万古江河---中国历史文化的转折与开展 4、东亚的中国(公元2世纪一公元10世纪)

   第5节天文、数学与医药

 

在现代学术领域中,数学、天文学与生物学几个学门,都曾在中国文化史上有相当可观的成就。当然,古代中国的学者,并不以现代科学的方法学与观点进行其观察与研究。中国文化特有的宇宙观,是多层套叠的大小系统      。自从董仲舒综合了古代的知识,组织为庞大而内外上下互相呼应的宇宙系统以来,中国人的思维方式,,长期受这一套天人相应互动观念的影响。本节所述,也正是在这一影响下,中古时代学者提出的傲人科学成绩。然而,我们必须认知,凡此成就并没有奠定近代科学在中国文化中出现的基础。中国中古的科学成就,终究有其文化与历史制约的局限性。

天文学与历法密不可分

中国古代的天文学与历法,两者密不可分。中国的历法,记天象,授民时,互相关联,因为天体的运动即是计时的大钟。中国传统历法是太阳年太阴月的阴阳合历。但是,由东汉确立“浑天仪”的宇宙论,迄于唐初李泻定的《麟德历》,各时代的历法都是尽力设法将岁实(太阳年日数)、朔策(太阴月日数)、五大行星的运动周期,加上年月日的三个干支周期,一并计算各种周期的公倍数,回溯“时间”的起始。这种历法观落实是形而上的宇宙系统论。为了计算各种周期,,历法家发展了天文观测及由此制造的运动模型——表示各种天体运动轨道的浑天仪。从汉代张衡至唐代的一行,无不着力于此,于是中国天文学中衍生了许多中国数学计量的课题。

另一方面,自从《周髀算经》等早期集合数学算题的经典以来,中国有一套实用算经的传统,用来计算土地面积、粮食与土功的体积、里程与时间、若干不同项目集合群的合计、一个总数的分商均……各种为实际用途而发展的加减乘除四则计量,及由此发展的平面几何、立体几何、三角学与代数学。从汉代以至唐代,累积了至少十种“算经”。在唐初,政府设立训练数学专才的算学馆及进用人才的算学博士科,校订注释了十种算经:《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《五曹算经》、《夏侯阳算经》、《张邱建算经》、《五经算术》、《缀术》与《缉古算术》。于是中国古代的数学传统有了一番整合,为宋元以后的理论数学奠定基础。

数学重实用轻理论

两晋至唐代之间,祖冲之《429-500》计算了圆周率,得到七位小数的近似值(3.1415926与3.1415927之间),这是当时全世界最为精确的圆周率值,直到15、16世纪,才有伊斯兰数学家与法国数学家取得更为精密的数值。祖冲之父子根据《九章算术·少广》计算球体体积的问题,不仅解决了计算的方法,并且提出幂势定理,相当于16世纪意大利数学家卡瓦列里提出的卡氏原理,而后者正是近代微积分的重要基础。祖冲之还能计算二次方程式与三次方程式,但此事虽见于《隋书·律历志》,算法却已失传。祖氏父子的数学,合编为《缀术》一书,唐代算学馆列为教材,并曾经传布于日本、朝鲜,但后来该书失传!

  王孝通是唐初的数学家,编纂的《缉古算术》列入十部算经之中,该书收入了实用题二十道,除一题是推求月球赤纬度的算法外,大都是修堤筑坝,开沟建仓……之类量度计功的实用题目。王孝通的几何学,发展了代数三次方程式及双二次方程式的解法。在西方,同样以数值解三次方程的解法,要到13世纪始出现。从祖冲之父子及王孝通的例子来看,中国中古的数学,一则是实用取向,再则是解题取向,两者均不是由观念的演绎开展数学理论。于是,中国的数学受本身特性制约,即使有非凡的成就,早于世界别处数百年即跻高明境界,却只是突出的个例,不能继长增高,发展出理论系统性的现代数学。

