在中国科学文化史上,明代以来由于西方传教士的到来而带来的东西方科学文化的碰撞交融,是一件重大的事情。这一交融的结果,是使中国科学文化史揭开了新的一页,标志着中国科技发展由古典科技进入了近代科技时期。为中国科技史揭开这新的一页的,徐光启是其中功绩最显著的科学家之一。
是他,最先系统地将西方数学、几何学的概念、理论介绍到中国, 并与利玛窦一起翻译完成了具有启蒙意义的《几何原本》;我们今天通用的点、线、面等几何概念,都是由于他的翻译而广泛为人接受并沿用至今的。
是他,把东西方数学理论融合起来,比之于实际应用中,完成了《测量法义》、《测量异同》、《勾股义》等著作。
是他,以传统的根基,结合西方数学理论,应用到天文学研究中, 编成了一部 74 卷的《崇祯历书》,为直到今天仍与公历共同沿用的我国民间“夏历”的形成,打下了坚实的基础。
是他,辑录、总结了当时农业科学的成就,写下了我国农业科学史上最为完备的总结性杰作《农政全书》。
徐光启(1562—1633),字子先,号玄扈,明代上海人。其祖上据说曾经是家世清白的秀才,到其祖父时,家境几乎濒于破产,靠了弃农经商,才使经济状况有所好转。不料,由于倭寇在东南沿海地区的肆意劫掠,徐氏家庭在逃难颠沛中再次面临困境,徐光启降生的时候,徐氏的家庭经济状况已相当不裕,以至于过惯了富家生活的老祖母和母亲也不得不“早暮纺绩,寒暑不辍”了。对于出生于这样一个家庭,看到了祖母和母亲的辛劳,目睹了父亲劳作的徐光启,这应该说是一件幸事, 因为这样一些现实的教育,都淬励了徐光启的求实精神,也决定了徐光启的一生能踏实地致力于与国计民生密切相关的科研事业。
幼年的徐光启很淘气,但也聪明好学。他幼年的课程是《四书》、《五经》的章句,学作八股文和律诗,并练习写字,这些都是古代的中国少年在学校里的必修课。但是,徐光启在完成了启蒙学业,有了独立阅读能力之后,他的好学和求实精神使他没有把精力放在故纸堆里,而是渐渐地对兵法、数学、农学和其他科学技术产生了浓厚的兴趣。他的祖母、父母是亲身经历过倭寇劫掠这一灾难的,从他们充满仇恨和恐惧情绪的讲述中,徐光启被一种愤激之情磨砺着,所以他幼年时就对兵书产生了兴趣,并在以后的从政过程中数度负责练兵和参加抗击异族侵扰。徐家无论家境裕丰时还是贫困时,都不曾完全脱离土地,徐光启自幼闻习春种秋收,听祖母和母亲的纺车声,又使他对农业和手工业产生了兴趣。
1581 年,徐光启考中了秀才。这时候,徐光启一方面要应付县学的作业,一方面要给有钱人家做塾师支撑着贫困的家庭,还要参加乡试, 因为只有通过了乡试,他才有可能获得功名、养家糊口、提高社会地位。他在参加乡试时,有一次为了省一点路费,不惜冒着生命危险,自担行李在雨中的江边泥泞小路上行进,差点滑进江中;而这时,家里人为了给他筹集路费,几乎断炊数日。
明代的科举考试是以八股文定优劣选取人材,而八股文所注重的其实是空洞的辞藻和繁琐的形式,对文章思想的注意则很少,因此,许多有识有才的士子便不免在八股文面前屡战屡败。徐光启便是其中之一。徐光启至少经过了四次考试失败,直到 1597 年,他才在一个偶然的情况下中了顺天府第一名举人(通称解元)。所谓偶然,是指以下两方面: 一是徐光启本来是没有资格参加顺天府考试的,顺天府的考试只有官宦子弟中秀才后再花钱捐个监生身份,才具备资格。徐光启之所以能参加考试,据考证,恐怕还是他教书的主家赵风宇(曾任广西浔州知府)帮他花钱捐了个监生,才获得了应试资格;二是徐光启的这次考试本来是名落孙山的,但是,幸运的是这次考试的典试人是学识渊博又注重实学的焦竑,焦竑在复查卷子时,直到放榜的前两天还没有发现一份卷子值得取为第一名,因此,他很失望地去随手翻阅落选的卷子,当翻看到徐光启的卷子时,他高兴得边看边“击节叹赏”,到最后,禁不住拍案叫道:“此名士大儒无疑也!”这样,徐光启才终于摆脱了落选的命运。乡试中举,还要参加礼部考试,不料,在礼部考试中他竟再次落选,直到 1604 年,徐光启才考中了进士,并进入翰林院供职。
