漫漫歷史長河中,有一位博學(xué)多才的“觀星宰相”。他既是朝中重臣,又是科研先鋒;他領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)的水運(yùn)儀象臺(tái),被認(rèn)為是“現(xiàn)代鐘表鼻祖”;他組織編纂的《新儀象法要》,被稱為世界上最早、最完整的機(jī)械圖紙;他編校完成的21卷《本草圖經(jīng)》,則是世界上最早的附有植物標(biāo)本圖的版刻本草圖譜……
他就是北宋天文學(xué)家、藥物學(xué)家、政治家和詩人蘇頌。
英國廣播公司(BBC)的紀(jì)錄片說:“有人認(rèn)為蘇頌是‘中國的達(dá)·芬奇’,但更準(zhǔn)確的說法是,達(dá)·芬奇是‘西方的蘇頌’?!钡诋?dāng)代,很多人并不知道蘇頌的名字和事跡。
“現(xiàn)代鐘表鼻祖”
福建廈門市同安區(qū)的蘇頌公園內(nèi),一座三層紅色木閣樓因?yàn)樵煨酮?dú)特,格外引人注目。這是根據(jù)蘇頌領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)的水運(yùn)儀象臺(tái)1:1復(fù)刻還原的。
進(jìn)入這座復(fù)刻的水運(yùn)儀象臺(tái)內(nèi)部,精巧的設(shè)計(jì)讓人嘖嘖稱奇。這臺(tái)“天文鐘”由水驅(qū)動(dòng),但并非簡單地用水沖擊水輪,而是通過精巧的機(jī)械設(shè)計(jì)確保水流量恒定,再通過樞輪及控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)精度極高的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)報(bào)時(shí)。
水運(yùn)儀象臺(tái)中層的密室渾象,用于實(shí)時(shí)演示天體運(yùn)動(dòng)。組圖均為夏海濱攝
更令人贊嘆的是,水運(yùn)儀象臺(tái)的頂層是一臺(tái)渾儀。它起源于西漢,是古代的“天文觀測臺(tái)”,可以通過觀測星辰變化,調(diào)整“天文鐘”的“日出”和“日落”報(bào)時(shí)準(zhǔn)確度,還讓古人早早地區(qū)分了“冬令時(shí)”和“夏令時(shí)”;儀象臺(tái)的中層是用于展示天象變化的渾象;底層則是動(dòng)力裝置及計(jì)時(shí)、報(bào)時(shí)機(jī)構(gòu),通過齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)與渾儀、渾象相聯(lián)。這座巨大的“天文鐘”各部件環(huán)環(huán)相扣、緊密相連,實(shí)現(xiàn)了天文觀測和報(bào)時(shí)的“渾然一體”。
當(dāng)年,作為“專家型官員”的蘇頌接到任務(wù)后,四處網(wǎng)羅人才,發(fā)現(xiàn)了韓公廉、王沇之等有技術(shù)專長的骨干,組成了研制水運(yùn)儀象臺(tái)的“課題組”。經(jīng)過3年多的研發(fā)和制造,世界上第一臺(tái)兼具天文觀測和精準(zhǔn)報(bào)時(shí)功能的水運(yùn)儀象臺(tái)橫空出世。
然而,天有不測風(fēng)云,水運(yùn)儀象臺(tái)在金兵南下后,被人從汴京(今河南開封)轉(zhuǎn)移至燕京(今北京地區(qū))。此后因經(jīng)緯度發(fā)生變化,且金人不懂如何調(diào)整,它無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)報(bào)時(shí)和相應(yīng)的天文觀測,遂被遺棄,后來原件也被毀壞。進(jìn)入南宋時(shí)期,宋高宗曾試圖組織人手重建水運(yùn)儀象臺(tái),但因?yàn)榉N種原因,重建計(jì)劃無疾而終。
矗立于廈門市同安區(qū)蘇頌公園的水運(yùn)儀象臺(tái)的1:1復(fù)刻品。
蘇頌的頭銜有不少,他既是元祐七年(公元1092年)的宰相,又是當(dāng)時(shí)紅極一時(shí)的天文學(xué)家、天文機(jī)械制造家、藥物學(xué)家和著名詩人。集諸多頭銜于一身,這與蘇頌的成長環(huán)境不無關(guān)系。
