宋儒对自然知识的重视与研究

　　摘要：宋代儒家学者普遍重视自然知识，而且还以形上学的方式或是以科学的方式对自然知识进行不同深度的研究。他们之所以要研究自然知识，与他们以天下为己任、需要掌握有用知识的为学动机有关，同时也由于他们要建立的是与注重辞章注疏的汉学不同的义理之学，需要有广博的知识，包括自然知识，而且，还与他们以“道”、“器”关系为研究主题密切相关，因此，他们对于自然的研究，在很大程度上是出于儒学的需要，并且是作为儒学研究的组成部分。由于宋代儒家学者对自然知识的重视与研究，使得宋代儒学与科学的关系发生了很大的变化，儒学对科学的影响更加直接和明显，并对宋代科学的发展起了一定的作用。

　　宋代儒家是一个庞大的群体，远不止《宋史》的《道学》与《儒林》以及《宋元学案》中所罗列的那些儒家学者，因此，我们根本无法断定在这个群体中对自然知识感兴趣的儒家学者到底占有多大的比重。但通过分析可以肯定，在宋代儒家中，那些著名的大儒或儒家学派的领袖，从宋学的初创者范仲淹、胡瑗、欧阳修、李觏，到北宋儒家各主要学派领袖的王安石、司马光、苏轼、周敦颐、邵雍、张载、二程，再到南宋理学各学派的主要代表朱熹、胡宏、吕祖谦、陆九渊、薛季宣、叶适、陈亮，还有宋末的著名理学家真德秀、魏了翁、王柏、金履祥、黄震、王应麟等等，大都对自然知识感兴趣或对科学有所研究。除此之外，《宋史》的《道学》与《儒林》以及《宋元学案》所述及的其他著名儒家学者，如邢昺、蔡襄、刘敞、侯可、刘羲叟、何涉、郑樵、洪兴祖、程大昌、杨万里、蔡元定、程迥、刘清之、徐梦莘、徐天麟等，也都对自然知识感兴趣或对科学有所研究。正是基于这些儒家名流对于自然的研究以及对于科学的重视，我们说宋代儒家普遍对自然知识、对科学感兴趣。

一、自然研究的方式

　　宋代儒家重视自然知识、重视科学，这并不是一个逻辑问题，而是一个事实问题；只要对宋代儒家的言行，尤其是他们的学术研究活动，作具体的分析便可以发现。宋代儒家重视对自然知识的研究、重视科学主要表现在两个方面：首先是宋代儒家学者对于科学教育的倡导和实施，比如，范仲淹主张设立专门学校，讲授医学，他曾在《奏乞在京并诸道医学教授生徒》中建议，选能讲说医书者为医师，“讲说《素问》、《难经》等文字，召京城习医生徒听学，并教脉候及修合药饵，其针灸亦别立科教授”。这实际上就是一种专门的科技教育。胡瑗“以明体达用之学授诸生”，把科学知识从一般的知识中分离出来，施行“分斋教学”，“立‘经义’、‘治事’二斋：经义则选择其心性疏通、有器局、可任大事者，使之讲明‘六经’；治事则一人各治一事，又兼摄一事，如治民以安其生，讲武以御其寇，堰水以利田，算历以明数是也”。王安石在太学中设置设立了武学、律学和医学等专科，其中的医学，“设三科以教之，曰方脉科、针科、疡科。凡方脉以《素问》、《难经》、《脉经》为大经，以《巢氏病源》、《龙树论》、《千金翼方》为小经，针、疡科则去《脉经》而增《三部针灸经》”。王应麟编撰含有科技知识的蒙学读物《小学绀珠》，其中有《天道类》、《律历类》、《地理类》、《动植类》等篇都包含了丰富的科技知识。这些事例都可以说明宋代儒家对科学教育的重视。其次，宋代儒家还对自然知识、对科学进行了不同方式、不同深度的研究。需要指出的是，在儒家学者那里，对自然知识的研究与科学教育的实施往往是结合在一起的。宋代不少著名儒家学者，既是研究者，又授徒讲学；他们在研究自然中所获得的自然知识，实际上也成为重要的教学内容。比如《朱子语类》中包含了朱熹研究自然、研究科学所获得的不少知识，同时这些知识也是朱熹实施教学的内容之一。而且，许多儒学著作中所包含的自然知识，有的来自前人的科学著作，有的则显得较为肤浅，实际上也是出于科学教育的需要。

