《梦溪笔谈》：折射北宋科技文化的辉煌

　　【科技文明探源】

　　◎本报记者 孙明源

　　编者按 习近平总书记强调，中国文化源远流长，中华文明博大精深。只有全面深入了解中华文明的历史，才能更有效地推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展，更有力地推进中国特色社会主义文化建设，建设中华民族现代文明。

　　创新，是当代中国最鲜明的特征。它也深深根植于中华民族千百年来的优秀传统文化。五千多年的中华文明所蕴含的创新精神和科学思想，让中国古代在天、地、农、医、算等技术领域熠熠生辉。

　　“不忘本来才能开辟未来，善于继承才能更好创新”。今日起，本版推出“科技文明探源”栏目，邀请相关专家解读中华文明科技成就，探寻和挖掘其背后的创新精神和科学思想，为我们增加文化自信的底气，汲取守正创新的力量。

　　作为一部综合性著作，《梦溪笔谈》中很多内容折射出11世纪中国社会高度繁荣的科学文化。沈括完成的一些工作也为后来的科技发展提供了重要基础，《梦溪笔谈》亦具有极高的史料价值。此外，其可贵之处还在于，书中蕴含着现代科学界长期呼唤和极力推崇的精神价值。

　　公元1088年，北宋官员沈括搬迁到润州（今江苏镇江）。在润州的梦溪园，赋闲的沈括把自己的一生经历整理成了一部笔记——《梦溪笔谈》。

　　根据出版家胡道静的研究结果，《梦溪笔谈》全书涉及科学技术的条目约占总数的36%，分属数学、天文学、光学、地学、医学等多个科学领域。《梦溪笔谈》一书体现了沈括广泛的兴趣和广博的研究，因此他被今人称为“百科全书式的学者”。这本书也被科学史学家李约瑟盛赞为“中国科学史上的里程碑”。

　　在中国科学院自然科学史研究所原所长张柏春看来，《梦溪笔谈》作为一部综合性著作，其中很多内容折射出11世纪中国社会高度繁荣的科学文化。沈括完成的一些工作也为后来的科技发展提供了重要基础，《梦溪笔谈》亦具有极高的史料价值。此外，其可贵之处还在于，书中蕴含着现代科学界长期呼唤和极力推崇的精神价值。

　　集北宋多学科创新成就

　　在中国科技史上，宋元是个科技成就斐然的时期。中国古代的许多发明创造在北宋及其后的一段时间里达到高峰，并居于世界领先水平。《梦溪笔谈》集中记录和留存了这一阶段的辉煌成果。

　　张柏春指出，对于《梦溪笔谈》涉及的许多科技领域来说，该书不一定能代表当时的最高水平，例如沈括的数学成就不能与宋元数学四大家——杨辉、秦九韶、李冶和朱世杰相比。但是《梦溪笔谈》能够在一部著作当中同时集中体现天文学、数学、物理学、地学、医药学和工程技术等多个学科当时的前沿成果，这非常难能可贵。《梦溪笔谈》具有极高的史料价值，折射出了一个时代的科技辉煌。

　　宋代出现了一波科技知识文本化的浪潮，《营造法式》《武经总要》《新仪象法要》等书籍是这个时期的代表性成果。这些书籍传播了科技知识，也为后人研究宋代科技成就提供了翔实的资料。《梦溪笔谈》是此类书籍当中涉猎最广的一部作品。

　　“如果没有《梦溪笔谈》，我们可能无从知晓活字印刷术发明者姓甚名谁。一介平民毕昇的名字能够被后世知晓，《梦溪笔谈》功不可没。”张柏春认为，“如果要选一位能够反映宋元科技成就的代表性人物，我会首推沈括。”

　　沈括的最大科研成就集中在天文学、物理学等领域。他利用漫流中表面张力的补偿作用，补偿水的粘滞性对流量的影响，从而改进了漏刻，更加精确地测量出真太阳日的时长。他还通过测量得知“冬至日行速，夏至日行迟”（从地球上看，冬至太阳的运行速度较快，夏至太阳的运行速度较慢）。

