风生云起看洋潮

第一节　风生云起看洋潮

明朝是中国封建社会一个重要转折时期。与前朝相比，明朝的生产力水平有明显提高，元末战乱期间遭到短暂破坏的农业、手工业生产不但在明初逐渐得到恢复，而且开始发展到空前的高度。在生产发展的基础上，明中叶以后商品交换出现了相当繁荣的局面，并在若干地区和若干经济部门中产生了资本主义生产关系的萌芽。经济的发展为文化及科技的总结和创新提供了物质条件，商品经济的繁荣又对生产技术提出了更高的要求。与前代相比，明代科技成果堪称成就辉煌，特色鲜明，令人自豪。这是一个繁荣的时代，但又是一个没落的时代。

因为从世界范围看，特别是从中国与西方的比较及二者的发展趋势和速度比较来看，明代的天文历法、世界地理、火器制造技术等方面已显落后，且与西欧的差距日益扩大。明朝处于世界性大航海和地理大发展的时代。15世纪末16世纪初，西方资本主义进入原始资本积累阶段，迫切需要海外贸易和殖民地掠夺，包括中国在内的东方世界就成为其重要目标，于是欧洲殖民者纷纷东来。乘欧洲殖民者东来之潮，西方传教士来到中国，为明朝中西交流的大规模展开并取得显著成效提供了难得机会。不过这一时期中西的科技文化交流还是双向的，双方各有所长，各有所得。

西方传教士来中国的主要目的是传播宗教，为了减少传教的阻力，以利玛窦为代表的西方传教士奉行“知识传教”的策略。具体地说就是除结识士大夫、朝臣、宫廷太监，自上而下地传教外，还以各种科技的理念知识作为传教媒介。同时，传教士们还有意利用科技知识来提高传教者自身的声望。这种从利玛窦开始的传教理念被他的后续者继承，于是西方科技以传教士为桥梁传到中国。

一、天文历法

古代中国以农耕为立国之本，从事农业生产便少不了历法，因而中国的天文历法历史悠久。但中国历书根据月亮，不太精确，每年必须修订。西方传教士在传播宗教时，也给中国带来了西方的天文立法，这方面主要是译著了许多相关的著作，带入和制作了若干仪器，以及介绍了西方关于天体的学说。

有关天文的译著数量很多，著名的有《乾坤体义》、《天问略》、《崇祯历书》等。囿于传教士汉语水平所限，这些书籍在译著过程中，基本上是与中国的知识分子合作来完成的。中西方的学者合作译著科技著作，成为中外科技交流史上的佳话。《乾坤体义》，利玛窦与李之藻译，是讲天体的一部书。书中称：地与海合为一球，居于天球之中，其度与天相应；地球外有天多重，各重天相包如葱头，皮皆坚硬，而日月星辰镶嵌在各重天上，如木节在板；由于天体明而无色，所以光线能够通过。这套天体理论，是公元前4世纪至2世纪以后流行于欧洲的亚里士多德——托勒密体系。《天问略》是阳玛诺的作品，它“于诸天重数，七政部位，太阳节气、昼夜永短、交食本原、地形粗细、蒙气映漾、曚影留光，皆设为问答，反覆以明其义。末载曚影刻分表，并注解晦朔、交食浅深之故，亦皆具有图说，指证详明”^[1]。《崇祯历书》较上书更为引人注目，它包括由西文编译过来的多种历书，这与明末所袭用历法不准确有关。明代沿用的是元朝郭守敬的“授时历”，至元末误差越来越大。万历三十八年(1610)十一月朔，历官推算日食多谬，朝中修改历法之议蜂起。第二年，礼部疏请徐光启、李之藻与耶稣会士庞帝我、熊三拔等同译西洋历书，用于修历时参考。但随后不久就发生了驱逐耶稣会士的教案，庞、熊等因之离京，修历之事遂暂告终止。崇祯二年(1629年)五月朔，历官推算日食又不准确。同年九月，徐光启荐李之藻及耶稣会士龙华民、邓玉函参与修历法之事。第二年，邓玉函死，又征汤若望、罗雅谷进入历局。同年十一月，李之藻卒。在徐光启的指导下，西洋历书的编译工作进展极为顺利。崇祯四年(1631)正月，徐光启向皇帝进呈了第一批编译完成的历书，八月进呈了第二批，崇祯五年四月(1632)进呈了第三批。崇祯六年(1633)，徐光启因病辞职，推荐原山东布政使司右参政李天经继任。李天经对徐光启留下的稿本进行了整理，于崇祯七年(1634年)七月和十二月两次进呈。上述五次进呈的历书就是所谓的《崇祯历书》。徐光启全程参与《崇祯历书》的编译工作，亲定大纲，亲自捉刀，为这部历书的问世付出了艰辛的劳动。该书也是他与历局中全体中西学者互相交流合作的硕果。与明朝所用郭守敬的“授时历”相比，《崇祯历书》的精度大为提高。但是，由于朝中意见分歧，《崇祯历书》在明末并未实行，直至清代才以《时宪历》的名义公布施行。^[2]

