这次涉及的徐家科学家名录:徐一夔 、徐干、徐广、徐有壬、徐光启、徐寿、徐志定、徐伯、徐 昂、徐建寅、徐继畲、徐兢、徐霞客。
徐姓科学家在中国科学史上做出了若干贡献,为了让大家了解先祖们的荣耀,写这篇文章。
徐一夔在《始丰稿·织工对》有“饶于财者,率居工以织.……旦过其处,见老屋将压,杼机四五具,南北向列,工十数人”的小规模手工市场,这个是在元末明初的杭州,这个记载是资本主义萌芽时期的描述。苏杭一带靠出卖劳动力的雇工人数已经不少,形成了一种社会力量。
徐干对中国科学史上的思想形成,有一定的思考和独到见解,在《中论》中"学者劳思虑而不知道,费日月而无成功",批评在神秘主义和复古主义的严重影响下,不知耗费和埋没了多少有用之才。汉末时期北海(今山东潍坊市)人,建安七子之一。《中论》为其主要著作,曹丕称赞此书“成一家之言,辞义典雅,足传于后”。
徐广观察研究天文学四十余年,其学生外甥南朝何承天结合舅父和自己研究观察四十多年的材料得出岁差一百年差异度的结论,其论周天度数和两极距离相当于给出圆周率的近似值约为3.1429。父亲:徐藻,官至都水使者。兄长:徐邈,官至太子前卫帅。
徐有壬对自然科学和近代数学知识引进有巨大贡献,徐有壬作为清末算学的一代宗师,取得了不让西人的算学成就。徐有壬著书13卷,包含《堆垛测圆》三卷,《测圆密率》三卷、《垛积招差》、《椭圆正术》、《圆率通考》、《弧三角拾遗》、《四元算式》等各一卷。录入《务民义斋算学》的共有七卷。其学术风格融汇古今,挖掘了朱世杰等古代数学家的思想方法,并结合西学,对幂级数的展开进行了拓展。他推陈出新,将许多西方的算学技术引入了中国。
徐贞明他的代表作品《潞水客谈》,他是水利工程师,很重视发挥人的主观 能动作用,反对“寄命于天”,主张大兴水利,改造自然,发展生 产。为了倡议开发京津一带的水利,他亲自考察过北京以东的地形、水文和土壤等自然环境,并且绘制有地图。根据他的考察,认 为若能“筑塘捍水,虽北起辽海,南滨青齐,皆可成田”①,即沿 渤海的广大滨海平原,都可利用丰富的水源发展灌溉,开辟稻田。他曾召募南方的农民来营治水田,一年之间,就垦田4万亩。当他正准备在河北东部平原大规模开辟水田,实现京畿食米自给的计划时,却遭到了当地占有大量土地的宦官勋戚等豪强的反对和诬陷,以致罢官回乡。
徐志定清初泰安州(今泰安市)人,磁版印刷术创造者。清代中期前印书,均以枣、梨木版刻字印刷,版易为虫蛀,不易久存。徐志定潜心研制磁土雕版成功。磁版印刷着墨均匀,笔划清晰,且版质坚硬,经久耐用。徐氏用磁版印刷《周易说略》、《蒿庵闲话》二书。《周易说略》封面上标有“泰山磁版”字样, 《嵩庵闲话》 卷一末页注有“真合斋磁版”字样。《周易说略》序言中载:“戊戌(1718年) 冬,偶创磁刊,坚致胜木,因亟为次第校正,逾己亥(1719年) 春而《易》先成。”其末页记有“康熙已亥四月泰山后学徐志定于七十二峰之真合斋。”现二书存北京,为海内孤本。
徐伯齐郡(今山东临淄)人。西汉著名的治水专家、水利学家。当时,汉武帝采用了大臣郑当时的建议,命工程水利专家徐伯测量地形,发兵卒数万人开掘了漕渠,灌溉农田。徐伯作为一个水利工程专家,有着丰富的治水经验。他不负汉武帝所望,饱经风雨,任劳任怨,于汉武帝元光六年(公元前129年),亲自主持了漕运的开凿工程。从测量、制图到动工,他都躬身实践,身体力行。为了工程早日竣工,他不分昼夜巡行于穿渠之处,躬身劳作,竖立表记,确立地点、践线,选定了渠线和渠坝高程。费时整整三年,动用了民工数万人,终于完成了这项浩大的工程。自此之后,汉武帝又发卒万人开掘渠道,自徵县引洛水至商颜山下。当时因洛水堤岸常常崩坏,渠开不成,水工们在徐伯等人的鼓舞下,发明了开井渠法。办法就是在地下开水渠,凿井深数丈,使井与井之间互相串连,成为一个连环水系,使水势互相贯通。这项工程,自商颜山西麓引水到商颜山东麓,长10余里,被命名为“龙首渠”。“龙首渠”的创造,主要也是徐伯的功绩。
