沈括

 

        沈括(1031～1095)，中国北宋官员、科学家、文学家。字存中，钱塘（今浙江杭州）人。至和元年(1054)，以父荫入仕，任海州沭阳县（今属江苏）主簿，颇有政绩。嘉祐八年(1063)登进士第，次年迁任扬州司理参军。治平三年(1066)入京，任昭文馆校书郎，不久升为太史令。熙宁年间(1068～1077)王安石实行变法，沈括参与许多活动。熙宁四年(1071)迁太子允中、校正中书刑房公事。五年提举为司天监，其间起用盲人卫朴修订新历，制成新浑仪、浮漏，后修成《熙宁奉元历》，受到迁官嘉奖。同年九月，又奉命疏浚汴河水道，用先进方法测量汴河地形。六年迁集贤校注，参与详定三司令敕；后出使两浙路，相度农田，募捐饥民，兴修水利，上言罢免诸种苛捐。七年迁任太常丞，后又迁右正言，兼任判军器监等重要职务。八年(1075)以翰林侍读学士身份奉命出使契丹，他据理力争，扼制了辽人扩张的野心，平息了边界纠纷。在出使途中绘记辽国山川形势、民俗风情，制成《使虏图抄》，上于朝廷。不久，受命权发遣三司使，主管中央财经；后迁任翰林学士、权三司使。十年(1077)王安石变法失败，沈括受劾贬官，以集贤院学士出知宣州（今安徽宣城）。元丰三年(1080)沈括再度受朝廷重用，知延州（今陕西延安）兼鄜延路经略安抚使，成为边防重臣。次年西夏太后梁氏专权，西夏朝政不稳，宋朝乘机发兵大举进攻，却遭失败，唯鄜延路军兵在沈括指挥下攻占西夏多处地方。为进一步遏制西夏，沈括等人向朝廷建议在横山一带修筑城堡的战略，为朝廷所采纳。五年(1082)八月，给事中徐禧在修建永乐城（今陕西米脂西北）时遭西夏兵围攻，全军覆没。沈括因此受责，改授均州（今湖北丹江口市）团练副使，迁随州（今属湖北）安置。元祐元年(1086)，宋哲宗即位行大赦令，沈括改授秀州（今浙江嘉兴）团练副使。次年，沈括完成于熙宁九年(1076)奉命编绘的天下郡县图，全图包括大小总图各一幅、分路图18幅，定名为《守令图》，进献朝廷；被封有名无衔的左朝散郎、守光禄少卿，准其任便居住。元祐三年(1088)，沈括移居润州（今江苏镇江），筑“梦溪园”，隐居写作8年后逝世。 
      沈括资质聪颖，勤于思考，注重实学。《宋史·沈括传》说他“博学善文，于天文、方志、律历、音乐、医学、卜算无所不通，皆有所论著”，是位以博学著称的科学家。他一生著述甚丰，据《宋史·艺文志》所录有22种155卷，据统计则有40种（一说35种）。但大多散佚，如农学著作《梦溪笔谈忘怀录》（又称《梦溪者怀录》）；流传至今有《梦溪笔谈》30卷、《长兴集》19卷，以及《苏沈良方》10卷等。集其毕生研究精华的是著名的《梦溪笔谈》。 
     《梦溪笔谈》初名《笔谈》，为笔记体综合著作。全书30卷，含《梦溪笔谈》（正编）26卷，《补笔谈》3卷，《续笔谈》1卷。分故事、辨证、乐律、象数、人事、官政、机智、艺文、书画、技艺、器用、神奇、异事、谬误、讥谑、杂志、药议17门，共609条。最早曾有南宋乾道两年本，现存最古本为中国国家图书馆藏元大德九年(1305)东山书院刻本，仅含正编。明刊稗海本始出正、补、续三编本。今人胡道静辑校原文和历来版本、研究文字，成《梦溪笔谈校证》一书，征引备全，考据精详，1962年首印，1987年再版，为目前较好版本。内容涉及自然科学和社会科学，具有极高的科学价值，文学上亦很有价值。英国的中国科技史专家李约瑟认为它是“中国科学史上的里程碑”。为纪念沈括，1979年中国科学院紫金山天文台将1964年发现的编号为2027的小行星命名为“沈括星”。沈括主要成就如下：