自利玛窦开始，传教士不断向中国传入西方的天文仪器。崇祯二年(1629)设历局翻译历书，修订历法后，徐光启就提出要依据西法制造各种天文仪器：七政象限大仪、列宿纪限大仪、平浑悬仪、交食仪、列宿经纬天球仪、万国经纬地球仪、节气时刻平面日晷等等。在诸多由传教士传入中国的天文仪器中，望远镜是最重要的。欧洲的旧式望远镜最初由利玛窦带到中国。1610年，伽利略在意大利改良了旧式望远镜，制造出更先进的新式望远镜。十几年后，即天启二年(1622)，汤若望又将这种新式望远镜带入中国，并撰有《远镜说》一书，对其原理、制法及应用等加以介绍。崇祯七年(1634)，这种新式望远镜在中国本土第一次被制造出来。^[3]

图51　利玛窦和徐光启

值得注意的是，传教士出于维护教义的目的，并未将当时西方最先进的天文学说详细传入中国。亚里士多德——托勒密的地心天文体系在西方流行了近1000年，也是基督教教义的基础宇宙观。波兰人哥白尼在1543年出版的《天体运行论》中，提出了日心说，从而引起了西方宇宙观的重大革新。不过在该学说刚刚提出时，人们并没有完全接受，甚至极力抵制。1582年，丹麦人弟谷为调和哥白尼日心说与《圣经》之间的矛盾，曾提出一个折中体系，设想地球居于其中之宇宙，太阳、月亮和恒星围绕地球运转，而五大行星则围绕太阳运转。虽然这一体系在测定行星的运动时比托勒密体系要准确些，但依然是一个地球中心体系。此后，又有意大利人伽利略起而捍卫哥白尼的日心学说。他通过望远镜观察天体，在17世纪初发现了木星等行星的卫星，确认银河乃是无数小星所组成，有力地证明了哥白尼的地动说。以上诸种学说，明代入华的传教士都将之介绍到了中国，但态度却厚此薄彼。他们拥护旧学说，基本否定哥白尼、伽利略的新学说，对前者大力介绍，对后者则只是偶尔提及，并否定主要内容，仅肯定个别内容。《乾坤体义》一书就是专门介绍亚里士多德——托勒密体系的。另外，阳玛诺的《天问略》所介绍的也是这一体系。关于弟谷体系的介绍，主要表现在《崇祯历书》的编译中，该书奉为标准的即是弟谷的体系及其计算方法。至于哥白尼、伽利略新学说的介绍，仅仅被传教士简略提及。罗雅谷在《五维历指》中介绍了地动学说，但随即加上否定的评语，说其并非正解。汤若望在其所著《历法西传》和《新法表异》等书中对木星等卫星以及关于银河系是由无数小星组成等发现做了论述。中国虽从传教士的介绍中对西方的天体学知识有所了解，但由于传教士在介绍西方的天体学说时对新旧学说的不同态度，使中国并没能立刻赶上世界最新的水平。以后中国的天文学，在很长时间内起支配作用的就是弟谷体系，而非最先进的哥白尼学说。^[4]

二、数学

数学乃自然科学发展的基础，但由于中国长期受到封建制度的束缚，阻碍了数学的发展。直至明末传教士来华，才把西方先进的数理算术带到中国，给中国传统的数理算术注入新鲜的血液。

利玛窦是较早将西方的数学介绍到中国的外国传教士，在其所撰《乾坤体义》中曾谈到数学，“以边线、面积、平圆、椭圆互相容较，词简义赅，为近代数学传入中国之始”^[5]。后利玛窦又和徐光启、李之藻合作译书，万历三十五年(1607)，译出《几何原本》6卷。该书为欧几里得的著作，由利玛窦在罗马时的老师克拉维阿斯(Christoph lavius)所编，共15卷，前6卷为欧几里得的文本，后9卷是克拉维阿斯的译著和绪论。^[6]该书由利玛窦口授，徐光启笔译，为求契合本意，前后三易其稿，为输入西学中最完善的著作。