　　就宋代儒家对自然的研究方式而言，主要可分为两种方式：（1）形上学的方式，即运用形上学的概念解释现有的自然知识，或用现有的自然知识印证形上学的概念，许多儒家学者正是通过这种方式建构并阐述了儒家的自然观，比如李觏、王安石、张载建立了以“气”为本原的自然观，周敦颐、邵雍建立了“太极”化生万物的宇宙观，二程、朱熹建立了以“理”为本原的自然观；（2）科学的方式，即以实证的方法具体研究某一自然现象，或具体研究某个科学领域中的问题，并提出自己的见解，当然，研究的深度是各不相同的。事实上，在中国古代的自然研究中，这两种方式并不是截然分开的。儒家学者对于自然的研究，以形上学的方式为主，但在阐述形上学的自然观时，也需要对自然做科学的研究，同样，宋代科学家在做科学研究时，也会涉及对于形上学的自然观的讨论。

　　就宋代儒家研究自然知识的深入程度而言，大致可分为三个层次：

　　第一，在科学上做出重要贡献，并被列为科学家的儒家学者。在杜石然主编的《中国古代科学家传记》中，所收录的宋金时代的科学家共41位。其中的郑樵被列入《宋史》“儒林”；乐史、燕肃、曾公亮、蔡襄、苏颂、郏亶、沈括、范成大、韩彦直、黄裳、宋慈、李冶等为进士，他们大都有深厚的儒学功底。乐史撰有《孝悌录》、《广孝悌书》等；蔡襄在《宋元学案》中被列为《古灵四先生学案》的“公辟（周希孟）学侣”；苏颂“以儒学显”；沈括撰有《孟子注》以及大量经学方面的著作；黄裳长期在王府讲授儒家经典，在《宋元学案》中被列为《二江诸儒学案》的“平甫（陈概）讲友”，他“耻一书不读，一物不知”有《王府春秋讲义》及《兼山集》，“论天人之理，性命之源，皆足以发明伊洛之旨”；宋慈先后师事朱熹的弟子吴雉以及后来的理学家真德秀。除此之外，还有不少科学家是具有儒学背景的朝廷官员，比如周琮、王惟一、贾宪、李诫、赵佶、姚舜辅、楼璹、赵知微、杨忠辅、秦九韶、杨辉等，以及一些亦儒亦医的儒医，比如宋朝的钱乙、庞安时、唐慎微，金朝的刘完素、张元素、张从正、李杲等。

　　第二，对科学有所研究的儒家学者。他们有的撰有科学著作，比如，欧阳修撰《洛阳牡丹记》，司马光《历年图》、《通历》、《游山行记》、《医问》等，苏轼撰有《服葳灵仙法》等一系列医药养生学短文，秦观撰《蚕书》，吕祖谦撰物候学著作《庚子辛丑日记》，薛季宣撰《九州图志》，真德秀撰《真西山先生卫生歌》，魏了翁撰《正朔考》；在《宋史儒林传》中，邢昺撰《尔雅义疏》，刘羲叟修唐史中《律历》、《天文》、《五行志》，程大昌撰《禹贡论》等地理著作，程迥撰《医经正本书》等医学著作，刘清之撰《时令书》、《农书》等农学著作，徐梦莘撰《集医录》，徐天麟撰《西汉地理疏》、《山经》等地理著作，陈亮撰《度量权衡》、《江河淮汴》等，王柏撰《天文考》、《地理考》等，王应麟撰《诗地理考》、《通鉴地理考》、《通鉴地理通释》、《玉海》等。还有的儒家学者在某些领域有所创见，张载、朱熹在天文学方面做出了贡献，蔡元定在乐律学和数学方面有一定的创见。

　　第三，一般对自然知识感兴趣的儒家学者。他们有的在自己的学术生涯中读过科学方面的著作，比如，刘敞，“学问渊博，自佛老、卜筮、方药、山经、地志，皆究知大略，尤精于天文”；侯可，“博物强记，于《礼》之制度，乐之形声，《诗》之比兴，《易》之象数，天文、地理、阴阳、气运、医算之学，无所不究”；何涉，“上自‘六经’、诸子百家，旁及山经、地志、医卜之术，无所不学”。金履祥强调广泛地格物，“凡天文、地形、礼乐、田乘、兵谋、阴阳、律历之书，靡不毕究”。还有一些儒家学者在自己的著作中涉及有关的自然知识。比如，洪兴祖所撰《楚辞补注?天问章句》涉及大量天文知识以及其它自然知识；他还曾研读陈旉的《农书》，并作“后序”。杨万里所撰《天问天对解》涉及丰富的天文知识。胡宏所撰《皇王大纪》涉及有关天体结构的知识。黄震的《黄氏日抄》在抄录儒家经典以及宋儒的著述时，对其中所涉及的自然知识也作出一定的辨析。

