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中国古代科学家传记-第75章

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籍。苏颂利用他的有利条件,参考了大量医书及经、史、子、集等各类书
籍达200 种左右。在这些辑录的著作中,有些是已佚的重要医方书,这样,
苏颂在《图经本草》中就保存了一些重要的医学文献,具有珍贵的文献学
价值。如他引用了相当一部分汉晋隋唐各代的医方,如在人参条下,他引
了汉张仲景治疗胸■证的理中汤,南北朝胡洽治霍乱的温中汤,还有四顺
汤等。通过与晋葛洪《抱朴子》和唐王焘《外台秘要》所引《小品方》对
照,可见到《图经本草》所述的四顺汤反映了六朝时该方在治疗霍乱证中
的作用。该书所保留的这类资料是相当多的。

苏颂十分重视药物的实用性,把药物与方剂紧密地结合在一起。在他
的《图经本草》问世之前,药物与方剂著作是分别著成的。六朝及唐代的
方书很多,重要本草著作也有一些,但这两类内容结合在一起的著作还没
有出现,苏颂是最早把本草著作与方剂放在同一部书中叙述的医家。他在
每一种药物的最后,基本上都附上以该药为主要成分的方剂,例如书中卷
八桔梗一味之下,录有《古今录验方》疗卒中蛊下血如鸡肝者,昼夜出血
石余,四脏皆损,用桔梗捣屑,以酒服方寸匕。又引《集验方》疗肺痈,
表现为胸中满而振寒,咽燥不渴,时时出浊唾腥臭,久久吐脓如粳米粥,
用桔梗、甘草各■两,以水三升,煮取一升,分再服。又如吴茱萸一药之
下,引方三首,即张仲景治呕而胸满者,用茱萸汤:吴茱萸一升,枣二十
枚,生姜一大两,人参一两,以水五升煮取三升,每服七合,日三次;《姚
僧垣方》治大小便突然不通顺,取吴茱萸南行枝,取一节如食指中节长,


含口中,即可通顺;《删繁方》治疗脾劳热,脾中有白虫,病人频频■心
呕吐,用东行吴茱萸根一尺,大麻子八升,桔皮二两,用酒一斗浸一夜,
再用微火煨暖,然后于清晨饮汤,虫便可打下,或死或半烂。就此两药所
引的《古今录验方》、《集验方》、《姚僧垣方》、《删繁方》等,都是
六朝、隋唐时期重要方书,并已全部遗佚。苏颂所辑的这些方剂,每方大
多包括病因、病位、症侯、病程、预后及处方、制剂方法、服法、疗效等
等内容,这就为后世保存了大量宝贵的医药资料。苏颂开创了这种以药带
方的本草学体例,为其后的医药学所继承。明代的李时珍,在《本草纲目》
中,每药之后,以“附方”为目,详列有关方剂,颇受苏颂的影响。

《图经本草》是我国第一部刻板印刷的本草图谱,然而很遗憾,它失
传了。至今我们只能在其后的著作如北宋唐慎微的《经史证类备急本草》
及其衍生发展出来的著作(如艾晟等修订的《大观经史证类备急本草》、曹
孝忠等修订的《政和经史证类备用本草》和南宋张存惠增订的《重修政和
经史证类备用本草》等)和明李时珍的《本草纲目》巨著中读到苏颂当年所
定的图文。虽然完璧已无缘得见,但从后世的大量征引中还可看出苏颂原
书的重要性和对后世的影响力。当代科技史家王振铎称该书是“隋唐到元
明之间医药学的桥梁”,“是嘉■以后各家本草的研究能取得辉煌成就的
开路者”,这些评价是非常精辟的。

当然,苏颂的书也是有缺点的。李时珍在肯定该书“考定详明,颇有
发挥”的同时,也指出了书中还有多处“图与说异,两不相应”的疏漏。
然而,李时珍又正确地指出,这是“小小疏漏耳!”

