中国古代著名科学典籍_第九章 科技综合——《墨经》、《梦溪笔谈》

第九章 科技综合——《墨经》、《梦溪笔谈》

众所周知，在上古时代，自然科学和技术是和宗教神学紧密结合在一起的，没有自己独立的位置。那时，管理文书事务的“史”和负责宗教事务的“巫”、“祝”、“卜”是知识的占有者，当然也包括科技知识。例如，商代甲骨文本是商贵族占卜留下的记录，但我们却可以从中了解到当时科学技术的水平。当人们逐渐摆脱宗教神学束缚，开始重新认识自然界和人本身的时候，尽管科学技术知识在这一转变的过程中起着重要的推动作用，但它仍没有自己独立的位置。在西方，科学和技术是自然哲学的一部分，而在我国，由于更重视社会伦理、统治思想的研究，因此，科学技术多见于相关的理论学说中。这一点在中国古代有深远的影响。其表现是：即使在科学技术专著出现以后，我国的科技知识仍大量地保存于经史哲及其他文献中。例如，我国古代关于技术的著作很少，像四大发明这样对世界的发展有重大影响的技术成就，其最早记载都是在其他历史文献中。在我国古代的文化典籍中，有许多著作，科学技术内容占很大比重，而且往往不分学科掺杂在一起。这些著作也应算在科技著作之列。另外，还有一些著作的内容和理论对科技发展产生了巨大的影响，我们也应有所了解。

《诗经》和《尚书》是我国最早的文献之一，里面就有许多科技内容。《诗经》是我国最早的诗歌总集，收有西周至春秋时的民歌和一些商、周庙堂的乐章。其中许多诗篇有农业知识、动植物名称、天文现象、地学知识的记载和描述。如“既溥既长，既景乃冈，相其阴阳，观其流泉”(《大雅·公刘》)，指的是选择阳光充足、水利条件好的土地进行耕种；“五月斯螽动股，六月莎鸡振羽……”(《豳风·七月》)描述的是物候；“十月之交，朔日辛卯，日有食之”(《小雅·十月之交》)是世界最早的日食记录；等等。这些内容反映了当时社会各个层面的科技知识水平。《尚书》是上古史书的汇编，其中地理专篇《禹贡》前面已作介绍，另外在《洛诰》中记载周公在洛邑选建城址并绘有地图，是我国传世文献中记载最早的地图；《尧典》中还有观测四仲星的记载。特别是《洪范》中最早提出了五行思想，对我国古代的科学技术发展产生了极大的影响。

春秋战国时期，社会变革，诸子兴起，文化荟萃。在诸子著作中，有大量的科技内容。如《荀子》中提出了对动植物资源合理保护和利用的思想；《庄子》中讨论了宇宙起源、时间有限无限、物种可变和生物链等问题，并对盖天说提出了质疑；《尸子》中定义宇宙为“上下四方曰宇，往古来今曰宙”，并有了地球自转的思想萌芽。《管子》在科技方面取得的成就更大，其中提出了“水者，万物之本原”的思想，还提出了“精气”化生万物的思想，并在《地员》篇中对植物生态和土壤进行了深入的研究。诸子百家中，尤以墨家在科技领域的研究最深入，取得的成就最高。《墨经》是墨家子弟的理论经典，其中自然科学知识论述严密、立论准确，在数学、光学、力学等方面提出了一些基本概念和原理，是一部优秀的科技著作。除了诸子著作外，当时的其他文献中也有很多科技内容。《易传》是对《易经》最古的注解，在《系辞》篇中提出了“太极”化生世界万物的学说，指出万物都处在日新月异的变化中，并将变化概括为阴阳两种事物的对立统一关系；该篇中还对古人的发明创造作了总结，提出了“观象制器”的科学观，即观察自然现象，进行模拟创造。《易传》的科学思想对后世科技发展影响极为巨大。《周礼》是儒家的经典，汇集了自西周至战国的政治制度，其中有一套完整系统的科技管理制度，包括官员的设置、职责、下级人员数量以及有关的政策法令。此后历代相关的制度和政策都是在此基础上发展起来的。另外，在这部书中，记载了天文历法、气象、地理、农学、医学、生物、食品、冶金、纺织等方面的科技知识，如“眡祲掌十煇之法”，十煇所描绘的现象大部分是太阳周围的云气或日晕。《吕氏春秋》是吕不韦召集门客编著的诸家学说集成，除了前面谈到的四篇农学论文外，突出的地方是它以十二纪为首，叙述每月的物候和应当操作的事宜，是后世月令的前身。战国末年，还出现了一部我国最早的训诂著作——《尔雅》，其中释虫、释鱼、释鸟、释兽、释畜五篇反映了先秦时代的动物分类系统，很接近现代动物学的分类；释草和释木下面又分细类，且相似的植物排在一起，其分类思想已有很高水平；释地、释山、释丘、释水四篇反映的地形分类知识也很丰富。以后历代不少人对《尔雅》进行注释，推动了古代科技知识，尤其是博物学的发展。

