石聰

摘? ? 要： 目前學(xué)界對(duì)《夢(mèng)溪筆談》科學(xué)成果的研究比較多，但對(duì)其科學(xué)成果背后文化思想的研究卻很少。本文從《夢(mèng)溪筆談》文本入手，首先研究法家思想作為一種世界觀對(duì)沈括認(rèn)識(shí)自然界原理和物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響，重點(diǎn)探討革新精神指導(dǎo)下沈括對(duì)天文、石油、地理等方面科學(xué)研究的影響;其次研究法家思想作為一種政治指導(dǎo)思想對(duì)其科學(xué)研究的導(dǎo)向作用，重點(diǎn)探討富國(guó)強(qiáng)兵政治思想指導(dǎo)下沈括對(duì)水利、兵器方面科學(xué)研究的影響。

關(guān)鍵詞： 《夢(mèng)溪筆談》? ? 法家思想? ? 科學(xué)研究

目前學(xué)界對(duì)《夢(mèng)溪筆談》的研究比較多，取得很多學(xué)術(shù)成果，大多從科學(xué)技術(shù)或者文化價(jià)值其中一個(gè)方面研究這本書(shū)，研究具體學(xué)科的論文更是不勝枚舉，很少有學(xué)者研究文化是如何影響沈括的科學(xué)思想和科學(xué)成就的，而研究沈括《夢(mèng)溪筆談》與法家思想關(guān)系的只有十年特殊時(shí)期寥寥幾篇論文，更強(qiáng)調(diào)法家政治路線，有著鮮明的時(shí)代特色。本文旨在研究法家思想作為一種世界觀對(duì)沈括認(rèn)識(shí)自然界原理和物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響，以及其作為一種政治指導(dǎo)思想對(duì)科研方向的導(dǎo)向作用，總結(jié)政治思想對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的導(dǎo)向作用和科學(xué)技術(shù)對(duì)鞏固國(guó)家政治的反哺作用。

一、革新思想：科學(xué)研究的導(dǎo)向

（一）沈括的革新思想

沈括在《夢(mèng)溪筆談》中認(rèn)為“物理”是有常有變的，意指“變”是自然界中的普遍現(xiàn)象，是永恒的、絕對(duì)的，不僅蘊(yùn)含“常與變”樸素辯證法思想，而且體現(xiàn)沈括認(rèn)識(shí)到只有變革才符合天道物理。此外，沈括曾參與王安石變法，深受王安石“治世不一道，便國(guó)不必法古”及“天變不足畏”思想影響，是法家的革新思想促使沈括在科學(xué)上銳意革新、大膽探索，發(fā)現(xiàn)新思路和新方法。宋代理學(xué)興起，主張心中有理，理在事先，反對(duì)勞動(dòng)實(shí)踐，主張向內(nèi)探索。此時(shí)，法家樸素唯物主義思想又幫助沈括沖破這種觀念的束縛，提出與唯心主義思想路線背道而馳的研究方式——實(shí)踐。正是法家革新思想的影響，讓沈括敢于批判權(quán)威，投身實(shí)踐，才有了《夢(mèng)溪筆談》所達(dá)到的科學(xué)成就，以下將結(jié)合具體研究成果論述在革新精神的指導(dǎo)下沈括科學(xué)研究的成果。

（二）革新思想指導(dǎo)下的研究成果

1.天文學(xué)研究與十二節(jié)氣歷法

沈括在司天監(jiān)任職期間，大力改革測(cè)繪儀器，例如渾儀用來(lái)測(cè)量天體方位，有三重圓環(huán)，極其不便。為此，沈括經(jīng)過(guò)潛心研究，省去月道環(huán)，將其他環(huán)的位置做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，不僅開(kāi)闊了觀測(cè)視線，而且增強(qiáng)了觀測(cè)效果。沈括改進(jìn)了古代測(cè)定時(shí)刻的漏壺，使其更加準(zhǔn)確耐用。他把曲筒銅漏管改成直頸玉嘴，并且把它的位置移到壺體下部，這樣流水更加通暢，壺嘴也堅(jiān)固耐用多了[1]。沈括不拘于舊，大膽革新，大大提高了天文儀器的精度和實(shí)用性。

