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中国帝王中唯一的科学家

(2023-07-22 12:56:50)
分类: 文史钩沉
                      中国帝王中唯一的科学家

    皇帝的“本职工作”似乎应该是专抓军国大事,但除了开国皇帝之外,中国大部分皇帝都未做好本职工作,而专心吃喝玩乐去了。
    另有一些皇帝,业余爱好极为精通,比如宋徽宗极善书画,“瘦金体”名噪一时,李后主极会填词,堪称一代词宗,还有明禧宗朱由校做得一手好木匠活儿,尤善精工雕刻,这些不务正业的皇帝都因此耽误了本职工作,最后闹得亡国掉脑袋。其实这些艺术天才本不应该当皇帝。


中国帝王中唯一的科学家

    中国历史上只有一位皇帝极热爱自然科学,甚至堪称科学家,这就是康熙大帝。而且康熙也并未因此而耽误本职工作,他的文治武功应该说是中国皇帝中最出色的之一,开疆拓土最大(成吉思汗似乎不能算,他开拓的蒙古帝国虽然更大,但那是一个世界性的大帝国,而中国──即元帝国──只是蒙古帝国中的一部分),由他开始的康乾盛世也最长,整整延续了一百年,使中国人口从不到一亿增加到了三、四亿。
    在西方世界,热爱科学已成为一种传统,非常普及,所以皇帝或领袖中懂科学的也很普遍。
    比如最伟大的军事家拿破仑就深通几何学,曾研究出一种很有名的所谓“拿破仑三角形”的证明方法。甚至当时一些从军的法国大数学家,如拉格朗日、拉普拉斯等人,经常在军旅途中提出:“将军,我们最后有个请求,你来给大家上一次几何课吧!”
    又比如美国的开国领袖之一富兰克林是一位著名的物理学家,以发现电著称于世。
    再比如第二十届美国总统加菲尔德曾经研究出了一种勾股定理的很巧妙的证明方法,这种方法也因加菲尔德是总统而出了名。
    但在中国历史上,除了康熙,没有一位帝王懂哪怕一丁点科学。尤其到了清朝末年,帝王们(包括慈禧)竟相信义和团刀枪不入的巫术,相信洋人的腿不能打弯,跌倒便再爬不起来,相信铁船不可能飘在水上。
    在历史上只有康熙一人,对自然科学已超出业余爱好者水平,达到当时中国一流科学家的水平,所以,康熙简直可以说是中国帝王中的一个另类,甚至有点不大像中国人了。
    即使拿现代中国领袖来比,从袁世凯、孙中山、蒋介石,到后来的领袖,都没有一人能赶上康熙对自然科学的爱好和深入程度。
    在极缺乏科学传统的中国,这个康熙的确太特殊了,值得我们深切注意和研究。

                      从解决天文历法问题到一流数学家

    康熙对自然科学的兴趣,刚开始是从改革历法引起的。由于中国旧历法总与天象不合,所以从明末到清初一直对是否要引进西洋历法进行争论,但争论中总是牵涉到政治,比如保守派动不动攻击:丢了祖宗制度,当了鬼子的洋奴,等等,总也纠缠不清。
    只有到了康熙,才彻底抛开政治,只问学术。自己虽然不懂天文历法,但他另有妙法,让争论双方就学术论点当面辩论,并进行实地实验。这一辩一试,谁对谁错立见分晓,把一个本来很简单又被搅混了多年的问题轻易解决了。


中国帝王中唯一的科学家

    从这场争论中他认识到,要在学术上定是非,下结论,自己一窍不通是不行的,于是开始向传教士学习天文和几何学知识。
    这里用得着一句西方人常说的话:“在几何学的道路上没有给国王专门铺设的捷径”,意思上说:即使贵为天子,学习几何学也得和老百姓一样,一步一步艰难地学。
    康熙先后向比利时人南怀仁、法国人张诚、白晋等学习几何。当学到欧几里得第二定理时他不太懂,采纳老师利用其它版本参考书的方法解决了。他每天至少学习两三个小时。即使到了万寿节也不放过,传教士进宫祝贺,他还要请教几何学问题。所以几何的主要定理,他几个月就掌握了,而且还讲给皇子们听。俨然成了一位几何学老师。


