朱熹对古代地学的研究

作者：乐爱国
“格物”是朱熹思想体系的基础，同时也是朱熹建立其思想体系的出发点。朱熹的“格物”所涉及的范围相当广泛。他说：“天地中间，上是天，下是地，中间有许多日月星辰、山川草木、人物禽兽，此皆形而下之器也。然这形而下之器之中，便各自有个道理，此便是形而上之道。所谓格物，便是要就这形而下之器，穷得那形而上之道理而已。”[1]为了建立起他的思想体系，朱熹一生广泛地“格物”，其中也包括自然科学研究。如果按照现代自然科学的分类，朱熹“格物”所涉及的科学研究的范围，既有属于天文学、生物学方面的，又有属于地学方面的内容。

一

朱熹对大地形成与地表变化的研究是其对天文学研究的继续。朱熹在天文学上提出了以“气”为起点的宇宙演化学说。他说：“天地初间只是阴阳之气。这一个气运行，磨来磨去，磨得急了便拶许多渣滓；里面无处出，便结成个地在中央。”[2]认为宇宙有一个形成的过程，而大地就是在这一过程中形成的。朱熹还明确说：“天地始初混沌未分时，想只有水火二者。水之滓脚便成地。今登高而望，群山皆为波浪之状，便是水泛如此。只不知因什么时凝了。初间极软，后来方凝得硬。……水之极浊便成地。”[3]他根据直观的经验推断，大地是在水的作用下通过沉积而形成的。

西方地质学曾在１８世纪就地壳形成问题展开过讨论，产生了水成说与火成说这一互相对立的地质学观点。其中水成说的代表之一德国地质学家维尔纳认为，地球最初为一片原始的海洋浸没着，所有岩层都在海中通过结晶化、化学沉淀和机械沉积而形成的。显然，朱熹关于大地形成的观点与水成说的地质学观点无疑具有很大的相似之处。

关于地表升降变化的现象，略早于朱熹的北宋著名科学家沈括曾有过描述，他说：“山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带。此乃昔之海滨。”[4]朱熹深入研究过沈括的不少科学论著，对其中的许多科学观点进行了阐明与发挥。有学者认为，在整个宋代，朱熹是最最重视沈括著作的科学价值的唯一的学者，是宋代学者中最熟悉《梦溪笔谈》内容并能对其科学观点有所阐发的人。[5]

对于沈括所描述的地表升降变化的现象，朱熹作了更进一步的论述，他说：“今高山上多有石上蛎壳之类，是低处成高。又蛎须生于泥沙中，今乃在石上，则是柔化为刚。天地变迁，何常之有？”[6]又说：“常见高山有螺蚌壳，或生石中，此石即旧日之土，螺蚌即水中之物。下者却便而为高，柔者便而为刚，此事思之至深，有可验者。”[7]英国著名科学史家李约瑟认为，这段话在地质学上具有重要意义。[8]另一位英国科学史家梅森说：“朱熹的这一段话代表了中国科学最优秀的成就，是敏锐观察和精湛思辨的结合。”[9]充分肯定朱熹的研究与推论具有重要的科学价值。

二

在地学研究方面，朱熹还曾根据亲身观察对风、云、雨、露、霜、雪、雷、虹、雹等天气现象以及物候、潮汐、佛光等自然现象加以解释。
关于朱熹对各种天气现象的解释，可见《朱子语类》卷２“理气下”“天地下”。现摘录如下：

“风只如天相似，不住旋转。今此处无风，盖或旋在那边，或旋在上面，都不可知。如夏多南风，冬多北风，此亦可见。”

“霜只是露结成，雪只是雨结成。古人说露是星月之气，不然。今高山顶上虽晴亦无露。露只是自下蒸上。”

“高山无霜露，却有雪。……（其理在于）上面气渐清，风渐紧，虽微有雾气，都吹散了，所以不结。若雪，则只是雨遇寒而凝，故高寒处雪先结也。”

“雪花所以必六出者，盖只是霰下，被猛风拍开，故成六出。如人掷一团烂泥于地，泥必灒开成棱瓣也。又，六者阴数，太阴玄精石亦六棱，盖天地自然之数。”

“雨自是阴阳气蒸郁而成，……（密云不雨，）盖止是下气上升，所以未能雨。必是上气蔽盖无发泄处，方能有雨。”

“雷如今之爆杖，盖郁积之极而迸散者也。”

“虹非能止雨也，而雨气至是已薄，亦是日色射散雨气了。”