同年，利玛窦与徐光启合译《测量法义》，记述应用几何与原理，以为测量之法。其中测量术15项，每项均加以证明。万历三十六年(1608)，利玛窦与李之藻合译《寰容较义》，专论圆之内接、外接形，引申《几何原本》，有定理18则，其中有一则专论椭圆。其后，利玛窦与徐光启合撰《测量异同》、《勾股义》两书，专论三角。万历四十一年(1613)，利玛窦所著《同文算指》10卷，由李之藻译出。该书论述比例、级数、开方等等，还第一次介绍了欧洲的笔算，其算法与今天十分接近，产生了很大影响，可以说是西方近代算术输入中国之始。^[7]

继利玛窦之后，艾儒略(Julinus Aleni)与瞿式谷于崇祯四年(1631)合译《几何要法》。邓玉函(Joannes Terrenz)于崇祯二年(1629)译出《大测》，崇祯四年译出《割圆入线表》。罗雅谷(Jacobus Rho)著《测量全义》，系统地介绍了平面三角、球面三角、圆锥曲线、椭圆面积等。

三、物理学与机械工程

物理学方面，最早将西方近代机械工程学输入中国者是熊三拔，他于万历四十年(1612)著成《泰西水法》一书，共6卷，由李之藻译出。该书记述取水蓄水等力学机械，着重于应用而原理不详。徐光启则对该书进行了研究，他结合中国传统的水利工程知识，撰成《农政全书》60卷，其中第12卷至30卷的水利部分皆依据《泰西水法》，可以说《农政全书》是中国第一部中西水利融合的著作。受《泰西水法》之影响，方以智著《物理小识》、戴震按西洋龙尾车法做《嬴旋车记》，按西洋的引重法作《自转车记》。

天启七年(1627)邓玉函的《远西奇器图说》三卷由王征译出。王征，陕西泾阳人，万历二十二年(1594)举人，天启二年(1622)进士。他生性喜欢研制各种器械，并加入了天主教。《远西奇器图说》是一部系统介绍欧洲机械工程学的著作。该书第一卷记述重心、比重之理凡61条；第二卷记述杠杆、滑轮、轮轴、斜面之理凡92条，每条皆佐以例证；第三卷阐述应用上述原理，以起重、引重、转重、取水及用水力代替人力诸器械，各器及其用法都有详述，实乃中国出现的第一部力学专著。该书也影响了一批中国学者，并随之出现了一批著作，如王征著《新制诸器图说》、方以智著《物理小识》、黄履著《奇器目略》，都应用到了机械工程学原理。

除了前述著作外，传教士还将西方的自鸣钟带入中国。自鸣钟以机械为动力，最早由葡萄牙人带到澳门。当罗明坚、利玛窦等进入中国内地后，又将之带到内地，成为其结交中国上层人士和官府的礼物之一。顾起元《客座赘语》载：“(利玛窦)所制器有自鸣钟，以铁为之，丝绳交络，悬于虡，轮转上下，戛戛不停，应时击钟有声。器亦工甚，它具多类此。利玛窦后入京，进所制钟及摩尼宝石于朝。”^[8]

图52　台湾地区为纪念汤若望诞生四百周年发行的邮票

欧洲的新式望远镜也随传教士进入中国。万历四十八年(1620)，汤若望携带新式望远镜至澳门，受到人们的普遍珍视。明朝遗老屈大均对“千里镜”记述道：“见三十里外塔尖，铃索宛然，字划横斜，一一不爽。”^[9]天启六年(1626)，汤若望撰成《远镜说》，为西方光学输入中国之先驱。该书仅16页，先述望远镜用法，再述其原理，最后述制造法。书中还对光在水中的曲折，光经过望远镜之曲折，凹镜散光，凸镜聚光，以及凹凸镜相合以放大物象等现象进行了颇为细致的解释。

四、地理地图学

利玛窦携带世界地图来中国以前，中国也有传统的地理地图学，大型全国地图和地方地图也一直在绘制，不过与西方近代地理地图学是两个不同的系统。中国地图上的标位是根据地区与地区之间的测距得出，并非通过天文观测而得出，故而并不十分精确。因此，当肇庆知府王泮在利玛窦卧室看到悬挂在墙壁上的高精度的世界地图时感到十分惊奇，要求利玛窦将其译成中文。于是利玛窦应王泮之请，根据西文地图重新绘制，并附上中文注释，取名为《山海舆地图》，此为第一幅中文世界地图，也是西方近代地理地图学输入中国之始。后来利玛窦又根据杭州、南京、北京等地实测所得的经纬度，绘制了一幅符合中国人心理，以中国为世界中心的世界地图，这就是著名的《坤舆万国全图》。该图将中国画在地图中央，既符合中国人的世界观，又把世界五大洲的地理知识和欧洲的经纬度制图法介绍给中国，打开了中国人的眼界。《坤舆万国全图》的原版1584年制成，现已失传，后经过多次修改再版(主要有1595年南昌版、1598年苏州版、1600年南京版、1602年北京版、1604年贵州版)。万历三十三年(1605)利玛窦著《乾坤体义》3卷，继续介绍国际地理知识并阐述了四季和昼夜形成的原因。