中国帝王中唯一的科学家

    学了几何,当然跟着就是代数,而且学得更精,不只能给皇子教,而且能与国内一流数学家一比高下。
    他向数学家梅谷成传授了“借根法”(解方程方法),并提出一个猜想:因为此法西洋人称为“东来法”,所以康熙估计应该是中国固有的方法。后来梅谷成经考证认为就是中国的“天元术”。现代科学史家李约瑟对梅谷成这一发现做了较高评价,实际上应该说梅谷成的发现是从康熙开始提出,到梅谷成完成的。
    康熙在与另一数学家陈厚耀交流中,曾出一算题,两人同时计算,康熙用简便算法算出,陈厚耀钦佩地说:“皇上此法精妙,极为简便。臣法臆撰,不可用”。此外,陈还从康熙处学习了西洋定位法、虚拟法。
    还有数学家何国宗,蒙古族数学家明安图等都受过康熙的教诲。
    由此可见,康熙确实已经达到了当时国内一流数学家的高度。不过需要说明的是,由于中国当时数学的整体水平比欧洲低得多,所以不能拿当时国内一流数学家与西方数学成就相比。
    他不光自己研究,还是中国科研事业的创始人和主持人。
    在康熙的主持下,建立了“算学馆”,这可能是中国历史上较早的专业数学研究所。
    在康熙的主持下,大型的数学、天文、乐律百科全书《律历渊源》一书问世,其中第二部分《数理精蕴》是一套包括中国古典数学精华,同时也包括明末以来从西方传入的几何、代数、三角的数学丛书。

                            培育推广优良水稻

    康熙在丰泽园水田中曾亲自发现一株高出众稻之上的早熟良种,并由此培育出一个新的优良稻种,称为“御稻种”。先在北京、承德试种多年,十年后才公布了他的成果。经过三十几年的实验和培育,到康熙五十四年开始向江南推广。可收获两季,明显优于当地稻种。不少地主看到有利可图,纷纷要求试种。


中国帝王中唯一的科学家

    《红楼梦》53回中所说“御田胭脂米”及75回所说“红稻米粥”就是指的“御稻”,曹雪芹的长辈曹頫在给康熙的报告中也说:“蒙wansui恩赐稻种……江宁百姓农夫,见此一年两收稻种,莫不欢欣踊跃,求种布种”。




                         灭蝗专家及其他

    康熙对灭蝗深有研究,除下令捕蝗外,还写了一篇《捕蝗说》的论文,根据蝗虫生活史中每一阶段的特点,提出相应的捕灭方法。比如:冬天掘地,冻死虫卵,其次,在卵刚刚变成幼虫时捕灭,比变成成虫要容易。再次,要在会飞之前点火诱虫加以消灭。还有,早上蝗虫翅膀尚湿,不便飞行,容易捕灭。
    针对有些人认为蝗虫是神虫的迷信说法,康熙指出“此等无知之言,切宜禁绝”。充分体现了一种科学家特有的唯物主义大无畏精神。
    除了灭蝗,康熙在农业的其他方面也有所建树。
    康熙曾命人在宫中种植葫芦,同时在葫芦外加以模型,从而长出各种不同造型的葫芦器具,如瓶盘杯碗等。我估计当时只是为了好玩,康熙自己可能也没有意识到,实际上这在农业技术上是一个创新,比如今天所谓“方形西瓜”的“农业奇迹”,比起康熙来只是小把戏。

                     地球科学──从气象到地理、地质

    在气象学方面,康熙不但在北京设气象站,还明令各省逐日逐月做气象记录,并按时向他报告。他对各地所报资料,曾进行过综合对比分析。对迟报者亲自下令予以重责。
    从康熙时代开始积累的清代气象资料,今天已成为气象史研究的巨大宝库。而康熙之所以重视气象资料,主要是为农业生产服务。
    康熙在征葛尔丹的行军途中,仍不忘地理调查,每到一处,都亲自调查该地的地貌、地质、水利、农业、生物等情况,并详加记录。


