中国运河三千年|郭守敬：天文学家、科技活动家

郭守敬（1231～1316年），字若思，顺德邢州（今河北省邢台市）人。是我国元朝一位多才多艺的科学家。除了在天文历法和水利工程方面的卓越成就外，还在数学、地形测量、机械制造等方面都有重要的贡献。

郭守敬生活的时代，正是蒙古人统治着我国的时期，1259年，蒙古大汗蒙哥在进攻南宋时病死前线，其弟忽必烈继任，十一年后（1271年），创建元朝，是为元世祖，并定都于大都（今北京市）。郭守敬一生的科技活动，主要是在元世祖时期。

郭守敬自幼聪颖好学，尤其对天文、数学、水利、地理等自然科学有着浓厚的兴趣。曾从同乡前辈刘秉忠学习天文、地理，具有“巧思绝人”^[118]的天资，因而受人青睐。三十岁那年，受同乡张文谦之邀，至大名、彰德路从事农田水利工作，虽然初出茅庐，但他学有根底，办事认真负责，深得张文谦的器重。当时的大名、彰德地区，连年干旱，农业凋敝，赋税又重，人民生活艰难。郭守敬深知水利是农业生产的根本，因此他在深入调查研究的基础上，制订出一套改进农田水利、发展农业生产的计划，经过实践，取得显著效果。

当时忽必烈取得政权不久，人心不稳，因此致力于发展各地农业生产，急需水利方面的人才。中统三年（1262年），张文谦向忽必烈推荐了郭守敬。郭守敬到上都（在今内蒙古正蓝旗东北闪电河北岸）晋见忽必烈时，面陈水利六事。第一件事就是建议“中都旧漕河东至通州，引玉泉水以通舟，岁可省雇车钱六万缗”^[119]。其他五事，也都是关于河北地区宜速兴办水利，发展农业生产的建议。当时河北地区是朝廷漕粮的主要供应地，所以忽必烈十分重视他的建议。“每奏一事，世祖叹曰：任事者如此人，不为素餐矣。”^[120]当即授予他提举诸路河渠的官职。(www.xing528.com)

至元元年（1264年），郭守敬随同张文谦考察西夏（今宁夏回族自治区一带）河渠设施，郭守敬主持修复了长达四百里的唐来渠和二百五十里长的汉延渠，并疏浚整治了遍布河套地区的水利网，使九万多顷农田得到灌溉，受到了当地官府和百姓的好评。由于在西夏的工作成绩出色，回到京师后，被提升为都水少监，成为主管全国水利事务的高级官员。至元二年（1265年），郭守敬向朝廷建言重开已经淤寒多年的金口河，以便运输西山（今石景山）的木、石，供营建大都和皇宫。他所设计并主持开通的金口河，由于在上游金口险要之处预设了一条减水河（即溢洪道），这对当时的工程技术水平来说，无疑是一种先进的设计理念和有效的技术措施。实践证明，每当山洪暴发时，金口河上游的卢沟河（今永定河）水势汹涌，正是由于这项先进的工程措施，才避免了一次又一次的险情，使金口河得以持续运转了数十年。

至元十三年（1276年），正当郭守敬在水利工程领域接连取得成就之际，朝廷因制定新历法的需要，将对于天文历法有很深造诣的郭守敬调去负责历法制定工作。他主张“历之本在于测验，而测验之器莫先于仪表”^[121]，因而亲自动手创制简仪、仰仪、圭表、玲珑仪、星晷定时仪等天文仪器十余种，其中的简仪乃是世界上最早的赤道仪。并按不同纬度，在全国各地设置二十七个观测所，进行实测以获取第一手资料，尤以黄道、赤道交角和二十八宿距度的测定，最有价值，达到当时世界上最先进水平。由于领导有方，参与人员的共同努力，仅五年时间就编成了《授时历》。还在历法计算中，与王恂等人合作，首创中国式的球面三角法和三次差内插法，这些计算方法的出现，比欧洲至少早了300多年。

至元二十八年（1291年），六十岁的郭守敬又因水利工程的需要，以太史院（主管天文历法的机构）令兼领都水监，负责规划、设计并主持开凿了历史有名的通惠河。开凿通惠河之难，难在解决水源问题。郭守敬凭着“巧思绝人”的杰出才能和脚踏实地的工作作风，在多次实地勘查的基础上，于大都以北寻找到许多新的泉源，将这些泉源串联起来，形成一条供水渠道，再运用测量技术和数学方法，使这条供水渠道循着等高线的走向，逐渐而平稳地从高处到低处，通向瓮山泊（今昆明湖）和积水潭（今什刹海），从而源源不断地向通惠河供水，终于解决了前人未能解决的水源问题，在中国运河发展史上写下了光辉的一页。郭守敬一生中着有《推步》《立成》等天文、历法、数学方面的著作十余种，可惜都已失传。