二、自然研究与儒学研究

　　宋代儒家学者之所以重视并研究自然知识，与宋代儒学的发展有着密切的关系。

　　第一，与宋代儒家学者的为学动机有关。宋代儒家普遍以天下为己任，富有济世精神。北宋范仲淹提出“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”，并且主张“劝天下之学，育天下之才”，培养“能熟经籍之大义，知王霸之要略”的有用人才。张载讲“为天地立心，为生民立道，为去圣继绝学，为万世开太平”，朱熹强调“格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下”，把“格物致知”与“治国平天下”联系在一起，道出了宋代理学的为学旨趣，反映出宋代儒家普遍的济世精神。既然是以天下为己任，那么就需要有为于天下的知识；不仅需要有管理国家、道德教化方面的知识，更需要有造福于天下的科技知识。所以，他们重视科学教育，要求掌握有用的科技知识。

　　第二，宋代儒家学者重视并研究自然知识，还与宋儒的为学方式有关。宋学是与注重辞章注疏考据的汉学不同的义理之学。宋儒治经，旨在求义理，这就需要研究儒家经典形成时期的整个社会的思想文化，需要研究儒家经典中所涉及的各个方面的知识，需要有广博的知识。儒家经典中包含着自然知识，这就决定了总会有儒家学者，尤其是那些志在注遍“六经”的大儒，需要研究自然知识。王安石说：“世之不见全经久矣，读经而已，则不足以知经。故某自百家诸子之书，至于《难经》、《素问》、《本草》、诸小说，无所不读。农夫、女工，无所不问，然后于经为能知其大体而无疑。盖后世学者，与先王之时异矣，不如是，不足以尽圣人故也。……致其知而后读，以有所去取，故异学不能乱也。惟其不能乱，故能有所去取者，所以明吾道而已。”要“知经”，就应当博览群书，也要读诸如医药书之类的科技著作，只有这样才能“有所去取”，才能明儒家之道。由于宋儒治经突破了辞章注疏的局限，他们对于儒家经典中有关自然知识的研究，并不局限于书本，而是要更多地面向自然界本身。

　　因此，二程说：“一草一木皆有理，须是察”；“‘多识于鸟兽草木之名’，所以明理也”。认为只有通过格天下之物，包括自然之物，才能达到对于“天理”的认识。郑樵说：“何物为‘六经’？集言语、称谓、宫室、器服、礼乐、天地、山川、草木、虫鱼、鸟兽而为经，以义理行乎其间而为纬，一经一纬，错综而成文，故曰‘六经’之文。”因此，要把握“六经”之文，就必须了解天地、山川、草木、虫鱼、鸟兽。他还说：“欲传《诗》，以《诗》之难可以意度明者，在于鸟兽草木之名也。故先撰《本草成书》。”他还举例说：“若曰‘关关雎鸠，在河之洲’，不识雎鸠，则安知河洲之趣与关关之声乎？……《小雅》曰‘呦呦鹿鸣，食草之苹’，不识鹿，则安知食苹之趣与‘呦呦’之声乎？”在郑樵看来，要领会《诗》中之声，要了解诗人之兴，就必须研究发声之源，研究发兴之本；因而就要了解动物的发声结构，了解植物的生长情况，这就是要研究“鸟兽草木之学”；只有这样才能真正读懂《诗》。正是为了要明儒家经典之大义，朱熹要其弟子林择之用竹尺测量日影的长度，并且认为要有天文观测仪器，以至于家中备有浑仪，以观测天球北极。需要指出的是，宋代儒家从儒学研究的需要出发，研究自然知识，同时也培养了个人对于自然知识的兴趣，以至于很难确定许多儒家学者对于自然的研究是出于儒学研究的需要，还是纯粹出于个人的兴趣。