北宋天禧四年(公元1020年),蘇頌出生于福建同安縣蘆山堂(今福建省廈門市同安區(qū)城關(guān))?!疤K頌的父親蘇紳是翰林院學(xué)士,母親陳氏也來自大戶人家。陳氏在嫁給蘇家時(shí),嫁妝里就有一些天文儀器。”據(jù)蘇頌后人、廈門市同安蘆山堂蘇頌研究會(huì)創(chuàng)會(huì)會(huì)長蘇清祥介紹,幼時(shí)的蘇頌經(jīng)常拿著這套天文儀器仰望星空。來自父親的口傳心授,讓天文的種子在蘇頌心中生了根。
在廈門市同安區(qū)科技館,還陳列著蘇頌的另一項(xiàng)天文儀器——假天儀的復(fù)刻模型。它形如球狀竹籠,外層糊紙,再按天上星宿的位置在紙上開孔。當(dāng)人懸坐球內(nèi),扳動(dòng)樞軸使球體轉(zhuǎn)動(dòng),星光自孔透入,就能全面地看到星宿的出沒運(yùn)行。“可以說,假天儀是古時(shí)候人們觀測星空的‘AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))設(shè)備’,借助這個(gè)儀器,即使不懂天文的人也能輕易掌握二十八星宿的位置?!蓖矃^(qū)科技館館長高水滿說。
放置于同安區(qū)科技館的假天儀的籠象內(nèi)部,其主要用來演示我們所看到的星空。
不論是水運(yùn)儀象臺(tái)還是假天儀,都是北宋時(shí)期科技水平高度發(fā)達(dá)的體現(xiàn)。更重要的是,蘇頌還將精密儀器的研發(fā)和制造工序詳實(shí)記錄下來,形成了《新儀象法要》。
“這就好比我把東西做出來,還管‘售后’?!缎聝x象法要》被認(rèn)為是世界上最早的‘機(jī)械使用說明書’?!备咚疂M介紹,該書圖文并茂介紹了水運(yùn)儀象臺(tái)的設(shè)計(jì)、建造和使用方法,其中有關(guān)“擒縱器”(近現(xiàn)代鐘表上的關(guān)鍵機(jī)械結(jié)構(gòu))的描述,證實(shí)了擒縱器最早由中國人發(fā)明。
英國著名科技史研究學(xué)者李約瑟在《中國科技史》一書中寫道:蘇頌把時(shí)鐘機(jī)械和觀察用渾儀結(jié)合起來,在原理上已經(jīng)完全成功。因此可以說,他比羅伯特·胡克先行了六個(gè)世紀(jì),比方和斐先行了七個(gè)半世紀(jì)。
生逢其時(shí)的“六邊形戰(zhàn)士”
古代官員中能成為“一代名相”的人并不多,做名垂后世的天文學(xué)家、藥學(xué)家或詩人也非易事,但蘇頌卻是同時(shí)擁有這些身份的“六邊形戰(zhàn)士”。
有的人天資聰穎,出生時(shí)的“技能點(diǎn)”都“點(diǎn)”在了天賦上;有的人后天發(fā)力,在成長過程中把“技能點(diǎn)”都“加”在了勤奮上。但對(duì)蘇頌而言,他在幼年時(shí)期就愛觀星望月,在成長過程中也有足夠的時(shí)間和精力通讀史書典籍,又有機(jī)會(huì)將愛好與實(shí)踐結(jié)合,最終成為一代大家。
在古代歷史上,中醫(yī)中藥一直被視為珍貴的資源,但直至北宋,我們一直沒有一本涵蓋全國各地草藥名錄且圖文并茂的參考書。于是,宋仁宗將“全國中草藥普查”的任務(wù)交予了蘇頌。
北宋嘉祐年間,蘇頌在全國范圍內(nèi)召集了一批有經(jīng)驗(yàn)的儒臣,一同審定出版了《神農(nóng)本草》《急備千金方》《外臺(tái)秘要》等醫(yī)學(xué)書籍,并與掌禹錫、林億等人聯(lián)合完成了《補(bǔ)注神農(nóng)本草》20卷。
編審這些書目時(shí),蘇頌發(fā)現(xiàn)前人編纂的藥典有一些謬誤。為了勘誤,他建議各路州縣派人將當(dāng)?shù)禺a(chǎn)的藥仔細(xì)辨認(rèn)根、莖、苗、葉、花、實(shí)、形色和大小,并將蟲、魚、鳥、獸、玉石等能入藥的材料一一畫圖,說明成長過程、收采時(shí)間及相應(yīng)功效。同時(shí),他們還對(duì)海外來的藥物進(jìn)行取樣分析,并送京城繪成本草圖,最終形成了世界上最早的附有植物標(biāo)本圖的版刻本草圖譜。后世認(rèn)為,《本草圖經(jīng)》給李時(shí)珍編纂《本草綱目》提供了直接靈感。
經(jīng)過4年的集納和修訂,蘇頌編撰完成了共計(jì)21卷的《本草圖經(jīng)》。全書收集藥物780種,新增全國民間藥物103種,在635種藥名下繪圖933幅,內(nèi)容廣泛而充實(shí)。