此外，在小農(nóng)經(jīng)濟(jì)為主的古代，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)事安排受節(jié)氣影響很大，而沈括所在的北宋使用的歷法是陰陽(yáng)合歷，節(jié)氣對(duì)應(yīng)的不一定是固定的月份，給農(nóng)民帶來(lái)諸多不便。沈括首先對(duì)舊歷的“置閏法”進(jìn)行批判討論，認(rèn)為“置閏法”雖然是從古代圣王流傳至今的，但是古人也有做不到的事，所以歷法的改革不應(yīng)該有顧忌。沈括經(jīng)過(guò)細(xì)致研究，另辟蹊徑，提出了十二節(jié)氣歷法，這種歷法以太陽(yáng)為基準(zhǔn)，參照節(jié)氣定月，這是一個(gè)顛覆舊歷的做法，緊密聯(lián)系了節(jié)氣與月份之間的關(guān)系，不用閏月，便于記憶和掌握，為農(nóng)民掌握農(nóng)時(shí)和安排農(nóng)事提供便利，既科學(xué)又實(shí)用，沈括自信地認(rèn)為后世一定會(huì)采取這種學(xué)說(shuō)。

2.石油與制墨

沈括是世界上最早用文字記載石油的科學(xué)家，見(jiàn)《夢(mèng)溪筆談·雜志一》：“鄜、延境內(nèi)有石油……頗似淳漆，燃之如麻，但煙甚濃，所沾幄幕甚黑……此物后必大行于世，自余始為之。蓋石油至多，生于地中無(wú)窮，不若松木有時(shí)而竭。”[2]（549）記載沈括發(fā)現(xiàn)并命名石油、研究石油性質(zhì)與應(yīng)用的過(guò)程，此外，沈括通過(guò)研究準(zhǔn)確推斷，石油必定會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展“大行于世”。

制墨是因?yàn)樗未幕瘶O其繁榮，書(shū)畫(huà)藝術(shù)十分流行，越來(lái)越多的文人對(duì)筆墨紙硯的要求越來(lái)越高，而松樹(shù)是當(dāng)時(shí)制墨的主要原料，隨著文人對(duì)良墨的需求增大，松樹(shù)資源變得越來(lái)越緊張，“今齊、魯間松林盡矣，漸至太行、京西、江南，松山大半皆童矣”[2]（549）。沈括在發(fā)現(xiàn)石油并了解石油的性質(zhì)后，意識(shí)到石油是一種很好的制墨原料，于是大膽摒棄松樹(shù)這一傳統(tǒng)制墨原料，在不斷地試制和改良后，采用室內(nèi)燒結(jié)工藝，終于制成良墨。沈括將這種以石油煙為主要原料制得的石油墨命名為“延川石液”，它的性能優(yōu)于當(dāng)時(shí)流行的松墨，更受到制墨行家蘇軾的贊賞[3]。沈括在科學(xué)研究中質(zhì)疑舊理論、老方法，勇于革新，反復(fù)試驗(yàn)，從而成功，制墨就是很好的代表實(shí)例。

3.地理與制圖

沈括對(duì)地理學(xué)進(jìn)行過(guò)深入研究，得出許多有價(jià)值的結(jié)論。比如雁蕩山的地形地貌十分獨(dú)特，沈括經(jīng)過(guò)實(shí)地考察研究，認(rèn)為這種獨(dú)特地形的形成原因是流水侵蝕，“原其理，當(dāng)是為谷中大水沖激，沙土盡去，唯巨石巋然挺立耳”[2]（561）。他正確論述了華北平原的形成原因：根據(jù)河北太行山山崖間有螺蚌殼和卵形礫石的帶狀分布，推斷出這一帶是遠(yuǎn)古時(shí)代的海濱，而華北平原是由黃河、漳水、滹沱河、桑干河等河流攜帶的泥沙沉積形成的[4]。沈括的地理研究理論不僅具有創(chuàng)造性，而且十分準(zhǔn)確，領(lǐng)先于世界。