作为科学家的徐光启,能在明代后期与其他科学家(如李时珍、徐霞客、宋应星等)一起成长起来,是有其历史环境的。众所周知,明代中叶以后,资本主义生产关系的萌芽已经在封建的土壤中生发,这种新生产关系的萌芽,已经对生产技术和科学成果产生了需求,社会上一批先进的知识分子也开始重视科学技术。尤其是徐光启的桑梓地——长江中下游地区,随着手工业的发展,对农业生产和手工业技术提出了新的要求。尤其值得注意的是,明末清初的西方传教士来华,则直接对徐光启的科学思想和科学成就发生了重大影响。
1596 年,徐光启认识了意大利神父郭居静,了解了一些天主教和西洋的社会情况。1600 年,徐光启在南京认识了意大利神父利玛窦。利玛窦来华的真正目的是宣传天主教教义,但是,在传教过程中他逐渐发现, 自己的那一套宗教教义要想真正打动儒家文化思想根深蒂固的中国士大夫,实在是显得过于苍白无力了。好在西方的传教士都受过系统的文化教育,掌握较丰富的西方科学文化知识,因此,利玛窦便以科学知识和一些西洋仪器为诱饵,与中国的士大夫建立关系。利玛窦在南京的住宅成了士大夫们的聚谈之所,他们经常在一起讨论一些天文、历算、地理等方面的问题。具有较深厚的古典科学基础的徐光启在利玛窦那里接触到西洋科学的新领域,一下子便激发出了无穷的兴趣。
利玛窦来中国的时候,曾带来了一些以前他在国内学习过的数学、地理、天文历法方面的书籍。对这些西方科学,李之藻、徐光启等曾经一再敦促他独立或者合作译成汉语,但是,利玛窦一再以宣传教义为由加以推脱。后来,利玛窦终于拗不过徐光启等人,答应着手翻译工作。但是在具体的翻译程序上,利玛窦意欲先译天文历法书籍,因为这样他便有可能将他的宗教宣传深入到宫廷;而徐光启等人则坚持要先译数学书籍,他们认为,数学是一切科学的基础,它就像是工匠手中的“斧斤寻尺”,离开了它,就什么事也没法做。经过多次商讨辩论,最后终于决定先译数学书籍,而选定的第一本书是《几何原本》。徐光启和利玛窦合译了《几何原本》的前六卷,此后,他还整理了旧译稿《测量法义》,
并结合中国原有的数学知识,完成了《测量异同》、《勾股义》两部著作。除了数学、天文历法等方面的贡献外,徐光启更重大的贡献则是在农业方面。
徐光启倾毕生之力,完成了我国农业科学史上最完备的一部总结性著作《农政全书》,在这部书里,他“杂采众家”,引用前代文献达 225 种,又能“兼出独见”,表现了徐光启在农业科学研究中的严谨态度。
古代人都认为,芜菁产于北方,而且南方不宜种,如果移植到南方, 则会变成菘菜。徐光启不迷信古人,大胆进行试验,最后得出了完全相反的结论。
在《农政全书》里,徐光启记载了 400 多种可以吃的植物,而这些记载并非凭空想来,许多是徐光启经过亲自试验后才得出的结论,为了这些试验,他甚至差一点把命搭上。
关于梨树的嫁接问题,徐光启也留下了很可贵、很有价值的记载。贾思勰在《齐民要术》中说,嫁接梨树,可用棠、杜、枣、石榴、桑等作砧木,棠作砧木最好,嫁接出的果实个大、肉细、味甜;以枣和石榴作砧木则不易成活;以桑作砧木则其果实个小、肉粗、味酸。但是宋代吴怿在《种艺必用》中则说,嫁接梨树,用桑作砧木最好,其果实肉脆而香甜。到底哪种说法正确呢?徐光启在他的果园里对此进行了试验, 结果他发现《齐民要术》的记载是正确的。徐光启获得了第一手资料, 但他并未因此而满足。他想,《种艺必用》比《齐民要术》晚七八百年, 为什么反而得出了错误的结论呢?徐光启多方请教,后来他终于在松江县一位老果农那里得到了答案。原来,《齐民要术》和《种艺必用》的记载都没有错,只是有一点未交代清楚,那就是嫁接与土壤、气候的关系。
徐光启在科学研究上的严谨态度,在中国科学史上一直被传为佳话。为了纪念这位勤奋的科学家,人们在上海的徐家汇为他修建坟墓,现在上海有一条路就叫光启路呢。