天理·物理·事理·藝理·道理寓于圖理
——《新儀象法要》與宋代設計圖學法式

賈國濤

“華夏民族之文化，歷數(shù)千載之演進，造極于趙宋之世”[1]，制度、人文上“三代而降，考論聲明文物之治，道德仁義之風，宋于漢、唐,蓋無讓焉?！盵2]，中國儒學進入了新的發(fā)展階段并產生了影響深遠的宋學；物質技術層面，“科學技術達到了空前水平——中國的科學技術發(fā)展到宋代，已呈巔峰狀態(tài)，在許多方面已經超過了18世紀中葉工業(yè)革命前的英國或歐洲的水平。……11 世紀的中國，我們有猶來到了偉大的時代……不管是應用科學還是純粹科學都是如此——‘它把唐朝所設想的很多東西變成了現(xiàn)實’”[3]。在“文德致治”為基本國策、新儒學思想盛行、科學技術全面繁榮的時代，各種原創(chuàng)性設計應運而生。不僅產生了中國“四大發(fā)明”之火藥（遠程火器）、指南針、活字印刷，還獨創(chuàng)了享有“世界第七大發(fā)明”的水運儀象臺，高 12 米、寬 7 米，集觀測天象的渾儀、演示天象的渾象、計時的漏刻和報時的司辰裝置于一體的綜合性觀測儀器，渾儀上的活動屋頂開創(chuàng)了天文臺活動屋頂之先河，渾儀窺管自動跟蹤天體的精密設計更是世界領先，擒縱裝置及報時系統(tǒng)則是現(xiàn)代時鐘的先驅，誕生了中國古代造物史上第一部展示大型復雜器械設計最完備、系統(tǒng)的設計圖學著作——蘇頌奉命編撰的《新儀象法要》。

一、“水運儀象臺”與《新儀象法要》

水運儀象臺，又作渾天儀象臺，由北宋時任吏部尚書兼侍讀的蘇頌奉命主持，韓公廉、周日嚴等共同創(chuàng)制的大型天文機械設計，其繼承了前代以水為動力的天文儀器的傳統(tǒng)精髓，并加以創(chuàng)新發(fā)展，制造設計了以穩(wěn)恒水流為源動力的水鐘裝置。全臺總動力輪系統(tǒng)設計精巧復雜，頗具創(chuàng)造性。以天柱為主轉動軸，“一機帶三器”，既能上承渾儀、中層渾象模擬天象運轉，具有現(xiàn)代“轉儀鐘”和“天儀球”的主要功能，又能隨天象轉移自動報告時刻，從而構成一個復雜的變速、換向傳動系統(tǒng)[4]。水運儀象臺研制成功后，其主持設計負責人蘇頌將研制過程整理，編撰成以專門“介紹”水運儀象臺創(chuàng)制目的、設計原理、制造方法等為主要內容的《新儀象法要》。目前學界較通用的《新儀象法要》版本為南宋乾道（1172 年）刻本，基本為蘇頌原著的“影摩”，明末錢曾根據(jù)宋刻本影摩，其效果可謂“圖樣界畫不爽毫發(fā)，凡數(shù)月而成。楮如精妙絕倫，不數(shù)宋本”[5]，后背《欽定四庫全書提要》載錄?！缎聝x象法要》全書共繪圖 63 幅：卷上渾儀 17 幅，總裝圖1幅，部件圖3幅，零部件圖13幅。卷中渾象，總裝圖1幅，零件圖2幅，零件圖4種；卷下“水運儀象臺制度” 25 幅，總圖2幅，部件圖4幅，零部件圖19幅，所繪零部件30余種。書中除 14 幅為天文星象和四時昏曉外（見圖1、圖2），其余均為水運儀象臺的設計圖樣，既有軸、桿、格、架、箱、跌、座、輪、臺等局部零部件的描繪，又涉及柱、球、環(huán)、方、錐等幾何形體，其復雜的結構、錯綜的機巧圖樣，為直觀詳細地展示外觀形態(tài)和內部結構的關系，大量采用單項圖（投影法）、軸測圖、“一器多圖”的表現(xiàn)手法（見圖3），幾乎涵蓋了中國傳統(tǒng)設計圖學的所有內容和相關規(guī)范。

