⊙陳曉紅[中國科普研究所， 北京 100081]

一、生平及交游考

清代的生員可分為三等，一等為凜膳生員，簡稱凜生，每年領取白銀四兩；二等為增廣生員，簡稱增生；三等為附學生員，簡稱附生。這三等生員通過考試或捐納等方式可以成為“國子監(jiān)生”。“國子監(jiān)生”是貢生和監(jiān)生的統(tǒng)稱，名目繁多，常設的貢、監(jiān)生名色共有十種，其中貢生有六種:歲貢、恩貢、拔貢、優(yōu)貢、副貢、例貢；監(jiān)生有四種:恩監(jiān)、蔭監(jiān)、優(yōu)監(jiān)、例監(jiān)。從乾隆朝以后，監(jiān)生專指由捐納而得，這包括生員捐貢和俊秀捐監(jiān)兩種。捐監(jiān)最早開始于明景帝，順治六年(1649)，因籌集兵餉開始實行捐監(jiān)制度，士子們通過輸銀捐納就可在國子監(jiān)學習后取得“監(jiān)生”資格。從此，捐監(jiān)成為通行于清朝任何一個時期的捐納方式。清初的捐監(jiān)繼續(xù)采用明朝的納粟制度，乾隆十年開始以銀納監(jiān)。后來，由于捐納常開，規(guī)定也可以根據(jù)需要因地制宜地捐納其他物品。捐監(jiān)的數(shù)額不但根據(jù)凜生、增生、附生、武生、青衣生、俊秀依次遞增，還因時代、地域、糧價和人口的不同而有所變化。“對于擁有80畝土地的中小地主家庭，捐納一個監(jiān)生至少需要三年以上的積蓄；占有三四十畝土地的自耕農(nóng)中、上等戶，則需五六年?！雹凇绊樦问荒觐}準，生員納米三百石準貢，俊秀捐米二百石準人監(jiān)讀書。又康熙七年，生員納銀二百兩，或米六百石，亦可送監(jiān)讀書?！雹?/p>

道光皇帝在位三十年，捐監(jiān)總數(shù)達315825人，加上直隸的京捐，總數(shù)在三十二萬人之多，相當于同期進士人數(shù)的三十二倍，舉人人數(shù)的五倍，僅捐監(jiān)一項，便賣得白銀3388萬兩。可見，捐監(jiān)成為很多家境殷富而參加科舉未第的士人的最優(yōu)選擇。雖然對于鄭復光的家境沒有直接記載，但是通過對其監(jiān)生身份的考證可知，比起家境貧寒而只能通過科舉進身仕途的其他學人，他有進行廣泛游歷以及一系列實驗證明的物質(zhì)條件?！鹅h志》記載：“少游揚州，見取影燈戲，歸而大究光影之理，著《鏡鏡癡》一書?！雹軗P州當時是徽商的聚集地，揚州的發(fā)展同徽商的推動密不可分。鄭復光少時在揚州的游歷所產(chǎn)生的影響不僅僅是視野的開闊，還使其對科學產(chǎn)生了濃厚興趣。《歙縣志》還記載“：其師吳與妻妾具歿于京邸，無嗣，復光醵資為葬于石榴莊義園?！雹萼崗凸獬诎不战Y交了很多志同之士以外，還在京游歷，增廣見聞。

（一）鄭復光的監(jiān)生身份

（二）交游

1.包世臣

為鄭復光的《費隱與知錄》作序的是包世臣，其中指出：“鄭君元甫予以世交相習數(shù)十年，聞其能通西法而已，道光辛丑同客豫章，過從既久，乃出示所著《費隱與知錄》二百余則，予受而讀之?！笨梢姡崗凸馀c包世臣不僅是世交，并且相交較深。鄭復光將《費隱與知錄》交予包世臣，并托其作序并不是一時興起，而是通過長時間的交往和了解。對于包世臣的了解可以更好地理解鄭復光及《費隱與知錄》創(chuàng)作的背景及主要思想。

