李锐(1772—1817),字尚之,号四香,亦号茂材,江苏元和(今苏州市)人,生于乾隆三十七年(1772)。和那个时代的大多数知识分子一样,他也曾寄希望于苦读经书进科场,一举成名人仕途,埋头读书,习作八股。在县学期间,偶然从书塾中看到了数学书《算法统宗》,就带着好奇心阅读起来。
清代自从雍正大兴文字狱打击知识分子以来,文人不敢触及时弊,转向对古籍的考据训诂。数学与时政无嫌,一时间研究数学和古历法的人增多起来。乾隆时期,经学家在学术界占有统治地位。在这种思潮的影响下,加上李锐个人的爱好,就对《算法统宗》细心研读,边学边算。由此一读,反而扫掉心头学八股的刻板沉闷之气,为他以后研究数学打开了道路。
我国古代天文历法中除历法外还包括有日月五星、日食、月食及恒星位置的测算,因此,不同朝代的历法中包含有各自的数学方法。所以清代乾嘉学派的学者们在研究数学时,往往对天文历法展开研究和考证。李锐自然也不例外,他收集历代天文历算资料,钻研其异同,探讨其算法,考证其真伪,添补其缺损散失。那时著名的经学家有戴震、钱大昕等,他为了提高自己学术水平,慕名求学,曾从师于钱大昕。
钱大昕(1728—1804),字晓徵,号辛楣。乾隆十九年进士,升至詹事府少詹事。后引疾不出,于嘉定教学。李锐与他研讨过中西算法的异同之处,包括从汉代三统历到元代授时历等各家历法的特征等许多问题。钱为东南大儒,学生有上千人,他对李锐颇欣赏,说李的水平超过他自己,愿意同李讨论。晚年他执教于紫阳书院,每日翻阅群书,从事校注。每遇不决,常与锐一同商榷。当时有人把钱大昕与被誉为“国朝算学第一”的梅文鼎并列。钱对锐尊重,说明李锐在当时文人中名气不小。
学习和研究数学及天文历法,使李锐对功名的追求减少了热情。嘉庆九年甲子科,江南主考官听说李锐很有学问,就想取他做官。那时32岁的李锐被称为“南李”,“北李”则是侍郎李云门。主考官临出京城时讨计于李云门,问怎样才能将李锐罗致录取,侍郎说他可为主考拟题一则,能答上来者即李锐。结果考卷中无答得好的。考官纳闷,及至发榜,方知李锐因病没有参加该科考试。
李锐年轻时不图升官显达,也可能命运不济,错过了机会。他在家中办馆,教着一些学生。虽然收入不丰,却获得钻研学问的时间,他的学生有一些已考中及第,但他始终是个生员。李锐24岁就已经名噪一时,当时与焦循、汪莱齐名。人称他们为“谈天三友”。汪莱善提创见,焦循善释古书,他却能兼汪、焦二人之长。嘉庆初,他有机会读了秦九韶、李冶的数学著作,做过一些校勘和注释的工作。他还为焦循所著《天元一释》二卷和《开方通释》一卷作序,称焦著的发挥“无余蕴”,方法巧妙。
乾隆六十年(1795)阮元任浙江学政,后于嘉庆初又任浙江巡抚。他早就有心编纂一部历史上数学家、天文学家的生平和学术成就的传记,即后来的《畴人传》,但因工作量大,无得力且志同道合的合作者而未能动笔。在浙江任职期间,他知道李锐很有学问,就把李请到杭州。见面之后,谈吐投机。李愿意与阮合作,共纂《畴人传》。于是阮留李在幕府充任幕僚,实质上全力编书。他们共同商定《畴人传》的体例,开列了古今中外能够进入书中的畴人名单,讨论了所需文献史料,嘱咐李锐着手编写。为了加快进度,阮元又找了他的门生周治平相助。最后编成四十六卷《畴人传》。
嘉庆八年(1803),李锐应扬州知府张敦仁之请,赴扬州做了知府的幕宾。张敦仁长李锐14岁,他撰写了《缉古算经细草》三卷,试图以天元术解释唐代王孝通的《辑古算经》问题;另撰有《求一算术》三卷,阐述秦九韶《数书九章》中的大衍求一术;还写了《开方补记》八卷,《通草》一卷。他请来李锐就是为了让他替他校算这些书籍。
除了以上介绍的他与别人合作的成果以外,李锐自己也撰写了不少著作。他校注了《三统历》《四分历》和《乾象历》;重新补修了已失佚多年的宋代《奉元历》和《占天历》;对南朝何承天在历法中用的调日法做了阐述。在数学上,他自己撰有《勾股算术细草》一卷(1806),《弧矢算术》一卷。在这两部书中,他试以天元术解勾股问题和弧矢问题;他撰写《方程新术草》一卷,为刘徽《九章算术注》中的“方程新术”作校勘和细草;他还写了《开方说》三卷。