“北宋蘇頌《本草圖經(jīng)》達(dá)到了世界(藥學(xué))的最高水平?!眹H科學(xué)史研究院院士、日本關(guān)西大學(xué)教授宮下三郎這樣稱贊蘇頌。而日本科學(xué)史家藪內(nèi)清認(rèn)為,蘇頌的著作遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了為《補(bǔ)注神農(nóng)本草》加附圖這種做法本身的價(jià)值,他創(chuàng)作了具有全新意義的科學(xué)本草書。日本本草學(xué)史家岡西為人則認(rèn)為,蘇頌根據(jù)天下各郡縣所送來的許多標(biāo)本和資料,編寫了充滿淵博學(xué)識(shí)的著作,是有關(guān)宋代藥物的重要資料,其藥圖對(duì)后世的本草研究產(chǎn)生了重要影響。
“來無源委逢秋盛,信有盈虧應(yīng)月生?!边@是蘇頌名篇《觀潮三首》中的詩句,反映了他對(duì)潮汐漲落的觀察——潮水在秋天時(shí)變大,且往往伴隨著月相的盈虧變化。作為一名功勛卓著的科學(xué)家,蘇頌將自己的科研所得傾注在詩句中,被后人稱為“科學(xué)詩”。
“唐宋的名家大作實(shí)在太多,蘇頌在其中就顯得‘名不見經(jīng)傳’,但他的詩確實(shí)給后世很多啟迪?!备咚疂M說,后人將蘇頌的詩篇集納成冊,編修為《蘇魏公文集》,在600多首詩篇中有30余首為“科學(xué)詩”,為后人進(jìn)行相關(guān)的科研工作提供了重要參考。
對(duì)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的啟迪
從某種意義上說,北宋時(shí)期的中國,可謂是“世界科研的中心”。海外各邦紛紛遣使來宋,試圖將先進(jìn)的科技帶回并發(fā)揚(yáng)光大。但宋之后的一段時(shí)間,我國的科技實(shí)力卻日漸衰退,甚至明后期的天文學(xué)家“觀星”時(shí),都要借助歐洲發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡。
有一種聲音認(rèn)為,我國古代天文觀測主要為鞏固皇權(quán)服務(wù),這讓蘇頌等一批科學(xué)家能夠調(diào)動(dòng)大量資源?!肮艜r(shí)候的皇帝被稱為天子,‘應(yīng)天承運(yùn)’是其統(tǒng)治合法性的重要基礎(chǔ),這也就是為什么古代要設(shè)置專門的部門和官吏來觀測天象?!碧K清祥認(rèn)為,包括水運(yùn)儀象臺(tái)在內(nèi)的諸多精巧“觀星工具”,正是在這樣的歷史背景下誕生的。
然而,正因?yàn)樘煳膬x器主要服務(wù)于當(dāng)時(shí)的極少數(shù)人,客觀上讓普通人與“觀星”無緣?!皻W洲中世紀(jì)文藝復(fù)興后,科研工作對(duì)普通人開放,平民能接觸到最新的天文儀器,這為歐洲趕超中國提供了豐沃的土壤?!睆B門市同安區(qū)閩南文化研究會(huì)會(huì)長林永富說,相較于歐洲天文研究在文藝復(fù)興后的“平民化”,中國古代的天文研究卻始終未向普通人開放,我國在這場天文觀測競賽中逐漸落于下風(fēng)。這也是明朝后期中國人“觀星”需要借助伽利略制造的天文望遠(yuǎn)鏡的直接原因。
閉關(guān)鎖國政策的實(shí)施,也客觀上拉大了中外科研水平的差距。明朝時(shí)期,為防范倭寇滋擾沿海,統(tǒng)治者推行了“海禁”政策,斷絕了東西方自海路的民間交往。尤其是進(jìn)入清朝后,閉關(guān)鎖國的實(shí)行和“天朝上國”的自大,讓中外交流尤其是科技交流幾乎陷入停滯。高水滿說,西方在第一次工業(yè)革命后,迅速邁入“蒸汽時(shí)代”,生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系發(fā)生重大變革,加速拉開了中國與西方的科技差距。
新中國成立后,我國在天文探索領(lǐng)域再次發(fā)力:1970年,我國成為世界上第五個(gè)向外太空發(fā)射人造衛(wèi)星的國家;2003年,隨著神舟五號(hào)載人飛船的發(fā)射,我國成為全球第三個(gè)掌握載人航天技術(shù)的國家……
近年來,“天宮”空間站實(shí)現(xiàn)航天員長期駐留,“嫦娥六號(hào)”在月球背面“尋寶”,“天問一號(hào)”對(duì)火星進(jìn)行細(xì)致的“凝視”……這些偉大的天文探索成就,既有中國人自古以來對(duì)浪漫星空的追尋情結(jié),更是對(duì)蘇頌等前人“觀星”的繼承。
“倚蓋星河檐際直,玉晨鐘磬枕邊聽?!碧K頌對(duì)星空的追尋,如今也已成為后人奮斗的目標(biāo)。