张衡(公元78—139年),字平子,南阳郡(今河南南阳)人,东汉时期的科学家。据记载,张衡“通《五经》,贯六艺”,而且“常耽好《玄经》”[],也就是说,张衡精通儒家的五经,通晓儒家的六艺,并对汉儒扬雄的《太玄》非常感兴趣。
扬雄的《太玄》认为,“玄”是宇宙间万事万物的总原则,他说:“夫玄也者,天道也,地道也,人道也。兼三道而天名之。”[]“玄者,幽摛万类而不见形者也,资陶虚无而生乎规,执神明而定摹,通同古今以开类,摛措阴阳而发气。一判一合,天地备矣。”[]张衡非常推崇扬雄的《太玄》,并且说:
吾观《太玄》,方知子云妙极道数,乃与《五经》相拟,非徒传记之属,使人难论阴阳之事,汉家得天下二百岁之书也。复二百岁,殆将终乎所以作者之数,必显一世,常然之符也。汉四百岁,《玄》其兴矣。[]
而且,张衡还受到扬雄《太玄》的影响撰着《玄图》,其中说道:“玄者,无形之类,自然之根。作于太始,莫之与先;包含道德,构掩乾坤;橐龠元气,禀受无原。”张衡把“玄”看作是自然之根本,显然是吸收了扬雄的思想。他还在阐述其宇宙论和天文学思想的重要着作《灵宪》中说:
太素之前,幽清玄静,寂寞冥默,不可为象,厥中惟虚,厥外惟无。如是者永久焉,斯谓溟涬,盖乃道之根也。[]
张衡把宇宙的最初状态说成是“幽清玄静”,应当说,这种宇宙论在很大程度上是受到了扬雄的影响。
与扬雄一样,张衡对当时流行的谶纬之学也进行了批评。他在《请禁绝图谶书》中写道:
自汉取秦,用兵力战,功成业遂,可谓大事,当此之时,莫或称谶。若夏侯胜、眭孟之徒,以道术立名,其所述着,无谶一言。刘向父子领校秘书,阅定九流,亦无谶录。成、哀之后,乃始闻之。
《尚书》尧使鲧理洪水,九载绩用不成,鲧则殛死,禹乃嗣兴。而《春秋谶》云:“共工理水”。凡谶皆云黄帝伐蚩尤,而《诗谶》独以为“蚩尤败,然后尧受命”。《春秋元命包》中有公输班与墨翟,事见战国,非春秋时也。又言“别有益州”。益州之置,在于汉世。其名三辅诸陵,世数可知。至于图中迄于成帝。一卷之书,互异数事,圣人之言,势无若是;殆必虚伪之徒,以要世取资。往者侍中贾逵摘谶互异三十余事,诸言谶者皆不能说。
在这里,张衡指出谶书中存在的自相矛盾,否认其为圣人之言。与此同时,张衡还用事实来证明谶纬预言的无效。他说:“永元中,清河宋景遂以历纪推言水灾,而伪称洞视玉版。或者至于弃家业,入山林,后皆无效,而复采前世成事,以为证验。至于永建复统,则不能知。”因此张衡认为,谶纬之学“皆欺世罔俗,以昧势位,情伪较然”,应当“一禁绝之”。[]
此外,张衡还着有《周官训诂》,并且曾“欲继孔子《易》说《彖》、《象》残缺者,竟不能就”[].可见,张衡不仅是一位科学家,而且也是一位有成就的儒家学者。
虞喜(公元281—365年),字仲宁,会稽余姚(今属浙江)人,东晋时期的天文学家;着有《安天论》,在宇宙结构问题上倾向于“宣夜说”。虞喜在天文学上的最大贡献是他最早发现了岁差,并提出冬至点每50年西移一度的岁差值,被认为“在中国天文学发展史上尤其具有划时代的意义”[].据《晋书虞喜传》记载:“喜少立操行,博学好古”;“洁净其操,岁寒不移,研精坟典,居今行古,志操足以励俗,博学足以明道”;“专心经传,兼览谶纬,乃着《安天论》以难浑、盖,又释《毛诗略》,注《孝经》,为《志林》三十篇。凡所注述数十万言,行于世”。可见,虞喜也是一位对儒家经典颇有研究的学者。
何承天(公元370年—447年),东海郯(今山东郯城)人,因曾任衡阳内史,故被称“何衡阳”,南北朝时期的天文学家。他利用前人的观测纪录,加之他自己多年的观测,撰《元嘉历》,对旧历作了多项的改进,是古代重要的历法之一。何承天在上表中说:
夫圆极常动,七曜运行,离合去来,虽有定势,以新故相涉,自然有毫末之差,连日累岁,积微成着。是以《虞书》着钦若之典,《周易》明治历之训,言当顺天以求合,非为合以验天也。[]
这里所谓的“顺天以求合”,就是要求根据天象制定历法并使历法符合天象;《尚书尧典》中帝尧命令羲氏、和氏通过观测日月星辰的运行制定历法以及《周易》中所说“《易》与天地准,故能弥纶天地之道。仰以观于天文,俯以察于地理,是故知幽明之故”[],就是“顺天以求合”。何承天认为,制定历法应当以儒家经典《尚书》中的《虞书》以及《周易》为依据,应当“顺天以求合”,而不是为了让天象符合于历法,不是“为合以验天”。
何承天不仅以儒家经典《尚书》、《周易》作为编撰历法的依据,同时,他在儒学上也颇有影响。据《宋书何承天传》记载,“承天幼渐训义,儒史百家,莫不该览。……《礼论》有八百卷,承天删减合并,以类相从,凡为三百卷,并《前传》、《杂语》、《纂文论》并传于世”。而且,他还在形神关系问题上提出自己的见解。他曾说过:
天以阴阳分,地以刚柔用,人以仁义立,人非天地不生,天地非人不灵,三才同体,相须而成者也。……若夫众生者,取之有时,用之有道……所以明仁道也。至于生必有死,形毙神散,犹春荣秋落,四时代换,奚有于更受形哉[]
形神相资,古人譬以薪火。薪弊火微,薪尽火灭;虽有其妙,岂能独传[]
这些观点对于当时形神关系问题的讨论是具有重要意义的。
祖冲之不仅为编制《大明历》,研习过儒家经典,而且也是在儒学上很有造诣的学者。据《南史祖冲之传》记载,祖冲之还“着《易》、《老》、《庄》义,释《论语》、《孝经》,注《九章》,造《缀术》数十篇”。
