圭臬,清代甚至有人将传入的西算与中算一起编入“九数”。
其次,荀派儒学是中国传统数学最重要的著作《九章筭术》编纂的指导思想。西汉张苍是《九章筭术》的主要编纂者。荀子、张苍、贾谊是嫡传的师生关系。刘向《别录》云荀子将《春秋左氏传》“授张苍”[4]。“汉兴,北平侯张苍及梁太傅贾谊……皆修《春秋左氏传》”[5]。还有人说张苍将《左传》传给贾谊。[6]贾谊信奉荀派儒学,可见张苍是信奉荀派儒学的。他整理的《九章筭术》反映了荀派儒学的主张是毫不奇怪的。《九章筭术》汇集了百余条对国计民生十分有用的抽象性极高的数学公式、解法,具有长于计算,以算法为中心,算法以解决实际问题为根本目的等特点,表现了“实事求是”的作风,正是接受了荀子的唯物主义思想。[7]《九章筭术》奠定了中国和东方数学的基础,此后,中国数学著作基本上采取两种模式:一是为《九章筭术》作注,最著名的有魏刘徽注、北宋贾宪细草、南宋杨辉详解;一是以《九章筭术》为楷模编纂新的数学著作。这两方面都取得了极其重大的成就。可以说,荀派儒学通过《九章筭术》影响了中国传统数学的始终。
第三,中国古代将数学的作用概括为“以通神明之德,以类万物之情”两大功能,这是《周易·系辞下》中的话[8]。《周易》亦被儒家奉为经典,这两大功能遂成为中国古代传统思想的一部分。《汉书·律历志》云:“数者,一、十、百、千、万也,所以算数事物,顺性命之理也。”[9]与《系辞》的话同义。刘徽干脆引用了《系辞》的话。秦九韶(1208—约1261)更进一步将这两大功能分成大者和小者。他说:数学“大则可以通神明,顺性命;小则可以经世务,类万物”[10]。正因为存在着这种思想,中国古代有时对算学、数学、数术、术数不加区分,算学、数学既指当今之数学,有时也含有象数学,术数、数术有时也含有当今之数学。
第四,中国传统数学理论联系实际,以解决实际问题为目的的特点,是儒家“经世致用”思想的体现。在中国传统数学在其萌芽时期,就表现出作为人们认识自然界的有力工具的功能。公元前11世纪商高答周公问云,数学“裁制万物,唯所为耳”[11]。孔子创立儒家,主张言行一致,行重于言,他说君子“讷于言而敏于行”[12],荀子进一步将学问分成闻、见、知、行四个层次,而“学至于行而止矣”[13]。以解决实际问题为目的,更成为数学著作的首要目的。尽管传统思想给出了数学的两大功能,但是传统数学著作却基本上只涉及“类万物”或“算数事物”的方面。《九章筭术》《海岛筭经》《张丘建筭经》《五曹筭经》《缉古筭经》《测圆海镜》《益古演段》《详解九章筭法》《杨辉筭法》《筭学启蒙》《四元玉鉴》等重要著作没有任何“通神明、顺性命”的东西。秦九韶尽管将“通神明,顺性命”称为大者,但声明对大者“固肤末于见”,而致力于“经世务,类万物”的小者,“窃尝设为问答以拟于用”,撰成《数书九章》[10]。《数书九章》除了第1问是关于《周易》的外,其余80问全是实际应用问题,其反映南宋社会生产、生活活动之翔实,不亚于《宋史·食货志》[14]。李冶说:“术数虽居六艺之末,而施之人事,则最为切务。”[15]数学理论密切联系实际,解决人们生产、生活中提出的问题,使中国传统数学能不断从实际需要中汲取营养,同时与数字神秘主义划清了界限。刘徽说;数学“以法相传,亦犹规矩度量可得而共,非特难为也。”[3]秦九韶说:“数术之传,以实为体。”[10]从实际出发,就给了解决问题的钥匙,正如李冶所说:“谓数为难穷,斯可;谓数为不可穷,斯不可。何则?彼其冥冥之中,固有昭昭者存。夫昭昭者,其自然之数也;非自然之数,其自然之理也……苟能推自然之理,以明自然之数,则虽远而乾端坤倪,幽而神情鬼状,未有不合者矣。”[16]应该说,这对于中国传统数学长期保持世界领先地位,发挥了重大作用。
