公元1095年,润州梦溪园,一个65岁的老人孤独地死去了。
他留下了一部30卷的笔记,里面记载了活字印刷术的全部流程、磁偏角的发现、石油的命名、十二气历的创制。英国科学史家李约瑟称这部书为“中国科学史上的坐标”。然而,在他死后900多年里,人们提起他,用得最多的词却是“小人”“首鼠两端”“反复无常”。他叫沈括,一个被历史严重低估的人。
01. 天才的底色
沈括,字存中,杭州钱塘人,生于宋仁宗天圣九年(1031年),卒于宋哲宗绍圣二年(1095年)。
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他的父亲沈周是个地方官,母亲许氏出身书香门第。沈括从小跟着父亲辗转各地,见识远超一般读书人。
嘉祐八年,沈括考中进士,从此踏入仕途。但真正让他与众不同的,不是官位,而是一颗停不下来的好奇心。
《宋史》对沈括的评价是:“博学善文,于天文、方志、律历、音乐、医药、卜算无所不通,皆有所论著。”
这个评价放在整个二十四史里都极为罕见。民国学者张荫麟说得更直白:沈括“不独包办当时朝廷中之科学事业”,而且在天学、地学、数学、医学、音乐、物理学“各有所创”。
从现代学科分类来看,沈括几乎一个人干了今天一个研究院的活。
天文历法方面,他主持改革司天监,改进浑仪、浮漏、圭表等观测仪器,并大胆提出“十二气历”——一种完全以节气定月份的纯阳历。这个历法在当时遭到保守派猛烈攻击,未被采纳,但800多年后英国气象局使用的萧伯纳历,原理与之几乎一致。
数学方面,他首创“隙积术”,也就是二阶等差级数的求和方法。据说灵感来自酒店里堆叠的酒坛和垒起来的棋子——沈括发现这些有空隙的堆积体不能按简单的层数乘以个数来计算,于是琢磨出了新的求和方法。他还创立了“会圆术”,用来由弦求弧。日本数学史家三上义夫称他为“中国算学的模范人物”。
地理地质方面,他首创地形高程测量法,用木屑和面糊制作立体地形图,比西方早700多年。熙宁年间出使辽国时,他沿途记录山川形势,回来后绘制成图,为北宋边防提供了关键情报。
物理方面,他在《梦溪笔谈》中记录了指南针“常微偏东,不全南也”——这是人类对地球磁偏角的最早记载,比欧洲的同类发现早了整整400年。他还做过声音共振实验,用纸人放在琴弦上,弹奏另一根相同频率的弦时纸人会跳动。
化学方面,“石油”这个名字就是沈括取的。他在延州任职时发现当地有一种从石头里渗出来的可燃液体,当地人叫它“石液”,用来烧火做饭。沈括给它取名“石油”,并预言“此物必大行于世”。他还用石油燃烧产生的炭黑代替松烟制墨,实验成功后给这种墨取名“延川石液”。900多年后的今天,石油果然如他所料,成了世界第一大能源。
而最让人惊叹的,是沈括与活字印刷术的缘分。
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庆历年间,一个叫毕昇的普通印刷工人发明了泥活字印刷术。这项技术远比雕版印刷高效,但在当时并未引起太大关注。毕昇去世后,他的活字落到了沈括侄子手中。皇祐三年,沈括回乡为父亲守丧,在侄子家亲眼看到了这套泥活字。
沈括做了什么呢?他把毕昇的发明从头到尾、巨细无遗地记录了下来:用什么材料刻字,怎么排版,怎么固定,怎么印刷,一清二楚。还专门注明毕昇去世后活字的下落,“至今保藏”。
就是这份独家记录,让毕昇的活字印刷术没有随着这个布衣工匠一起消失。后人正是通过《梦溪笔谈》才知道,世界上最早的活字印刷术诞生在1041到1048年间,发明者是一个普通老百姓。今天活字印刷术位列中国古代四大发明之一,沈括功不可没。