僧一行,俗名张遂(公元683—727年),魏州昌乐(今河南南乐)人,唐朝时期的天文学家。他所编制的《大衍历》是当时最好的历法;此外,他在天文仪器制造、天文观测等诸方面也多有贡献。一行“少聪敏,博览经史,尤精历象、阴阳五行之学”,曾读汉儒扬雄的《太玄》,撰《大衍玄图》,后来出家为僧。开元五年(公元717年),一行入京,并在此后奉昭编制《大衍历》。[]《大衍历》中有《历议》十篇,其中《历本议》说:
《易》:“天数五,地数五,五位相得而各有合,所以成变化而行鬼神也。”天数始于一,地数始于二,合二始以位刚柔。天数终于九,地数终于十,合二终以纪闰余。天数中于五,地数中于六,合二中以通律历。……故爻数通乎六十,策数行乎二百四十。是以大衍为天地之枢,如环之无端,盖律历之大纪也。[]
在一行看来,《周易》的“大衍之数”是历法的基础和出发点。把历法的数据与《周易》的“大衍之数”联系在一起,这在今天看来的确有牵强附会之嫌,但是,当时包括一行在内的天文学家的确这样做了,并编制成历法,这却是事实。
苏颂(公元1020—1101年),字子容,泉州同安(今属福建厦门)人,宋朝时期的天文学家、医药学家。他组织领导了水运仪象台的创制,并撰《新仪象法要》,同时还编撰了《本草图经》。苏颂饱读儒家经典,曾有诗曰:
占毕自忘老,攻坚常切问。六经日沈酣,百氏恣蹂躏。《礼》、《乐》原夏商,《春秋》道尧舜。论《诗》识温柔,讲《易》知谦巽。《书》要通上古,史亦蕲尽信。复熟《中庸》篇,推名善恶混。[]
苏颂还要求学校以“《春秋》兼《三传》,《礼记》兼《周礼》、《仪礼》,并为大经”,“《毛诗》为中经”,“《周易》、《尚书》为小经”。[]可见他对儒学的重视。
与苏颂同时代的曾肇在为他作墓志铭时称他“以儒学显”,并且说:“公天资闳厚,有犯不校。……凡所施为,主于宽恕,故天下称为钜人长者。尤以礼法自持,虽贵,奉养如寒士。……博学,于书无所不读,图纬、阴阳五行、星历,下至山经、本草、训诂文字,靡不该贯,尤明典故。喜为人言,亹亹不绝。学士大夫有僻书疑事,多从公质问,朝廷有所制作,公必与焉。”[]
沈括(1031—1095年),字存中,钱塘(今浙江杭州)人。嘉佑八年(1063年)举进士,曾参与王安石变法,历任司天监、权三司使等官职。他博学多才,所着《梦溪笔谈》涉及数学、天文历法、地学、物理、化学、生物学、医药学以及工程技术等诸多科技领域,此外,他还有专门的医药学着作《苏沈良方》。
然而,他的科学研究与儒家文化有着密切的关系。沈括12岁开始延师受业,接受儒家的正统教育,历时12年。他的人格和学问较多地受到孟子的影响。他曾撰《孟子解》,其中说道:
屈伸俯仰无不中义,仰不愧于天,俯不怍于人,立于天地间而无所憾,至大也;……
思之而尽其义,始条理也;行之而尽其道,终条理也。
所谓修身也,不能穷万物之理,则不足择天下之义;不能尽己之性,则不足入天下之道。[]
从这些论述可以看出沈括对于儒学的深入研究以及他所受儒家思想的影响。此外,他还说过:“虽实不能,愿学焉。审问之、慎思之、笃行之,不至则命也。”[]儒家经典《中庸》所谓“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”,正是沈括为学成人的真实写照。
黄裳(公元1147—1195年),字文叔,四川隆庆府普城(今四川梓潼)人,宋朝时期的天文学家、地理学家。在天文学方面,现存的苏州石刻天文图为当时的王致远根据黄裳的天文图所刻;在地理学方面,他作有一幅全国总图。
据《宋史黄裳传》记载,黄裳长期在王府讲授儒家经典,尤擅长于《春秋》,曾经“作八图以献:曰太极,曰三才本性,曰皇帝王伯学术,曰九流学术,曰天文,曰地理,曰帝王绍运,以百官终焉,各述大旨陈之”,“有《王府春秋讲义》及《兼山集》,论天人之理,性命之源,皆足以发明伊洛之旨”。而且,黄裳还非常赞赏朱熹的学问,并曾予以荐举。
郭守敬(公元1231—1316年),字若思,顺德邢台(今属河北)人,元朝时期的天文学家。他在天文仪器制造和天文观测方面成就突出,尤其是他作为主要贡献者所编制的《授时历》是“我国古代最优秀的历法”,“把古代历法体系推向高峰”。[]
郭守敬从小随祖父长大,他的祖父郭荣通晓儒家五经,且精通数学和水利。后来,郭守敬又从学于刘秉忠。刘秉忠,字仲晦,邢州人。据《元史刘秉忠传》记载:刘秉忠“于书无所不读,尤邃于《易》及邵氏《经世书》,至于天文、地理、律历、三式六壬遁甲之属,无不精通”。显然,郭守敬从小较多地接受儒学尤其是理学方面的教育。
元世祖至元十三年(公元1276年),忽必烈下昭编制新历法,授张文谦昭文馆大学士,领太史院,以总其事。在太史院,负责具体工作的主要是王恂和郭守敬。王恂很早就以数学方面的才能而闻名。据《元史许衡传》记载,当时,王恂认为,“历家知历数,而不知历理”,因而推荐许衡参与主持编制历法。许衡认为,“冬至者历之本,而求历本者在验气”。于是,他“与太史令郭守敬等新制仪象圭表,自丙子之冬至日测晷景”,并且“参考累代历法,复测候日月星辰消息运行之变,参别同异,酌取中数,以为历本”。[]至元十六年(公元1279年),又有杨恭懿入太史院参与修订历法。至元十七年(公元1280年),新历告成,以儒家经典《尚书尧典》中“敬授民时”为据,命名为“授时历”。