秦汉迄至隋唐，我国古代科学技术不断丰富发展，综合性的科技文献也体现了这一特点。《淮南子》是西汉淮南王刘安及其门客所编，在《天文训》中作者借用前人气、阴阳、五行学说，描绘了一个宇宙创生的完整过程，《精神训》中也有类似的描写，可称是中国古代最有系统的宇宙创生理论；《天文训》中记载了悬土炭观测湿度的方法和月亮每日运行平均度数，是秦汉科技发展的新成果。《太玄经》是汉代杨雄仿《周易》之作，在当时历法和天文学的基础上构造了一个包罗万象的宇宙系统，该书创造性地发展了《周易》的符号系统，即将《周易》的阴(一)、阳(一)二元系统发展为奇(一)、偶(一)、和(一)三元系统，其排列方式从数学观点看是三进制数列。东汉王充的《论衡》是科学史上的一部重要著作，在书中，他以科学知识为武器批判“天人感应”说和谶纬迷信，指出云雨产生的自然机制，猜测雷电是由阴阳之气相激而成，分析了潮汐与月亮盈亏的关系，等等。书中涉及的科学知识包括天文、物理、生物、医学、冶金等领域，反映了当时科学发展的新水平。西晋崔豹的《古今注》是考释古今名物的早期著作，记载了关于车辆、服饰、城市、音乐、鸟、兽、鱼虫、草木等方面的许多科技知识，如指南车、记鼓里车、阳燧(凹面镜)的制作材料等都是此书首次记录。汉魏六朝时笔记小说式著作兴起，对科技发明和创造以及科技知识的记载都具有重要意义。如晋代葛洪的《西京杂记》，记载了巧匠丁缓等人发明“常满灯”、“被中香炉”的经过，书中对汉代宫殿和上林苑名果异木的记载是研究建筑史和植物学史的重要史料；唐代段成式的《酉阳杂俎》记载了大量药物和名医佚事，以及珍禽异兽、草木虫鱼的知识，其中如乌贼放墨避敌、螺蛤共生等动物行为的细致观察，是生物学史的重要史料。唐代开始，编纂类书的活动风行，许多科技知识和文献被收入相关的类别中，起到了保存科技文献的作用，唐徐坚等人编的《初学记》是较好的类书，其中几乎涉及了各个学科的科技内容，如在“天部”下收录了大量关于漏刻的古代文献，其中就有张衡《浑天仪图注》的二级漏刻部分，又如唐初李泰的《括地志》是一部500多卷的地理书，原书早已不存，其《序略》就保存在《初学记》中，等等。唐代以后，历代几乎都有类书出现，大型的就有宋代的《太平御览》、清代的《古今图书集成》，我们现在研究科学史，往往都要到这些类书中去寻找珍贵资料。

宋元时期是我国科技发展的高峰时期，在综合性科技文献中也有反映，具体表现是科技内容增多，且具有研究性质。《物类相感志》、《格物粗谈》可以说是博物学著作，它们的共同特点是汇集了大量日常生活中的经验知识编成，也大都以人事、天时、地理、草、木、花、虫、衣服、药品……等进行分类，特别是一些工艺技术在这类书中得到记载。这一时期笔记体著作科技内容更多，如苏轼的《东坡志林》中关于科技的条目约占1/5，涉及医药、地理、农业、水利、酿酒、饮食卫生、星占、炼丹服饵等等，其中关于四川卓筒井的开凿方法和产盐过程是最早最详细的记载。在笔记体著作中，沈括的《梦溪笔谈》是一部伟大的科技著作，全书共600余条，其中有近200条是关于科学技术内容的，涉及的学科也十分广泛，一些成就在当时世界上是处于领先地位的。宋代在科学思想上也有所发展，其中朱熹在《朱子语类》中提出的“格物致知”，继承了传统儒家博学多闻的优良传统。这一思想在明代发展成亲身实践取得真知的科学观，对科学技术的发展有深远影响。

明中叶以后，随着资本主义萌芽，部分知识分子开始转向务实的学问。明末黄道周在《榕坛问业》中对朱熹的“格物穷理”又有发展，他的“格物”具有明显的科学研究倾向。受这种“格致”思想影响的典型例子是明代曹昭的《新增格古要论》，该书主要是记述珍宝古玩、金石碑刻、漆器、奇木、异石等，属博古之士的著作，但他在自序中强调他是在实物的基础上，核实文献资料而写成，其中记载的金银检测方法是具有总结性的文献。在这一时期的科学发展中，方以智是一个重要人物。方以智是我国早期启蒙思想家之一，他在《通雅》和《物理小识》中，一方面把我国古代的科学知识作了一次综合的记录，一方面又吸收了当时西方的一些科学知识。由于他是一位科学家，又是一位哲学家，因此书中贯穿着唯物主义哲学和自然科学思想，取得了很高的成就。

