史曉雷

蘇頌出生于福建泉州府同安縣(今福建省廈門市同安區),家族數代任顯職。受家庭熏陶,他從小立志濟世安邦,勤學十余載,于22歲時考中進士,與北宋名臣王安石同榜及第。之后,蘇頌從地方官一步步升至中央,最終官至宰相,前后50余年、經歷五朝,是有名的賢相。
除了在政治上的成就外,蘇頌在科學技術方面也大有建樹:在藥物學領域,他主持編纂了《本草圖經》;在天文學領域,他支持研制、建造了大型天文儀器——水運儀象臺。
英國著名科技史學專家李約瑟曾稱贊蘇頌是“中國古代和中世紀最偉大的博物學家和科學家之一,他是一位突出地重視科學規律的學者”。
1057年,蘇頌開始參與編寫《嘉祐補注神農本草》,3年而成。該書對之前的本草典籍進行了增補,共收錄藥物1082種,新增藥物約100種。
藥物的辨識,與百姓性命攸關。在編寫過程中,蘇頌發現很多藥物只有文字、沒有圖像,很容易被誤用。于是,他向朝廷奏請,希望編纂一部圖文并茂的本草著作。從1058年開始,宋仁宗詔令在全國范圍內廣泛征集各地藥材實物標本(包括海外輸入的藥物),進行全國性藥物資源普查。1061年,《本草圖經》告成,共記載動植物藥、礦物藥780種,在635種藥物名下繪圖933幅,是中國第一部刻版印刷的本草藥物圖譜。

?位于廈門市同安區蘇頌公園的《本草圖經》紀念景觀
《本草圖經》在藥物的形態描述上較之前更準確。對藥用植物,此書一般按照苗、莖、葉、花、果、實、根的順序進行描述。比如對牛膝(一種植物,根可入藥)的描述:“春生苗,莖高二、三尺,青紫色,有節,如鶴膝,又如牛膝狀,以此名之。葉尖圓如匙,兩兩相對,于節上生花作穗,秋結實甚細。”這里精確寫明了牛膝節部膝狀膨大、葉對生、花序穗狀的基本特征,對正確辨識牛膝起到了很好的指導作用。這反映出蘇頌已具有較高的藥用植物學水平,所使用的植物形態術語也非常準確。例如對植物莖的生長,描述纏繞莖是“苗如絲綜,蔓延草木之上”,攀援莖是“其苗蔓延木上”,匍匐莖是“布地蔓生”,直立莖是“獨莖而長”。
《本草圖經》對(可入藥)動物的描述也非常形象、貼切。例如這樣描述烏賊:“形若革囊,口在腹下,八足聚生口旁,只一骨,厚三四分,似小舟,輕虛而白,又有兩須如帶,可以自纜,故別名纜魚。”寥寥數語,烏賊的形象已經躍然紙上。
另值得一提的是,《本草圖經》開創了“以藥帶方”的本草體例。也就是說,在每一種藥物的最后,都附上以這種藥為主要成分的方劑。這一體例,保留了大量的醫藥資料,為后世歷代醫藥學家所推崇。
可惜的是,《本草圖經》現已散佚。但是,它的諸多內容仍可見于后世的本草著作中。例如,明代醫藥學家李時珍在《本草綱目》中就引用了《本草圖經》的許多內容,他高度評價道:“考證詳明,頗有發揮。”
1086年,蘇頌與吏部官員韓公廉開始設計水運儀象臺。先制小樣(模型),后造實物,歷經數載,于1092年在汴京(今河南省開封市)落成。

?水運儀象臺(復原結構圖)
水運儀象臺,顧名思義,是一臺由水力(嚴格說是水的重力)驅動的天文儀器。它高12米,底部呈正方形,邊長7米,向上略有縮收,一共3層,從上到下分別是:渾儀、渾象、報時裝置。
在建造水運儀象臺的同時,蘇頌編纂了《新儀象法要》一書。該書是水運儀象臺的圖文式設計說明書,不但詳細記述了儀器建造的原因與經過,并且以圖解的形式闡明了其總體構造、各個部件以及制造方法。
水運儀象臺先由漏壺均勻流下水流,傾瀉到水輪(或稱樞輪)的水斗內,再經精巧的控制系統使水輪勻速轉動。水輪的轉動是整部天文儀器的原動力,之后利用齒輪等傳動系統,把運動傳遞到儀象臺的3個工作部分。
3個工作部分中,最上方的渾儀,主要進行天文觀測;中間的渾象是一個大圓球,用來演示天象的變化,上面刻有日月星辰,類似現在的天球儀;最下方的報時裝置一共設置了5層木閣,每層又設置若干木偶,通過搖鈴、敲鐘、示牌、擊鉦、擊鼓等方式報時、報刻、報更,頗為精巧。

?在廈門市同安區復原的1:1水運儀象臺(供圖/高水滿? ?廈門市同安科技館)
控制水輪勻速轉動的擒縱機構是水運儀象臺技術的最高超之處,也是整臺儀器精確運轉的關鍵所在。目前,有關該機構的具體細節和實現途徑,學界仍存有爭議,但對其在科技史上的重要地位一致認同:它是近代機械鐘表擒縱結構的鼻祖。此外,渾儀上方活動屋板的設計也頗有巧思:配有9塊可啟閉的屋板。這與近代圓穹天文臺活動屋頂的設計思路如出一轍。
令人痛心的是,這座精妙的天文儀器在靖康之難中被金兵掠至燕京(今北京),由于部件遺失和損壞,再也沒能裝配起來。
20世紀以來,國內外多位技術史、儀器史專家詳加考證、研究,嘗試復原水運儀象臺。如今,國內外多家博物館、科技館已經采用不同的思路復制了不同比例大小的水運儀象臺,通過它們仍可以一睹其當年的風采。
中國工程院院士鐘南山在紀念蘇頌誕辰1000周年時談到:要學習蘇頌篳路藍縷、矢志不渝的精神。廣大青少年應該向蘇頌學習,立鴻鵠志,下苦功夫,在偉大的民族復興征程中書寫壯美篇章。
(責任編輯 / 陳琛 美術編輯 / 韋英章)