　　第三，宋代儒家学者重视并研究自然知识，与当时儒家所讨论的问题也有密切的关系。宋儒所讲的“道”不仅仅是伦理道德，而且是天、地、人三才之道，是天人合一之道，所以，他们需要通晓天地自然，掌握自然知识，需要了解天文、地理、植物、动物等。同时，宋儒的“道”也不仅仅是形而上之道，而且贯穿着形而下之器，所以，宋儒既讲“道”又讲“器”，既讲“体”也讲“用”，其中的“器用”，也包括讲科技知识。当然，在宋儒的各个派别中，“道体”与“器用”之间往往会有所偏重，因而会产生不同程度的分歧。比如，程朱理学一派以及吕祖谦、陆九渊等比较偏重于“道体”，他们以自然知识作为基础建构自己的理论体系。即使是陆九渊讲“宇宙便是吾心，吾心即是宇宙”，他也承认“天覆地载，春生夏长，秋敛冬肃，俱此理”，认为“天地之间，一事一物，无不著察。”并明确要求在“人情物理上做工夫”，而且，他对天文历法也有极大的兴趣。他研究过天体结构，肯定历法的改制，并对唐代天文学家僧一行大为赞赏：“一行数妙甚，聪明之极，吾甚服之。”叶适、陈亮、王柏、金履祥等则比较偏重于“器用”。叶适说：“物之所在，道则在焉；物有止，道无止也。非知道者，不能该物，非知物者不能至道。道虽广大，理备事足，而终归之于物，不使散流，此圣贤经世之业，非习为文词者所能知也。”认为“道”不离“物”中，并“终归之于物”。因此，他们从实用的角度大力推崇科技知识。陈亮说：“万物皆备于我，而一人之身，百工之所为具。天下岂有身外之事，而性外之物哉？百骸九窍具而为人，然而不可以赤立也，必有农焉以衣之，则衣非外物也；必有食焉以食之，则食非外物也；衣食足矣，然而不可以露处也，必有室庐以居之，则室庐非外物也；必有门户藩篱以卫之，则门户藩篱非外物也。至是宜可已矣。然而非高明爽垲之地则不可以久也；非弓矢刀刃之防则不可以安也。若是者，皆非外物也。有一不具，则人道为有阙，是举吾身而弃之也。”陈亮实际上是把“事”和“物”看作“道”的不可或缺的组成部分，而不是视之为外在的东西；而且他所说的“物”是人为满足自己的需要而由百工所为的，承认了技术对于人的重要性，并把它也看作是“道”的组成部分。陈亮从讲“道”到讲“物”，又从讲“物”到讲“百工”，讲技术，这就把技术与“道”联系在一起。可见，无论偏重于“道体”，或是偏重于“器用”，在需要有自然知识这一点上，各派是一致的。

　　由此可见，宋代儒家对于自然知识的研究，在很大程度上是出于儒学研究的需要，是儒学所不可或缺的组成部分，因此，这样的研究实际上服从于儒家的为学目的，而归属于儒学。当然，宋代儒家毕竟是儒学研究者，而不是自然科学家，在他们看来，对于自然的研究只能服从于儒学研究，处于次要的、辅助的位置；因此，在处理自然研究与儒学研究的关系上，他们的言论往往较为谨慎，甚至会有所偏颇；而且，他们研究自然的目的在于“穷得那形而上之道理”，而不在于科学本身，因而他们在吸纳自然知识时，由于个人科学知识水平的局限，也可能包含某些过时的甚至错误的东西。但是，不能以此否认宋代儒家学者在学术研究中对于自然知识的重视以及实际上所进行的研究。

三、宋儒的自然研究对科学的影响

　　宋代儒家重视并研究自然知识，对宋代的科学发展具有很大的影响。

　　第一，由于越来越多的儒家学者或具有儒学背景的人士从事于科学研究工作，科学在儒家文化中的地位得到提升。先秦孔子的弟子子夏曰：“虽小道，必有可观者焉；致远恐泥，是以君子不为也。”这里的“小道”，是指“农圃、医卜之属”。在子夏看来，“农圃、医卜之属”是“小道”，“君子不为也”。南北朝时期的颜之推所撰《颜氏家训》说：“算术亦是六艺要事，自古儒士论天道、定律历者，皆学通之。然可以兼明，不可以专业。”讲数学“可以兼明，不可以专业”，比起子夏讲“不为”，有了些变化。北宋的欧阳修说：“蟪蛄是何弃物，草木虫鱼，《诗》家自为一学，博物尤难，然非学者本务。”问题是，欧阳修研究过草木虫鱼，并撰《洛阳牡丹记》。这说明他所谓的博物“非学者本务”，并不排斥对自然物进行研究。朱熹早年曾反对“存心于一草木一器用之间”，把格草木器用视为“炊沙而欲其成饭”；但后来他又说：“小道不是异端，小道亦是道理，只是小。如农圃、医卜、百工之类，却有道理在。”认为农圃、医卜、百工之类有道理在，并且还说：“虽草木亦有理存焉。一草一木，岂不可以格。如麻、麦、稻、粱，甚时种，甚时收，地之肥，地之跷，厚薄不同，此宜植某物，亦皆有理。”朱熹认为，格物也要格一草一木，包括研究农业科技。这比起《颜氏家训》的“可以兼明，不可以专业”以及欧阳修所谓“非学者本务”，又有了新的变化。至于金、元之际的数学家李冶担心自己研究数学被说成是“玩物丧志”，这要做具体分析。事实上，李冶的担心并没有影响他的数学研究，而且他的数学研究也没有被说成是“玩物丧志”，相反，他的《测圆海镜》对后世影响很大，多次再版，并被收入后来的《四库全书》，广泛传播。当然，这并不排除仍有某些儒家学者在某种场合把研究自然与儒学对立起来。

