中国古代科学家传记-第83章
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提出了一个重要原理:“直田斜解勾股二段,其一容直,其一容方,二积
相等。”(如图2)实际上,从公共弦上任一点作两条分别平行于长方形邻
边的垂线,则两勾股形所容的两长方形必相等。这一原理在中国古代出入
相补中起着重要作用。贾宪针对勾股容圆问的术文提出了勾股求弦和较
法:“勾股相乘,倍之为实;勾股求弦,加勾、股为法,实如法而一。”
显然,这是依据刘徽所补充的圆径公式把圆径与弦和较联系起来,即
2ab
(a + b) …c d
a + b + c
贾宪对勾股章测望诸术,以及方程章方程术,盈不足章盈不足诸术,均输
章诸术,也都作了进一步抽象。
■
图2
此外,贾宪还对许多问题提出了与《九章算术》不同的或全新的解法。
如均输章九节竹问,《九章算术》用衰分术求解,贾宪则分别用课分法、
减分法、方程术求解。贾宪将今有术改称互换术,提出了合率术、分率术
等概念。所谓合率术是除数为几个数(整数或分数)的除法,包括少广术及
凫雁类问题,分率术则是传统的鸡兔同笼问题解法,还包括其率术、反其
率术等。对盈不足章许多算术问题,贾宪都分别用互换术,合率术、分率
术提出了新的解法。这些方法都以其数学特征命名,比《九章算术》等著
作的名称更准确,更科学。
贾宪的《黄帝九章算经细草》可以看成另一种形式的《九章算术注》,
它不再像刘徽注那样以阐释《九章算术》的数理,证明其命题的正确性为
主,将自己的新方法、新思想寓于对《九章算术》术文的分段阐释中,而
是以发展《九章算术》的方法,并作运算细草为主,所采取的形式是在《九
章算术》本文和刘徽、李淳风注之后,对其方法进行改写、抽象,甚至更
新。因此,《黄帝九章算经细草》对后来,尤其是宋元数学产生了直接的
巨大的影响。首先,它被南宋杨辉取作撰写《详解九章算法》(1261)的底
本,贾宪对各种算法的抽象、创新,对若干问题的不同解法的探索,成为
杨辉作解题、比类,特别是撰纂类,对《九章算术》按方法重新分类的基
础,也成为明吴敬、程大位著述的滥觞。其次,贾宪的增乘开方法,中经
刘益(12 世纪),到南宋秦九韶著《数书九章》(1247)提出正负开方术,发
展为求高次方程正根的十分完备的方法。对高次方程的研究,也促进了天
元术即设未知数列方程的方法的诞生。方程论是宋元数学最重要、最有成
就的课题,盖导源于贾宪。还有,贾宪三角不仅用于高次开方,而且成为
后来人们解决垛积问题即高阶等差级数求和问题的有力工具。朱世杰《算
学启蒙》(1299)、《四元玉鉴》(1303)系统解决了这类问题。他用平行于
左右两斜边的两组平行线将贾宪三角中诸数字联结起来,容易发现,某行
诸廉中任一系数恰恰等于其在上一行中两肩上系数之和,并且,第p 条斜
线上前r 个数和恰恰等于第p+1 条斜线上第r 个数,即
Σ
1
i(i+l)(i + 2) 。(r+p…1)=
1
r(r+1)(r +2)。(r +p) ,令p=1 ,
p! (p +1)!