圖1 渾象西南方中外官星圖

圖3 水運儀象臺傳動系統(tǒng)設計圖樣表現(xiàn)方法

圖13 開封博物館水運儀象臺復原模型

二、《新儀象法要》設計圖學法式解析

《新儀象法要》圖示系統(tǒng)（圖文關系）的表述邏輯及話語體系的形成，既是造物觀念、設計意匠與實施方法的具體呈現(xiàn)，又具有運算計量、儲藏信息、傳播知識的功能，同時也傳遞著宋人對天地自然、人文秩序、格物致知的基本認識。

（一）繪制之法

1.面體相彰——投影之法

依據(jù)水運儀象臺的結構組合原理，圖樣分為外觀圖、總裝圖、零部件裝配圖三大類。外觀圖——渾天儀象臺的整體造型，總裝圖——渾儀圖、渾象總圖，零部件裝配圖——六合儀、三辰儀、龍柱、鰲云、水趺、渾象六合儀、渾天赤道牙、運動儀象制度、木閣、晝夜機輪、機輪軸、木閣第一層、木閣第二層、木閣第三層、木閣四五層、樞輪、天柱及天轂、天池及平水壺與臺架、天衡、升水上下輪、河東天河、渾儀圭表、渾象天運輪、鐵天軸、天梯，共計分解圖25 幅。圖樣的表達方法主要有正投影畫法和軸側投影法兩種。正投影法主要用于描繪結構樣式較為簡單的零部件的繪制，重在交代其基本的形制樣式和造型輪廓，如四游儀、天經雙環(huán)、陰緯單環(huán)、天常單環(huán)、三辰儀雙環(huán)、赤道單環(huán)、黃道雙環(huán)、四項單環(huán)、天運單環(huán)、四游儀雙環(huán)、望筒直距、天輪、撥牙機輪、晝時鐘鼓輪、晝夜時出正輪、報刻司辰輪、夜漏金鉦輪、天托 18 幅為正投影的單面圖（見圖4）；軸測投影法則是根據(jù)水運儀象臺整體結構方式與造型特點結合人的視覺習慣及研制需要，清晰地繪制出較為復雜的結構關系、形體樣式、裝飾設計及空間關系（見圖5），該繪圖方法不僅可清楚地呈現(xiàn)總圖與局部構件的結構、比例關系，還可形象地展示出零部件個體的造型特點，用軸測圖幫助構思、想象物體的形狀，以彌補正投影圖的不足。同時，為更直觀地交代零部件與所在機構的關系和節(jié)省幅面，樞輪傳動圖、渾象天運輪圖、上下輪傳動圖及河東天河圖等（見圖6）采用軸測投影與正投影相結合的繪制方法，配合文字使水運儀象臺的設計與構造更為詳細和系統(tǒng)，在圖形、圖樣的表達上更為科學化、直觀化和系統(tǒng)化。