徐昂制定历法,晚唐时的 徐昂在公元822年制定宜明历时,所用内插公式比一行的公式形 式上更为简便。内插方法的创立和应用,是中国数学史和天文史上的一项重大成就。天文常数更加精准,徐昂的宣明历(公元822年)所用的黄赤交角值为23°34'55”,仅比理论值小37”。
宣明历在日本使用823年。
徐寿是第一个在《自然》发表文章的中国人。 徐寿还参与翻译了大量西方科学著作,系统介绍了西方近代化学知识的主要内容,并首创取西文第一音节造新汉字以命名化学元素。 他翻译的《化学鉴原》被时人誉为“化学善本”,是近代化学传入中国早期影响最大的一部译书。李鸿章称赞他“讲究西学,实开吾华风气之先”。徐寿译著有《西艺知新》(另有续编)、《汽机发轫》《营阵揭要》《测地绘图》等。
徐建寅(父亲徐寿)是中国近代一位爱国的、在许多科技领域中卓有建树的科学家,是传播西方进步文化、翻译和引进西方先进科学技术的先驱。著译有《造船全书》《兵学新书》《化学分原》《水雷录要》《欧游杂录》等40余种,其中翻译出版的有18种,专著4种,论文10多篇。
徐继畲是中国近代开眼看世界的伟大先驱之一,又是近代著名的地理学家,在文学、历史、书法等方面也有一定的成就。著有《瀛寰志略》《古诗源评注》《退密斋时文》《退密斋时文补编》等。
徐兢所著的《宣和奉使高丽图经》记载了高丽的建国政体、典章制度、山川城邑、风俗民情等,对航海过程的记载尤为详细,包括海道情形、航海技术、航海工具以及海神崇拜等,为最早记录指南针应用于航海的文献之一。其对航海活动的如实描述,反映了宋代先进的航海技术和造船技术,展示了宋代人的航海生活,在中国航海史上具有重要价值。
徐霞客和《徐霞客游记》
与徐光启差不多同时的徐霞客,是我国历史上著名的地理学 家之一。他对于祖国西南、中南地区岩溶地貌和溶洞的描述与研 究,在地理学史上占有重要地位。
徐霞客(1586-—1641年)名宏祖,字振之,霞客是他的别号。 他的家乡江苏省江阴县位于当时商品经济(特别是纺织业)最发 达、资本主义萌芽最显著的长江三角洲地区,这里经济发展的新 貌给予人们的影响是思想比较活跃。他的祖先做过大官,到他父 亲这一代家境已中落,但他仍有一定田产。徐霞客从小读过很多 书,最使他感兴趣的是记载山川、名胜和旅行的书籍,他很早就 决心摈弃科举入仕的道路,立志游五大名山。他母亲思想开朗, 鼓励儿子应该外出增长见识,还特意为他缝制了一顶远游冠,更 喜欢听他旅游回来讲述所见的新奇事物和各地风土人情,这对徐 霞客献身于地理考察,也起了促进的作用。
徐霞客一生博览了大量古今的地学典籍,当他看到黄河“河 流如带,不及江三之一”时,就产生了“何江源短而河源长也” 的疑问。他不满意前人写地理书多“承袭附会”的作法,决心通 过实地考察来认识祖国山河的真面目。
徐霞客的身体很好,了解他的人都称他“健如牛,捷如猿”, 登山“不必有径”,涉水“不必有津”,攀高峰“必跃而踞其巅”,探 邃洞“必猿挂蛇行,穷其旁出之窦”①。日行百里之后,还能在夜 间把当天观察所得记录下来。
从21岁开始游太湖,到54岁(逝世前一年)从云南抱病回家 时为止,几乎年年出去考察,足迹遍及华东、华中、华南和西南 各省,也曾“往来海上,有卓契顺之风”②。他一生中最重要的也 是最后一次旅行是50岁时从家乡出发远游西南。这时他的孙儿已 经3岁,家中又有遗产,游历生活也过了大半生,学识文章已得 时人的赏识,在这种情况下一般人就想可以安度晚年了,但他却 认为正是由于年事已长,要争取时间实现早已计划进行的“万里 遐征”③,又毅然踏上征途。
①潘次耕序《徐霞客游记》。
②郑郧跋《黄道周赠徐霞客诗》。