2.关于水运仪象台和假天仪
北宋时代对天文仪器的制造非常重视。在苏颂造水运仪象台之前,宋
政府至少已造了4 架观测用的铜浑仪。除了大中祥符三年(1010)所造置于
宫内龙图阁之外,其他至道元年(995)、皇■三年底(1052)和熙宁七年(1074)
所造的分别置于测验浑仪刻漏所、翰林天文院及太史局等天文机构内使
用。既是不同机构所用,则以何者为准的问题就显得比较突出。早在宋神
宗元丰四年(1081)就有人提出,应有人来详定(按,即鉴定)。当时还专门
任命了一位天文学家欧阳发为详定浑仪官。欧阳发详定的结果是,这几架
仪器都不行,应该重造。有记载说宋神宗也曾下诏命欧阳发再铸一套浑仪、
刻漏和圭表。但嗣后未见下文,是否开铸和铸成,均无可考。几年之后神
宗去世,哲宗登位,太皇太后高氏听政。元■元年(1086)又提出详定3 架
浑仪的事。这次的任务下给了苏颂。苏颂召集了许多政府内的天文学家,
查阅了各种文书档案,再到各天文机构进行实地调查。这次鉴定的结果却
是认为至道、皇■所造的2 架“并堪行用”,否定了熙宁中所造的仪器,
认为是“环、器怯簿,水跌低垫,难以行使”。

苏颂趁汇报鉴定结果之便,也提出了他的新建议。他指出,自汉代张
衡以来直到本朝太平兴国年间的张思训都造过一种水运浑天仪。把这类演
示用的仪器和观测用的铜浑仪配合起来,才能使天文仪器的妙用得到最大
的发挥。因此,他提出了建造一架把铜浑仪和水运浑天仪合在一起的仪器
——水运仪象台。元■二年(1087)八月,此事得到朝廷的批准,就命苏颂
组织一专门机构水运浑仪所,来从事仪器的制造。

先前,苏颂在他的吏部里访到一位守当官(部里的中下级吏员)韩公廉


善算,通天文学。苏颂将从张衡以来直到张思训的设计思想告诉了韩公廉。
韩公廉认为运用数学知识是可以重新设计制造的。过了若干时日,韩公廉
交出了《九章勾股测验浑天书》一卷,和一座木样机轮。自从朝廷批准了
苏颂的报告后,苏颂即组织了一支包括行政和科研人员在内约10 余人的队
伍,其中韩公廉则是现代所谓的工程师。经过紧张的工作,在元■三年(1088)
五月造成全部仪器的小木样。经检验后,在这年的十二月又造成大木样。
朝廷命将大木样置于宫内集英殿。同时又任命翰林学士许将鉴定。许将率
领水运浑仪所中的天文工作者周日严、苗景等,昼夜测验了3 个多月,认
为与实际天象相合,朝廷遂命以铜来制造正式的仪器。并因宋朝自谓得五
行中的火德,故将水运浑仪改名为元■浑天仪象。铜器在元■七年(1092)
六月完成,此仪就立在元■浑天仪象所。因这仪器是一座3 丈多的高台,
台上又合有浑仪与浑象两种仪器,故又名为合台。仪成之前两个月,曾有
诏命苏颂撰写一篇《浑天仪象铭》;苏颂又把这台仪器画成图形,写成书
献上,这就是著名的《新仪象法要》。仪成后两天即有诏命“三省、枢密
院(三省是宋皇朝三个最高政务机构门下省、中书省、尚书省,枢密院则是
最高军务机构)官阅之”。

关于这台仪器的结构,先有英国李约瑟作过一些研究和探讨,发现它
的水运机构中有类似今日机械钟表中所谓锚状擒纵器的部件,因而提出以
苏颂仪器为代表的中国水运仪象乃是世界机械钟表的祖先的论断。其后我
国科技史家王振铎通过全面的研究,对此仪器进行了完整的复原(原大的1/5),并恢复了苏颂原来给这台仪器所定的名称——水运仪象台。复原模
型现陈列在北京中国历史博物馆。

根据王振铎的研究,这台仪器总高35。65 尺(合12 米弱),宽21 尺,
全台是一座正方台锥形上狭下广的木构建筑,上下分成三个层面。顶上层
放置观测用的浑仪,其结构和一般浑仪大体相同。在十字形底座上立起4
根龙柱,上托一层固定不动的六合仪,包括地平环、赤道环和子午双环,
它们是固结在一起的。里面套一层可以转动的三辰仪,包括赤经双环、赤
道环和黄道双环,赤经双环用旋转轴套套在外面子午双环相当于南北极的
地方。最里面是一对四■双环夹持着一根望筒。四■双环也用旋转轴套在
南北极里,望筒则可以在四■双环内绕中心转动。转动四■双环,可以使
双环