入清以后，西方科学知识的传播日益广泛，许多综合性的科学著作吸收了西方科技知识，并且多集中于中西科学的对比研究，传统科学的研究日益衰落。

《墨经》

《墨经》是先秦墨家的科学、逻辑学和哲学著作。墨家是春秋战国时代产生的诸子百家中的一个重要学派，它和儒家一起被称为“显学”。墨家的创始人是墨翟〔di笛〕，相传他原是宋国人，后来长期住在鲁国。他是我国古代著名的思想家和政治家，也是一位卓有贡献的自然科学家。墨家学派著作的总汇《墨子》，是墨家弟子对墨翟言行的追述。《墨子》原书71篇，现存53篇，其中的《经上》、《经下》、《经说上》、《经说下》四篇构成《墨经》。也有人认为《墨经》还要包括《大取》、《小取》两篇。

《墨经》是《墨子》一书的主要组成部分，据说当时墨家弟子人人诵读，成为墨家学派的理论经典。该书内容丰富，结构严谨，涉及到认识论、逻辑学、经济学、自然科学等各个领域。全书约180条，其中与自然科学有关的约50条左右。其体例是：《经》是定义性条文，《说》为释《经》之文。《说》文每条第一个字或第一、二两字是标牒字，它与同条《经》文的第一字或二、三两字相同，用以牒经标题，以易检索。

《墨经》中之所以有许多自然科学的条目，与墨家学者的社会地位和思想方法有着密切的关系。首先，墨家的社会主张是“兼爱”、“非攻”、“节用”、“节葬”，代表了手工业小生产者的利益。墨子本人作过工匠，他的弟子也大多是社会下层的能工巧匠，因此很自然地会在平日的劳动实践中积累和总结自然科学知识。其次，墨家十分重视自然科学知识在社会生产和社会生活中的应用，认为科学知识是实现自己主张和为大众造福的重要武器，也就是“利于民谓之巧，不利于民谓之拙”。第三，墨家掌握了比较正确的认识论和方法论。他们把知识的来源分成“闻知”、“说知”和“亲知”，认为在实践中得来的“亲知”是最可靠的。同时，他们还重视对实践中得到的感性认识进行抽象的比较和综合，形成理性认识。而在这一点上，墨家丰富的逻辑学知识又为解决问题提供了极为重要的工具。

《墨经》在物理学和数学方面的成就最为突出。

对人类繁衍生息于其中的自然界的探讨，是先秦诸子百家学术争鸣的一个重要侧面。在这个方面，墨家独树一帜，建立了自然观和宇宙论。在墨家看来，自然界是一个统一的整体，个体和局部都是整体中分出来的，是统一体的一个组成部分。部分不是孤立存在的，而是与整体有着紧密的必然联系。这一观点在《墨经》对时间和空间的精彩论述中得到运用。《墨经》中说：“久，弥异时也”，“宇，弥异所也”。“久”是时间，“宇”是空间，“弥”意为充满、覆盖、包含。时间包含古往今来，是悠久无极的；空间则不论从任何地方看，上下四方，都是广漠无垠的。这是《墨经》给时间和空间下的定义，已包含了时空无限的思想。然而，时间的概念是从事物的变化过程中的先后次序体现的，空间的概念是从物体的运动过程中有位置移动而形成的，所以“异时”、“异所”实际上是一个有限的时间和空间。《墨经》用一个“弥”字表示了时间和空间的各部分由于密切联系而构成的整体概念。随后，《墨经》中又用“有穷”和“无穷”具体论述了时间和空间的有限和无限的关系。《墨经》中还认为时间和空间是密切相关的，并把它们和物体的运动联系起来加以说明。它认为，物体的移动，必然经过一定的时间和空间；穿越一定的空间，必然需要一定的时间；物体随时处在特定的位置；空间位置的变迁与时间流逝紧密结合在一起。在2000多年前，墨家学派能有这种关于时空机制的科学思想，确实令人惊叹。

现代物理学告诉我们，自然界的各种变化过程中，物质既不能被消灭，也不能创生，其总量是恒定的，这叫物质守恒原理。在《墨经》中已有了这种观念。它指出，已经存在的，不可能被消灭，某物体失去了一部分，对这个物体来说是“损”，但整个物体的总量并没有减少。差不多同时期的《管子》一书中也说到：“天地莫之能损”，意思是宇宙万物的总量一丝一毫都不能被消灭。这说明我国古代很早就有了物质不灭的思想了。