六、科学技术的成就和中外科技交流
大都在文学艺术方面聚集了许多人才,在科学技术方面也有不少杰出的专门家。郭守敬就是其中的代表。他是邢台(今河北邢台)人,13世纪60年代起一直在大都生活和工作,为科学事业辛劳了六十多年,元仁宗延祐三年(1316年)逝世。郭守敬在水利、天文历算等方面都有很高的成就,代表了当时世界的先进水平。大都的通惠河工程就是他主持设计的。他在前代基础上,设计制造了简仪、仰仪和高表等天文仪器。简仪、仰仪等天文仪器一直保存到清初,康熙五十四年(1715年)毁于西方传教士之手。[43]高表是由前代圭表改制而成的,可以更准确地测定夏至、冬至等节气的时刻,推算一年的日数。“仪台铁表冠龙尺,上刻横文晷度真”[44],可惜的是,这一天文仪器也早已毁坏了。在郭守敬设计的天文仪器中,有很多是由阿尼哥负责制造的。为了安置天文仪器,经忽必烈批准,郭守敬主持修造了司天台(灵台)。司天台位于大都城东南角,上述各种仪器大都安置在台上,高表则设在司天台的右边。后来,明清两代的观象台也都设置在这里。在大规模天文观测工作的基础之上,郭守敬主持修订新历法,定名为“授时历”。这种历法计算方法比较简易,准确程度较高,每年定为三百六十五点二四二五天,和地球绕太阳一周的实际时间只差二十六秒,其准确程度与现在通行的公历(格雷果里历)相同,但公历的使用要比“授时历”晚三百年左右。“授时历”传到高丽,对高丽的历法产生了一定影响。
汇通祠(北京郭守敬纪念馆)
郭守敬还设计制造了七宝灯漏,这是一种大型的计时器,就陈列在大明殿里。七宝灯漏高一丈七尺,以金为架,共分四层,“饰以真珠,内为机械,以小木偶人十二捧十二相属。每辰初刻,偶人相代开小门出灯外板上,直御床立,捧辰所属以报时”[45],“其机发隐于柜中,以水激之”[46]。七宝灯漏的制造,显然是继承和发展了北宋苏颂、韩公廉的“水运仪象台”,就工艺技术的水平来说,前者比后者有显著的提高;就性能来说,后者主要是一种天文仪器,前者则主要用于计时了。
在郭守敬之后,元朝末代皇帝元顺帝妥懽贴睦尔也曾设计制造过宫漏。据记载,他的宫漏“约高六七尺,广半之。造木为匮,阴藏诸壶其中,运水上下。匮上设西方三圣殿,匮腰立玉女捧时刻筹,时至,辄浮水而上。左右列二金甲神人,一悬钟,一悬钲,夜则神人自能按更而击,无分毫差。当钟钲之鸣,狮凤在侧者皆翔舞。匮之西东有日月宫,飞仙六人立宫前,遇子午时,飞仙自能耦进,度仙桥,达三圣殿,已而复退立如前”[47]。这个“鲁班天子”(当时人对元顺帝的称呼)制造的宫漏,被誉为“前代所鲜有”,其实,其基本工艺设计,与郭守敬的七宝灯漏差不多,只是有些地方更为精巧而已。元代大都先后出现过两种宫漏,说明机械时计的制造技术在当时已趋于成熟;而机械时计的出现,则正好标志着“在计时上和力学上”的“巨大进步”[48]。
在农学方面,元朝政府的大司农司在前代农学著作基础之上,“删其繁重,摭其切要,纂成一书”,叫做《农桑辑要》。[49]这本书最初在至元十年(1273年)刊行于大都,后来多次再版,对于推广农业技术,促进农业生产,起了积极的作用。在我国的农学史上,《农桑辑要》有一定的地位。
元代我国在数学上有很大的成就。名数学家李冶在13世纪曾到燕京生活过一段时期,他的数学著作《测圆海镜》为解决一元高次方程式作出了贡献。在李冶之后,大都人朱世杰编写了《四元玉鉴》和《算学启蒙》。前一书继承和发展了李冶的研究工作,后一书则如它的名称所显示那样,是一本入门书,曾经传到日本、高丽,对于中外科学的交流起过一定的作用。此外,郭守敬、王恂等在制订“授时历”的过程中,用“招差法”推算日月运行的速度和方位,列出了三次差的内插公式,是数学上的一项重大成就。
元代,阿拉伯、波斯的天文历法、仪器和一些科学著作先后传入了大都。至元四年(1267年),札马鲁丁向忽必烈献“万年历”,这显然是在波斯、阿拉伯等地通行的一种历法,忽必烈曾在一定范围内施用。札马鲁丁还制造了一系列天文仪器,共有“咱秃哈剌吉”(浑天仪)、“咱秃朔八台”(测验周天星曜之器)等七种。其中有一种名“苦来亦阿儿子”,“其制以木为圆球,七分为水,其色绿,三分为土地,其色白。画江河湖海,脉络贯串于其中。画作小方井,以计幅圆之广袤、道里之远近”[50],实即一种早期的地球仪。这是我国输入地球仪的最早记载。在元朝的秘书监中,保存了不少“回回书籍”,其中多数是阿拉伯人关于天文历法、仪器制造、点金术、医学等方面的著作,其中有一部书叫做《兀忽烈的四劈算示段数十五部》,兀忽烈的很可能就是欧几里得,这部书可能就是《欧几里得几何原本十五卷》。[51]通过阿拉伯人的介绍,我国早在元代就知道了这位数学家的著作,这在中外文化交流中不能不说是很有意义的事情。“回回医学”在大都颇为流行,元朝政府专门在太医院下面设置广惠司掌管“回回药物”。秘书监收藏的“回回书籍”中就有医书。“回回医学”能治某些疑难病症,在当时引起了人们的注意。[52]这些来自其他国家的各种科学知识,对于我国有关科学的发展,起了积极的作用。