图1 水运仪象台复原透视图

①浑仪②鳌云、圭表③天柱④浑象、地柜⑤昼夜机轮⑥柜轮⑦天衡、
天锁⑧平水壶⑨天池⑩河车、天河、升水上轮(复原人王振铎)
中央大圆对向天空任意一条赤经圈,转动望筒,可使它对向这条赤经圈上
的任何一点。从四■双环上可读出望筒所指向的天体的去极度,从三辰仪
中的赤道环上可以读出四■双环所朝向的,亦即望筒所对天体的赤道度
数,同样,从三辰仪的黄道环上可读出它们的黄道度数。这座浑仪所独创
的是,在三辰仪的南端装了一个与赤道平行的、较小的圆环,叫做天运环。
环上有齿有一条天柱把它与动力机构相连。通过这套系统使三辰仪可以自
动运转,以便使黄道环等和天上的黄道位置相适应。因为实际的天球和黄
道等都在作周日转动。在过去,没有这套系统的情况下,每次观测,都要
随时移动三辰仪,以使仪器对准正确的位置。但越是匆忙移动,就越是难
以对准精确,天运环的发明大大降低了这方面的误差。而且,当望筒对准

天体之后,只要把四■双环和三辰仪固结起来,就可以使望筒始终对准这
个天体。这就好像近代望远镜中的转仪钟结构一样。在欧洲,转仪钟的设
想提出于1670 年,第一具实用装置建成于1824 年。

中层南面有密室,置浑象。浑象设在一个扁的方木柜里,浑象的天球
半露在柜外,柜面就相当于地平。浑象也有齿轮传动系统和动力机构相连,
由此也可以自动旋转,表现出浑象上各个天体在一天中东升西落,作周日
旋转的景象。

下层南面是报时机构,共分5 层。自上起第一层为音响报时辰机构。
按古代时辰制度,每到时初左门有木人摇铃;每到时正右门有木人扣钟;
从夜半子正起,每过1 刻,中门有木人敲鼓。第二层只正中一门,每到时
初和时正分别有木人执时辰牌在门口显示。第三层也只正中一门,每过1
刻也有木人至门口执牌显示。

第四层、第五层是按照北宋皇宫中夜间的更筹时刻制度而设计的。第
四层是以声响报时的。每天日入、昏(日入后2 刻半)、五更(从昏到待旦共
分5 更)、待旦(晓前10 刻,或日出前12 刻半)、晓(日出前2 刻半)、日出
这9 个时刻就有木人在门口击钲;第五层是字牌显示,每到上述9 个时刻
之一,或每更中的1 筹(每更又分5 筹)时均有木人抱牌到门口显示。

这5 层报时装置的背后当然都有巧妙的机轮构造控制。但是这些构造
都隐蔽在一层层木阁后面。外面的人只能看见木人打击音响器或抱牌站
立,而5 层本阁就好像木塔一样。

下层的北面是全仪的心脏部分。它由打水机构、铜壶滴漏、动力枢轮
及其控制机构等部分组成。铜壶滴漏是一个二级漏壶。水从第一级天池滴
往平水壶,再由平水壶滴入枢轮边缘的水斗里。水斗贮水到一定程度即能
冲破控制机构的控制,使整个枢轮转动起来;但又由于控制机构的控制,
使这个水斗转过去之后再来一个空水斗时又被控制住而不再运动,这样,
枢轮的运动就变为间歇的。枢轮边缘一周共36 个水斗,均匀分布。只要平
水壶中流出的水速是均匀的,则枢轮就会作均匀间歇运动。

控制机构在苏颂书中称之为天衡,它是由左天锁、右天锁、天条、天
权、枢衡、枢权、天关等一系列部件构成。枢轮边缘的水斗向外还附有铁
拨牙,有一个拨牙就托在枢衡另一头伸出的格叉上。左、右天锁使枢轮锁
住。格叉托着的水斗则受水。水到一定重量,格叉下沉,拉动天条,因杠
杆作用使左天锁上升,枢轮即可通过。到下一个水斗又搁在格叉上时,左
天锁又复下沉,挡住枢轮。天权则是起调整作用,免使左天锁升不起来或
沉不下去。这样的机构的确和锚状擒纵器的功用一样,而左、右天锁的形
制也颇有擒纵锚的意味。

苏颂等造完这件巨大的仪器之后,并未散伙。原来翰林学士许将又给
朝廷上奏说,元■浑天仪象,实际是仪、象两件东西合在一台仪器中,莫
不如造一台仪器,兼有仪和象的功用。这正是出了一道大难题,因仪和象,
一是观测器,一是演示器,实在难以合一。而朝廷居然准奏,并交给苏颂
建造。史籍记载道:“颂因其家藏小样而悟于心。令公廉布算。数年而器
成。”这则史料中还记载了它的大体结构:“大如人体。人居其中,有如
笼象。因星凿窍如星,以备激轮旋转之势,中星、昏、晚(王振铎指出,此
应为“晓”字),应时皆见于
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