2,3,。就得出朱世杰的高阶等差级数求和公式。这也相当于将贾宪三角
中前一斜线前r 项之和落到下一斜线的第r 项上,这就是为什么朱世杰将
他的求和公式自p=2 起依次称为落一形垛(三角垛)、三角落一形垛(撒星形
垛)、撒星更落一形垛(三角撒星形垛)、三角撒星更落一形垛,它们实际上
就是贾宪三角的第2,3,4,5 条斜线。可见,宋元数学的大多数成就都是
在贾宪工作基础上发展起来的。贾宪是宋元数学高潮的主要奠基者和推动
者。
文献
原始文献
'1'(明)永乐大典·卷一六三四四,中华书局,1960。
'2'(宋)杨辉:详解九章算法,《宜稼堂丛书》本, 1842。
'3'(元)脱脱等:宋史·楚衍,中华书局,1977。
'4'(宋)王钦臣:王氏谈录,文渊阁《四库全书》本,台湾商务印书馆
影印,1986。
研究文献
'5'钱宝琮主编:中国数学史,科学出版社,1964。
'6'钱宝琮主编:宋元数学史论文集,科学出版社,1965。
'7'郭书春:贾宪《黄帝九章算经细草》初探,自然科学史研究,
7(1988),4,第328—334 页。
'8'郭书春:贾宪的数学成就,自然辩证法通讯,11(1989),1,第53—61 页。
苏颂
薄树人蔡景峰
苏颂字子容。泉州府同安县(今福建同安)人。宋天禧四年十一
月二十三日(1020 年12 月 10 日)生;建中靖国元年五月二十日
(1101 年6 月18 日)卒于润州(今江苏镇江)。本草学、天文学。
苏颂出身官宦世家,祖上多有军功。其六世祖苏益于唐昭宗时随威武
节度使王潮入闽,葬于同安。五世祖苏光诲建府第于同安。自祖父苏仲昌
一代起,苏家改由科举登进士入仕。苏仲昌登仁宗天圣二年(1024)进士,
曾任复州(今湖北沔阳一带)太守,后进左屯卫将军、太子少师。父苏绅博
学多智,比苏仲昌还早五年就登进士,初任宜州(今广西自治区宜山一带)
推官,后曾任史馆修撰、翰林院学士、尚书礼部郎中、龙图阁直学士等中
央和地方官职。在知河阳(今河南孟县一带)任满将赴新任时卒。苏颂扶柩
南归途中,择葬于润州丹阳(今江苏丹阳)。苏颂伯父苏■,堂叔伯苏缄、
苏结等也均为进士。苏颂哥哥苏■在苏颂之后4 年也登了进士。
苏颂于仁宗庆历二年(1042)与王安石同榜登进士,时方23 岁。初任宿
州(今安徽宿县)观察推官(宿州驻军长官的僚属),在此后长达50 余年的官
宦生涯中,他当过江宁县、颍州(今安徽阜阳)、婺州(今浙江金华)、毫州(今
安徽毫县)、应天府(即宋代的南京,今河南商丘)、杭州、开封府、濠州(今
安徽凤阳)、河阳、沧州、扬州等地的长官,当过中央政府中的礼、吏、刑、
工各部的官员,掌管过财政,主持过法院,代皇帝起草过文件,为皇帝讲
过课,整理过皇家的图书、档案,修撰过皇朝的历史,当过外交特使,处
理过民间饥荒瘟疫的特别任务等等。丰富的经历使他掌握了大量的知识,
也锻炼了他干练的办事能力。有时候他也有点认死理的书生脾气,这是他
得罪皇帝和同僚的一大原因。在50 多年官场生涯中他曾三次被免官或贬
职,但终因他的办事能力而得复起、升迁,真可谓尽官海浮沉之事。元■
七年(1092)他被拜为右仆射兼中书侍郎,这是右宰相的官位,也是他一生
政治生涯的顶峰。但不过一年,他就受到言官的攻讦而辞相,被降为观文
殿大学士等闲职,未几又被贬出京城去知扬州。又过一年,即绍圣二年(1095)
又要调他去知河南府(今河南洛阳)。此时他已是75 岁的高龄,于是,他上
书辞官了。朝廷先让他留任知扬州。他又三次职官。遂以太一宫使的荣衔
闲职留居京口(属今江苏镇江)。绍圣四年(1097),再次要求告归,被准以
太子少师衔(从二品)退休。不过,他并未回到福建老家,而是终老在与其
父庐墓相近的京口。宋徽宗登位后又进他为太子太保(从一品),封爵赵郡