第五,在思想法方上,有杰出贡献的大数学家不管本人的主要思想倾向是什么,大都深受儒家思想的深刻影响。古代数学家在其著作中阐发自己数学思想方法最多的是刘徽,尽管刘徽受辩难之风影响极深,或者说就是辩难之风中人,但他的许多思想甚至原话,都来自于儒家经典。上面已经指出,刘徽关于数学功能的论述几乎是《周易·系辞》的原文。此外,“览之者思过半矣”,其“思过半矣”源于《系辞下》;“触类而长之”“方以类聚,物以群分”“言不尽意”“易简用之”[3]源于《系辞上》。如果说《周易》是“三玄”之一,刘徽引用《系辞》的话本不足怪的话,那么,刘徽直接引用孔子、荀子的话便很能说明问题了。如“告往知来”“举一隅而三隅反者”[3]分别源于《论语》的《学而篇》《述而篇》;“各从其类”[3]源于《荀子·劝学篇》;上述“言不尽意”也是《系辞》引孔子曰;等等。刘徽所用《周礼》和《考工记》中的话更多。秦九韶是宋元数学高潮的代表人物之一。钱宝琮认为秦九韶服膺朱熹理学[14]。笔者认为,他可能受继承、改造了朱熹思想的黄震(约1204—1276)的影响更多些[17]。黄震提出“道不离器”[18],秦九韶提出“数与道非二本”,愿将数学知识“进之于道”[10]。至于李冶,尽管他有明显的道家倾向[19],但在青年时代就被知识界目为“经为通儒,文为名家”[20]。
第六,仿照儒家将其经典著作称为“经”的传统,唐初李淳风等整理汉唐十部算书,将其称为“算经”,提高了《九章筭术》等数学著作的地位。(www.xing528.com)
等等。这些都对中国传统数学的发展起了积极作用。
但是,儒家思想对中国古代数学的发展也有消极作用。
首先,中国传统数学理论研究不足的弱点与儒家思想有密切的关系。人们熟知的《九章筭术》的一些缺点,比如对数学概念不做定义,受到荀派儒学“名无固宜,约之以命。约定俗成谓之宜,异于约则谓之不宜”[13]的主张的影响,对数学公式、解法没有推导、不做证明,是荀派儒学“学至于行之而止矣”[13]的思想的体现。《九章筭术》中的公式、解法,有一些是可以通过直观得出的,但是,有许多公式、解法非常复杂,比如刍童的体积公式,是不可能由直观得出的。当时必有或形诸文字,或师徒相传的或严谨或粗疏的推导。实际上,刘徽注所记述的棊验法所构造的两个长方体的体积,恰恰是体积公式中的两项,说明棊验法是提出这些公式时使用的推导方法。很可能是张苍等整理《九章筭术》时不重视而不予收入。数学著作中没有定义,没有推导和证明的弱点长期影响着中国古代数学。后来的数学著作除了刘徽的《九章筭术注》等少数例外,大都没有定义和证明。中国数学发展史上几次出现后人看不懂前人高深著作的情形,除了社会因素之外,没有定义、推导和证明,后人难以揣摩其算理,也是一个原因。
其次,儒家具有重文轻理的思想,儒家著作谈到数学和科学技术的十分少。数学虽被列入“六艺”,却长期居于“六艺之末”,被视为“九九贱技”。处于中国数学高潮的大数学家如刘徽、秦九韶、李冶都哀叹数学不受重视,遑论其他。刘徽说“当今好之者寡”[3],秦九韶在论述了数学的功能后感于轻视数学的社会习俗愤慨地说:“讵容以浅近窥哉?”[10]李冶致力于数学研究,有所成就,竟然出现“其悯我者当百数,其笑我者当千数”[16]的可悲局面。可见,一般读书人是不屑于顾及数学的。即使比较开明,主张学习数学的士大夫,比如颜之推,也主张数学只“可以兼明,不可以专业”[21]。这种思想将大量的智力资源引向读经入士,少有投入数学者。
再次,唐初将汉唐算书称为“算经”,作为算学馆的教材和明算科的考试科目,纳入儒家教育制度和选举取士制度,固然提高了数学著作的地位,但死板的学习方法和取士制度,也窒息了人们的创造性,唐代没有培养出像样子的数学家,便是明证。同时,将某些低等的著作如《五曹筭经》也称为“算经”,是不合适的,其负面作用也是明显的,如关于四不等田的错误,虽经杨辉等批评,仍被吴敬等引用,流毒约千年。
还有,数学家的地位一般都很低。二十四史中没有为一位数学家立过传。其中虽有祖冲之、李冶的传记,但不是作为数学家,而是分别作为文学家、名臣入传的,等等。
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