　　第二，儒学对于科学的影响更为明显。中国古代科学是在以儒家文化为主流的背景中产生、发展起来的，因此，儒家文化对于科学具有一定程度的影响，这是毫无疑问的。而且在宋代，随着儒家学者或具有儒学背景的人士越来越多地从事于科学研究工作，成为科学研究的主要力量，这使得儒学与科学的关系更加密切，儒学对于科学的影响更为直接。这种影响包括两个方面：首先，宋代儒学在发展中所形成的宋学精神，特别是其中的济世精神、博学精神、怀疑精神和求理精神，很可能会对科学的发展产生影响。宋代科学的实用性很可能受宋代儒家的济世精神的影响；宋代科学家的跨越诸多领域的研究可能与宋代儒家的博学精神有关；宋代科学家的怀疑精神以及金元时期的医学分派可能与宋学的怀疑精神有关；宋代科学家对“物理”以及对“数理”、“医理”的探索很可能是受到宋代儒学的求理精神的影响。其次，宋代儒学中最基本的思想和概念也会对科学产生影响。宋代儒学是由一系列诸如“理”、“气”、“阴阳”、“五行”、“数”等概念所构成的理论为基础的。这些概念最初的形成与儒家对自然知识的研究以及对科学的研究有着密切的关系，因此它们一开始就具有科学的内涵。在宋代科学家的一些科学著作中，也有讨论形上学的内容，甚至在讨论科学问题时，也运用这些形上学的概念。就宋代科学家所讨论的形上学的内容以及所运用的形上学的概念看，宋代科学家对这些概念的运用，很可能是受到儒学的影响。

　　虽然不能绝对地说宋代科学所具有的与宋代精神相类似的精神和特征，以及宋代科学家对形上学问题的讨论和对形上学概念的运用完全是受到儒学的影响，因为科学的发展还受到社会需要的制约，而且科学发展有其自身的延续性和独特性，甚至儒学的发展也会受到科学发展的影响，但是，在儒家文化作为主流文化、儒学成为官方意识形态的背景下，在宋代不少儒家学者或具有儒学背景的人士参与科学研究的情况下，科学受到儒学的影响是不可避免的；宋代儒学所具有的济世精神、博学精神、怀疑精神和求理精神以及宋学的基本概念和思想，对科学产生影响也是可以肯定的。尤其需要指出的是，在中国古代，即使是在宋代，科学与儒学并没有明确的界限，二者的区分只是相对的，因而它们具有同样的精神，运用同样的概念，并且相互影响，这是理所当然的。

　　第三，宋代儒学强化了科学对于“自然之理”的探讨，并为探讨“自然之理”提供了基本的理论框架。宋代儒家追求理性的精神，“无疑有推动科学发展的作用”；而宋代理学家提出的“自然之理”的理论，事实上也为当时的科学所接受。这本身就说明这一理论对于当时的科学发展具有某种合理性。尽管在今天有些学者看来，这种高度普适性的理论有可能束缚“人们对自然界进行具体的、有分析的探讨的科学精神”，阻碍“人们深刻认识事物本质的进取心理的发展，因而最终成为形成科学性专化理论的一种阻力”，但不可否认的是，宋、元之际的科学，尤其是数学和医学，都是在接受了宋代理学的“自然之理”的理论的情况下得到进一步发展的。尤为重要的是，宋代理学在构建“自然之理”的理论的同时，还提出了获取“自然之理”的“格物致知”的方法。尽管这种方法不能等同于近代科学的观察、实验方法，但是，它强调“即物穷理”，强调通过研究自然事物把握“自然之理”，实际上为后来的科学家探索科学定理，指出了一条途径。至于这条途径最后没有引导中国的科学家获得科学定理，产生出近代科学，这是另一个问题。我们不能因为中国没有产生出近代科学，而完全否定“格物致知”这一探索“自然之理”的方法，毕竟从中国科学近代化的过程看，宋代儒家的“格物致知”理论曾经起了非常重要的作用。

　　因此笔者认为，宋代儒家对探讨“自然之理”所起的强化作用，对于科学的发展是具有推动作用的；宋代理学家提出的“自然之理”的理论，对于科学的发展，尽管有其历史的局限性，但也起过一定的积极作用。