一般认为,郭守敬是授时历的主要贡献者;这不仅因为他在共同合作的研究中起了重要的作用,而且,还有许多后继的工作以及最后的定稿都是由郭守敬独立完成的。但是不可否认,在编制授时历的过程中,王恂、许衡、张文谦、杨恭懿等人都发挥了一定的作用。然而,郭守敬的这四位主要合作者,恰恰都是在儒学上很有造诣的学者。王恂,字敬甫,中山唐县人。其父王良曾弃去吏业,潜心于伊洛之学。据《元史王恂传》记载:“恂早以算术名,裕宗尝问焉。恂曰:‘算数,六艺之一;定国家,安人民,乃大事也。’每侍左右,必发明三纲五常,为学之道,及历代治忽兴亡之所以然。”许衡(公元1209—1282年),字仲平,学者称鲁斋先生,怀庆河内(今河南沁阳)人,宋元之际理学家。他崇信程朱理学,对于传播理学发挥过重要作用。张文谦,字仲谦,邢州沙河人。据《元史张文谦传》记载:“文谦蚤从刘秉忠,洞究术数;晚交许衡,尤粹于义理之学。为人刚明简重,凡所陈于上前,莫非尧、舜仁义之道。”杨恭懿,字元甫,奉元人。据《元史杨恭懿传》记载:杨恭懿“暇则就学,书无不读,尤深于《易》、《礼》、《春秋》,后得朱熹集注《四书》,叹曰:‘人伦日常之用,天道性命之妙,皆萃此书矣。’”
郭守敬从小接受儒家的教育,他在编制授时历过程中的四位主要合作者的学术背景也均属于儒学,而且许衡还是当时着名的理学家。从这些事实中不难看出儒学对于郭守敬编制授时历具有重要影响。尤其是在刚开始编制历法时,王恂就推荐“知历理”的许衡参与工作,这本身就足以说明理学对于天文学研究的作用。
王锡阐(公元1628—1682年),字寅旭,号晓庵,别号天同一生,江苏吴江人,明清之际的天文学家。他的天文学着作有《晓庵新法》、《历法》、《历策》、《五星行度解》等。
王锡阐曾自称:“治《诗》、《易》、《春秋》,明律历象数。”[]同时,他与诸多儒家学者有过交往,其中有顾炎武、朱彝尊、万斯大等,晚年又与吕留良、张履祥一起讲濂洛之学。[]这些学者都是当时着名的儒家学者。朱彝尊(公元1629—1709年),字锡鬯,号竹垞,浙江秀水(今浙江嘉兴)人,清经学家,着有《经义考》、《曝书亭集》、《明诗综》等。万斯大(公元1633—1683年),字充宗,学者称褐夫先生,浙江鄞县人,清经学家;为学尤精《春秋》、《三礼》。吕留良(公元1629—1683年),字用晦,号晚村,崇德(今浙江桐乡)人,清初理学家,学宗程朱。王锡阐与这些儒家学者交往,不可能不受到儒学的影响,
与元代天文学家王恂、郭守敬既讲历数又讲历理一样,王锡阐也说:
天学一家,有理而后有数,有数而后有法。然惟创法之人,必通乎数之变,而穷乎理之奥,至于法成数具,而理蕴于中。[]
古人立一法,必有一理,详于法而不着其理。理具法中,好学深思者自能力索而得之也。[]
因此,他反对将历理和历数二者分割开来的做法。他说:
至宋而历分两途,有儒家之历,有历家之历。儒者不知历数,而援虚理以立说,术士不知历理,而为定法以验天。天经地纬躔离违合之原,概未有得也。[]
古希腊文明可谓西方近现代天文学的源头之一。古希腊有默冬（Meton,公元前5世纪）发现“默冬周期”；有欧多克斯（EudoxusofCnidus，公元前408年～前355年）试图用同心球几何模型解释天体运动，继而发展出后来的“本轮—均轮”模型；之后又有喜帕恰斯（HipparchusofNicaea，公元前190年～前120年）通过精密的天文观测发现了岁差；最后还有托勒玫（ClaudiusPtolemy，90年～168年）集古希腊天文学之大成，著成《至大论》。此书于之后的1000多年中，一直作为西方天文学的经典而影响后世。即便是近代科学革命的前奏——哥白尼提出的“日心说”，也是从古希腊天文学传统中生发出来的。
默冬太阳钟和“默冬周期”
顶着夏日的炎炎骄阳，雅典大学的莫萨斯（XenophonMoussas）教授带领我们登上了位于雅典卫城之西的普尼克斯山（PnyxHill）。登高望远，朝向卫城方向的那面山坡上，是集会的广场，广场西侧背靠山体的是公众集会演讲台，这是古代雅典哲学家和政治家们向公民发表演讲的地方。在讲台后面较高处的朱庇特神坛里的，据说是保护言论自由之神。再往后差不多到最高处，是一个方形基址，莫萨斯教授告诉我们，这是公元前5世纪默冬太阳钟的遗迹。
此方形基址大约4米见方，墙体厚约50厘米。方形对角线一为东西指向，一为南北指向。莫萨斯教授介绍说，夏至日从这里看过去，太阳会正好从卫城与雅典最高山峰——利卡托斯山之间的山谷升起。出于好奇，我们于次日清晨来到此处观看日出。此时是夏至后一月余，从这天的日出方位来推测，莫萨斯教授说的大抵不错。
由于只剩下基址的痕迹，我们无法推断默冬太阳钟最初的模样。不过关于默冬本人，我们还是了解一些他所做的天文学工作。西方天文学史家认为，默冬通过观测确定了公元前432年6月27日的夏至，并将这一天定为希腊天文历法推算的起点。基于对太阳的长期观测，他还将一年划分为四季，以夏季为始，每季天数不等，分别是90、90、92和93天。我们现在看到的基址，很有可能是当年默冬进行观测的位置。
在默冬的天文成就中，最为后人所熟悉的莫过于“默冬周期”了。所谓“默冬周期”，就是19年周期，即19个回归年中的日数恰好等于235个朔望月中的日数。有了这个周期，就可以较好地安排阳历中回归年和阴历中朔望月的关系。默冬用下面的算式表达了这一关系：
19回归年=235朔望月=110小月+125大月=6940天
其中小月为29天，大月为30天。
默冬如何发现这一周期，史载不详。一般认为这一发现很可能来自巴比伦天文学。其实，在中国古代，差不多公元前5世纪的春秋战国时代，也已发现“默冬周期”，中国古代将其称为“闰周”。当时中国使用“古四分历”，这是一种阴阳历，以一年为365又4分之1日，一年有大月（30日）、小月（29日）相间的12个历月。为了保持阴历月与阳历年同步，每过几年就要在一年中增加一个月，叫做“闰月”。中国古代天文学家发现，在19年中置7个闰月，正好可以达到阴阳历同步的目的。所以中国的“闰周”本质上就是“默冬周期”。然而这两者到底谁先谁后出现，现在却难以定论。