沈括另外一個(gè)創(chuàng)舉是編繪了大型地圖集。在編繪地圖集之前，沈括就做了許多準(zhǔn)備工作，通過(guò)考察，將河北邊防的道路、河流、山丘、峽谷等地形地貌制成木質(zhì)地理模型。這是中國(guó)地圖史上木質(zhì)地形圖的第一次明確記載，比瑞士十八世紀(jì)出現(xiàn)的地理模型圖早七百年[5]。沈括在編繪《守令圖》時(shí)，為了提高精度，應(yīng)用了兩個(gè)前無(wú)古人的創(chuàng)造性做法，一是在地圖繪制中使用“飛鳥(niǎo)圖”繪制方法，降低復(fù)雜地貌導(dǎo)致的距離誤差;二是在地圖表示中將東西南北細(xì)分為24個(gè)方位，使地圖方位表示更加精確。

二、富國(guó)強(qiáng)兵：科學(xué)研究的目的

（一）沈括科學(xué)研究的政治推動(dòng)力

富國(guó)強(qiáng)兵是法家核心思想之一，也是王安石變法的口號(hào)。沈括不僅醉心于科學(xué)研究，還積極參與政治改革與軍事活動(dòng)，民族危機(jī)的加重和邊境不安牽動(dòng)了沈括一顆愛(ài)國(guó)的心，他參與王安石變法、出使邊境、指揮戰(zhàn)斗、改進(jìn)軍事裝備，“其他的如興修水利、監(jiān)制軍器、改造觀象儀器、主管財(cái)政等一系列活動(dòng)，都體現(xiàn)出了他是一個(gè)熱心愛(ài)國(guó)、體察人民疾苦、文武雙全的政治活動(dòng)家”[6]。可以說(shuō)，富國(guó)強(qiáng)兵是沈括科學(xué)研究的最重要目的。沈括的科學(xué)技術(shù)研究在王安石執(zhí)政時(shí)期得到了王安石的大力支持，“沈括科學(xué)地考察天文地理，知道舊有歷法差訛頗多，宜啟用當(dāng)代勤敏的天文工作者衛(wèi)樸來(lái)做實(shí)測(cè)工作，加以校正，然而這種科學(xué)的正確見(jiàn)解，也只有王安石當(dāng)政的時(shí)代，才獲得積極的支持”[7]，這說(shuō)明沈括的科學(xué)研究與政治是難以分割的。

（二）沈括富國(guó)強(qiáng)兵指導(dǎo)下的科研成果

1.富國(guó)：興修水利

治水是沈括人生濃墨重彩的一筆，《宋史》記錄了沈括青年時(shí)期主持治理沭水，開(kāi)墾良田七千頃，為提高國(guó)家生產(chǎn)做出的貢獻(xiàn)的事跡。熙寧五年，沈括領(lǐng)命疏浚汴河，汴河是朝廷的運(yùn)輸要道，關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，而當(dāng)時(shí)的汴河泥沙沉積已經(jīng)十分嚴(yán)重，水位很高，嚴(yán)重威脅沿岸百姓的安全。如何準(zhǔn)確測(cè)量和計(jì)算汴梁與泗州的高度差是擺在沈括面前的重要問(wèn)題，實(shí)際上這是當(dāng)時(shí)的世界級(jí)難題。沈括通過(guò)精心鉆研，采用“分層筑堰測(cè)量法”這一創(chuàng)造性的做法，“驗(yàn)量地勢(shì)，用水平，望尺，干尺，量之，亦不能無(wú)小差，汴渠堤外皆是出土故溝，予因決溝水令相通。時(shí)為一堰，節(jié)其水，候水平其上，漸淺涸則又為一堰，相齒如階陛。乃量堰之上下水面，相高下之?dāng)?shù)，會(huì)之乃得地勢(shì)，高下之實(shí)”[2]（584），不使用復(fù)雜的測(cè)量工具，通過(guò)測(cè)量堤堰上下水位之差，就準(zhǔn)確地測(cè)出了這一數(shù)據(jù)，確保治水工程的順利進(jìn)行。中國(guó)古代以農(nóng)業(yè)為本，灌溉對(duì)于農(nóng)業(yè)的重要性不言而喻，治國(guó)先治水，有土才有邦，沈括在水利方面的科學(xué)研究真正做到富國(guó)惠農(nóng)。

