中国科学史上的坐标——沈括《梦溪笔谈》
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“中国科学史上的坐标”是英国学者李约瑟在《中国科技史》中对《梦溪笔谈》的赞誉，李约瑟还称其作者沈括是“中国整部科学史中最卓越的人物”。
沈括，字存中，宋代浙江钱塘人。二十三岁之后，他先后在江苏、河南等地做过主簿、县令等小官。三十二岁考中进士。三十四岁时，被推荐到京师昭文馆编校书籍。在这里，他开始利用闲暇时间研究天文历算。熙宁五年（年），兼提举司天监，主持修订新历。他首先便研究改革了浑仪、浮漏和影表等旧式的天文观测仪器。如用来测量天体方位的浑仪，宋朝时已经变得十分复杂，三重圆环，相互交错，不便使用。沈括取消了作用不大的白道环，把仪器简化、分工，再借用数学工具把它们关联起来；又改变一些环的位置，使它们不挡住观测视线。他在《浑仪议》《浮漏议》和《景表议》等三篇文章中详细说明了这些研究成果及其改革原理，并阐发了自己的天文学见解，在我国天文学史上具有重要意义。在此基础上，沈括主持编制了奉元历，于熙宁八年（年）修成颁行。此后，他历任翰林学士，权三司使，整顿陕西盐政。元丰五年（年），沈括升龙图阁直学士，后因宋军于永乐城之战中为西夏所败，连累被贬。从此形同流放，政治生命宣告完结，于是隐居润州，因日夜怀念故乡之苕溪，故把住处取名为“梦溪园”，并以平生见闻和实践写成的科学巨著《梦溪笔谈》。
据《宋史·沈括传》记载：沈括“博学善文，于天文、方志、律历、音乐、医药、卜算无所不通，皆有所论著。”可以说，沈括带我们走进他的“坐标”之前，在政治生涯中考察了文物风土，博览群籍，精心构筑了这个坐标。
《梦溪笔谈》包括《笔谈》《补笔谈》《续笔谈》三部分，共计三十卷，内容涉及天文历法、地质、物理、化学、生物、农业建筑等诸多领域。《梦溪笔谈》写得文笔老到又鲜活丰满，信手拈来，层层道出，显示作者不仅熟知多种科技人文知识，而且有相当丰富的人生阅历以及深刻的观察力。沈括站在当时社会发展的宏观高度和广阔视野上，给我们一个认识世界的维度。
在数学方面，论述了垛积问题，建立了隙积术，解决了高阶等差级数的求和问题。沈括还从计算田亩出发，考察了圆弓形中弧、弦和矢之间的关系，提出了我国数学史上第一个由弦和矢的长度求弧长的比较简单实用的近似公式，即“会圆术”。这一方法的创立，不仅促进了平面几何学的发展，而且在天文计算中也起到了重要作用，并为我国球面三角学的发展作出了重大贡献。
在物理学方面，沈括记述了算家所谓的“格术”，他以之解释小孔和凹面镜成像，开辟了“格术光学”这一光学新领域。他还讨论了指南针的不同安装方法，记录了“以磁石磨针锋”的指南针人工磁化方法及指南针“常微偏东，不全南也”的现象，从而肯定了地磁偏角的存在。
在地质学方面，沈括对冲积平原的形成、水的侵蚀作用等都有研究，发现了太行山、雁荡山等山的化石，尤其出任延州时候曾经考察研究漉延境内的石油矿藏和用途，并最早提出“石油”的命名。他利用石油不容易完全燃烧而生成炭黑的特点，首先创造了用石油炭黑代替松木炭黑制造烟墨的工艺。他注意到石油资源丰富，“生于地中无穷”，还预料到“此物后必大行于世”，这一远见已为今天所验证。
在声学方面，沈括亲自在琴弦上贴小纸人，以验证声音共振现象，比欧洲类似实验早七百年左右。
《梦溪笔谈》也记录了当时科学发展和生产技术的情况，如发明活字印刷术、金属冶炼方法等，反映了我国古代特别是北宋时期自然科学取得的辉煌成就。
沈括一生的科技发明和学术创见甚多，尤其《梦溪笔谈》，在国内，乃至在国际上产生了深远的影响，许多科学家都推崇这部综合性著作。
日木数学家三上义夫认为：“日本的数学家没有一个比得上沈括，像中根元圭精于医学、音乐和历史，但没有沈括的经世之才；本多利明精航海术，有经世才，但不能像沈括的多才多艺。”（《中国算学之特色》）他还指出，如果在别国中去找能够和沈括相比的数学家，那么德国的莱布尼兹和法国的卡罗，在某点上或可和沈括比较，但在别的方面就无法相比，他认为仅有希腊的阿契泰斯可以和沈括相比。他说：“总之，沈括这样的人物，在世界数学史上找不到，唯有中国出了这个人。”
纵观沈括一生，考其学术源流，我们可以发现两大特点：第一，他在政治、经济、军事、文化等各个领域中所从事的实践活动，同他在这些领域中的学术研究是密不可分的。无论在他初入仕途到提举司天监时期，在参加变法到领兵打仗时期，还是在他被罢官后闲居期间，他都没有中断自己的学术研究，只是随着工作部门的变换而不断变换自己的研究内容，并在晚年加以系统地概括、总结。他的实践活动成为他从事学术研究的动力和源泉，而他的学术研究又为新政提供了理论依据，这种实践活动与学术研究的结合，既是他能够取得多方面成就的原因，也是他学术研究能够反映革新进步时代精神的重要因素。第二，从总体上来说，沈括和他的《梦溪笔谈》可称得上是哲学与科学、理论与实际相结合的典范之一。虽然我们还不能说沈括的方法是近代实验科学的方法，但同近代实验科学方法确已非常接近。
沈括一生从政，有作有为，利国利民，终生不辍学术研究，成就极高，是古代杰出的人才，在今天仍是我们应该崇敬和学习的先贤。
（李程周游）
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