清末陳澧《東塾讀書記》對朱熹科學思想的闡述

樂愛國

(廈門大學哲學系，福建廈門 361005)

宋代的朱熹既是著名的儒家學者，又對自然界的事物有過探討;他的學術思想中包含著豐富的科學思想，很早就受到學者們的重視。清末著名嶺南學者陳澧推崇朱子學，同時又深諳古代科技，因此對朱熹的科學思想頗感興趣，并做過深入的研究。陳澧(1810～1882年)，字蘭甫，號東塾，世稱東塾先生，廣東番禺人。“凡天文、地理、樂律、算術、篆隸無不研究”，“讀諸經注疏、子、史及朱子書，日有課程”，著作有《聲律通考》《切韻考》《漢志水道圖說》《漢儒通義》《東塾讀書記》《東塾集》等。［1］13285-13286他于清光緒元年(1875年)開始陸續分卷刊行的《東塾讀書記》，有“朱子”一卷，對朱熹所著書及其學術思想作了詳細的論述，其中也包含了對于朱熹科學思想的闡釋。

一、“朱子知算學”

儒家歷來重數學。孔子講“志于道，據于德，依于仁，游于藝”(《論語·述而》)。這里的“游于藝”，就是學習“六藝”，即禮、樂、射、御、書、數，也就是《周禮》所謂“一曰五禮，二曰六樂，三曰五射，四曰五御，五曰六書，六曰九數”。其中“九數”是指“數”這門功課有九個細目，東漢鄭玄《周禮注疏》引鄭司農所言:“九數:方田、粟米、差分、少廣、商功、均輸、方程、贏不足、旁要;今有重差、夕桀、勾股也。”［2］731這就是后來作為中國古代數學經典《九章算術》的綱目。由此可見，孔子重視古代數學知識，甚至有人認為“仲尼之徒通六藝者七十余人，未嘗不以數學為儒者事”［3］卷首。

南北朝時期，顏之推撰《顏氏家訓》，其中的“雜藝”篇說:“算術亦是六藝要事，自古儒士論天道、定律歷者，皆學通之。然可以兼明，不可以專業。”［4］267認為儒家雖然并不主張以數學為專業，但認為數學是儒家必修的“六藝”中的重要一科，應當通曉，可以兼明。這足以證明儒家對于數學知識的重視。

朱熹也非常重視數學。他曾經說道:“古人志道，據德，而游于藝:禮樂射御書數，數尤為最末事。若而今行經界，則算法亦甚有用。若時文整篇整卷，要作何用耶!徒然壞了許多士子精神。”［5］260在這里，朱熹不僅講數學為儒家六藝之一，而且還強調數學對于農業土地管理的重要作用。

陳澧極力推崇朱熹，同時非常贊同朱熹對數學的重視。對于當時的科舉考試，他在《送吳子登太史序》一文中指出:“澧嘗慨今日書院遍天下，皆作時文以應舉。其人皆曰尊朱子。然而朱子之語曰:‘算學甚有用。若時文整篇整卷，作何用耶!徒壞士人精神。’尊朱子者知之否乎?《宋史·選舉志》曰:‘書學補試，升降略同算學，惟推恩降一等。’今之工書者，可以魁天下為狀元，而算學何如也?”［6］170-171

朱熹不僅重視數學，而且對數學有一定的造詣。他曾撰《壺說》一篇，對《禮記·投壺》中壺的容積作了計算。他比較了兩種壺:其一為底面是正方形的長方壺;其二是底面是圓形的圓柱壺。兩種壺的高度都為5寸。長方壺的容積為2斗，合體積為324立方寸，則底面面積:324÷5=64．8(平方寸);底面正方形的邊長為64．8的開平方，約為8．05寸;底面周長:8．05×4=32．2(寸)。圓柱壺的底面是直徑為8．05寸的圓形，朱熹取圓周率為3，那么，底面周長:8．05×3=24．15(寸);底面面積:(8．05 ÷2)2×3≈48．6(平方寸)，或比長方壺底面面積減少四分之一:64．8×(1-1/4)=48．6(平方寸);體積:(8．05÷2)2×3×5≈243(立方寸)，或比長方壺體積減少四分之一:324×(1-1/4)=243(立方寸);容積為1．5斗。為此，朱熹說:“壺腹之髙，雖不減于五寸，其廣雖不減于八寸五厘(32．2-24．15=8．05)，而其外圍則僅為二尺四寸一分五厘，其中所受僅為斗有五升。”［7］卷六十八《壺說》顯然，這里涉及正方形、圓形的面積計算，長方體、圓柱體的體積計算，還有開平方等。對于朱熹《壺說》所涉及的計算，陳澧《東塾讀書記》說:“《壺說》一篇，算《禮記》投壺之壺之周徑甚詳，可見朱子知算學。”［8］261