③陈函辉:《徐霞客墓志铭》。
旅途中,在西南地区他“遇盗者再,绝粮者三”。同行的静闻僧 遇盗时受重伤去世,有人劝他中止旅行,他却毫不动摇。一次他 游潇水发源处的三分石,岭地峻峭没有落脚的地方,便两手攀丛 竹,悬空前进,这样攀行很长一段路,天黑时才到达一个较平坦 的所在。由于无水,晚饭也作不成,只有烧柴围火休息。后来风 雨交加,连火也熄灭了,通宵就这样在旷野的风雨和黑暗中度过。 到了贵州、云南的多雨地区,也常淋着雨跋涉在高山深谷之中, 夜晚借宿有时就睡在牲畜的旁边。又一次游湖南茶陵麻叶洞,人 说洞中有“神龙奇鬼,非符术不能进”,徐霞客不信这些,他与一 位仆人,手持火把,因洞口小“乃以足先入”。在云南騰冲时,为 要采集悬崖上的一种藤本植物,在“无计可得”的情况下,只好 回到寓所,与挑夫一道“取斧缚竿负梯而往”,终于得到了这种未 曾见过的植物标本。究竟是什么力量使他不辞劳苦,不顾生命安 危地旅行、考察、采标本、写日记呢?原来力量来自他渴望获得 有关祖国和更广大地区名山大川真实面貌的知识。他在生命的最 后一刻,还在不停地研究放在病榻前的矿石标本。
反映徐霞客旅行成果的是他在旅途中用日记体裁写下的游 记。虽己不是他日记的全部,但还保存了他在西南地区的旅行日 记和进行的专题研究如《江源考》和《盘江考》。
《徐霞客游记》在科学上的贡献,首先是对岩溶地貌的考察 和研究。坚硬的石灰岩,容易被水沿节理溶蚀,分割成许多峻峭 的山峰,徐霞客对于广西的峰林有很精彩的描述,如称阳朔四周 是“碧莲玉笋世界”。他根据观察到的现象进行类比,厘订了一系 列的名称,如峰林称石峰,圆洼地称环洼,天然桥称石梁等。对 于岩溶洞穴的研究更为出色,他详细考察过一百多个洞穴,大都 记有方向、高深、宽窄等数字。对溶洞,钟乳石、石笋等成因的 解释,都基本上符合科学原理。其次在水文方面,纠正了古书中 所说“岷山导江”的错误,正确指出金沙江是长江的上源。在比 较福建的建溪和宁洋溪(九龙江)时,推论二溪的分水岭高度相 等,而流程与流速的关系是“程愈近而流愈急。”对于河流侵蚀作
徐霞客像
用也有很生动而科学的论述。此外对于因高度和纬度的不同而产 生气候差异和对动植物生态与分布的影响等都有很好的记述。有 人说“他的游记读来并不象是十七世纪的学者所写的东西,倒象 是一位二十世纪的野外勘测家所写的考察记录”①,是不过份的。
徐霞客生活的时代正是某些自然科学伴随宗教传入中国的时 候。传教士利玛窦绘制的《坤舆万国全图》和艾儒略著的《职方 外纪》可能对他产生过影响。如徐霞客曾说“自记载以来,俱囿 于中国一方,未测浩衍”;在云南时,几次提到想游缅甸。而徐霞客的旅行日记,也曾被传教士卫匡国(Martinus Martini,1614一 1661年,意大利人,1643年来华)作为编制《中国新图志》的依 据材料之一。
①李约瑟:《中国科学技术史》中译本,5卷1分册,62页,
徐光启的科学活动和《农政全书》
比李时珍晚约半个世纪的徐光启是明末一位优秀的科学家。 徐光启(1562—1633年)字子先,号玄扈,上海人。出身于小商人兼小土地所有者的家庭,早年从事过农业生产,对干土地利用问题深有体会,他说:“世无弃士,人病坐食”①。由于家乡常受倭寇侵扰,他也很注意学兵书。在20岁到40岁期间,先后以秀才和举人的资历在家乡和广东、广西等地以教书为业,为日后进行科学研究打下了坚实的基础。他一生都以俭朴著称,他曾与耶稣会传教士利玛窦(1552-1610年)等人有往来。42岁在南京参加了天主教。在他看来,天主教胜于儒学和佛教,可以“补孺易
①《农政全书·张溥序》