八风塔和水钟
据古罗马建筑师维特维斯（MarcusVitruviusPollio）叙述，塔顶有一个风向标，可以随风转动，指向八面中的一面，由此人们可以确定风向。为什么是八风？这一点在古代中国与古希腊之间居然也有相似之处。中国古代也测风向，并且是“候气”的一部分，叫做“风角”。差不多同时的西汉太史令司马迁，在《史记·律书》中就说“律历，天所以通五行八正之气”，这“八正之气”就是西北“不周风”、北方“广莫风”、东北“条风”、东方“明庶风”、东南“清明风”、南方“景风”、西南“凉风”和西方“阊阖风”。这些与古希腊的八风还真有异曲同工之妙。
在每幅八风浮雕之下均有日晷晷线，晷表早已遗失。有学者认为，当时的晷线应该是使用黑漆喷涂的，这些黑漆后来被风雨逐渐冲刷掉了。从依稀可辨的晷线形状及分布来看，当时对日晷原理的认识已经非常清晰，天文学和几何学都已达到了相当发达的程度，而且已经采用一日24小时制。
日晷只能在晴朗的白天测时，在夜晚或阴天就无能为力了。于是古人发明了水钟来解决计时问题；水钟也叫漏刻，是根据从容器中流出的水量来计时。水钟的传统相当久远，并且存在于各个古老文明之中。现在发现的最早的水钟是碗形的，存在于公元前16世纪的巴比伦和埃及。古代印度和中国也有水钟，中国将其称为漏刻。
安提凯希拉装置
在古希腊天文学中，为了推算日月五星的运动，采用了非常复杂的“本轮—均轮”几何体系，推到极致，竟有几十个本轮。在古代天文学家看来，如此复杂的体系并不具有物理意义，只不过是用来解释天象的数学模型。但是如此复杂的体系，难道仅是靠笔头的数学演算，而不借助任何工具就能解决的吗？1900年在爱琴海安提凯希拉小岛附近海域发现、并在近年才复原成功的天文数学装置，解开了古希腊天文学计算之谜。
最近的复原研究发现，该装置实际上是一台天文计算仪，可称得上是“人类第一台计算机”。在雅典的会议上，莫萨斯教授的报告就是向我们介绍对该装置复原研究的最新进展，并展示了复原的安提凯希拉天文仪。该仪器后门板上有一系列天文周期，如沙罗周期、默冬周期均在其列；前门板上刻有黄道和太阳行度，并有指明太阳、月亮乃至行星位置的指针。通过转动前门板上的曲柄至指定的日期，所有通过齿轮和轴承链接起来的指针将同时转动，这些指针就可显示出指定日的天象信息，如月亮的位置和月相、可见的星座、恒星的出没、日月食、行星位置等。这件仪器是古希腊高度发达的几何模型数理天文学的机械化再现。罗德岛的波塞多尼奥斯（Poseidonios）被认为是这台装置的设计者，他和喜帕恰斯都曾在罗德岛上活动。
雅典国家天文台
除了古希腊天文学的遗迹之外，我们还参观了雅典国家天文台。这座天文台修建于1842年，是近代希腊最早的研究机构之一，也是南欧最早的研究机构之一。天文台位于普尼克斯山北面的仙女山（NymphonHill）上，正对着卫城和古罗马集镇，由建筑师汉森（ThomasHansen）设计。天文台最初是由希纳斯（GeorgiosSinas，1783年～1856年）捐资修建的，当时定名为雅典天文台。台内的第一座建筑是希纳斯建筑，修建于1846年，呈十字形，四边分别对应着东南西北四个方向。圆形屋顶的设计，便于在内部安置望远镜进行观测。1890年6月，雅典天文台成为希腊政府的研究中心，其名字也改为雅典国家天文台。
德国天文学家施密特（JuliusSchmidt，1825年～1884年）曾在这里担任台长，在他领导下进行过7万多次的变星观测，发现了两颗新星。另外，施密特还对火星和木星进行了研究，画出了这两颗行星表面的变化，并对1860年的彗星进行了观测。后来，天文台的研究重点一直是观测天体物理学等。
对古天文学的一些思考
一个问题是，是什么因素促成了上述转变？为什么中国古代天文学没有发生这样的转变？欧多克斯是受了柏拉图的影响而提出了同心球理论。而纵观整个柏拉图哲学，其目的是透过现象达到真实，通过理论“拯救现象”。
其实，古希腊天文学后来的发展也是沿着“求真”这一进路进行的：宇宙到底是怎样的结构，地球和月亮、行星间的关系如何等等，甚至追溯到“宇宙的第一推动者”那里。从这个意义上来说，古希腊天文学是古希腊哲学思想的一个具体体现。相反，中国古代天文学始终未放弃“致用”这一目标，一直执着于制定历法，满足于准确地预测天象。也正因如此，中国古代没有诞生《至大论》这样的天文学著作，只有各个阶段的历法。
另外，通过对古希腊天文遗迹的考察，我们认识到，古希腊天文学与中国天文学有一些相似之处。如中国早在春秋时期就已使用“默冬周期”；有关水钟的建造和使用，在中国也有悠久的历史。
相当长一段时期，儒学被误解为科学（指自然科学）的对立面，至少与科学无关。其实这是一个误解。中国古代曾有过居于世界领先地位的科学技术，正如英国著名的中国科技史家李约瑟所言，古代的中国人在科学技术的许多重要方面“走在那些创造出著名的‘希腊奇迹’的传奇式人物的前面，和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱，并在公元三世纪到十三世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，中国的科学发现和技术发明曾经“远远超过同时代的欧洲，特别是在十五世纪之前更是如此”[]。曾居于世界领先地位的中国古代科技是在以儒家文化为主流的中国传统文化的背景中萌芽并发展起来的，儒家文化对于中国古代科技的发展不可能不起着重要的作用。假如作为中国传统文化主流的儒家文化是一种与相科技对立的文化，那么在这样的背景下，又怎么可能会有高度发展的科技？反言之，在一个科技高度发展的社会中，与科技相对立的文化又如何能够成为主流文化？