圖2 渾象北極圖

圖4 渾儀分解圖

圖5 五層木閣及局部展示

圖6 升水上輪、下輪及 河車天河

2.面面可觀——散點透視、解析幾何與空間位移之法

水運儀象臺的空間機構創(chuàng)造性地運用散點透視、解析幾何與空間位移等方法，系統(tǒng)、詳細展示了器體的機構關系、傳動原理及部件造型。如水運儀象臺傳動系統(tǒng)——“運動儀象制度”（見圖7）是水運儀象臺機構關系最核心復雜的部分，要做到“通達直觀”實屬不易。為表現(xiàn)這些復雜的機構關系，其采用的空間表達方法主要有以下幾種：一是運用散點透視表現(xiàn)機構與構件形體及其關系，如樞輪用正視圖表現(xiàn)，渾儀、八重機輪和退水壺是視點提高的正投影圖，天池、平水壺、壺架、地極、地足用的是左軸測投影圖，胡梯、地柜、臺架用為右軸測投影圖；二是運用類似于解析幾何方法“除去”構件之間的遮擋，清晰地暴露構件與總裝圖的機構關系。對總圖的分解、渾儀和水運儀象臺制度均采用此法，如渾儀部分首先是渾儀整體造型的總圖，而后對其機構關系及構件進行由外向內的分解，分別為六合儀、三辰儀、四游儀、天經雙環(huán)、陰緯單環(huán)、天常單環(huán)、三辰儀雙簧、遲到單環(huán)、黃道雙環(huán)、四項單環(huán)、天運單環(huán)、四游儀雙環(huán)、望筒直距、龍柱、鰲云、水跌（見圖8）。再就是省去不必要的局部繪制，盡可能交代重要的機構關系，如“天衡”圖只畫了樞輪下方的退水壺及其與周圍零部件的機構關系，省去了擒縱的樞輪、地柜及晝夜機輪等部分，而水運儀象臺外觀圖中的渾儀與渾象造型則是用軸側投影法表現(xiàn)形態(tài)特征及所在方位，不畫具體細節(jié)與裝飾，既達到了交代機構組織關系的目的，又避免了其他部件的復雜結構而影響機構關系的展示，同時又起到了事半功倍的效果（見圖9）；三是“空間位移”的方法運用，主要針對水運儀象臺外觀以內的機構關系的展示，即將位于內部的“被遮擋”的部分，如扶梯、天池、平水壺、地極等構件由原來的位置平行位移至外部造型不遮擋的位置（見圖7），使機體的內部結構更加一目了然。

圖7 運動儀象制度

圖8 渾儀及局部構造圖

圖9 樞輪、天衡

《新儀象法要》采用的“面面可觀”的視圖表達方法，又稱組合視圖，是“宋代工程圖學獨創(chuàng)發(fā)明的一個顯著標志。其代表著中國古代傳統(tǒng)工程圖學的最高技術水平，是工程圖學發(fā)展到宋代制圖技術大幅提高的必然產物。這表明，宋代工程圖學在繼承前代成就的基礎上有了明顯的創(chuàng)新和很大的發(fā)展”[6]，將宋前偏重于感性觀察的藝術化圖樣表達推向了更為精準、系統(tǒng)的科學化表達的新境界。在這三種繪制方法中，除“散點透視”沿襲傳統(tǒng)山水畫、界畫構圖外，其他兩種方法都帶有很強的創(chuàng)造性，為解決復雜性器物內部結構設計的展示提供了新途徑和新方法。這在宋代以前幾乎無確鑿的史料可查，當是《新儀象法要》獨創(chuàng)。

3.精工規(guī)矩——界畫之法

從繪制技術上來說，該書所用的繪圖方法是基于“界畫”的創(chuàng)造性運用，在繼承了宋代寫實主義精工精致的繪畫技法的同時，以界尺、圓規(guī)為作圖工具，所有的圖樣繪制均采用實線勾勒，并根據(jù)結構與形體的關系與體量進行線型的等級設計。同一線型均勻規(guī)整，不同線型間秩序井然。為強調和突出某一構件的特殊作用，采用大塊涂黑、白色“勾”輪廓的手法，器名在黑色板塊上以印刻白文標注，使得畫面主次、層次更加清晰，如樞輪、天柱及天轂、天池及平水壺與臺架、天衡、升水上下輪、河東天河、渾儀圭表、渾象天運輪等 18 幅，是《新儀象法要》對中國設計圖法的一種創(chuàng)舉。這些類似于“畫法幾何”的相關技術的運用，使宋代的工程制圖完全從寫實主義的“界畫”藝術中脫胎出來，實現(xiàn)了技術原則（構造原理）與藝術原則（圖樣表達）的有機融合，形成了相對成熟的繪圖規(guī)范，與設計圖說系統(tǒng)共同構成了中國傳統(tǒng)設計圖學的語言系統(tǒng)。