他的《开方说》是由他的学生黎应南完成的。黎是广东顺德人,嘉庆十五年居苏州并跟李学习。嘉庆十九年(1814),他看过《开方说》初稿,1817年他遵从老师遗命,依法推衍,纂成《开方说》下卷。
李锐一生未曾于科场得意,社会地位较低。他谦虚好学,诲人不倦,是个颇受人尊敬的老师。在学术上,他属于乾嘉学派。着重在天文历法和数学古书的校勘补遗上下工夫。他喜爱数学,有一定成就,在天文上也有相当贡献。
P529-531
薄树人先生的“总跋”是1997年于病榻上写成的。就在其后的两个月,他便走完了人生的最后里程,离我们远去,“总跋”竟成了一曲令人心碎的绝唱。它真实地记录了《中国天文学史大系》(以下简称《大系》)从提出设想到基本完稿的艰辛历程,也寄托了期待《大系》早日出版的殷切希望。
《大系》完全定稿的时间大约是1999年,我们这些还活着的参与者本以为可以顺利出版了,不曾想原来承诺出版《大系》的出版社因故将出版之事一拖再拖,期间,我们期待、焦虑、苦闷之情,难以言表。2006年7月,该出版社以退稿的方式中止了出版合同,这不啻是对我们的致命打击。面对困境,大家合力,起而求生,先后联系七八家出版社,可惜均无果而终。
时光流逝,2006年11月终于迎来柳暗花明的时节。中国科学院自然科学史研究所廖育群所长到昆明开会,遇到中国科学技术出版社副社长吕建华先生,细细谈及了《大系》之事,吕先生对《大系》表示了很大的兴趣,愿意尽快研究出版的事;几乎与此同时,安徽教育出版社的杨多文先生到广州出差,向广东教育出版社副社长陈兵先生介绍了《大系》之事,陈先生也表示了很大兴趣,说可以考虑出版问题。我们对两家出版社怀有同样的感激之情。吕、陈两位都是基于《大系》乃是一个重要学术领域的原创之作的认识和出版社理当出版高水平学术著作的理念而作出判断的,这是出版家所独具的眼光和胸襟。他们对学术的推崇、他们的热情,给人以清新的气息,令人欣喜。
随后的发展,可以说是中国科学技术出版社和广东教育出版社之间的君子之争,这是大家都始料未及的。从出版意愿到完成全部选题审批的程序,两家都需要时间。此外,出版《大系》需要有较大的经费投入,对此必须有所筹措,而从经济实力上看,中国科学技术出版社不占优势。应该说,从办事的节奏上看,中国科学技术出版社要稍稍快一些,这给我们留下深刻的印象。2007年2月,中国科学技术出版社吕副社长与许英副总编率先正式提出了出版《大系》的具体而可行的设想。在征求了王绶瑁院士及《大系》大部分作者的意见后,主要基于方便出版具体事项操作的考虑,我们选择了在北京的中国科学技术出版社,而对广东教育出版社表达了深深的敬意。
《大系》由中国科学技术出版社出版之事,得到了国家新闻出版总署有关部门领导的赞许,他们表示:如果书号有困难,可以向他们申请。《大系》中的《中国古代历法》、《中国古代天文学思想》与《中国古代星占学》3卷很快被选入《中国文库》第三辑。中国科学院国家天文台、中国科学院自然科学史研究所与广州市教育局还愿意继续执行当年购书的允诺。这些都是令人鼓舞的好消息。
自2007年3月开始,《大系》在中国科学技术出版社进入了紧张有序的出版作业,多年修就的善果贡献给读者的时日可待。我们需要感谢的各界贤达,除了薄先生在“总跋”中已提及者之外,自然还应包括上述诸位。
陈关东
2007年6月于北京
中国正处在科学文化走向繁荣昌盛的时代。在向四个现代化迈进的征途中,中国科学技术史的研究工作也取得很大的进展。中国天文学史整研小组的《中国天文学史》和陈遵妫的《中国天文学史》对中国天文史的研究工作已经做出了系统整理和初步总结。与此同时,中国的天文史家对中国的历法史、仪器史、天测史、宇宙理论和其他天文学史研究的专题论文和专著也相继出现,中国天文学史的研究工作正向纵深发展。在这种形势下,也曾出现过若干有关天文学家的研究论文,出版过介绍某些天文学家的书,但总的说来,有关中国古代天文学家的研究工作开展得还不够,尤其缺少系统的研究论著。为了填补这个方面的空白,国内的天文史家合作,系统地开展了中国古代天文学家的研究工作。