包世臣(1775—1855)，字慎伯，號倦翁，安徽涇縣人，嘉慶十三年考中舉人，但并未考中進士。后參與舉人大挑，名列一等，以知縣分發(fā)江西。后長期游幕，至60歲才任江西新喻(今江西新余)知縣。在其任職的一年多時間內(nèi)，清除積弊，殊具政聲，后被誣以“擅變歸章，跡涉科斂”罪名而罷官。著作有《中衡一勺》《藝舟雙揖》《管情三義》《齊民四術》。由于涇縣在東漢時稱為安吳縣，此四本書便以《安吳四種》作為統(tǒng)一書名。

包世臣的父親以設館教徒為業(yè)，其所得不足以維持一家生計，不得不靠其母親與妹妹做女紅補貼家用。由于17歲那年其父得了重病，包世臣嘗“租屋旁地十畦，藝蔬果弩于市，以給擅粥湯藥”。此后，包世臣曾繼承父業(yè)，外出做塾師以贍養(yǎng)家庭。年稍長，包世臣“繼而喜兵家言，善經(jīng)濟之學”，安徽巡撫朱掛“以賈生相許”，“手書召至署，垂詢練鄉(xiāng)兵、安江賊事宜”，楚左參贊明亮亦曾禮聘之，“使治戎事”。包世臣于是棄館而就幕，以布衣遨游于公卿間，先后受聘于陶澎、裕謙、楊芳等人幕府，逐步歷練成為一個備受封疆大吏推重的全才型的幕僚。晚年寓居金陵，咸豐五年(1855)卒，享年81歲。包世臣一生致力于經(jīng)世致用之學，對于槽務、鹽政、貨幣、農(nóng)政、河工、賦稅、律例、兵事、中外貿(mào)易及歷代掌故等都有深入的研究或廣泛的涉獵。在許多問題上形成了自己的獨特見解，提出了改革的主張。

據(jù)《東華錄》記載，從嘉慶元年（1796）到道光二十年（1840）的四年內(nèi)，席卷各地的武裝暴動、民眾起義共達93次之多，與此同時，英國侵略者還運來了大批鴉片，數(shù)量從嘉慶五年（1800）的激增至道光十八年（1838）的4002萬箱。由此，在嘉道年間出現(xiàn)了中國近代地主階級改革派(或說經(jīng)世派)。有研究學者認為從地域來說，經(jīng)世派基本上分布在三個地區(qū)。一是湖南省，如陶澍、魏源、賀長齡、湯鵬、嚴如煜、賀熙齡、唐鑒、黃冕、嚴正基等人，以陶澍和魏源為代表。二是閩浙兩省，如福建的林則徐、張際亮、陳壽祺、陳慶鏞，浙江的龔自珍、陳文述、金慶麟等人，以林則徐、龔自珍為代表。三是兩江省，如安徽的包世臣、姚瑩、夏燮、王鳳生，江蘇的洪亮吉、李兆洛、阮元、周濟、吳挺、潘德輿，江西的黃爵滋、王贈芳等人，以包世臣、黃爵滋為代表。包世臣和經(jīng)世派人士陶澍、林則徐、魏源、龔自珍等，都有過廣泛深入的交往，特別和李兆洛、周濟、張琦、劉逢祿等常州學派來往密切。當時，“東南大吏每遇兵、荒、河、漕、鹽諸巨政，無不屈節(jié)咨詢，世臣亦慷慨言之。雖有用有不用，而其言皆足以傳于后。”⑥

包世臣的經(jīng)世思想主要表現(xiàn)在三個方面：一為批判宋學、漢學對思想的禁錮。二是注重實踐和調(diào)查。他“所至之處，博訪周諮，遇宿士方聞，質(zhì)疑求是；遇樵夫、漁師、舟子、輿人、罪隸、退卒，邂逅之間，亦必己導之使言，是者識之，否者置之。于是，悉知水陸之險易，物力之豐耗，官場之情偽，窮慘之疾苦?！雹呷菑娬{(diào)經(jīng)世之學。包世臣主張關心國計民生，講求學以致用，“士者，事也，士無專事，凡民事皆大事也?！雹嗥淞Τ珜崒W經(jīng)世，“凡事之無系從違，人之無當興衰者”，“而撥亂反正，端重人事，人事修，天運變，不善者善之資”。⑨