值得一提的是，《四庫全書》中收錄有《家山圖書》，《四庫全書總目》指出:《家山圖書》“不著撰人名氏。《永樂大典》題為朱子所作。今考書中引用諸說，有文公家禮，且有朱子之稱，則非朱子手定明矣。錢曾《讀書敏求記》曰:《家山圖書》，晦庵私淑弟子之文，蓋逸書也。……其書先圖后說，根據《禮經》，依類標題，詞義明顯。自入學以至成人，序次冠、昏、喪、祭、賓、禮、樂、射、御、書、數諸儀節，至詳且備。”［9］卷九十二《子部·儒家類二·家山圖書》可見，這是朱門的一部內容豐富的教科書。重要的是，該書有“九數算法之圖”一節，列若干幾何圖形，并附算術題，［10］121-123為算法教學所使用，對此，中國數學史家李儼早有過敘述。［11］267-270

二、“朱子講求歷算之學”

陳澧《東塾讀書記》不僅認為“朱子知算學”，而且還認為“朱子講求歷算之學”。他引述朱熹《答曾無疑》書所說:“歷象之學，自是一家，若欲窮理，亦不可以不講。”［7］卷六十《答曾無疑》(五)認為朱熹把歷算之學看作儒家“即物窮理”所必不可少的學問。他又引述朱熹《答李敬子》書所說:“康節之言，大體固如是矣。然歷家之說，亦須考之，方見其細密處，如《禮記·月令疏》及《晉天文志》皆不可不讀也。”［7］卷六十二《答李敬子(燔)、余國秀》認為朱熹重視歷家之說，并且要求研究古代天文學著作。與此同時，陳澧還引述朱熹《答蔡季通》書云:“近校得《步天歌》頗不錯。其說雖淺而詞甚俚，然亦初學之階梯也。”［7］卷四十四《答蔡季通》(五)以及朱熹《答蔡伯靜》書云:“《步天歌》聞亦有定本，今并就借校畢即納還也。”［7］《續集》卷三《答蔡伯靜》(三)以說明朱熹曾與弟子們一起編校當時流行的天文學科普書《步天歌》。為此，陳澧明確指出:“朱子講求歷算之學如此。”［8］261除此之外，他又引述《朱子語類》所載朱熹云:“今坐于此，但知地之不動耳。安知天運于外而地不隨之以轉耶?”［5］2212指出:“此則今日西洋人地動之說，朱子亦見及矣。”［8］261認為朱熹已經有西方天文學的地動思想。

陳澧《東塾讀書記》對于“朱子講求歷算之學”的闡述，大致包括三個方面的內容。

第一，朱熹重視歷算。朱熹不僅把對歷算之學的研究與他提出的“即物窮理”聯系在一起，而且還大量研讀有關歷算方面的著述。除了陳澧《東塾讀書記》所述《禮記·月令疏》及《晉天文志》之外，朱熹還研讀過歷代《天文志》。他曾說:“《前漢·歷志》說道理處少，不及《東漢志》較詳。”［5］14在與林用中討論《程氏遺書》關于“天地之中”的看法時，他認為還要“以《周禮》、唐《天文志》系之為佳”［7］卷四十三《答林擇之》(四)。尤其是，朱熹還研讀過北宋科學家沈括的《夢溪筆談》，并多次引用和評述其中有關天文學的研究成果。現代科學史家胡道靜對《夢溪筆談》多有研究。他曾經明確指出:“在《筆談》成書以后的整個北宋到南宋的時期，朱子是最最重視沈括著作的科學價值的唯一的學者，他是宋代學者中最熟悉《筆談》內容并能對其科學觀點有所闡發的一人。”［12］40

除了大量研讀有關歷算方面的著述，朱熹還非常重視天文儀器。他認為，要研究歷法，就必須使用天文儀器進行實際的天文觀測，如果沒有天文儀器，“殆亦難盡究也”［7］《續集》卷二《答蔡季通》(六)。他曾深入研讀蘇頌的《新儀象法要》，試圖了解其中有關水運儀象臺以及渾儀的制作技術。［10］18-19而且，他家里還有用于觀測天文的渾儀。據《朱子語類》載，朱熹說:“天轉，也非東而西，也非循環磨轉，卻是側轉。”其弟子進一步說:“樓上渾儀可見。”［5］535《宋史·天文志》也說:“朱熹家有渾儀，頗考水運制度。”［13］966除了“家有渾儀”之外，朱熹還對渾儀的結構作了詳細的描述，并且設想了一種人可以進入其中觀看天象的龐大的假天儀，晚年還希望制作一個小渾象，以弄清其結構。［10］15、30