“正是阴阳交争之时，所以下雹时必寒。今雹之两头皆尖，有棱道。凝得初间圆，上面阴阳交争，打得如此碎了。‘雹’字从‘雨’，从‘包’，是这气包住，所以为雹也。”

另可见《朱子语类》卷９９“张子书二”，朱熹在阐发宋代著名哲学家张载关于雨、云、雷、风形成的观点时说：

“阳气正升，忽遇阴气，则相持而下为雨。盖阳气轻，阴气重，故阳气为阴气压坠而下也。……阴气正升，忽遇阳气，则助之飞腾而上为云也。……阳气伏于阴气之内不得出，故爆开而为雷也。……阴气凝结于内，阳气欲入不得，故旋绕其外不已而为风，至吹散阴气尽乃已也。”

针对当时所谓的“龙行雨”之说，朱熹反驳说：“龙，水物也。其出而与阳交蒸，故能成雨。但寻常雨自是阴阳气蒸郁而成，非必龙之为也。”[10]但是对于所谓的“雹是蜥蜴做”的说法，朱熹并没有完全否定。他说：雹是蜥蜴做，“看来亦有之。只谓之全是蜥蜴做，则不可耳。自有是上面结作成底，也有是蜥蜴做底。……蜥蜴形状亦如龙，是阴属。是这气相感应，使作得他如此。”[11]可见，朱熹用阴阳说解释自然现象虽有某些合理的成分，但也明显暴露出其不足之处。

在对物候的解释方面，朱熹也有所论述。物候是自然界的动植物和自然环境与季节的周期变化之间所存在的关系。朱熹曾经比较不同季节所开的花的凋谢的难易，说：“冬间花难谢。如水仙，至脆弱，亦耐久；如梅花腊梅，皆然。至春花则易谢。若夏间花，则尤甚矣。如葵榴荷花，只开得一日。必竟冬时其气贞固，故难得谢。若春夏间，才发便发尽了，故不能久。”[12]他还曾比较春夏之际与秋冬之际的天气状况的差异，说：“春夏间天转稍慢，故气候缓散昬昬然，而南方为尤甚。至秋冬，则天转益急，故气候清明，宇宙澄旷。所以说天高气清，以其转急而气紧也。”[13]关于瑞雪兆丰年的说法，他解释说：“所以大雪为丰年之兆者，雪非丰年，盖为凝结得阳气在地，来年发达生长万物。”[14]

在解释潮汐现象上，朱熹赞同沈括所谓“月正临子午则潮生”[15]的看法。他说：“潮之迟速大小自有常。旧见明州人说，月加子午则潮长，自有此理。沈存中《笔谈》说亦如此。”[16]

对于佛光现象，朱熹曾作过解释。他说：“今所在有石，号‘菩萨石’者，如水精状，于日中照之，便有圆光。想是彼处山中有一物，日初出，照见其影圆，而映人影如佛影耳。”[17]

三

在地理学研究方面，朱熹重视实地考察，并对地理位置、山脉的走向、河水的流向等等作详细的记录。《朱子语类》卷２ “理气下”“天地下”以及卷７９“尚书二”“ 禹贡”中有不少这样的记述。

朱熹还非常重视地图的作用。当他听说某人有木刻立体地图时，便吩咐人前去模仿；甚至他后来还用胶泥自制了立体地图模型。[18]

尤为重要的是，朱熹还对古代地理学经典《禹贡》进行了细致的考订。《禹贡》是《尚书》中的一篇；该篇将全国分为９个区域，即九州，并对各州的地理作了叙述，在地理学史上具有重要的价值。朱熹对该书作了深入的研究，并对如何研读该书提出了自己的看法。《朱子语类》卷７９“尚书二”“ 禹贡”对此作了记述。

朱熹认为，《禹贡》是禹治水之后仅仅依据治水的经历编撰而成的，所以“余处亦不大段用工夫”。他还通过实地考察，发现《禹贡》中有关南方地理的论述与实际“全然不合”，说：“盖禹当时只治得雍冀数州为详，南方诸水皆不亲见。恐只是得之传闻，故多遗阙，又差误如此。”又说：“禹治水时，想亦不曾遍历天下。……故今《禹贡》所载南方山川，多与今地面上所有不同。”[19]他还举例说：“且如汉水自是从今汉阳军入江，下至江州，然后江西一带江水流出，合大江。两江下水相淤，故江西水出不得，溢为彭蠡。上取汉水入江处有多少路。今言汉水‘过三澨，至于大别，南入于江，东汇泽为彭蠡’，全然不合！又如何去强解释得？”[20]朱熹针对当时学者不以实地考察为据而牵强附会地对《禹贡》中错误的方面进行辩解予以了批评。