包世臣與魏源關系最密切。雖然包世臣比魏源年長19歲，但由于二人經(jīng)歷相似而成了忘年之交，包世臣稱魏源為“默深老弟”。從現(xiàn)有的資料來著，他們的交往始于魏源充任江蘇布政使賀長齡的幕僚、協(xié)助賀編輯《皇朝經(jīng)世文編》期間。⑩

2.俞正燮

中國古代天文、歷法家，大都兼通數(shù)學，故而統(tǒng)稱之為歷算家或“疇人”?！懂犎藗骼m(xù)編》第三卷程恩澤條的作者是俞正燮和鄭復光，此二人記錄了程恩澤的主要科學成就，也對俞正燮有所介紹：“交友最善者，俞正燮，字理初，歙縣人，道光元年舉人，負絕人之資，篤好讀書”，“凡理初手成宏鉅書不自名者甚伙。年逾六十而聰，疆審密不備。自著為癸巳類稿十五卷?！?此處記載的俞正燮就是理初學派的創(chuàng)始人，理初學派即因其字理初而得名。理初學派是清代嘉道時期思想領域頗具影響的一個學術流派，除該派的創(chuàng)始人俞正燮外，程恩澤、汪文臺、湯球、程鴻詔等人都是其核心成員。理初學派的主要思想特點為：“經(jīng)乾嘉學者弘揚的以求真為基礎的實證學風；嘉慶以后不悖求真而又注重經(jīng)世致用的價值取向；以調(diào)和漢宋、融合中西為標志的調(diào)適精神；治學領域有所擴展，大多趨于博通?！?

《疇人傳續(xù)編·程恩澤》條中對鄭復光與程恩澤的交往有記載：“（程恩澤）學識超時俗，六藝九流皆好學深思，心知其意。嘗謂近人治算由九章以通四元，可謂發(fā)明絕學，而儀器則罕有傳者。乃與鄭君復光有修復古儀器之約。”?可見二人在治學態(tài)度和治學方法上頗有共識。由此可見，鄭復光同以俞正燮、程恩澤為代表的理初學派在治學思想及研究方法上有共同之處。正是“實證學風”“不悖求真而又注重經(jīng)世致用的價值取向”“博通”的治學思想使得鄭復光選擇了用簡潔的語言來傳播各種科學知識和科學思想的方式來達到經(jīng)世致用的目的?！顿M隱與知錄》所具有的科普精神也正是體現(xiàn)在理初學派的這些治學思想里，正如包世臣在《費隱與知錄序》中所說：“當鄭君之未說也，循其跡，幾于圣人所不知，及其既說，而目驗之，則夫婦之所與知也?！?/p>

3.汪萊、李銳

受到古徽州一帶盛行乾嘉學派“皖派”后學的影響，作為戴震后代傳人的汪萊、李銳、凌廷堪、羅士琳等科學家在數(shù)學和天文歷法問題方面頗有建樹。包世臣在《費隱與知錄序》中指出：“近世盛行西法，自乾隆之季迄今，以算學知名者十數(shù)，而歙汪萊孝嬰、吳李銳四香之名尤著，二君皆與予善，予嘗招集于秦淮水榭，二君各言中西得失之故，齦齦辨論不可合?！?論及鄭復光與此二人的交往，其序記曰：“鄭君性沉默不欲多上人，與汪君同里，李君亦所朝夕，而名則遠遜?！?可見，鄭復光與汪萊、李銳等人朝夕相處，也就有機會就科學方面的問題加以探討。但是，汪萊、李銳等人所做的工作是純粹的科學工作，而鄭復光所致力的卻不僅僅是科學研究，還有科學的普及工作?！顿M隱與知錄序》曰：“予既不習此，無以質(zhì)君與二君之優(yōu)劣。然予聞二君（汪萊、李銳）言如夢寐，而讀君（鄭復光）書則渙然若冰釋，則鄭君遠矣。是書也，不僅能窮物理之極，且使天下嗣后見事之奇怪者知物理自然之常，而得免其驚駭。是至庸而至奇。真宇宙不可少之書?！?“所說皆世人驚駭，以為災祥奇怪之事。而鄭君推本說之，或以物性而殊，或以地形而變，或以目力而別，明白平易，如指諸掌?！?由此可見，鄭復光在理解并掌握科學知識、科學規(guī)律和科學原理的基礎上，聯(lián)系日常生活的現(xiàn)象，用平易、樸實、淺顯的語言解釋這些道理，其意在為后嗣介紹這些科學道理。這些具有科普精神的特點使得該書有廣泛的可推廣和可接受性。