一个人一生能在一个领域做出突破性贡献已属不易。沈括在数学、物理、化学、天文、地理、地质、医药、工程技术等十几个领域都有开创性成就,说他是中国历史上绝无仅有的全才,并不夸张。
02. 官场的泥潭
但沈括的悲剧在于,他不是一个纯粹的学者。他一生都在官场中挣扎,而官场恰恰是最不适合他这种人的地方。
熙宁年间,宋神宗起用王安石推行变法。沈括被王安石看中,出任检正中书刑房公事,这是专门为变法设立的新职位,实权很大。沈括成为变法的核心成员之一,负责改革司天监、疏浚汴河、巡视两浙水利等具体事务。
起初一切顺利。沈括在治理沭水、疏浚汴河等工程中表现出色,充分展示了他的实干才能。但问题出在他的性格上。
沈括不是一个能坚定立场的人。当变法派内部出现分歧时,他往往两边都不敢得罪,试图在王安石和反对派之间寻找平衡。蔡确对他的评价是八个字:“首鼠乖剌,阴害司农法”。意思是说他首鼠两端、见风使舵,还爱在背后搞小动作。
这个评价是否公允,可以讨论。但一个不争的事实是:沈括在变法派和保守派之间摇摆不定,最终两边都不把他当自己人。变法派攻击他不够坚定,保守派则将他列入王安石亲党名单的第十五位。他辛辛苦苦为变法做事,到头来两边都容不下他。
元丰三年,沈括出任鄜延路经略安抚使,负责对西夏的防务。这是他一生中离“封疆大吏”最近的一次,也是他人生最大转折的开始。
当时北宋与西夏在横山地区反复拉锯。沈括根据实地考察,提出了筑城石堡的方案,认为这样可以逐步蚕食西夏的横山防线。但朝廷派来节制军事的给事中徐禧不同意,坚持要在更靠近西夏的永乐埭筑城。
沈括知道永乐城补给线太长、孤立无援,一旦被围就是死局。但他没有坚持自己的判断。他妥协了。
永乐城十四天就筑成了,赐名银川寨。西夏人果然调集三十万大军前来围攻。沈括派出的援兵被夏军阻击,无法靠近。元丰五年九月,永乐城陷落,守城宋军几乎全军覆没,“士卒八百馀人死之”。宋朝对西夏的战争由此彻底转入被动。
永乐城之败,徐禧是主要决策者,但沈括作为一路统帅,没能坚持正确的军事判断,也没能有效组织救援,他难辞其咎。战后他被贬为均州团练副使,随州安置,从此再也没有回到权力中心。
如果说永乐城之败是沈括政治生涯的终局,那么“乌台诗案”则是他身后900年骂名的起点。
南宋人王銍在笔记中记载了这样一个故事:沈括与苏轼同在馆阁时关系尚可。后来沈括受命察访两浙,临行前宋神宗特意叮嘱他说苏轼在杭州,“卿其善遇之”。沈括见到苏轼后,恳求苏轼抄录一首近作赠他。苏轼没多想就写了。结果沈括回京后,把这首诗当作罪证上交朝廷。
这个故事后来被余秋雨写进《文化苦旅》,沈括“告密者”的形象从此深入人心。
但这个故事经不起推敲。研究“乌台诗案”的学者已经指出,王銍的记载不能当作信史。实际上,后来御史台弹劾苏轼所用的罪证,是王诜印刷出版的《元丰续添苏子瞻学士钱塘集》,而不是沈括上交的手抄本。乌台诗案的发生有其复杂的政治背景,是变法派与保守派斗争激化的结果,与沈括个人行为的关联并不直接。
但历史就是这样不讲道理。王銍一段真伪难辨的记载,让沈括背上了“出卖朋友”的骂名。人们宁愿相信一个“天才人渣”的故事,也不愿意去仔细分辨900年前那段公案的真相。
03. 最后的梦溪
被贬之后的沈括,选择了彻底退出。
他搬到润州——也就是今天的江苏镇江——修建了一座园子,取名“梦溪园”。园中景色清幽,溪水环绕,他在里面读书、写作、整理毕生的研究笔记。