天启三年(1623)，艾儒略根据庞迪我、熊三拔的遗稿加以整补，撰成《职方外纪》5卷。它是中国第一部人文地理书，记述中国域外的风土人情和物产。该书卷首为万国全图、五大洲总图。第一卷为亚细亚总论和分论13条；第二卷为欧罗巴总论和分论12条，附欧罗巴图；第三卷为利未亚(非洲)总论和分论13条，附利未亚图；第四卷为亚墨利加(美洲)分论15条以及墨瓦蜡泥加(南极)，附亚墨利加图；第五卷为四海总论，有海名、海盗、海峡、海产、海舶、海道等的记述。该书除当时尚未发现的大洋洲(澳洲)以外，详细介绍了四大洲的地理知识，扩大了中国人的世界观。崇祯四年(1637)，艾儒略又写了《西方答问》二卷，简要介绍了西方的风土人情。后来利类思(Louis Buglio)和安文思(Gabriel de Magalhaes)将其改写成《西方要纪》，于康熙七年(1668)十一月二十三日用于回答康熙帝关于西洋风土人情的问题。

在艾儒略著《职方外纪》的同一年，龙华民(Nicolas Longobardi)和阳玛诺(Emmanuel Diaz)制作成中国第一个地球仪，现藏英国不列颠图书馆。该地球仪制作精美，与现代制作的相差无几，它和《坤舆万国全图》同为中国地理地图学史上现存两件最重要的文物。

五、军事技术

火药是中国人的发明，初仅用于鞭炮娱乐之用，至宋代则用于作战。后火药由阿拉伯人传到欧洲，经过改良，制成火器，使欧洲整个作战方式发生变革。火器被新兴市民阶层掌握，成为消灭封建社会的有力武器，“但是火药和火器的采用绝不是暴力行为，而是一种工业的，也就是经济的进步”^[10]。这点最早被日本人看到，日本人对西方文化的认识是从火枪开始的。中国人也是如此，明末一些开明官僚、士大夫，企图从澳门引进西洋火器来挽救亡国之命运。从另一个角度来说，他们看到了西方物质文明的价值，值得在中西文化交流史上写下一笔。徐光启曾说：“兵器之烈，至一发而杀百千人，如今日之西铳极矣，无可加矣。”^[11]早在嘉靖二年(1523)，广东海道副使汪鈜在新会县茜草湾击败葡萄牙人时就多得其炮，命名为“佛郎机”，进献朝廷仿制。此外，戚继光、赵世桢等都是西洋火器的仿制专家，赵世桢还著有《神器图谱》。当时尚有《海外火攻奇器图说》一书流传，惜作者不详。

传教士来到中国后，立即投入了向中国介绍西方火器技术的活动之中。天启元年(1621)，李之藻在《为制胜务须西铳乞敕速取》疏中，曾谈及利玛窦生前曾与之谈论欧洲火器的情形。天启二年(1622)，罗如望、阳玛诺和龙华民曾受明政府所托制造铳炮。崇祯后期，汤若望亦曾被明政府下令制造西洋火器。费赖之《入华耶稣会士列传》记载汤若望的此段经历说：“鞑靼势力日盛，渐有进迫京师之势。一日，朝中大臣某过访若望，与言国势颠危，及如何防守等事。若望在谈话中言及铸炮方法，未尝实验，因谢未能，然此大臣仍强其为之。盖其以为若望既知制造不少天文仪器，自应谙悉铸炮术也。1636年(崇祯九年，清崇德元年)在皇宫旁设立铸炮厂一所，若望竟制成战炮二十门，口径多大，有足容重四十镑炮弹者。已而又制长炮，每一门可使士卒二人或骆驼一头负之以行。所需铸炮之时亘两足年。”^[12]除亲自参与制造西洋火器外，汤若望曾与中国人焦勗写成介绍西洋火器制造和使用方法的专著《则克录》。全书成书于崇祯十六年(1643)，又名《火攻挈要》，共三卷，书前附有“火攻挈要诸器图”四十幅，卷上为铳、弹、铳车、狼机、鸟枪、火箭、喷筒、火罐、地雷等的制作各种方法，并连带述及制造尺量、比例、起重、运重、引重之机器、配料、造料、化铜之方法；中卷乃制造、储藏火药的注意事项，及各火器使用的方法；下卷则是西铳之攻法、铸铳应防诸弊等等。此书被认为是当时介绍西方火器技术的诸多著作中最为重要的一部。^[13]