中国帝王中唯一的科学家

    他用仪器测量北极,即可算出该地相对于北京的方位。
    对于如何在沙漠中找水,康熙也有一套行之有效的方法。
    尤其值得一提的是,康熙在沙漠中发现了螺蚌甲壳,经向当地蒙古人调查,康熙指出此地在远古时可能曾为泽国。这在历史上可能是较早认识到陆海变迁的一项发现。
    康熙在征途中还发现了植物化石──木变石,以及动物化石──石鱼。
    另外,康熙还组织编纂了一部《广群芳谱》,是一部当时比较全的植物志,至今仍是我们研究古代生物、地理、气候的重要资料之一。
    康熙发现了磁倾角随地理位置和时代不同而变化的情况,并做过一些测试。其结论与现代理论一致。
    康熙15年,下令进行大规模地图测绘工作,采用了当时先进的大地测量术和用经纬度绘图的方法,称为《皇舆全览图》,比例约1:1400000,这是中国历史上第一部比较精确的地图。
    在这次大型测绘中有一重大科学发现,即经线一度的长度不等,当时正是牛顿的“地球扁圆说”与卡西尼的“长圆说”相互争论的时候,康熙主持下的这一发现实际上给了牛顿扁圆说以有力佐证,《中国科学技术史稿》说:“这在世界科学史上也是一件值得纪念的大事,所取得的成就,在当时世界上可以说是第一流的。”
    以上这些科学发现和科研工程,证明康熙又是一位名副其实的气象学家、地理学家、地质学家。而且在他主持的科研中产生了世界一流的成果。

                        造诣颇深的医学爱好者

    康熙对医学也颇感兴趣,且有一定造诣,而且对西医西药也有所了解,这是高于中国一般传统医生的地方。他还喜欢别人请他看病开方。有时也写些阐发医学问题的评论,表明看法。
    因西洋人所进金鸡纳霜治好了康熙的疟疾,所以他经常用此药赏赐臣下。


中国帝王中唯一的科学家

    曹雪芹的祖父曹寅得此病后,也曾讨“主子圣药”,康熙派人用驿马星夜送药,但因距离太远来不及未能救命。
    康熙经常为臣下开药方,如对曹寅就曾开过地黄汤,颇有疗效。
    对直隶总督赵弘燮的中风病,康熙曾特赐西洋药饼,还告诉他泡酒方法,果有神效。
    在明末清初天花流行的时候,康熙破除了一些人的守旧思想,用行政命令推广种痘,结果是“凡种痘皆得善愈”。我们知道,康熙幼时之所以能被选为太子,主要得益于他已经出过天花,留下一脸麻子,有了免疫力,比其它皇子成活率更高。所以成年之后可能对种痘预防天花特别感兴趣。
    康熙不仅学习医术,还向西洋学习解剖学,令人翻译了法国的《人体解剖学》一书,这在当时思想极端封闭的中国非常难得。他自己也清楚中国人对人体解剖很难理解,阻力极大,所以这部珍贵的书只能深藏秘室,束之高阁。

中国帝王中唯一的科学家


                     与达·芬奇交相辉映的百科巨匠

    欧洲的文艺复兴是一个百科巨匠辈出的时代,如达·芬奇就是一个典型,他既是最伟大的画家,又是诗人、物理学家、地质学家、生物学家、机械工程师、发明家,等等,在欧洲这样的人物还有许多。
    而在中国古代,几乎所有的知识分子都是只懂文史,只懂四书五经,完全不懂科技,所以在中国几乎找不到一个百科全书式的人物。要找,看来只有康熙一个人了。
    从上面我们可以看到,康熙在数学、天文、地理、地质、气象、农业、医学等各方面都研究得极深,有些方面甚至做出重大发现,称得上中国的一流科学家。而且据《中国科学技术史稿》说:康熙“对中国历史、文学有相当鉴赏能力,又喜欢美术,推崇程朱理学。”
    就当时中国的科技发展程度来说,康熙也完全可以当得起伟大的政治家、军事家、科学家这一称号。这在中国历史上是独一无二的。即使在世界历史上怕也不多见。
    中国历史上曾有一个称号,叫做“千古一帝”,但有两种说法,一说唐太宗,一说康熙。两人的文治武功都是中国帝王中最突出的,除了文治武功外,两人还各有一个与众不同的特点。唐太宗以“纳谏”著称,从善如流;而康熙则以精通科技而有别于所有帝王。

                        几点思考

    一、当时为什么能产生康熙这样的皇帝科学家?为什么以前或以后都无法出现?
    中国从孔子开始就轻视科技,已成为几千年不变的传统,从这种大染缸出产的皇帝决不可能热爱科学。再说中国技术水平一直高于西方,也没必要从西方引进科学。
    到了明末,西方科技已超过中国,西方传教士来中国传教,科学也是他们传播内容之一,但明末那些昏庸的皇帝除了喜爱西方的钟表之外,是不可能热爱科学的。即使有个别皇帝想搞点科学实验,被程朱理学控制的思想环境也不会允许,因为科技被视为“奇技淫巧”,属于工匠们下贱活儿,皇帝万万不能干。
    但到了满人入关,情况就有所不同,当时满人较少受到孔孟学说的束缚,思想新鲜,国力强盛,敢于接受外来事物,所以在当时有可能出现热爱科学的人物。
    到康熙以后,孔孟思想已逐渐深入满人及皇族,这一线光明也就随之消失了,所以此后再未出现康熙那样的皇帝科学家。