在梦溪园的岁月里,沈括以陶潜、白居易、李约为“三悦”,以琴、棋、禅、墨、丹、茶、吟、谈、酒为“九客”,过着一种近乎隐士的生活。也是在这里,他完成了中国科技史上最重要的著作之一——《梦溪笔谈》。
这部书共26卷,另有《补笔谈》3卷、《续笔谈》1卷,总计609个条目。其中涉及自然科学的有250多条,涵盖数学、物理、化学、天文、历法、地质、地理、生物、医药、工程技术等几乎所有当时已知的学科。
除了前面提到的磁偏角、活字印刷术、十二气历、隙积术之外,《梦溪笔谈》还记载了很多“世界第一”。他记录了信州铅山县用胆水炼铜的湿法冶金工艺,这是世界上最早的关于水法炼铜的详细记述。他观察了雁荡山的地貌,提出流水侵蚀学说,比欧洲的赫顿早了700多年。他还记录了江西一带的陨石坠落,分析了陨石的成分和物理特征。
李约瑟称《梦溪笔谈》为“中国科学史上的坐标”,称沈括是“中国整部科学史中最卓越的人物”。这个评价放在世界科学史的坐标系里看,分量极重。11世纪的欧洲还在中世纪的黑暗中摸索,而沈括已经在对磁偏角、共振原理、地形侵蚀这些现象进行系统观察和记录了。
《梦溪笔谈》还有一个特别之处:它不仅记录沈括自己的发现,还记录了大量别人——而且是地位低微的别人——的发明创造。除了毕昇的活字印刷术,他还记录了平民出身的历法家、工匠、医师的贡献。在那个官本位的社会里,一个做过翰林学士的高官,愿意花笔墨去写一个布衣工匠的发明,这本身就很说明问题。
绍圣二年,沈括在梦溪园中去世。他的死很安静,没有引起太多关注。
《宋史》给他的位置也很寒酸。他是附在堂侄沈遘、沈辽的传记后面才进了“列传”的,而且《宋史》的编者还把这三个人的辈分关系弄错了。一个为中国科学史贡献了整部坐标的人,在正史里连一个独立的位置都没有。
更令人唏嘘的是,关于沈括的墓碑,至今没有被发现。梦溪园旧址几经变迁,他的葬地也不可考。一个记录了那么多“第一”的人,最后连自己安葬在哪里都没有留下确切记录。
沈括生前好友、同为熙宁变法参与者的吕惠卿后来评价他说:“存中(沈括的字)之才,世所罕见,然其为人,始终不能自全。”这句话说得很到位。沈括的悲剧不在于他不够聪明——他的聪明在整个中国历史上都排得上号。他的悲剧在于,一个本质上属于实验室和书斋的人,被命运推到了政治和军事的风口浪尖,而他既没有足够的政治手腕自保,也没有足够的勇气坚持。他在不该妥协的时候妥协了,在不该沉默的时候沉默了。
但历史最终给了他公正。
1979年,南京紫金山天文台将新发现的一颗小行星命名为“沈括”。浩瀚星空中,这颗以他命名的小行星在默默运行。900年前那些骂他的人,早已被历史遗忘。而他写下的那些文字,记录的活字印刷术、磁偏角、石油、十二气历,至今仍在影响着这个世界。
沈括或许不是一个“好人”——至少不是传统道德标准下的完人。但他是一个伟大的记录者、观察者和发现者。在中国漫长的历史中,像他这样的人,凤毛麟角。
大部分人知道他,是因为中学教科书里那篇关于活字印刷术的课文。但很少有人知道,写下那段文字的这个人,还发现了地球的磁偏角,命名了石油,绘制了世界上最早的立体地图,提出了比欧洲早800年的新历法。
他的名字叫沈括,字存中,杭州钱塘人。如果你记住了这个名字,他就没有被真正遗忘。
参考资料:
《宋史沈括传》(元脱脱等撰)
《梦溪笔谈》(北宋沈括撰,胡道静校注本)
《续资治通鉴长编》(南宋李焘撰)
张荫麟《沈括编年事辑》
李约瑟《中国科学技术史》
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