一．
关于“儒家”，《汉书艺文志》作了较为全面的概述和界定：“儒家者流，……助人君顺阴阳、明教化者也；游文于六经之中，留意于仁义之际，祖述尧舜，文武，宗师仲尼，以重其言，于道最为高”。从这段总括性的论述中可以看出，原创儒家有三个主要的特点，这就是：求道、为学、致用。
首先，儒家重视求道，“于道最为高”。从《论语》中可以看出，孔子一生致力于求道。《论语学而》说：“子曰：君子食无求饱，居无求安，敏于事而慎于言，就有道而正焉，可谓好学也已。”《论语卫灵公》说：“子曰：君子谋道不谋食；耕也，馁在其中矣；学也，禄在其中矣。”《论语里仁》说：“子曰：“朝闻道，夕死可矣。”显然，求道是孔子一生的追求。孔子的“道”，主要讲的是为人处世之道。孔子说：“君子道者三，……仁者不忧；知者不惑；勇者不惧。”（《论语宪问》）又说：“有君子之道四焉：其行己也恭，其事上也敬，其养民也惠，其使民也义。”（《论语公冶长》）但最重要的是“忠恕之道”，曾子曰：“夫子之道，忠恕而已矣。”（《论语里仁》）
孔子之道，为思孟学派以及后来的《易传》所发挥，从而形成了儒家的“天人合一”之道。《中庸》曰：“唯天下至诚，为能尽其性；能尽其性，则能尽人之性；能尽人之性，则能尽物之性；能尽物之性，则可以赞天地之化育；可以赞天地之化育，则可以与天地参矣。”并且认为，“仲尼祖述尧舜，文武。上律天时，下袭水土。辟如天地之无不持载，无不覆帱。辟如四时之错行，如日月之代明”。孟子说：“尽其心者，知其性也。知其性，则知天矣。”（《孟子尽心上》）《易传》曰：“大人者，与天地合其德，与日月合其明，与四时合其序，与鬼神合其吉凶。”（《周易乾文言》）并且明确提出天道、地道与人道统一的“三才之道”（《周易系辞下传》）。
正因为儒家讲的“道”是人道与天道的统一，是“天人合一”之道，所以，儒家又重视“天”，重视研究天地自然，从而形成了儒家的自然观，主要包括：思孟学派的阴阳五行自然观、荀子的气论自然观和《易传》的阴阳八卦自然观，充分表明儒学融合自然之道。虽然从现代科学的角度看，儒家的这些自然观并不能算作是科学，但是在中国古代，阴阳五行自然观、气论自然观以及阴阳八卦自然观一直是古代科技的思想基础，是中国古代科技的重要组成部分。
其次，儒家重视为学，“游文于六经之中”。孔子作为教育家，要求自己和学生有广博的知识。《论语雍也》说：“子曰：“君子博学于文，约之以礼。”孔子讲“博学”，主张“多闻，择其善者而从之，多见而识之”（《论语述而》），具有知识论倾向；不仅要求学习社会文化，学习伦理道德方面的知识，而且也包括学习自然方面的知识，从而使学生成为“志于道，据于德，依于仁，游于艺”（《论语述而》）的君子。这里的“游于艺”，就是学习“六艺”，即礼、乐、射、御、书、数，其中的“数”实际上包括了古代的数学知识。而且，孔子还要求学生“多识于鸟兽草木之名”（《论语阳货》）；思孟学派和荀子的著作以及《易传》等也广泛涉猎自然知识。
正因为儒家重学，也重视自然知识，包容科技，先秦儒家自孔子开始就十分重视对于古代科技著作的研究。他们所整理、研究以及撰写的著作中，《夏小正》、《禹贡》、《月令》等都是当时重要的科技著作，《诗经》、《尧典》、《周礼》等也都包含了丰富的科技知识。先秦儒家把科技知识包容于儒学之中，而这些科技著作以及科技知识事实上成为后世儒家学习和研究科技的知识基础。
再次，儒家重致用。孔子重人道、重学问，最后又落实到致用上。在为政方面，孔子讲“道之以德，齐之以礼”（《论语为政》），讲道德教化；同时也讲“因民之所利而利之”（《论语尧曰》），讲利民。这一思想后来被孟子发展成为“仁政”。孟子认为，施行仁政，首先要“制民之产”。他说：“明君制民之产，必使仰足以事父母，俯足以畜妻子，乐岁终身饱，凶年免于死亡。然后驱而之善，故民之从之也轻。”（《孟子梁惠王上》）因而要发展农业生产，要“不违农时”；“不违农时，谷不可胜食也；数罟不入洿池，鱼鳖不可胜食也；斧斤以时入山林，材木不可胜用也；谷与鱼鳖不可胜食，材木不可胜用，是使民养生丧死无憾也”（《孟子梁惠王上》）。在儒家看来，讲“仁政”，就要发展农业生产，当然也就离不开发展农业科技。
二．
原创儒家具有的求道、为学、致用的特点，使得儒学融合科学于一体。而且，后世儒家在发展儒学的过程中，大体上继承了这个重要的传统，只是在各个时期，儒家的侧重点有所不同。从儒学发展史看，历代都有儒家学者研究自然、研究科技，对中国古代科技的发展做出直接的贡献。