学”,“更有一种格物穷理之学”①,使他最为神往,他想格物穷理 的实学有助于国家的富强。次年进京考取进士,任翰林院庶吉士 正好利玛窦也在北京,徐光启就同他一起研究天文、历法、数 学、地学、水利等学问。并与利玛窦等共同翻译了许多科学著 作,如《几何原本》、《测量法义》、《泰西水法》等,成为介绍西 方科学的先驱。自己也有不少关于历算、测量方面的著述,如《测 量异同》、《勾股义》等。
徐光启从译著工作中,加深了对数学重要性的认识。在他与 利玛窦合译的《几何原本》序文中指出,数学所以成为一门最基 本的科学在于它是“众用所基”,能为许多学科所用,如天文、历 法、水利、测量、声乐、军事、财会统计、建筑、机械、绘图、 医学等等。可见,他已明确认识凡有量的关系存在的地方,就必 定要用到数学。
对于欧洲的天文学,徐光启很感兴趣,这是因为欧洲天文学 的特点是用严格证明的逻辑方法力求解释天体运动现象的所以 然。徐光启掌握了欧洲天文学知识后,每次预报天象都较其它人 准确,所以威信很高。崇祯二年(1629年),由于钦天监推算日食 又发生了错误,徐光启才被任命主持明代唯一的一次具有重大意 义的历法改革工作。这次历法改革是以西法为基础,工作虽然繁 重,又有来自保守势力的阻挠,但徐光启并不气馁,他作了精细 的规划和安排,使整个工作进展较快,崇祯六年(1633年)编成 一部130多卷的《崇祯历书》。这部书是集体创作,全书大部分都经 他修改审阅过。《崇祯历书》已开始接受近代天文学和数学的知 识,突破了我国传统天文历法的范畴。
对科技研究,除天文、历算之外,徐光启用力最勤、收集最 广的要算在农业方面的研究了。因此在他的著作中也以《农政全 书》为最重要。它是徐光启几十年心血的结晶,是一部集我国古
① 《泰西水法·序》
代农业科学之大成的学术著作。
《农政全书》共60卷,50多万字,分农本、田制、农事、水 利、农器、树艺、蚕桑、蚕桑广类、种植、牧养、制造和荒政12 项。在徐光启生前《农政全书》虽已编成,但未定稿。现在的《农 政全书》是经陈子龙等在出版时增删过的,“大约删者十之三,增 者十之二”①,因此书中存在着自相矛盾的错误,很可能是由于增 删造成的。
《农政全书》转录很多古代和同时代的农业文献,这部分可 以说是前人成就的选编,很便于参考使用。徐光启自己撰写的有 6万多字②,虽然只占全书篇幅的1/8,但都是他经过亲自试验和
①《农政全书·凡例》。
②康成懿:《农政全书证引文献探原》。
观察之后取得的材料写成的,所以科学性较强。他对前人的著 述,不单是选录,也附有自己的见解或评论。如对(唐新修本 草》注中所说菘(即白菜)北移都变芜菁,芜菁南移都变菘的错 误,就以自己在家乡种植芜菁的实践说明芜菁不会变为菘,并解 释了芜菁南移根变小的原因和在南方培养大根的方法。他不愧是 一位注意探索自然规律的科学家。
徐光启在《农政全书》中写的专题论述部分,科学价值较 高,这些专论特别值得重视的有:在垦田与水利方面,他主张治 水与治田相结合。他曾在天津屯种试验,很有成效,认为京师附 近发展水稻等粮食作物的潜力很大,可以解决不必要的漕运问题。 关于棉花栽培技术的论述,已有较高水平,反映了我国植棉技术 的进步。又记有当时的纺车已由过去能容“三维”改进为或容 “四维”,“至容五维”。提倡培育良种,他在上海试种高产备荒作 物甘薛后,证明在长江三角洲同样能够生长良好。他非常注意选 种,认为种植作物“择种为第一义,种一不佳,即天时、地利、 人力俱大半弃掷矣”①。又说种乌臼取油,种女贞树取白蜡,“其利 济人,百倍他树”②。对于保守思想,他以大量作物移植成功的事 实指出:“若谓土地所宜,一定不易,此则必无之理”③。在方法 上,也很科学,先试种,有成效后再行推广。关于白蜡虫和蝗虫 的研究,成为详确记述白蜡虫生活习性和蝗虫生活史的第一人。 他研究蝗虫生活史的目的是为了灭螅,在除蝗问题上所用的研究 方法,也很为后人所推崇。
①、②<农政全书》卷38.
③<农政全书》卷2。