公。卒后被赠司空荣衔,葬于丹徒县之五州山东北(一说葬丹阳县)。
苏颂的科技活动最重要的有两项。一是从仁宗皇■五年(1053)他被调
京任馆阁校勘起,到嘉■六年(1061)受左、右相富弼、韩琦推举出知颍州
止,在这长达9 年的时间中他从事皇家藏书的校勘整理工作。这使他见到
了许多罕见的典籍,知识的积累得到了飞跃的增长。在此期间他奉命和掌
禹锡等人校勘了8 部医药学著作,修撰了《嘉■补注神农本草》;整理了
全国各地绘好交来的大量药物图、说,撰成《图经本草》一书。这些工作
为我国本草学的发展做出了巨大的贡献。
第二项重要科技活动起自哲宗元■元年(1086)。这一年他奉命检验皇
家所有的新旧浑仪。乘汇报结果之便他提出了制造水运仪象台的建议,建
议得到批准后由他组织一个班子进行设计制造。此后,他又领导制造了一
具假天仪,并撰写了《新仪象法要》一书,为我国的天文学事业立下了伟
大的功勋。
1.关于《图经本草》的编撰
本草著作是中国传统医药学的重要组成部分。从唐代的《新修本草》
开始,我国有了由政府组织编撰和颁行的本草著作(相当于今国家颁布的药
典)。到了宋代,早在太祖开宝六年(公元973 年)就组织了《开宝新详定本
草》的修撰,次年又加校勘,定名《开宝重定本草》。该书载药从唐本草
的850 种增至983 种。到仁宗时,先是在嘉■二年(1057),应当时的枢密
使韩琦的建议,仁宗下诏命直集贤院检讨掌禹锡和苏颂等四人为校正医书
官,在编修院内设置校正医书局(后改称所)。校正医书所共校正了《灵枢》、
《素问》、《甲乙经》、《广济方》、《千金方》、《外台秘要》、《太
素》和《神农本草》等8 部医药书。其中对《神农本草》的校正已不限于
经文文字,而是在《开宝重定本草》的基础上吸收了《蜀本草》等各家之
说,加以正误补注而成,因而称之为《嘉■补注神农本草》。此书于嘉■
五年(1060)完稿,次年印行,共21 卷,载药1082 种,在内容和文字两方
面较《开宝重定本草》都有很大进步。
在补注《神农本草》过程中,人们又一次认识到,光有文字不足以明
确无误地辨别、认识各种药物,还必须吸取《新修本草》的经验,要有描
绘药物的图形和图说,才能使人得到正确的鉴别。因此,在嘉■三年十月,
校正医书所奏请朝廷下诏全国各地,将所产药物详细绘图,并加说明(包括
药用动、植物的生长情况、各个有效药用部位、收取时间、药性、主治疾
病和有关的处方等),连同标本一起送京,以撰写一部与本草经平行的图
经。此奏得准,遂产生一场全国规模的药物普查,送来了数量巨大的药物
图和说。面对这一大堆工拙不一的图,详略、雅俗、正讹万状的说,没有
丰富的博物学和药物学知识简直无法下手,纯粹的校书官如掌禹锡等已无
此能力来主持这项编纂撰述工作,于是,他们荐举苏颂来从事这项工作。
得到朝廷的任命后苏颂即将那一大堆资料进行了鉴别、分类、整理、考订,
于嘉■六年十月撰成《图经本草》一书。此时他已在颖州任职,遂派人将
稿送校正医书所抄写,次年十二月进呈朝廷,奉482 敕镂版印行。
苏颂在《图经本草》中共收入药物780 种,药物图933 幅。药物图绝
大多数是写实图。这些图至今还有较大的参考价值,许多植物图至今仍可
用作鉴别该植物的科、属、种的可靠依据。在编纂过程中苏颂非常重视各
地所报材料中的大量的民间实际医疗经验。《图经本草》一书与前代的本
草著作相比,增加了63 种新的药物。这些药物大多是各地民间发现的有效
药物。例如,用狼把草可治疗血痢;紫背龙牙“彼土野人云:解一切蛇毒
甚妙”,还可兼治咽喉肿痛;瓜藤治疗诸热毒疮;石南藤治疗腰痛等等。
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