　　“最早发现地磁偏角；总结海陆变迁的规律性特征，正确解释了华北平原的形成原因；记录了‘以磁石摩针锋’的人工磁化方法；发现悬丝法是安置指南针的最佳方法；做了针孔成像、凹面镜成像等实验，并给出了光学解释；探讨了透光镜能够反射背面花纹的原因……这些事例在《梦溪笔谈》中都有明确记录，反映了我国古代的科学技术成就。”对于《梦溪笔谈》的亮点，张柏春娓娓道来。

　　凝聚求实和批判精神

　　张柏春认为，严谨的批判和求实精神是沈括成为杰出学者的重要基础，而这种精神的养成，与沈括的成长经历有着密不可分的关系。

　　沈括出身于钱塘沈氏，这是个在医药学领域颇有家传的宗族。他自幼受家人影响，接触到不少医书和草药。这段经历启迪了沈括的科学探索之路。

　　古代各类医书药典成就突出，但也有失准的内容。沈括并没有迷信书本或者权威，对于各类草药，他“必目睹其验，始著于篇”，对于前人观察或者记载错误的地方，也会提出修正。

　　“沈括在医药学研究中养成的求实和批判精神，贯穿了他的青少年时代，也被他带到了各个科学领域的工作当中。”张柏春说。

　　在沈括所处的时代，人们普遍相信大海的潮汐是由太阳的出没造成的，但是富有批判精神的沈括并没有轻易接受这个结论。他发现，潮水起落主要同月相有相关性。据此，沈括提出了潮汐受月亮运动影响的假说，后世发现的万有引力定律证明了该假说的科学性。

　　为北宋朝廷服务期间，沈括曾就职于钦天监，负责改进用于天文测量的浑仪。他简化了浑仪上代表月亮运行轨迹的白道环，并且提出了校正极轴的实用方法，提高了仪器的安装精度。沈括完成《梦溪笔谈》200年后，元代科学家郭守敬延续了沈括简化浑仪的做法，发明了更加先进的简仪。

　　“在古代，浑仪是造价昂贵的科学仪器，相当于现代的大科学装置。沈括承担了制造新浑仪和改进历法的任务，既是科学家，又是工程师。”张柏春评价说。

　　“沈括在数学方面也很有创见，并为后人的探索奠定了基础。例如，提出了关于高阶等差级数求和的‘隙积术’，后来的数学家杨辉、朱世杰在此基础上发展出更具普遍意义的‘垛积术’。沈括给出了求弓形弧长的近似公式，元代编《授时历》时就利用了这个公式。《授时历》是中国历史上最优秀的历法。”张柏春强调。

　　“科学探索不是一蹴而就的事业，原创性成果即使不够完善，它也具有重大的开创意义，能够为后续成果奠定基础。这一点在沈括身上表现得很突出。”张柏春说。

　　对现代科学研究仍有启示

　　沈括“凡所至之处，莫不探究”。在浓厚的好奇心之外，方法论也帮助沈括取得了众多成果。张柏春把沈括的科学精神总结为重视观察、注重验证、实事求是三方面。

　　伽利略是科学界公认的实验科学家。在他之前，包括沈括在内的一些科学家已经尝试实验方法。例如，沈括把纸做的小人放在琴弦上，借助它们做共振实验，证明弦线的基音和泛音的共振关系。这种方法具有创新意义。

　　“在古代环境下，能够秉持创新精神和进行科学实验，这是难能可贵的。除此之外，沈括的实事求是精神对于现代科研工作者来说依然很有价值。”张柏春强调。

　　沈括在科学研究过程中秉持着独特的科学精神，这种“无形的资产”为后世自然科学界提供了丰厚的滋养。他坚持追求真理，不拘于定法、不慑于权威。在钦天监任职时，他面对保守派的抵触坚持改革历法，这是对惟实励新精神的清晰诠释。

　　在《梦溪笔谈》中，对于不确定的科学问题，沈括明确承认自己知识的局限性和阶段性，表示“未深讨耳”，还不清楚其中的道理。“这样，沈括就为我们树立了一个坚守科研伦理的标杆。《梦溪笔谈》体现的实事求是精神也是沈括留给我们的宝贵财富。”张柏春评价说。