《費隱與知錄》以問答式體例寫成，內(nèi)容涉及物理、天文、氣象、地理、生物、化學、醫(yī)藥、烹飪等學科領域，主要針對一些看似讓人驚駭?shù)淖匀滑F(xiàn)象，天地、風云、日月、星辰、雷雨、霜雪、寒暑、潮汐、水火、旱澇、飲食、器具、人體、鳥獸、蟲魚、草木、花卉等方面，進行詳細的解說，共二百二十多條。王錦光先生在《費隱與知錄》發(fā)凡中指出“，費隱與知”取自《中庸》“：君之道費而隱。夫婦之愚，可以與知焉?！?/p>

鄭復光擅長光學，其所著還有《鏡鏡 癡》，因此《費隱與知錄》中也有關于光學問題的條目，共二十多條，約占全書的十分之一，是其《鏡鏡癡》的補充。其中有關小孔成象的進一步討論，是其中的亮點?！顿M隱與知錄》第77條“隙無定形，漏日恒圓”曰：“凡光照平壁，皆見光體所發(fā)之光而不見光之體形。故中隔片版，則見版景；使版有方孔，則版景中現(xiàn)孔方光。若引版漸遠于壁，則孔之光漸模糊；再遠則方孔變?yōu)閳A光而極清；若再遠則仍是圓形，其光漸大而淡矣。”這揭示了小孔成象的實驗全過程，并給予了明確的解釋，如屏與孔相距很近，屏上成正像；漸遠，模糊無像；再遠，才出現(xiàn)倒像。第69條記錄了冰透鏡取火的實驗全過程“：問：‘《博物志》云，削冰令圓，向日，以艾承景則有火，何理？’曰‘：余初亦有是疑。后乃試而得之。蓋冰之明澈，不減水晶，而取火之理在乎鏡凸。嘉慶已卯 (即1819年)，余寓東淘(即今江蘇省東臺縣)，時冰甚厚，削而試之，甚難得圓，或凸而不光平，但不能收光。因思得一法：取錫壺底微凹者，貯熱水旋而熨之，遂光明如鏡，火煤試之而驗，但須日光盛，冰明瑩形大而凸稍淺，經(jīng)約三寸，外限須約二尺，又須靠穩(wěn)不搖方得，且稍緩平。蓋火生于日之熱，雖不系鏡質(zhì)，然冰有寒氣能減日熱，故須凸淺徑大，使寒氣遠而力足焉?！边@一條目在熱與光的關系上，提出了“透光即如透火”“能透光即能透暖”的論點，就是光線能照射到的地方，同時也能把熱傳播到該處，并且解釋了“透氣”（即對流）傳熱“，隔物自生”（即傳導）熱，如“隔鍋煮水，鍋熱則水沸矣”；同時注意到黑色物質(zhì)對熱輻射的吸收能力最強，“取火承光，紙煤非惟燥性相就，光到黑處更濃也”；而白色物質(zhì)對熱輻射的吸收能力最弱“，獨自紙承光，竟不得光”。

二、《費隱與知錄》的內(nèi)容及思想特點

在流體力學方面還闡述了西方傳教士所介紹的浮力定律，而且對浮力與比重的關系作了探討；不僅說明了虹吸管的吸水原理，而且對古代借助火熏汲水的“過山龍”和中醫(yī)所用“拔火罐”的工作原理做出了詳細的解釋。

由于農(nóng)業(yè)社會最關心的還是天氣問題，《費隱與知錄》中有相當篇幅是關于氣象方面的內(nèi)容。鄭復光不但指出要掌握預測氣象的基本規(guī)律，還強調(diào)應結合具體的地理條件預測天氣。《費隱與知錄》中還錄了許多地方性氣象諺語，并結合實際情況對這些諺語的合理性進行分析。比如在談及“雨”的成因時，他認為“雨”是水受熱蒸發(fā)，遇冷凝結所成，并對“龍之行雨”的迷信說法提出了批判。他認為“雷擊”是“氣類相感”的結果，批判了雷公電母的傳統(tǒng)觀念。由此可以看出，鄭復光在《費隱與知錄》中所傳播的不僅僅是科學知識，更重要的是傳播了一種科學精神。