汉代儒家确立了儒家的经学传统，较多地发挥儒家为学包括研究科技知识的特点。汉代经学家在整理和研究儒家经典时，把包含有古代科技知识的儒家著作也确立为经典。按照中国古代数学、天文学、地理学、医药学和农学五大学科的分类，《周易》等著作中包含有某些数学知识，《诗经》、《尚书尧典》、《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》以及《春秋》等著作中包含有某些天文学的知识，《尚书禹贡》、《周礼夏官司马职方》等著作中包含有某些地理学知识，《周易》、《礼记月令》等著作中包含了与医学有关的知识，《诗经》、《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》等著作中包含有农学知识。尤其是，汉代经学家还把春秋时期的技术著作《考工记》补入《周礼》，列为儒家经典。汉代儒家在整理和研究儒家经典的过程中，对其中的科技知识进行注释和发挥，实际上也是一种科学研究。
汉代儒学包容科学，不仅表现为汉儒所确立的儒家经典中包含古代科技著作和科技知识，而且，汉代有不少儒家直接参与科学研究，甚至成为那个时代的科学家。汉代儒家普遍对天文历法感兴趣，并有所研究，这不仅有其政治方面的原因，也与儒家讲“天人合一”有着密切的关系。李约瑟说：“天文和历法一直是‘正统’的儒家之学。”[]笔者以为，至少在汉代可以这么说。在汉代儒家中，对天文学颇有研究的，至少有扬雄、桓谭、刘歆、贾逵等。扬雄对天文学很有兴趣，主张浑天说，并提出“难盖天八事”。桓谭对天文学也颇有研究，在宇宙结构问题上，反对盖天说，主张浑天说。扬雄和桓谭对于浑天说取代盖天说的地位起到重要的作用。后来的儒家学者刘歆修《三统历》，被认为是“我国古代流传下来的一部完整的天文学著作”，“世界上最早的天文年历的雏形”。[]贾逵在天文学上颇有造诣，他所参与修订的东汉四分历比以往各家历法有显著的进步。
宋学确立了儒家的道学传统，较多地发挥了儒家求道包括求自然之道的特点。宋学家在当时中国古代科技发展至高峰的背景下，大都深入学习和研究当时的科技。邵雍、张载、二程以及朱熹都对自然现象有过研究。
明清之际，西方科学传入中国。明清时期尤其是明清之际的儒家，较多地发挥了儒家经世致用的传统。他们或者以“格物致知”的名义融合科学、研究科学，或者打着“西学中源”的旗号学习西方科学，会通中西。清代的儒学即使在最后转变成为专注于考据训诂的经学，也依然以特殊的方式研究科学。当时的儒家对于西方科学虽有不同态度，但总体上持积极吸纳的态度，在一定程度上促进了中国古代科技的近代化。
纵观儒学发展的历史可以看出，历代都有儒家学者研究自然、研究科技，并撰写科技著作，把科学与儒学融合在一起。
三．
儒学融合科学，然而在儒学体系中，科学只是其中不可缺少的一个部分，并不占据主导地位。虽然儒家也需要研究天地自然，但是，这种研究本身并不是目的，而只是儒家最终把握“形而上之道”的手段。对于儒家来说，科学既不是可有可无，也不是最为重要。儒家既不反对科学，也不将科学摆在首要的位置上。尤其是当科学与儒学发生矛盾时，当需要对科学与儒学的重要性作出比较和权衡时，科学往往处在次于儒学的地位。
正因为如此，儒家对于科学的态度往往会受到今天推崇科学的人们的误解。甚至李约瑟也认为，“在整个中国历史上，儒家反对对自然进行科学的探索，并反对对技术作科学的解释和推广。”[]并以孔子反对樊迟学稼加以说明。其实，孔子反对“樊迟学稼”是否可以用来证明儒家反对科技，则需要作进一步的分析。
据《论语子路》记载：樊迟请学稼。子曰∶“吾不如老农。”请学为圃。曰∶“吾不如老圃。”樊迟出。子曰∶“小人哉，樊须也！上好礼，则民莫敢不敬；上好义，则民莫敢不服；上好信，则民莫敢不用情。夫如是，则四方之民襁负其子而至矣；焉用稼！”然而，孔子反对樊迟学稼，只是因为在孔子看来，义的价值要高于利，道德的价值要高于实际的技能；只是就义与利、道德与实际技能相比较而言的；并不是不要利，不要实际技能，而是不要只讲利，只讲技能。因此，孔子反对樊迟学稼并不存在反对科技、鄙视科技的问题。
朱熹也曾说过：“格物之论，伊川意虽谓眼前无非是物，然其格之也亦须有缓急先后之序，岂遽以为存心于一草木器用之间而忽然悬悟也哉！且如今为此学而不穷天理、明人伦、讲圣言、通世故，乃兀然存心于一草木一器用之间，此是何学问！如此而望有所得，是炊沙而欲其成饭也。”（《朱文公文集》卷三十九《答陈齐仲》）如果仅从字面上理解，这段文字只是讲研究自然当在“穷天理、明人伦、讲圣言、通世故”之后，不可“兀然存心于一草木一器用之间”，并没有反对研究自然之意。但是，他用“炊沙而欲其成饭”之词，似有轻视科学之嫌。
然而需要指出的是，据当今学者陈来先生所著《朱子书信编年考证》，朱熹的此段文字写成于“丙戌冬”（1166年，朱熹36岁），[]当为朱熹早期言论，在他后来的著述中，类似的言论几乎不复出现。
朱熹于47岁（1177年）写成的《论语集注》对孔子所言“志于道，据于德，依于仁，游于艺”进行注释时说：“游者，玩物适情之谓。艺，则礼乐之文，射、御、书、数之法，皆至理所寓，而日用之不可阙者也。”（《论语集注述而》）后据周谟“己亥（1179年，朱熹49岁）以后所闻”，朱熹曾经在比较“志于道，据于德，依于仁，游于艺”四者的轻重时说：“‘游于艺’一句，比上三句稍轻，然不可大段轻说。如上蔡云‘有之不害为小人，无之不害为君子’，则是太轻了。古人于礼、乐、射、御、书、数等事，皆至理之所寓。游乎此，则心无所放，而日用之间本末具举，而内外交相养矣。”（《朱子语类》卷三十四）从朱熹此时对于程门弟子谢良佐的批评可以看出，朱熹认为儒家的“六艺”“皆至理之所寓”，绝不是可有可无。
另据陈淳“庚戌（1190年，朱熹60岁）、己未（1199年，朱熹69岁）所闻”，朱熹晚年明确指出：“小道不是异端。小道亦是道理，只是小。如农圃、医卜、百工之类，却有道理在。只一向上面求道理，便不通了。”（《朱子语类》卷四十九）可见，朱熹晚年对于学习农圃医卜之类的“小道”明确持肯定态度。