（二）圖說之式

書中圖樣說明的內容主要有字體設計及圖樣所示機構（部件）的名稱、類型、體量尺寸、材料、加工工藝、所處方位、裝配方法、機動原理、技術說明等內容，基本形成了一套圖文并茂、形數(shù)結合、義理互化的設計方案表達系統(tǒng)。

1.形體計量——圖注之式

其一，該書的字體設計基本展示了宋代造作（設計）制圖文字的常見樣式。書中字體中正渾厚，大氣勁美，基本是以顏真卿之顏體書寫圖樣標題與正文，其他注文以歐體或柳體書寫。其字體樣式及構成方式地普遍應用，視覺效果清晰明了，頁面層次豐富且整體美觀，標志著我國設計制圖字體走向了規(guī)范化和標準化。如今我國工程制度所采用的“仿宋體”也是由此而來。根據(jù)文字的大小規(guī)格，可將其文字大小秩序分為 4個等級：一級為圖樣名稱的標注，二級為書稿的正文部分，三級文字用于正文中的注文。如“水運儀象臺制”（見圖10）云：“右水運儀象臺,其制為臺,四方而再重,上狹下廣,高下相地之宜，四面以巨枋木為柱，柱間各設廣桄，周以板壁，下布地栿，上布板面，內設胡梯，休隔上開南北向各一門，隔下開二門，各南北向雙扉。別本云再休隔上開南向一門，東西向各一門，隔下開二門，各南北向雙扉”。這段水運儀象臺外部結構的介紹中，自“右水運儀象臺”至“別本”前為二級字號，“別本……各南北向雙扉”則是注文內容，為三級字樣，說明與其前版本的不同。四級文字主要用于標注構件名稱，如“水運儀象臺”中的渾儀、星板、天池的標明及“天衡”圖樣中右天鎖、天關、左天鎖、關軸、天條等總圖中的零部件名稱的標注均為四級字號。根據(jù)圖說內容的需要，這 4 種等級的字體樣式“隨宜加減”、相得益彰，內容主次一目了然。

圖10 水運儀象臺外觀造型及圖說

其二，以“左圖右文”或“上文下圖”作為書稿圖文布局的基本版式，用一級字號在總裝圖或零部件圖上方標出其名稱，用四級字號在總裝圖的零部件旁邊標出其名稱，若是出現(xiàn)多個零部件組合，文字的標注方位保持一致（統(tǒng)一零部件左或右）。這就使不同等級的字樣與特定的圖樣類型渾然一體，既直觀，又有秩序，其已形成了嚴謹、規(guī)范、系統(tǒng)地編撰體例。所有的圖樣都未曾直接標注尺寸，在介紹設計圖樣的總體、局部的構造、名稱、尺寸時，要作單獨說明，不以圖樣在版式中的面積為尺寸參考，而是以文字說明為準。而且，在具體的標注說明中對各個部分及尺寸已經形成了特定的規(guī)范性術語，如高、長、直徑、闊、厚等體量術語及尺、寸、分等計量用語，如“渾象六合儀”制度的說明：“右渾象六合儀，其制有天經雙規(guī)、地渾單環(huán)。雙規(guī)直徑五尺四寸七分，厚八分，縱置木柜中；單環(huán)直徑五尺四寸七分，闊三寸七分，厚一寸五分，橫置木柜面。渾象納其中，半隱地下，半出地上，以視南、北極之高下。右渾象木地柜一，以安渾象及天經、地渾，內置天輪，與赤道牙相接，隨天輪運轉”（見圖11）。這些整體或局部構件的標注方法和《武經總要》武器設計制造原理和使用方法基本相同，與《營造法式》各作制度的注解亦無偏差。此類通用的圖樣注說所體現(xiàn)的規(guī)范性和標準化有效地規(guī)避了大型造物活動中的施工問題。