第二，朱熹與其門人蔡元定一起編校過歷算方面的著作。朱熹曾托蔡元定父子編校《步天歌》。《步天歌》是隋唐時期出現的一部介紹全天星官的天文學著作。它將整個天空分為三垣二十八宿，共三十一個天區，分別用三十一段七言押韻詩歌，表達各個天區所包含星官的名稱、星數和位置，而且每個天區配有星圖，圖詩并茂，簡潔通俗，被中國科學史家稱為“優秀的科學詩歌作品”［14］334。

其實，在編校《步天歌》的同時，朱熹還委托蔡元定父子編撰天文學著作《星經》，并就如何清楚地表述恒星的位置，與蔡元定進行過細致的討論。［7］卷四十四《答蔡季通》(五)

第三，在朱熹的天文學思想中，有些與當今西方的天文學相一致。朱熹重視歷算，研究天文，提出了許多有價值的天文學思想。除了陳澧《東塾讀書記》所提及朱熹講天運于外而地隨之以轉，與西方的地動之說相似，朱熹還有關于“天有九重”以及天體運行軌道的思想。朱熹曾經在描述天體結構時說:“自地之外，氣之旋轉，益遠益大，益清益剛，究陽之數，而至于九，則極清極剛，而無復有涯矣。”［15］66顯然，這里明確提出天有九重的思想:“第九重為天殼，第八重為恒星，其下依次是土星、木星、火星、太陽、金星、水星和月亮。”［16］506據《朱子語類》載，朱熹曾與弟子討論日月星辰的旋轉問題，問:“經星左旋，緯星與日月右旋，是否?”朱熹曰:“今諸家是如此說。橫渠說天左旋，日月亦左旋。看來橫渠之說極是。只恐人不曉，所以《詩傳》只載舊說。”或曰:“此亦易見。如以一大輪在外，一小輪載日月在內，大輪轉急，小輪轉慢。雖都是左轉，只有急有慢，便覺日月似右轉了。”朱熹曰:“然。但如此，則歷家‘逆’字皆著改做‘順’字，‘退’字皆著改作‘進’字。”［5］16對于朱熹的這些言論，英國著名科學史家李約瑟認為，朱熹所謂的“大輪”和“小輪”，分別是指行星和恒星運行的軌道和日、月運行的軌道，而且朱熹已經認識到，天體的“逆行”是由于天體相對速度的不同而導致的一種視現象。［17］547為此，李約瑟還進一步明確指出:“不能匆匆忙忙地假定中國天文學家從未理解行星的運動軌道。”［17］547當代天文學史家陳美東也說:“這里更形象而明確地以圓環來論述天和日、月運行的軌道，且圓環有大小之別。這應是他們關于天和日、月等循著大小不同的圓環形軌道運行的思想的表述。”［16］506顯然，在現代科學史家看來，朱熹已經具有了天體運行有著各自軌道的思想。

三、“朱子之講求地理”

陳澧《東塾讀書記》在闡述“朱子知算學”“朱子講求歷算”的同時，還認為“朱子之講求地理”。他通過引述朱熹《答李季章》書云:“聞黃文叔頃年嘗作地理木圖以獻，其家必有元樣，欲煩為尋訪，刻得一枚見寄。”［7］三十八《答李季章》(二)“此近已自用膠泥起草，似亦可觀，若更得黃圖參照尤佳。”［7］三十八《答李季章》(四)以表明朱熹對地圖的重視;同時又引述《朱子語類》所載朱熹云:“理會《禹貢》，不如理會如今地理。……舊鄭樵好說，后識中原者見之云，全不是。”［5］2025“大凡兩山夾行，中間必有水;兩水夾行，中間必有山。江出于岷山。岷山夾江兩岸而行，那邊一支去為隴，這邊一支為湖南，又一支為建康，又一支為兩浙，而余氣為福建二廣。”［5］2026指出:“朱子之講求地理又如此。”［8］261并且還說:“所謂‘理會如今地理’及‘兩山夾行，中間必有水;兩水夾行，中間必有山’者，尤地理之要言也。”［8］261顯然，在陳澧看來，朱熹具有重要的地理學思想。

陳澧《東塾讀書記》對于“朱子之講求地理”的闡述，主要包括兩個方面的內容:其一，朱熹重視地圖，并曾用膠泥制作了地圖;其二，朱熹提出了一些重要的地理學思想:“理會《禹貢》，不如理會如今地理”，“兩山夾行，中間必有水;兩水夾行，中間必有山”。此外，陳澧還引述《考工記》云:“凡天下之地勢，兩山之間必有川焉，然則兩川之間亦必有山焉也。”［8］261以說明朱熹的地理學思想源自《考工記》，屬“地理之要言”。