      天文历法?在任司天监工作期间，力主在实测日、月、五星行度的基础上改进历法，推荐和支持卫朴改历，于1074年修成《熙宁奉元历》（简称《奉元历》）。针对传统的阴阳合历在历日安排上的欠缺，编制并主张使用与农业关系密切的《十二气历》，即“十二气为一年”，以立春为一年之始，类似今太阳历。改进和重新设计浑仪、浮漏和景（影）表等天文仪器，写出《浑仪议》、《漏浮议》、《景表议》，使观测测量天体位置、时间与日影的精度得到提高。设计“窥管”，用其观察极星，正确提出北极不在天极，而是离天极“三度有余”。认为“月本无光”，“日耀之乃光耳”，并通过实验方法演示月亮的盈亏现象。发现太阳视运动有快有慢，指出冬至日、夏至日等时差现象。 
数学?开创隙积术和会圆术数学研究新方向。隙积术是求解垛积，属于高阶等差级数问题，他创立一个正确的求解公式；会圆术是几何学中弓形面积计算法，他推导得出一个近似公式，都为后人进一步研究奠定基础。 
物理学?磁学上，发现磁针“常微偏东，不全南也”的磁偏角现象，较西欧哥伦布在发现新大陆的大西洋航行中(1492)才发现这一磁现象要早400余年。光学上，作凹面镜成像实验，指出物在凹面镜的焦点之内得正像，在焦点上不成像，焦点之外则得倒像，得出较《墨经》更正确的结果。声学上，指出箭筒的集声效果；曾用纸人进行共振实验，证明弦线的基音和泛音的共振关系，这个实验比欧洲人早几个世纪。 
       地学?在浙东地区，看到“峭拔险怪、上耸千尺、穹崖巨谷”的雁荡山，明确地指出这是流水侵蚀作用造成的。在太行山麓，见到“山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸡卵者，横亘石壁如带”，正确地推断“此乃昔之海浜”，且是“浊泥所湮”而成。最先创用“石油”这个名称，并说“此物后必大行于世”。根据亲身观察，认为潮汐是随月亮的运行而变化的。除用12年时间编绘《守令图》外，还在制图方面，曾用木屑、面糊（后改用熔蜡）堆捏辽北地形，“写其山川道路”，制成立体地图；后又复制成木刻辽北立体地形地图。对天气变化很有研究，能结合当地具体情况，成功地预报一些天气的变化。 
农业、生物学?提倡兴修水利，在沭阳主持“疏筑百渠九堰”，著《圩田五说》；在疏通汴河河道中，采用先进的分段筑堰法等，实测沿河各段高低和地形，保证了工程的质量。 
      广泛地记载各地动植物，如南海的车渠、潮州的鳄、西北的枸杞、北方沙漠的跳鼠等，对各类海蛤作了仔细的区分，指明蒲芦为香蒲和芦苇、枳实和枳壳的区别；记有庆州（今甘肃庆阳、合水等地）用步行虫消除农业害虫的生物防治事例；以中国南北不同地区物候为例，说明植物生长与温度关系。 
医药?批判地继承前人的成果，指出《神农本草》中存在的舛误、不正确的记载几十处；主张中药采制要因时因地制宜；用药要因人制宜，对症下药。著有《灵死方》（已佚）和《良方》。《良方》又称《苏沈良方》，与苏轼合著得名，10卷；原书已佚，现本为后人汇集；书中所载“秋石方”（卷六），记载世界上最早的荷尔蒙制剂制备方法。 
      工程技术?书中记录大量民间科学技术人物及其成就，如布衣毕昇发明的活字印刷术、民间匠师喻皓的《木经》、河工高超创造的三埽堵决、平民历算家卫朴等。这些在正史上是见不到的，留下了珍贵的科学技术史资料。 
文学?著有诗文集《长兴集》，原书41卷，现存19卷。全书很有特色，其中一些记游写景作品都很新颖别致。《梦溪笔谈》文笔明快精当，语言形象简练，有较浓的文学意味；其中艺文门、书画门、乐律门等对文学艺术的论述、文字音韵的研究，都富有文学价值。