从朱熹对待研究自然、学习“六艺”的态度变化可以看出，朱熹同样也是重视“小道”、重视“六艺”的，根本没有反对、鄙视之意，只是有先后、缓急之别而已。
由此可见，儒家视科技为“小道”，这只是与儒家形而上之“大道”相比较而言的，只是大小的“小”。与此相类似，有关“玩物丧志”、“雕虫小技”之类的说法，也都只是表明儒家视道德更重于科技。应当说，儒家并不反对学习科技知识，而只是反对轻视道德一味地沉迷于科技之中。
至于“奇技巧”的说法，应属另外一类。“奇技巧”的说法出自《礼记王制》。其中说：“作声、异服、奇技、奇器以疑众，杀。”《尚书泰誓》也有“作奇技巧以悦妇人”的说法。其实，这里的“奇技”、“奇器”或“奇技巧”是有所指的，主要是指无益于国计民生的、蛊惑人心或只是取悦于人的技法，并不是指所有的科技。当然，不排除有些科技的东西被历史上的某些儒家学者视作“奇技巧”，但是，同样也有一些儒家学者反对把科技视作“奇技巧”。明清之际，重要的儒家学者李光地明确反对把西方人的科技视作“奇技巧”。他说：“西洋人不可谓之奇技巧，盖皆有用之物，如仪器、佩觽、自鸣钟之类。《易经》自庖牺没，神农作；神农没，尧舜作，张大其词，却说及作舟车、耒耜、杵臼、弧矢之类，可见工之利用极大。《周官》一本《考工记》，全说车。”[]因此，笼统地说儒家视科技为“奇技巧”是不符合事实的。
所谓儒家“重道轻艺”之说，如果就比较和权衡“道”与“技艺”孰重孰轻而言，儒家的确如此；但如果以此认为儒家轻视“技艺”，显然是一种误解。与这种误解相类似，儒家还被说成是“重义轻利”。其实儒家讲“重义轻利”是有特定含义的。孔子讲“富与贵是人之所欲也，不以其道得之，不处也；贫与贱是人之恶也，不以其道得之，不去也”（《论语里仁》），讲“因民之所利而利之”，显然，儒家并不是不讲“利”，而是要在义与利发生冲突时“重义轻利”。同样，孔子讲“志于道，据于德，依于仁，游于艺”；汉代的扬雄讲“通天、地、人曰儒；通天、地而不通人曰技”[]；朱熹讲科技“亦是道理”；充分表明儒家并不轻视“技艺”，而是包容着“技艺”。因此，无论是“重义轻利”，还是“重道轻艺”，其中的“轻”都并非指轻视之“轻”，更多的是在对二者进行比较权衡时的轻重之“轻”，是相对而言的。
从总体上看，儒家讲求道、为学、致用都要求研究自然，都离不开学习和研究科技、运用科技，因此，儒学融科学于一体，具有科学的内涵；与此同时，研究自然、学习和研究科技只是儒家把握“形而上之道”的一种手段，只是相对次要的方面；所以，在儒学中，科技只是“小道”，必须服从于儒家的“大道”。正因为儒学具有科学的内涵，包含有研究自然、学习和研究科技的要求，儒家自一开始就把研究自然、学习和研究科技当作建立和发展儒学体系所必不可少的重要工作，无论是先秦儒家还是汉代经学家、宋学家，乃至明清之际的儒家，他们中的许多人都曾在一定程度上以不同方式研究过古代科技。这一切都表明儒家与古代科技并非对立。
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这件金嵌珍珠天球仪是故宫院藏保存至今的唯一一件金质天球仪。仪器通高83厘米，总重5201千克，金质天球外壳直径30.7厘米，由底座、支架、子午圈、地平圈、赤道圈和球体组成。天球从中腰分为互相嵌合的两个半球，两个半球的嵌合处就是天赤道。天球的两端中心为南北天极，两极贯以钢轴，轴固定在球外的子午圈上。镂刻的十二时辰圈，以北极轴端为中心，也固定在子午圈上。球外的子午圈，直径36.7厘米，珐琅质，一面篆书360度，即每隔10度用文字标出（图二）。架上平放的是金地平圈，与子午圈十字形嵌合，两端落在龙形支架的凹槽中。极轴与地平圈的相交角度是京师北极高度39度55分的倾斜度，赤道与黄道约以23度角相交，相交点为春分、秋分两个节气。
天球表面以阴刻及珍珠镶嵌的方式布列星图。在球体的南天极附近，有三个刻有太极纹的金盖（图三），打开金盖，则可看到隐藏在里面的钥匙孔，可插入钥匙上发条。据研究发现，这件天球仪还同时可以奏乐和报时。钟的机芯就放置在金球壳内，有走时、奏乐、报时三组发条盒和塔轮、链条组成的动力源，上弦轴就贴近南极这三个圆洞，三组动力源各自带动齿轮传动。上弦后，球体转动，报时报刻，并逢报中午及子夜12时和晨昏6时之际开始奏乐，一天四次。所以，这架天球仪还同时是一件相当珍贵的天文钟。
支架下面是天球仪的底座，座上立支架，呈九龙盘绕式，中间一条升龙做中心支柱，周围各缠绕八条姿态各异的升龙和降龙。龙身由金片錾刻而成，眼睛则以镶嵌的蓝宝石表示（图四）；龙旁边的金质云形上则运用了“点翠”的特殊工艺，但有一些点翠已脱落。龙架下方凸起的是金色海水，正中心内有一珐琅质盘，内有一指南针（图五）。支架下底座为铜胎蓝地花卉纹掐丝珐琅托盘，底盘直径44厘米，盘上有东、南、西、北四字，以固定天球仪的摆放位置；托盘束腰，并有一圈不太明显的沟壑，是用来盛水以测定水平的；最下方为四个兽首形足，都有调节高低的螺丝，可以调整天球仪的水平位置。
这件天球仪大约在1770年左右由清官造办处制作完成，距今已有二百五十余年。天球仪上阴刻星象节候，以珍珠镶嵌代表恒星。星象图内出现了三垣、二十八宿，三百多个星座，约1330颗星。仔细观察这件天球仪，笔者发现了一些特别有趣的现象。