圖11 渾象六合儀及圖說

2.分合有機——編撰之式

《新儀象法要》分為“進儀象狀”和“新儀象法要制度 ”兩大部分。其一為“進儀象狀”，是作者蘇頌以“奏扎”體呈現(xiàn)給皇帝的一篇關于水運儀象臺的總體介紹，包括創(chuàng)制水運儀象臺的目的、設計原理、研制過程、研制團隊的組成人員、繼承與發(fā)展及獨創(chuàng)之處、各類釋名及該書的編撰目的，相當于著述的總序。在闡述水運儀象臺設計原理體系的同時又描繪了大量天文星象圖，用以闡明水運儀象臺設計的天文學依據(jù)，也是實現(xiàn)其超越前代進行全新創(chuàng)造的基礎。其二是“新儀象法要制度”部分，分上、中、下三卷和補編，圖文編撰序列為先列出總圖，再是分部圖，最后是零件圖，并遵循先外后內、逐步深入的敘述方式解析機構的構成關系及構成系統(tǒng)。一是非重復性圖說內容的編撰，主要是指從總圖到分解圖在敘述過程中未出現(xiàn)“二次重復”說明的部分，如卷上——渾儀。首先是渾儀的總圖，再根據(jù)機構序列，由整體到局部、由外向內、由繁入簡依次展開為六合儀、三辰儀、四游儀、天經雙環(huán)、陰緯單環(huán)、天常單環(huán)、三辰儀雙簧、遲到單環(huán)、黃道雙環(huán)、四項單環(huán)、天運單環(huán)、四游儀雙環(huán)、望筒直距，最后是給出帶有裝飾性的龍柱、鰲云和水跌的詳圖。二是涉及“二次重復”敘述內容所采取的“有的放矢”的敘述方法，如卷下的“水運儀象臺”制度，主要闡述其動力系統(tǒng)和司辰機構。依次為“水運儀象臺”的整體外觀圖——運動渾象制度內部機構的總圖——運動渾象制度的各分機構圖及零部件圖，外層木閣——晝夜機輪機構分解及每部分與外觀閣層關系——天梯、天托等滑輪機構，這種編撰方式顯得更為系統(tǒng)性和科學性。由于水運儀象臺是同一動力系統(tǒng)的渾儀、渾象、司辰構成的“一器三用”，為避免闡述內容上的重復與累贅，采用了“分重點”的敘述方法，渾象只談其基本構造，渾儀主要談其動力傳遞系統(tǒng)，水運儀象臺制主要談其設計與工作的基本原理，是對水運儀象臺做的理論性總結。這種總、分、總的闡釋序列——分中有合、合中有分的的闡釋與敘述方式具有很強的合理性，也符合器械設計、制造與應用的自身規(guī)律。 全書整體采用史論綜合、文論融合的陳述方式，用以說明“新儀象”之“新”與“法”之精要，不僅是一篇結構嚴謹、論述詳細的“設計理論與批評”的佳作，更是北宋中期以來文風改革后以務實、嚴謹、樸素、精要為特征的義理文章的典范之作。