三、《費隱與知錄》中的科學哲學思想及實驗精神

在《費隱與知錄》開篇，鄭復光就介紹了西方的四元素說，也就是其在《費隱與知錄》中所稱“四行說”，并對其進行了詳細的論證和解釋?！八脑卣f”源自亞里士多德，明末清初由傳教士傳入中國，經(jīng)過明清兩代的傳播，在當時的學人科學思想中有一定的影響。但是，鄭復光雖然承認其《費隱與知錄》本于西學，而其對西方科學的基本觀點則是“信其可信者也”。這也是其采用實驗方法來證明科學原理正確性的思想基礎。但有學者證明?，由于南懷仁在傳播西方科學上的影響，鄭復光對其學說深信不疑，現(xiàn)概述如下，由此可管窺鄭復光科學思想的淵源。

南懷仁為比利時耶穌會士，1656年啟程來華，1658年抵澳門，次年赴西安傳教，不久受順治皇帝邀請，于1660年到北京，協(xié)助湯若望治天文歷法，后又受命管理欽天監(jiān)監(jiān)務，并一度擔任欽天監(jiān)監(jiān)副。南懷仁是繼湯若望之后來華的最重要的傳教士。南懷仁與康熙皇帝過從甚密，康熙皇帝在其病逝后親自為其撰寫祭文和碑文，并賜謚號“勤敏”。南懷仁在天文歷法方面寫成了一部著作——《靈臺儀象志》。該書因其對西方科學知識的細致闡述被當時學習西方天文儀器制作及相關科學知識的學人奉為經(jīng)典。其中也記錄了有關指南針原理的見解。在《大地之方向并方向之所以然》條中，南懷仁集中闡述了其指南針理論，基本觀點是：地球自身具有恒定的南北取向，該取向取決于地球的南北兩極。地球內(nèi)部有貫穿于南北兩極的脈絡，這些脈絡在性質(zhì)上屬于構成萬物的四種基本元素之一的“純土”，它們蘊含著向南北兩極之氣。鐵和吸鐵石都是由這種“純土”組成的，所以蘊含了同樣指向南北的氣。因此，由鐵制成的磁針在這種氣的驅動下自然會經(jīng)過轉動使其取向與當?shù)氐牡孛}相一致。而地脈與地平線的夾角，則決定了當?shù)氐拇艃A角。當?shù)孛}有東西向偏差或周圍有鐵干擾的情況下，指南針所指的方向也會有偏差，于是磁偏角也就產(chǎn)生了。