其一，天球表面布列有大小不一的珍珠，每颗珍珠都代表天上的恒星。恒星的亮度以珍珠的大小来表示，基本分六等，即在天球仪上的珍珠越大，它所表示的星就越亮；相反，珍珠越小，就表示当时看到的星星越暗。例如，织女、大角、天狼星、轩辕等亮星，都用最大的珍珠表示出来，这种方法和现代星图上表示星等的方法（用较大的圆斑）几乎如出一辙（图六），其星等的划分，也基本相似于我们现代的天文学观测。
但是，也有的星星现在看来存在一些误差，例如大家熟知的牛郎星，即河鼓二，民间所说的“扁担星”，其两旁的两颗星本应比河鼓二暗，按正常表示方法应该用小一些的珍珠，但是却用了与河鼓二同样大小的珍珠（图七）。再有，北斗七星的亮度本来有着明显的不同，可是在天球仪上表示它们的珍珠却大小相等。以上这些星等上的误差可能是工匠的无意之举，或者是因为关于这些星星的传说较多而使工匠误认为就是亮星。
而有些星等表示的误差可能就是有意为之了。比如，“五帝座一”的中心星为狮子座的β星，但在天球仪上，它用的珍珠明显比狮子座的α星，即轩辕十四还要大（图八）；相似的情况还有“帝座”那颗星是武仙座α星，只有2-3等左右，而它用的珍珠却跟一等的大角星一样大。可能因为这是专供宫内的器物，设计者刻意把表示帝王的星加大了一些，以显示帝王的至高至尊。
总的来说，天球仪在星等的制作上，虽然少数几颗星遵从了皇家的威严，但是大多数星等的划分制作，是按照当时的自然观察而来的，对考察二百多年前的星象有一定的科学参考价值。
其二，在天球仪上突出表示了古代中国人对天区的划分，即中国古代的星座系统，三垣二十八宿。三垣为紫微垣、太微垣、天市垣。二十八宿从角宿开始，自西向东排列，与日、月视运动的方向相同，有东方七宿、北方七宿、西方七宿、南方七宿。以珍珠表示的星星，绝大部分用线连起来，成为一个星宿（图九）。星座连线的方法在中国古老的星图中早已出现，这样就可以使属于同一星宿的恒星一目了然，十分清楚，如女宿、危宿、奎宿、参宿等。
其三，天球仪北半球标出的，几乎全是中国星座的名称，如轩辕、北斗等，而南半球的一些星座很多是在北半球的中国观测不到的，所以就更多地引用了西方传来的星座名称，比如“孔雀”（图十）、“蜜蜂”等。孔雀座的名称大约出现于17世纪初期，所以这个天球仪的设计是吸收了当时世界上较新的观测成果，具有相当的科学性。
其四，天球仪上标注恒星的名字是有选择性的。对于绝大多数的恒星，天球仪上只标示出它们所在的星宿或星座的名字。全部二十八星宿（尾宿、心宿、房宿、氐宿、亢宿、角宿、轸宿、翼宿、张宿、星宿、柳宿、鬼宿、井宿、参宿、觜宿、毕宿、昴宿、胃宿、娄宿、奎宿、壁宿、室宿、危宿、虚宿、女宿、牛宿、斗宿、箕宿）的分布位置都标注出来，但其中井宿是以东井的名称出现的。此外，还标出了大部分星座的名字，如天钩、天津、天厨、天牢、天狗、天大将军等，这些是一组多星，只标注一个主体名字。但是，对于一些著名的星座，则将其包含的恒星名称全部标出，比如北斗，将其组成的七颗星，天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光，全都标了出来。
其五，北斗中的“开阳”，本是双星，古人并不是把它当作双星来看，而是将开阳作为主星，另一颗星作为辅星来表示。这种现象早在山东嘉祥武氏墓祠出土的东汉画像石帝车星象图上就有表示，在那张图上一个小羽人手擎一颗辅星，飞翔于开阳星旁（图十一），以后历代的星图均以辅星放在开阳星旁，说明中国古人早就发现了开阳是双星的现象。但是，在这个天球仪上，却没有把那颗辅星标出来，可能是工匠的疏忽，或是故意简略掉了。
其六，天球球面上标有二十四节气，每个节气之间的平均距离约为5.2厘米，但这二十四节气之间的距离并不相等，如小雪到大雪的距离大于冬至到大雪的距离。其中原因还有待进一步研究。
其七，只要仔细观察，还会在天球仪上看到银河。和现在星图上的银河相比，这条银河相对细一点，而且它在天球仪上也不易被发现，因为是用一种特殊的金工艺方法表示，即在球体表面细细地錾刻出一条浅浅的小孔带，没有旁边抛光亮，像是磨砂了一般。所以这条银河看上去比球体的其他部分暗一些，不注意观察很难发现。没有忘记表示出银河，这显示了设计者的科学与严谨精神。
其八，天球仪上还标有一些经线，它们从北纬54度到南纬53度，共计28条，有趣的是，在每一条经线上都能找到一个星宿（图十二）。也许这是为了方便寻找星宿才刻上去的。一般情况下，经线多压在星宿的距星上，如房宿、心宿、尾宿等。可是在这个天球仪上，和以前的星图对比，压住距星的经线却少得多，有不少应该压上距星的经线却没有压上，其中有许多条和那颗距星相距很近，但有偏差，如氐宿、奎宿等（图十三）。
一、馆藏地方文献资源数字化和网络化
(一)云南地方文献数字化资源。
在云南社会历史发展中,由于各民族不同的历史条件、地理环境、语言文字、,形成了不同风格类型的民族文献,可概括为民族文字古籍、石刻、影片图片、汉文民族文献几大类。
石刻文献。云南民族地区的石刻,是云南社会历史发展的见证,是研究社会政治、经济、文化的史料。现存云南少数民族石刻文献,文种包括蒙文、藏文、满文、回文、彝文、纳西东巴文、傣文等,以丽江东巴文《麦宗摩崖》为最早,系宋宁宗、理宗时期的石刻;刻于1533年的彝文汉文合壁的《镌字崖》,是我国目前发现最早的彝文石刻之一,石刻反映了彝族先民开发滇池地区的情况。此外,《德化碑》、《石城碑》、《元世祖平云南碑》、《爨宝子碑》、《爨龙颜碑》、《段氏与三十七部会盟碑》等一些汉文少数民族的石刻文献,亦是研究云南地区社会发展的重要史料。