除了陳澧《東塾讀書記》所述之外，朱熹在地理學方面還撰《九江彭蠡辨》，對《禹貢》中有關地理方面的敘述提出了質疑，并且以自己親身的實地考察對《禹貢》中的一些敘述作了糾正，同時，還對當時學者不經過實地考察，盲目記誦和牽強附會地解釋《禹貢》中的記述提出了批評。［7］卷七十二《九江彭蠡辨》

朱熹不僅重視和研究地理，而且對地表的升降變化作了深入的研究。他曾根據高山上的巖石縫中有蠣殼之類，推斷地表的升降變化、“低處成高”，并認為這是一種常有的現象。［5］2369他還根據高山上有螺蚌殼，推斷地表的“下者變而為高”，從而驗證了地表的升降變化。［5］2367對此，李約瑟認為，朱熹的這些思想在地質學上具有重要的意義，“朱熹當時就已經認識到，自從生物的甲殼被埋入海底軟泥當中的那一天以來，海底已經逐漸升起而變為高山了。但是直到三世紀以后，亦即一直到達·芬奇的時代，歐洲人還仍然認為，在亞平寧山脈發現甲殼的事實是說明海洋曾一度達到這個水平線”［18］266-268。顯然，在李約瑟看來，朱熹的推斷要比同時代的歐洲人更接近于現代地質學。

四、余 論

筆者曾撰《清末民國時期對朱熹科學思想的研究》一文，認為現代對于朱熹科學思想的研究至少可以追溯到清末的唐才常發表《〈朱子語類〉已有西人格致之理條證》。［19］18唐才常(1867 ～ 1900 年)的論文發表于《湘報》第六十三、六十四號(1898年5月18、19日)。而事實上，在唐才常之前，還有陳澧《東塾讀書記》對朱熹科學思想做過闡述。

需要指出的是，陳澧《東塾讀書記》對于朱熹科學思想雖然只是做了扼要的闡述，但具有重要的學術價值。

第一，為朱熹科學思想的研究開了先河。朱熹的學術思想以理學為主，以往學者大都只是關注和研究朱熹的理學，而對于他的科學思想卻少有問津，這對于全面認識朱熹的學術思想是有欠缺的。陳澧《東塾讀書記》在深入闡述朱熹學術思想的過程中，包含了對他的科學思想的闡述，這是有新意的。尤其是，陳澧的這一闡述實際上為朱熹學術思想的研究，開辟了新的研究方向，并為后來的朱熹學術思想研究所延續。在當今的朱熹學術思想研究中，朱熹科學思想的研究已經成為重要的組成部分，而陳澧《東塾讀書記》對于朱熹科學思想所作的扼要闡述，無疑是重要的學術源頭之一。

第二，為朱熹科學思想的研究提供了基本的方法。陳澧《東塾讀書記》對于朱熹科學思想的闡述，其基本方法是:按照自然科學的學科分類，分別對朱熹的有關著述進行分析，并對與科學觀點相似或一致的言論作出梳理和研究，同時進一步分析其相似性或一致性。當今對于朱熹科學思想的研究，雖然在資料上更加豐富，且分析更加深入，但就研究方法而言，依然類似于陳澧《東塾讀書記》闡述朱熹科學思想所運用的方法，盡管這一方法還存在著不完善之處。

第三，為朱熹科學思想的研究提供了學術基礎。學術研究是在前人基礎上的不斷超越。陳澧《東塾讀書記》不僅為朱熹科學思想的研究開了先河，而且提供了可供超越的學術基礎。遺憾的是，當今對于朱熹科學思想的研究，除了資料上更加豐富，分析更加深入，在研究方法上并無大的突破。

應當說，當今對于朱熹科學思想的研究與陳澧《東塾讀書記》一樣，其研究方法上至少存在著兩大缺陷:其一，在研究中，只是對朱熹有關著述中與科學觀點相似或一致的言論作出梳理和研究，而回避相異或相矛盾的言論，因而可能導致研究的片面性，事實上，在朱熹對于自然的研究中，也存在著與今天的科學相違背之處。比如，朱熹既認為“尋常雨自是陰陽氣蒸郁而成”，但又拘泥于當時所流行的看法，認為龍與陽氣“交蒸”可以形成雨。又比如，他既認為冰雹是在天上結成的，又根據《夷堅志》的說法和基于對事實的錯誤推斷，認為冰雹也可能是由蜥蜴吐出來的。［10］74-75其二，在對朱熹科學思想的研究中，由于研究目的在于發掘朱熹論述中與科學觀點相似或一致的言論，因而可能導致研究的主觀性，甚至出現一定程度的牽強附會及評價的過分夸大。

追溯當今朱熹科學思想研究的源頭，分析陳澧《東塾讀書記》對于朱熹科學思想的闡述，既是學術研究所必需的學術史回顧，也是進一步研究的基礎，而且還應當結合當今的學術研究，探討如何在前人基礎上的不斷超越。

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