朱熹还认为，地理、地貌是变化的，研读《禹贡》必须以当今实际的地理为依据。他说： “《禹贡》地理，不须大段用心，以今山川都不同了。理会《禹贡》，不如理会如今地理。”他还举例说：“如《禹贡》济水，今皆变尽了。又江水无沲，又不至澧。九江亦无寻处。后人只白捉江州。又上数千里不说一句，及到江州，数千里间，连说数处，此皆不可晓者。”[21]
朱熹对《禹贡》以及对如何研读《禹贡》的评述充分体现出他重视实地考察并以此作为立论依据的地理学思想。而且，他这种不以经典的是非为是非的怀疑精神和以实地考察为依据的实证精神与现代科学精神是相一致的。

四

从朱熹对地学的研究来看，其研究方法主要有以下三类：

其一，以阴阳说作为解释自然现象的基本原理。阴阳五行说是中国古代科技的思想基础。从现代自然科学的角度看，阴阳五行说是思辩的东西；但不可否认，中国古代科学家依据这一学说做出过许多合理的猜测，其中有不少科学思想在当时领先于世界。朱熹以阴阳说作为解释自然现象的基本原理，这与中国古代科技普遍的研究方法是相一致的，而且，他的一些猜测的确具有重要的科学价值，当然，其中也不乏有牵强附会的、甚至完全错误的东西。

其二，以实地考察以及经验作为依据。朱熹在地学研究中十分重视实地考察，以亲身的经验对各种自然现象做出解释，这是具有科学精神的；而且，他据此作出的一些推论具有合理的成分。但是也不可否认，他的实地考察缺乏准确性、严密性和科学性，与现代意义上的科学实验、观察仍具有一定的差距。

其三，局限于对前人科学著作的研究。朱熹对地学的研究是其“格物”的重要组成部分，而他的“格物”重在读书。当然，他主张读书要“有疑”，要“见新意”[22]，他对《禹贡》的研究反映了这一思想，这种怀疑精神、创新精神是科学精神的核心。但仅仅局限于对前人科学著作的研究，尤其是注经式的研究实际上无法突破前人的研究模式，因而也会限制科学的发展。

总之，从现代自然科学的角度看，朱熹对地学的研究既缺乏严格的科学实验和观察，又缺少严密深入的逻辑分析，很难被认为是科学的研究；但是从中国古代科学的发展看，朱熹对地学的研究方法是当时普遍认同的和广泛采用的方法，而且这种研究以已经被认定的基本原理和经验事实为依据，尤其是，朱熹在研究中充分表现出来的实证精神和怀疑精神，这些与现代科学研究所必需的基本规范和基本精神是一致的，因而与现代科学研究有许多相似之处；而且，朱熹对地学的研究取得了一些很有价值的科学成果，其中某些成就在一定程度上代表了当时的地学研究水平，因此，朱熹对地学的研究完全可以被视作是古代意义上的科学研究，而成为中国古代科技的重要组成部分。

注释：

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[1] （宋）黎靖德编：《朱子语类》卷六十二，中华书局１９８６年版，第１４９６页。

[2]《朱子语类》卷一，第６页。

[3]《朱子语类》卷一，第７页。

[4] （宋）沈括：《梦溪笔谈》卷二十四。

[5] 胡道静：《朱子对沈括科学学说的钻研与发展》，《朱熹与中国文化》，学林出版社１９８９年版。

[6]《朱子语类》卷九十四，第２３６９页。

[7]《朱子语类》卷九十四，第２３６７页。

[8] （英）李约瑟：《中国科学技术史》第五卷《地学》，科学出版社１９７６年版，第２６６页。

[9] （英）斯蒂芬．Ｆ．梅森：《自然科学史》，上海译文出版社１９８０年版，第７５页。

[10]《朱子语类》卷二，第２３页。

[11]《朱子语类》卷二，第２４－２５页。
[12]《朱子语类》卷四，第６２页。

[13]《朱子语类》卷二，第２８页。

[14]《朱子语类》卷二，第２４页。

[15] （宋）沈括：《补笔谈》卷二。

[16]《朱子语类》卷二，第２８页。

[17]《朱子语类》卷一百二十六，第３０３４页。

[18]《答李季章》，《晦菴先生朱文公文集》卷三十八，四部丛刊初编。

[19]《朱子语类》卷七十九，第２０２６—２０２７页。

[20] 《朱子语类》卷七十九，第２０２６页。

[21]《朱子语类》卷七十九，第２０２５页。

[22]《朱子语类》卷十一，第１８６页。