從以上對《新儀象法要》設計圖說系統(tǒng)的微觀分析可知，其能如實、形象地將如此復雜的結構原理詳細無遺進行可視化表達，不僅反映了宋代大型機械設計的主要成就，也從中可以看出以蘇頌為首的水運儀象臺研制團隊在認知視野、知識結構、實踐能力等方面的綜合性與合作精神。水運儀象臺的總設計師和《新儀象法要》的編撰者蘇頌，字子容，慶歷二年進士，歷經仁宗、英宗、神宗、哲宗、徽宗五朝，先后任館閣?？?、集賢校理、刑部尚書、吏部尚書，晚年拜相，其官品、人品、學品皆為世人稱道，《宋史》贊曰：“頌器局宏達，不與人校短長，以禮法自矜。雖貴，奉養(yǎng)如寒士。書契自以來，經史，九流，百家之說，至于圖緯、律呂、星官、算法、山經、本草、無所不通”[7]。參與水運儀象臺研制的還有精通數(shù)學、天文星象的韓公廉（時任守當官）與軍工器械設計與監(jiān)制的尹清，以及從太史局、集賢管、吏部、司天監(jiān)、將作監(jiān)等部門調集長于數(shù)學、物理、歷法、營造的王允之、周日嚴、于太古等十余人（基本為進士出身）。因此，水運儀象臺的研制及《新儀象法要》的編撰，既凝聚著宋代儒者嚴謹、務實的工作作風及宋學（理學）精神，又集合了天文學、機械學、建筑學、數(shù)學、物理學等自然科學的精髓，葉夢德言：“子容重修渾儀，制造之精，皆出前古”[8]，李約瑟也驚嘆：“當時中國機械工程學再為科學服務方面達到了空前的成就，可以從蘇頌的著作中清楚地看出”[9]。同時對渾儀、機體、閣樓、司辰器等造型設計和裝飾內容又恰如其分的進行了藝術化的處理。因此，水運儀象臺的成功研制和《新儀象法要》的編撰付梓，堪稱中國古代儒學、科學、技術、藝術的完美結合，也是宋人對“志于道，據(jù)于德，依于仁，游于藝”[10]的新發(fā)展、新實踐。

三、從造物意匠到義理文本及其相互關系

《新儀象法要》圖示系統(tǒng)（圖文關系）的理性化表述、造物原理的可視化展示更導引出了宋代“文德致治”生態(tài)下儒學新變與科學繁榮的根源?！拔ㄆ湟聫V大，故有其治國平天下的報復；唯其要盡精微，故都要把儒學學說的義理進行探索”[11]，宋代士大夫階層大都既是政治理想的推行者，又是學術研究者，并將其精神思想（宋學）滲透至社會的各個領域：被宋代以前儒者所鄙夷的天文、數(shù)術、百工、技藝、圖畫及相關造物活動的“器學”在宋儒的認知世界發(fā)生了質的變化，將其作為“小道”納入“三才之道”：“小道不是異端，小道亦是道理，只是小。如農圃、醫(yī)卜、百工之類，卻有道理在。只一向上面求道理，便不通了。若異端，則是邪道，雖至近亦行不通”[12]。鄧廣銘先生指出：“北宋王朝并不把科學技術視為奇技淫巧而采用鄙視和壓抑政策……（故）北宋政權對于思想、文化界的活動、研究，是任其自由發(fā)展而極少加以政治干預的”[13]。宋代上層社會，特別是帝王對于科學研究和造物發(fā)明所持有的基本立場，不僅是“任其自由發(fā)展而極少加以政治干預”且表現(xiàn)出了前所未有的重視，百工雜學也成為皇帝拓寬視野的閱讀內容，歷代帝王對臣屬的科技發(fā)明和科學研究都予以極大肯定，如宋仁宗曾御筆為曾公亮、丁度所撰《武經總要》作序且態(tài)度極為謙遜，曰：“尚書工部侍郎參知政事丁度總領書局，適成編綴，形于奏請，原賜敘因，言用兵之道，有愧博古之能，聊以冠篇，傳至可矣”[14]。英宗皇后高氏（哲宗前期稱制）、宋哲宗對蘇頌等人研制水運儀象臺及編撰《新儀象法要》都給予了大力褒獎?；实鄣闹匾暫褪看蠓虻膮⑴c無疑為宋人研究科學理論、推動造物發(fā)明提供了最強有力的政治話語權和制度保障，而“致廣大，盡精微”的宋學精神最終在《新儀象法要》中得以體現(xiàn)。