医学与本草学是重要的学术领域

中国学术传统中,医学与本草学是重要的领域。中国医学理论正与天文学的情形相似,也是形而上学的宇宙论。人体经脉是宇宙系统中的小系统,而且与自然大系统互相感通。东汉张仲景撰《伤寒杂病论》,则是由症候讨论的实证著作。但是,中国医学理论,始终未能摆脱阴阳五行的形上学观念,以致只能结合症状与方剂,从累积的经验,求取治疗良方。两晋至唐代,著名的有葛洪的《肘后方》(《肘后救卒方》,又名《肘后备急方》),陶弘景的《肘后百一方》,以至孙思邈的《千金方》……都是将诸种病症的症状分类,开列已经证明有效的“验方”。孙思邈的《千金方》,列有数千件验方,分属各项疾病。《干金方》是《千金要方》与《千金翼方》的合称,两书各三十卷,分门别类包括内科、妇科、小儿、五官、口腔、寒热疾病、外伤、接续、急救,以至食疗、养生,又有专门讨论切脉诊断、方剂(相当于今日的药学)及针灸。自唐以来,中医奉孙思邈为“药圣”。

中医是从实践中发展的

中国医学的理论,形而上之,玄之又玄,若没有从临床诊断用药结集的经验,中医未必能数千年行之有效。中医是从实践中发展的;因此,从《肘后方》到《千金方》的传统,都是临床效果总结的经验,即使脱离玄学理论,仍可卓然成为源远流长的治疗系统。中国医学与中国数学一样,采取“问题取向”及“实用取向”,两者都有卓越的成绩,但也难以超越医术与算术,腾跃为以病理学与逻辑思维为基础的学术领域。

这一长时期内,知识分子追求自我的主体性,不仅见于文学方面的发展。在科学方面,致力于学术研究的人士也不会甘于解决实用问题,他们一样也努力从逻辑思维,演绎为抽象的观念。在数学方面,祖氏父子求圆周率,求球面积公式及幂势定理,其意义超越了实用意义。刘徽由“极限”的观念,藉圆内接正多边形面积,求取逼近于圆面积,其思维方向即是近世解析几何及微积分的基本观念。虞喜的《安天论》,提出天虚地实,天体运行各有其规律,超过浑天论的局限。唐代李淳风的《麟德历》,扫除历法部章大周期的纠缠,径以岁实朔气为计算年历的数据。一行与南宫说等人测量各地日影差距,北至河北省蔚县东北,南至越南中部,以实测结果纠正文献记载的错误,并根据其测得数据,估算出了地球子午线一度的弧长。如能由这一结论更进一步,其实即可推知地球为圆形。

在医学与药学方面,除了大量记录验方,中古医学也有追究病原的努力。隋初巢元方等人编辑的《诸病源候论》,1739条病候分别说明各种疾病的病因、病理、症候及病情变化,除了近300条导引疗法外,几乎完全不涉治疗方法——其实是归纳病例所作的病理学、症候学讨论!

本草是中国药学的重要经典。汉人留下的《神农本草经》可能是张仲景等杂辑数据的药学著作。陶弘景指出其内容庞杂,分类也混糅,因此整理为365项,又加上自己搜集的名医用药365项,合为《本草经集注》,虽然仍是药典,实已有矿物、动物、植物的分类学规模。唐初,苏恭(亦即苏敬)集合当世专家22人,修订《新修本草》,采录已知的药物,参照各地采集实物,分为玉石(矿物)、草、木、禽兽、虫鱼、果、菜、米谷及“有名未用”的药物,九个大类,叙述其形状、特性、用法,并附有图形。这部完成于7世纪的药典大全,实际上已是一部博物志,其中尤以植物为多。其分类方法开明代李时珍植物分类学的前驱——唐代本草学,实已超过实用药典的意义。

学者在解决实用问题时不断有提升与开拓

凡此数学、天文学、医学与药学诸方面的成就,俱反映当时追求知识的心智活动,并不全为问题取向与实用取向约束。学者在解决实用问题时,不断有提升与开拓。这种现象,当由于学科专业化,既有专业学者群的合作,也有个别学者深入的钻研。两晋南北朝,学问为社会上层人士所垄断,当时实际上已有一个学术人士集合的社群,足以互相切磋。隋唐时代,既有国家设立的专门学府,国家又经常支持专合组团队,编制专书(如《新修本草》)。有了这种学术力量凝聚的临界点,才可有集体的研究工作,将学术发展推上一层楼。

唐代对外接触频繁,印度文化随着佛教东传,其天文、数学、药学、医术都因此进入中国。要言之,在上述几个学科的范围内,印度学术或有刺激与补足的作用,但这几项中国的学术自有其内在的发展因缘,印度文化有一定的影响,却未能产生在宗教哲学与文学园地曾承受的同样强大冲击。