【注释】
[1]参见姚燧:《牧庵集》卷四,《序江汉先生死生》。
[2]姚燧:《牧庵集》卷一五,《姚文献公神道碑》。
[3]参见杨弘道:《小亨集》卷六,《送赵仁甫序》。
[4]《元史》卷二六,《仁宗纪三》。
[5]参见释念常:《佛祖历代通载》卷二一。
[6]《元一统志》卷一,《中书省·大都路·古迹》。
[7]赵孟:《松雪斋文集》卷九,《临济正宗之碑》。
[8]《元史》卷二〇二,《释老传》。
[9]释念常:《佛祖历代通载》卷二一。
[10]释念常:《佛祖历代通载》卷二二。
[11]程钜夫:《雪楼集》卷二一,《奉圣州法云寺柔和尚塔铭》。
[12]《通制条格》卷二九,《僧道》。
[13]参见释祥迈:《至元辨伪录》。
[14]参见《元一统志》卷一,《中书省·大都路·古迹》。
[15]《元史》卷二〇二,《释老传》。
[16]张昱:《张光弼诗集》卷三,《辇下曲》。
[17]参见明义士:《马哥孛罗时代在中国的基督教》,载《齐大季刊》,3/5。
[18]参见《元史》卷三二,《文宗纪一》。
[19]张昱:《张光弼诗集》卷三,《辇下曲》。
[20]参见《北京牛街礼拜寺两方阿拉伯文的石刻》,载《文物》,1961(10)。
[21]张昱:《张光弼诗集》卷三,《辇下曲》。
[22]《元史》卷三三,《文宗纪二》。(www.xing528.com)
[23]危素:《危太朴文集》卷三,《云林图记》。
[24]丁复:《桧亭集》卷二,《题息斋行为袁仲芳赋》。
[25]有一种流行的观点,认为元代壁画衰落,文人画家已不屑为之。这种看法其实是不确的。
[26]参见张昱:《张光弼诗集》卷二,《题王朋梅界画〈大都池馆图样〉》。
[27]虞集:《道园遗稿》卷二,《题游弘道所藏刘伯熙画》。
[28][高丽]李齐贤:《益斋集》卷四,《和郑愚谷题张彦辅〈云山图〉》。
[29]“西天梵相”指阿尼哥传入的尼泊尔佛像铸造样式,作风接近印度后期笈多时代,但又有自己特点。(《关于古代中国与尼泊尔的文化交流》,载《历史研究》,1962(3))
[30]虞集:《道园学古录》卷七,《刘正奉塑记》。
[31]《录鬼簿》卷上。
[32]《录鬼簿》卷上。
[33]夏伯和:《青楼集》。
[34]张昱:《张光弼诗集》卷三,《辇下曲》。《辍耕录》卷四《广寒秋》中也提到了她。
[35]陶宗仪:《辍耕录》卷二五,《院本名目》。按,有人说“长于科泛”的刘即《录鬼簿》中提到的刘耍和,但也有不同意见。
[36]《元典章》卷一八。
[37]杂剧《汉钟离度脱兰采和》,戏文《宦门子弟错立身》。
[38]《录鬼簿》卷下。
[39]胡祗遹:《紫山大全集》卷七。
[40]元代另一个诗人李庭描写爬竿道:“鼓笛喧填四面催,飞猱健捷几千回。平生技艺都呈尽,百尺竿头稳下来。”也提到鼓、笛。
[41]一托指一人伸开左右手的长短。
[42]胡祗遹:《紫山大全集》卷七。
[43]明代仿制的简仪,现存南京紫金山天文台,已残缺不全。
[44]张昱:《张光弼诗集》卷三,《辇下曲》。按,高表“以铜为表,高三十六尺,端挟以二龙,举一横梁,下至圭面,共四十尺”(《元史》卷五二,《历志一》)。“仪台铁表冠龙尺”即指二龙举一横梁而言。
[45]柯九思:《草堂雅集》卷一,《宫词》。
[46]《元史》卷四八,《天文志一》。
[47]《元史》卷四三,《顺帝纪六》。
[48]恩格斯:《自然辩证法》,见《马克思恩格斯全集》,中文1版,第20卷,531页,北京,人民出版社,1971。
[49]实际上,这本书除编纂前人的经验之外,还介绍了一些新的生产技术,如“栽木棉之法”。
[50]《元史》卷四八,《天文志一》。按,“苦来”(Kure)义为“球体”,“阿儿子”(Arz)义为地球。
[51]参见马坚:《元秘书监志“回回书籍”释义》,载《光明日报》,19550707。
[52]参见陶宗仪:《辍耕录》卷九,《奇疾》;卷二二,《西域奇术》。
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