这项计划自1980年夏开始酝酿,就其宗旨和体制曾经进行过多次协商,并做出了明确的分工。经过4年的努力,这项研究工作已大致完成,并于1984年7月邀请了10位天文史家在大连进行了集体审阅。在审阅中强调了既定的研究宗旨,对各章节提出了许多宝贵的修改意见,为提高质量作出了重要的贡献。会后各位作者根据这些意见,又对各自承担的人物重新做了研究和改写。以后又历经多次修改。参加本书审稿工作的有:车一雄、卢央、刘金沂、全和钧、陈久金、陈美东、席泽宗、郭盛炽、潘鼐、薄树人(以姓氏笔画为序)。
清代阮元等人编撰了《畴人传》一至四编,曾汇编辑录了六百余名中国历代天文数学家的主要历史文献,对有些人物还附有简短的评论,为后人了解和研究中国古代天文数学家提供了方便。然而,对古人的有关文献辑录毕竟不是研究。由于文字艰深难读,一般的读者很难通过《畴人传》立即对某个人物科学的成就有明确概念。另外,由于古代文献的局限性,对某些人物很难用文献辑录这种形式将他的全部科学成就概括出来,有些人物的主要科学成就甚至一点也没有得到反映。例如,对郗萌这个人物,《畴人传》中仅引载《晋书·天文志》中有关宣夜说的一段简短的记载,人名误写为郄萌,对人物的生活年代也由东汉前期误置为东汉末年;像虞喜发现岁差这件重要的大事,在《畴人传》中就几乎没有文献;有关何承天发明调日法,由于没有直接的文献可以辑录,《畴人传》只得缺漏;祖冲之大大改进了回归年的精度,如何求得却无文献记载,故《畴人传》也无丝毫反映。而本书有关论文在对这些人物进行深入研究时,便可利用各种间接的文献,探索出其中的来龙去脉。作为一项专题研究,它比《畴人传》的辑录工作要系统和深入得多。
本书是对中国古代天文学家进行系统研究所做的初步尝试。它具有统一的计划,共收入中国古代最著名的天文学家58名,按历史时代分章,按人物分节,每节平均在一万字左右。在这58位人物中,以往的研究基础不等,有的已经研究得较为透彻,有的则基本处于空白状态,有的参考文献十分丰富,有的可以参考的文献很少。本书是属于学术研究的性质,因此要求各章节在学术上比前人的工作都应有所前进和提高,概括和汇编性质的文章不予收入。
本书要求对各个人物的生平,尤其是与天文研究有关的活动,做一准确的概括性的介绍。所收入的许多人物在学术上的贡献是多方面的,本书仅从天文学的角度来进行研究,对其他学科的问题不作阐发。本书的写作原则是既要求大事不漏,又要求集中较多的篇幅做出新的深入的探讨。大事不漏,可以给读者勾画出这个人物在天文学上成就的完整形象;集中力量从事新的探讨,是为了强调本书在人物研究上,力争要取得新的进展和突破。
本书对每一位天文学家的研究,都力求引用文献准确无误,逻辑推理严密。尤其对于前人没有涉及的新内容和新观点,应详加阐述和论证。对于有争议的问题,则提倡不同学术观点的互相争鸣。因此,在本书各节中可能会出现并不完全一致的观点。我们并不强求统一。
在《畴人传》收入的六百余名天文数学家中,有半数以上都在天文学上作出过不同程度的贡献。诚然,由于各人贡献有大小,历史文献有详略,几个字或一句话的历史记载即能在《畴人传》中列传,但对于这类人物的独立研究却难以办到。因此,可以列入本书的人物要比《畴人传》少得多。由于时间和人力的限制,本书只收入58位人物。成就卓著属于第一流的天文学家绝大多数都已经入选。当然,还有相当一部分有贡献的很值得研究的天文学家没有能够列入,这是一种缺陷,只能留待以后有条件时再行补足。
对于一个民族来说,将58位成就卓著的古代天文学家的事迹汇集在一起,其涉及的范围已属相当可观。任何一段历史、任何一番事业,都是通过具体的典型人物的实践来完成的,本书就是想通过对这些形形色色人物的实践和持续不断的创造发明的剖析,使我们更深刻地认识和理解中国古代天文学的发展历史。