    二、康熙的个人天才也是一个决定性的因素,而且我们可以看出他是一个左右脑发育均衡的天才。我们知道,右脑主管形象思维,艺术家、文学家大多右脑发达;左脑主管逻辑思维,科学家必须左脑发达。
    几何学是最典型的逻辑思维,能学通几何的人左脑必然不差。康熙对科学不只是肯下功夫,首先要有兴趣,喜欢,热爱,觉得有意思,好玩,然后才能谈得上精通,这就必须有科学天才,所以才能走到哪里都有科学发现,连征途中也不忘科学考察。
    康熙除了在科学上有天才之外,在政治、军事方面具有更突出的天才,而且上面已提到,他对历史、文学、美术亦非常喜爱,在中国帝王中这样的天才人物的确少见。到他的儿子雍正、孙子乾隆就没有表现出一点儿热爱科学的遗传基因了。

    三、康熙热爱科学不仅出自个人兴趣,也不完全是消遣,而是和他的帝王事业紧紧联系在一起的。
    做为一个中国皇帝,首先要解决亿万老百姓的吃饭问题,这就需要重视农业。历代有为的皇帝也都重视农业生产,但对农业技术如此重视,甚至亲自进行良种培育实验的只有康熙一人,因此他在解决吃饭问题方面也比其它帝王更为成功。
    另外,改革历法、大地测绘等天文、气象、地理、地质、医学等各方面的科研活动也都是为当时的生产和军事服务的。
    正因为康熙的科技活动“学以致用”,所以已不是什么“业余爱好”,而是成为他建功立业的利器,这也正是他的成就高于其它帝王的重要原因之一。

    四、康熙不仅具有科学知识,而且因此而具有了更为重要的科学思想和方法。
    在许多中国人看来,科学不过是一堆有用的知识,正所谓“中学为体,西学为用”,其实科学更是一种思维方式和求实精神。
    凡学过现代科学的人与不懂科学的人往往在思想方法上有很大区别。
    前者有精确的量化概念和统计分析思想,而后者则没有。比如康熙能利用长期气象资料进行对比分析,这是科学家所特有的研究方法,又比如在大地测绘和经线度量方面取得的成就都与此有关。
    前者将一切争论都付诸实验来解决,并不像后者把一切纠缠在政治或哲学的概念中转圈子,比如康熙对历法之争的态度就是如此。
    前者具有彻底的怀疑批判精神,不迷信现成结论。后者则总是迷信“祖宗成法”。
    前者具有求实精神,后者则唯上唯书。比如康熙推广“御稻种”就不是不顾条件,利用行政力量强行推,而是进行了几十年实验摸索,逐步改良,才敢从北方往江南推广。
    前者对于先进思想来者不拒,比如对于西洋科学,康熙拿来时并没有什么顾忌。后者则视西方文化为洪水猛兽。

    五、科学不能解决一切问题。
    虽然康熙热爱科学,应用科学,但他究竟是个封建帝王,在制度上,在思想文化上仍然死抱着封建主义那一套不变,这是无可动摇的,因为这也是更为根本的东西。
    尤其在民族关系上,他更不可能完全抛开民族偏见,因为他代表的正是满族贵族利益,比如大兴文字狱就是从康熙开始的。
    一个更有说服力的例子是:虽然他的文治武功极为突出,堪称“千古一帝”,但困扰他最大的“问题”却在于传位,这个难题以康熙的聪明才智也始终未能解决好。因为封建制度规定必须传位给某一位皇子,所以必然决定了皇子们为继位而展开残酷持久的斗争,康熙无论怎样运用“科学”头脑,永远也不可能找到大家都满意的解决办法。

    莱布尼茨:“现世皇帝康熙就是这么一个空前伟大的君主。他对欧洲人颇怀好感,但起初还是不敢违法辅政臣僚的意愿,以国家法规形式公开允准基督教在中国自由传播。直到他亲政之后,方才办到这点。事实证明,正是康熙这一雄才大略才使得欧洲的技艺和科学更换地输入中国。仅此而言,我认为康熙帝一个人比他所有的臣僚都更具远见卓识。我之所以视他为英明的伟人,因为他把欧洲的东西与中国的东西结合起来了。”

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