渾象、渾儀地鑄造在歷代王朝都被視為一項專門的政治內容，用其觀測天運，以示國祚。水運儀象臺——“二器而通三用”的成功研制可以說是對察天文、堪地理、化人文的思想精髓史無前例的實現(xiàn)了實踐化、技術化、具體化的物態(tài)呈現(xiàn)，也是宋學的懷疑精神促進自然科學發(fā)展的結果。法國漢學家謝和耐贊嘆：宋代“勃興”的文明使其成為“中國的文藝復興”時代：“11 世紀中國精英中的人有別于唐代前驅者，其間的差異程度猶如文藝復興時期與中世紀的人。令人驚奇的突出之點是：基于實驗的實踐唯理主義興起，發(fā)明、觀念、理論均必須經過檢驗。而且對一切知識領域都好奇探索，如工藝、技術、博物學、數(shù)學、社會、政制、政治等。并渴求認識前人成就，綜合所有門類知識。11 世紀興起一種自然主義哲學，12世紀得到了明確表述，這種哲學在以后的年代中曾支配中國思想”[15]。自北宋中期以后，大量的科學研究成果得以涌現(xiàn)，為宋代儒者表達新觀念、新思想提供了切實的實踐例證，帶有新儒學——宋學精神和價值觀念的科學研究、造物匠作、百工技藝的文章著作不斷涌現(xiàn)，既有范仲淹的《制器尚象賦》及《水車賦》、歐陽修的《大匠誨人以規(guī)矩賦》及《斫雕為樸》、陳襄的《璅藉賦》及《百工由圣人賦》、劉敞的《百工說》、沈括的《器用》及《技藝》、薛景石的《梓人遺制》、王辟之的《虹橋》等專論，又有李誡的《營造法式》、蘇頌的《新儀象法要》、林希逸的《鬳齋考工記解》、以及曾公亮、丁度的《武經總要》等大型涉及科學技術、造物意匠集成著作的問世，皆可視為宋代科學繁榮發(fā)展對宋代儒學思想內容的充實和升華，反映在具體的文本書寫中，“宋儒對自然科學的特定稱謂‘物理之學’，也為當時的科學家所才難并用以表述、記載自己或他人及前人的研究成果”[16]。科學論著中儒學經典的援引是為了證明其合理性、符合圣人之道，而宋學著作中關于“科學”（制器、技藝、工巧、造作）的論述則是為了說明其思想的普適性和延展性?？梢哉f，在中國古代科學技術史上，宋代無疑達到了空間的高峰，不論是史料的種類、內容，還是數(shù)量、質量，無出其右者。從某種意義上說，宋代科學技術的學術成果與宋學的內涵延展具有內在的互文性。但是，也應認識到的是：宋代儒學與科學（科技與造物）之間的這種“內在的互聯(lián)性”并非實質上的平衡關系，亦如朱熹指出的“大道”與“小道”之分，在正統(tǒng)儒家思想的范疇中,“小道”雖有“道理”，但一定要有限度——“無害”，不可沉溺“奇技淫巧”而玩物喪志。換而言之，“小道”要寓于“大道”才有其“理”。