科学技术的发展具有继承性,天文学上的每一项进步都是建立在前人基础之上的,无不借鉴前人的经验和成果。本书选取的天文人物按时代分布大致是均衡的,各个朝代大都有其代表人物。但从所选人物的多寡和成就的大小,也能反映出那个时代天文学发展的状况。中国古代天文学大致是在相对隔绝的状态下独立发展起来的,形成体系以后仍然沿着自己特有的文化传统向前发展。天文学的发展有一个知识积累的过程,随着本书各天文学家的各项创造发明的逐项展开,一条清晰的发展阶梯便立即呈现在我们面前。整个中国历法发展史,郭守敬曾经把它总结为创法十三家,随着方法的改进,历法便益显进步,至授时历便熔为一炉。天文仪器的逐步发展,仪器上每个部件的增减及其在天文学上的意义,在本书中也都有脉络可寻。
本书所载58位天文学家,在中国天文发展史上都曾作出过不同程度的贡献,是科研道路上的成功者。书中各章节对他们的成功之路也做了一定的探讨。显然,各人在科研道路上的经历是千差万别的,没有一个简单的成功的秘诀。有的在青年时便才华横溢,具有超群的科学知识和非凡的科学头脑。有的则终身勤奋好学,注重实测,直至老迈之年才达到炉火纯青的境界。如果说这些成功者有什么共同诀窍的话,那就是都具有勤奋苦干精神、坚定的信心和顽强的毅力,另外还需要有一个正确的方向和方法。
搞科学研究是需要有坚强的毅力和献身精神的。一旦选定了研究方向就要持之以恒,不达目的决不罢休。北齐张子信隐于海岛从事天文观测30年,发现日月五星的不均匀运动和视差对于交食的影响,终于开创了隋唐天文学的新局面;汪日桢为编撰《历代长术辑要》,接连奋斗30年才出成果。没有坚强的毅力和持之以恒的奋斗精神,尽管有了一项伟大的又行之有效的研究计划,也将半途而废,达不到目的。
在科学研究的道路上决不是一帆风顺的。要经得起挫折和打击,既要勇于探索,敢于革新,又要有不怕嘲讽,不畏权势,敢于同传统保守思想作斗争的勇气。祖冲之的大明历受到贬斥,突出反映了传统保守势力对于科学文化发展的敌视和迫害,祖冲之为捍卫真理而勇敢地进行斗争,终于确立了大明历的科学地位,对整个南北朝时代都产生了深远的影响。正是科学家的这些可贵的品质,才促使他们获得成功。
在这58位人物中,各人经历互不相同。有的是专职天文官员,有的是业余天文学家;有的在历法发展上作出了杰出的贡献,有的则在仪器制造或恒星观测等方面取得显著的成就;有的仕途得意,有的则穷困潦倒,终身不得其志。但他们在不同的环境下,对天文学都作出了重要的贡献。
作出过重要贡献的著名科学家同样也是人类的一员,他们也有错误和缺点,也有喜怒哀乐。不同于凡人之处仅在于他们具有广博坚实的科学知识和勇于追求真理做出科学革新的精神。本书在对天文学家的主要贡献进行深入探索的同时,对于他们的思想行为和各人特殊的气质也偶有涉及。我们不但要讨论他们在天文学上的成功,同时也讨论他们的错误和不足之处,讨论他们在研究工作中所经过的艰难曲折的道路,总结出他们在科学研究中成功和失败的经验教训。我们希望通过这本书,一方面将这些天文学家的生平事迹和在天文学上所取得的光辉成就,系统地透彻地介绍给广大读者,另一方面总结古人成功和失败的经验,为后人提供借鉴。
陈久金
2007年10月
于中国科学院自然科学史研究所
陈久金主编的这本《中国古代天文学家》分别介绍了58名天文学家的生平、品质、科学精神与方法、对天文学的贡献及其历史地位等。这也是从人物传记的角度展示中国古代天文学发展的状况。以往出版的天文学家传,大多只介绍汉张衡、唐代一行、元代郭守敬等几位大家。实际上,在中国天文学发展的历史上,曾经出现群星灿烂的景象,他们在个子的领域都多有创新,各呈异彩。
陈久金主编的这本《中国古代天文学家》是对中国古代天文学家进行系统研究所做的初步尝试。它具有统一的计划,共收入中国古代最著名的天文学家58名,按历史时代分章,按人物分节,每节平均在一万字左右。本书要求对各个人物的生平,尤其是与天文研究有关的活动,做一准确的概括性的介绍。本书对每一位天文学家的研究,都力求引用文献准确无误,逻辑推理严密。