而鄭復光在《費隱與知錄》中也有關于指南針的解說?！皢枺鸿F能指南，何以中國偏東？而西洋人又謂在大浪山東則指西，在大浪山西則指東，帷正到大浪山則指南，其說可信乎？曰：西說既非身親，姑可不論，而中國偏東，京都五度，金陵三度……既見諸書，確然無疑，而偏則各地不同，從《儀象志圖》悟得是各順其地脈也。地脈根兩極南北，如植物出土皆指天頂，但不能不稍曲焉耳。惟植物尚小，又生長活動，故曲較大，不似地為一成之質(zhì)，其脈長大，故曲處甚微焉。又地脈之根，止有地心一線，其處最直，而漸及地面不無稍曲。針為地脈牽掣，故偏亦甚微?！彼^《儀象志圖》，就是南懷仁的《靈臺儀象志》。鄭復光的這段話既回應了熊三拔的大浪山傳說(但兩者的表述并不相同)，又說明了磁偏角的形成原因。將他的陳說與南懷仁的論述相對比，可以發(fā)現(xiàn)，鄭復光對此問題的闡釋實際上是對南懷仁理論的注解，二者一脈相承。針對此問題，鄭復光還自設了另一組問答：“曰：針為鐵造，鐵順地脈，向南向北，自因生塊本所致然，理也。追制成針，鐵向南處，未必恰值針秒，且針本不指南，磨磁乃然。(曾聞針本指南，余試以寸針，知不確矣。墨林兄以為確，試之而驗，但不甚靈耳。是用繡花針，蓋小而輕，較靈也。)而《儀象志》又謂燒紅之鐵銅絲懸之，既復原冷，兩端自轉而向南北。又舊墻磚如鐵銹者亦然。夫針或因磨處在蛾，故蛾獨靈，若燒紅則全鐵入火，何以獨娥指南？曰:鐵若圓形，無由知其指南。針是長形，雖各處皆欲指南，必輾轉相就，然后分向南北，不得不在其蛾矣?！攀倔w生于地脈，有向南處，有向北處，針秒磨向南處則指南，磨向北處則指北?！虼嬷小秹粝P談》云：針磨磁石指南，有磨而指北者。余試以羅經(jīng)持石其旁，針或相指，或亦不動，即轉石則針必轉。追至針端恰指石時，即作識石上，石轉一周，必有紅黑兩識。乃別取針，不拘用秒用本，磨紅識處則指南，磨黑識處則指北，百試無爽。乃知沈蓋嘗試而為是言，第不詳耳。(或謂有磨而指東西北者，故必試準乃用，臆說也。)《高厚蒙求》云：針必淬火，不然雖養(yǎng)磁石經(jīng)年，終不能得指南之性。余磨之即時指南，說乃未確。然宜從之。觀《儀象志》有燒紅之語，可知蓋物久露則本性不純。(蓄磁必藏鐵屑中或水內(nèi)，亦此理。)燒紅則變化使復其舊矣。淬水則鐵彌堅，殆助其力之意。凡針材亦本有火也?！?/p>

“從這組問答中可以看出鄭復光的實驗精神：他質(zhì)疑鐵針不經(jīng)磁化就能指南的說法，用的是實驗的方法；他檢驗沈括的說法，用的是實驗的方法；他否定《高厚蒙求》的判斷，用的還是實驗的方法，唯獨對于《靈臺儀象志》說的舊墻內(nèi)生鐵銹之磚燒紅冷卻即能指南的說法深信不疑，不肯一試?！顿M隱與知錄》一書共包括225條，其中談到指南針的只有兩條，而這兩條的基本內(nèi)容都是對南懷仁理論的發(fā)揮?！?由此可見，鄭復光科學理論和科學精神的形成受到了南懷仁科學思想的深刻影響。

鄭復光是晚清科學家，其所著的《費隱與知錄》一書具有科普作品的特點。在“經(jīng)世致用”哲學思想的指導下，鄭復光本人在科學上孜孜探求，并嘗試通過平易的語言解釋復雜的科學問題，還將焦點集中在同百姓生活息息相關的氣象等方面。這些對科學帶有主觀能動性的傳播是早期知識分子自發(fā)傳播科學的一種方式。通過對鄭復光及其《費隱與知錄》的解讀也使得我們初步了解了早期科學家群體的狀況。

①④⑤ 許承堯等編.歙縣志[M].1937：1590，1590,1591.

② 王躍生.清代“生監(jiān)”的人數(shù)計量及其社會構成[J].南開大學學報，1989(1).

③ 許大齡.清代捐納制[J].度.燕京學報，專號22，1950.

⑥ 蔡冠洛.清七百名人傳[M].北京：中國書店，1984：1798.

⑦ 胡韞玉.晚清名儒年譜影印本之《包慎伯先生年譜》[M].北京：北京圖書館出版社,2006:8.

⑧包世臣.趙平湖政事五篇敘.《安吳四種》卷10.

⑨包世臣.與周保緒論晉略書.《安吳四種》卷10.

⑩ 鄭大華.包世臣與嘉道年間的學風轉變.安徽史學,2006(4).

? （清）羅士琳撰.疇人傳續(xù)編.清光緒二十二年刻本，卷三.

?舒習龍.理初學派的歷史地理研究——以俞正燮、程恩澤為例[J].湖南文理學院學報(社會科學版),2008(7).

? （清）羅士琳撰.疇人傳續(xù)編.清光緒二十二年刻本，卷三.

???? 鄭復光.費隱與知錄[M].上海：上海科學技術出版社,1985:1.

?? 參見關增建.指南針理論在中國歷史上的演變[J].自然科學史研究,2005(2).