六、医药学

来中国传教的诸多传教士中，不乏懂医学者，故欧洲的医药学知识随传教士来到了中国。徐光启就在一封家信中写道：“庞(迪我)先生教我西国用药法，俱不用渣滓。采取诸药鲜者，如作蔷薇露法收取露，服之神效。此法甚有理，所服用者皆药之精英，能透入脏腹肌骨间也。”^[14]明人刘侗、于奕正在其所著《帝京景物略》记载：“(邓玉)函善其国医，言其国剂草木，不以质咀，而蒸取其露，所论治及入精微。每尝中国草根，测知叶形花色、茎实香味，将遍尝而露取之，以验成书，未成也。”^[15]

在传教士所著书籍中存有很多西方医药学方面的资料。利玛窦著《西国记法》一书，主要是谈记忆问题的，但其中的“原本篇”中就有欧洲神经学知识的介绍：“记含之室，在脑囊。盖颅囱后、枕骨下为记含之室。故人追忆所忆之事，骤不可得，其手不觉搔脑后，若索物令之出者。虽儿童亦如是。或人脑后有患，则多遗忘。试观人枕骨最坚硬、最丰厚，似乎造物主置重石以护记含之室，令之严密，犹库藏之有扃鐍，取封闭巩固之义也。”^[16]虽然此段文字中多有宗教的说教，但基本方面无疑还是讲神经学的，而且还打破了中国历来所认为的记忆在心的谬误。传教士也写了一些专门谈医药学的书籍，但数量不多，其中被人们所熟知的有两部：《泰西人身说概》和《药露说》。《泰西人身说概》，邓玉函撰，山东掖县人毕拱辰翻译，共两卷，是一部介绍解剖学的专著，谈及人体运动系统、肌肉系统、循环系统、神经系统与感觉系统等。此书是欧洲人体解剖学传入中国之始。《药露说》，熊三拔著，成书于万历四十六年(1618)，一卷，所论为西药制造术。书中对蒸馏、制造药炉等器，均有图说。^[17]

七、中国科技文化的西传^[18]

19世纪以前的中西文化交流是双向的，有来有往，因为那时中国文化的许多方面超过欧洲，使中国文化向欧洲输出成为可能。以利玛窦为首的西方传教士在中国传播天主教的同时，对中国古典文化也进行了研究，发觉天主教教义和中国传统思想特别是儒家思想结合，更易于被中国人接受。因此，很多传教士研究、翻译中国儒家经典，并将一些研究成果通过各种方式介绍到欧洲。这样中国的国情民俗也逐渐被欧洲人所了解，明代入华传教士中对此作出最大贡献者还是利玛窦。尽管其介绍的内容以中国传统儒家思想为主，不过也对中国传统的科技多有涉及。

在利玛窦所著《利玛窦中国札记》中对中国的人文科学、自然科学、机械工艺都有介绍。此书将中国人民通过长期实践积累起来的优秀文化成果具体生动地叙述出来，介绍给了欧洲。在书中，利玛窦叙述了中国人精巧的雕版印刷工艺：“他们印书的方法十分巧妙。书的正文用很细的毛制成的笔沾墨书写在纸上，在木板上只留下一层带有字迹的薄薄的棉纸。然后工匠用一把钢刻刀按照字形把木板表面刻掉，然后只剩下字像薄浮雕似的凸起。用这样的木板，熟练的印刷工人可以以惊人的速度印出复本，一天可以印出1500份之多。中国印刷工人刻这类木板的技术非常熟练，制作一个所花费的时间并不比我们印刷工人排版和做出必要校正所需要的时间更多。”^[19]书中还叙述了中国令人叫绝的制取木石之上刻画的图文拓片的方法：“他们还有一种奇怪的方法来翻印刻在大理石或木头上的浮雕。例如刻在大理石或木头上的薄浮雕似的墓志铭或图画，用一张湿纸贴上，上面再盖上几片布。然后用小木槌敲打整个表面，直到浮雕的全部线条都压印到纸上为止。纸干后轻轻涂上一层墨或别的颜色，之后浮雕印出的形象衬着原来的白色就突出出来。”^[20]

总的看来，在晚明时期，虽然中国在科技领域已显颓势，但西方的科技东渐与中国的科技西传保持了一个互惠和平等的格局。这种东西方科技交流的情形一直持续到18世纪中国的盛清时期。