2.強(qiáng)兵：弓弩工藝

火器在古代戰(zhàn)爭(zhēng)中沒(méi)有普及，弓弩是遠(yuǎn)程作戰(zhàn)和消耗戰(zhàn)的必需品，是那個(gè)時(shí)候的戰(zhàn)略武器，弓弩的強(qiáng)弱對(duì)軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力影響極大。安史之亂時(shí)，李光弼率領(lǐng)唐軍東出井陘關(guān)，在常山郡抗擊史思明部隊(duì)的戰(zhàn)斗就用到了弩，“光弼命五百弩于城上齊發(fā)射之，賊稍卻;乃出弩手千人分為四隊(duì)，使其矢發(fā)發(fā)相繼，賊不能當(dāng)，斂軍道北……賊數(shù)以騎兵搏戰(zhàn)，光弼之兵射之，人馬中矢者太半，乃退”[8]，最終大獲全勝，可見(jiàn)弓弩的戰(zhàn)爭(zhēng)意義是很大的。

沈括對(duì)弓弩的研究記錄在《夢(mèng)溪筆談》中：“弓有六善：一者性體少而勁，二者和而有力，三者久射力不屈，四者寒暑力一，五者弦聲清實(shí)，六者一張便正……凡弓初射與天寒，則勁強(qiáng)而難挽;射久、天暑，則弱而不勝矢。此膠之為病也?！盵2]（442）沈括不僅指出了好的弓需要具備的條件，而且闡述了涂膠厚薄等制弓的相關(guān)工藝。沈括在《器用》卷中對(duì)弩做了實(shí)踐研究：“……此正是勾股度高深之術(shù)也;三經(jīng)、三緯，則設(shè)之于堋，以志其高下左右耳。余嘗設(shè)三經(jīng)、三緯，以鏃注之發(fā)矢，亦十得七八。設(shè)度于機(jī)，定加矣?！盵2]（474）他將勾股定理運(yùn)用到弩機(jī)中，提高了弩的精度，這是沈括把數(shù)學(xué)方法運(yùn)用到兵器設(shè)計(jì)中的典型代表。宋代積貧積弱，在抵御外敵入侵時(shí)屢戰(zhàn)屢敗，沈括研究弓弩工藝并非閑情逸致，而是希望他的研究應(yīng)用到軍事中，提高軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力。

三、結(jié)語(yǔ)

革新精神和富國(guó)強(qiáng)兵理念是沈括在法家思想影響下指導(dǎo)其科學(xué)研究的重要代表，在此指導(dǎo)下沈括敢于批判、大膽創(chuàng)新，親身實(shí)踐，反復(fù)論證，打破了一些舊的方法理論，開(kāi)展了大量創(chuàng)造性科學(xué)研究，在天文歷法、地理制圖、水利工程、化學(xué)工藝等方面取得了卓越成就。把科學(xué)研究與政治軍事相融合，以革新思想為研究導(dǎo)向，以富國(guó)強(qiáng)兵為研究目標(biāo)，致力于發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力，不僅在當(dāng)時(shí)影響很大，而且為后世留下寶貴的精神財(cái)富。

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