科學的進步與造物的推新，既是物質技術發(fā)展的重要標志，又是特定社會制度和人文思想的實踐轉化，而以《新儀象法要》為代表設計制圖水平的不斷提升和圖文書寫的日漸豐富性借助印刷術的普及不僅有助于科學思想、造物理念、知識技術的社會化傳播與應用，也傳遞著主流社會對文化傳統(tǒng)、道德智識、價值信仰、意識形態(tài)訴諸的諸層面。“從現(xiàn)象上看，水運儀象臺不過是把傳統(tǒng)的渾天儀與渾天象重新整合一個體積更加龐大和結構更加復雜的物質實體。但是，從本質上看，它卻是把科技思想與人文理念有機結合在了一個新的物品中，而這種精神層面的意蘊則是后人所無法去模擬的，此為北宋以后，人們?yōu)槭裁床荒茉僭煲慌_‘水運儀象臺’的一個重要原因”[17]。南宋、金元都曾試圖依《新儀象法要》復原水運儀象臺，但均未成功。1958 年，王振鐸等人依據(jù)《新儀象法要》文本進行實物復原（見圖12），并發(fā)表《揭開了中國“天文鐘”的秘密》。實際上，該實物模型的復原并非僅依靠書中圖文信息，而是更多借助現(xiàn)代科學技術方法得以完成。但其貢獻在于完成了中國古代機械設計圖學文本的實體化轉換。這不僅是對中國宋代大型器械設計的一次重要“探秘”，也是窺探宋代造物意匠義理化、文本化的過程，并成為科普中國古代造物文化、傳播科技知識的重要載體（見圖13、圖14）。

圖12 王振鐸繪制：水運儀象臺剖面、東立面圖及復原模型

圖14 開封博物館水運儀象臺復原模型（內）

四、結語

“真正綿延至今而且影響今天生活的是不斷增長的知識和技術，以及反復思索的問題及由此形成的觀念”[18]，一切跨越階級社會和階層結構的物質與非物質文化且被后世所沿用或對后世有著深遠影響的事物都將會轉化為一種具有歷時性與共時性同構的文明形態(tài)參與到新型文明的建構之中。迪特·庫恩對宋代的科學、人文有著較為全面的認識：“對自然現(xiàn)象的觀察與描述上的進步，特別是在天文學、時間測量、地球科學和動植物學研究上的進步，與如何把看得到的現(xiàn)實世界用圖來說明的新概念密切相關——如何把風景、人和其他生物及物體用圖表現(xiàn)出來。對自然世界的研究，對內在和外在世界關系的理解，以及對現(xiàn)實世界的描繪使人們對萬物間的相互依賴關系有了前所未有的了解，并對天地間人的作用有了新的理解。士大夫們在藝術和審美領域及科學領域的活動為哲學領域后來的發(fā)展奠定了基礎，同時也使這種觀點得到了支持：宋代精英們在世俗化的過程中起到了催化劑的作用，而這種世俗化過程是與道學日益增長的影響相一致的”[19]。制圖的標準化、規(guī)范化、信息化作為衡量特定時空環(huán)境下群體造物活動水平的重要標尺，蘇頌編撰的《新儀象法要》除了在科學上取得了巨大成就外，其“列璣衡制度，侯視法式，甚為詳悉”——從制圖之法、圖說之式到造物意匠、制器尚象的系統(tǒng)化展示，更體現(xiàn)著中國政治文化框架之下更為深邃的自然精神和人文思想，亦是宋代儒士們富有理性主義批判精神的具體實踐和對傳統(tǒng)政治、宇宙神學的反思，在一定程度上解放了人的思想，并間接性地影響到了后來的歐洲——“使他們從中世紀基督幼稚的宇宙論中解放出來”[20]，對后來西方近代科學與人文思想的啟蒙運動產生了一定作用。這是富有自然精神和創(chuàng)造性的中國人對世界文明的貢獻，即在天人之際去探尋社會和諧的發(fā)展的理路，用包容開放的人文精神和精益求精的科學態(tài)度去開拓、創(chuàng)造新的文明樣態(tài)。

圖版來源：圖1-2、4-11，蘇頌，《新儀象法要》，欽定四庫本，商務印書館，1937 年，文中出現(xiàn)的拼合圖除了有局部分解圖以外，其他基本是按照原書的先后順序并置，即右邊在前，左邊其后；圖 3、12，路敬嚴，華覺明，等主編，《中國科學技術史》，科學出版社，2000 年；圖13-14，作者現(xiàn)場拍攝。