迎接“苏颂千年诞辰”

 弘扬科技创新、勤奋、公廉的传统风范

钱永波

苏颂（1020年12月10日~1101年6月18日），是我国北宋杰出的药学家、天文学家和天文机械制造家，又是科技研究的杰出领导者和组织者，原籍福建泉州同安县（今厦门市同安区），1046年父葬润州京口（今江苏镇江），从此即在此定居，终年也安葬在这里。苏颂的科技创新、勤奋、公廉的风范，极具时代价值，值得继承发扬。 

一、苏颂在科技方面的重大成就

《中国科学技术史·人物卷·苏颂篇》载，苏颂在科技方面的成就有医药、水运仪象台、苏颂星图，尤以水运仪象台闻名于世界。

（一）修订医书

苏颂仕途前期9年时间，主要是在馆阁校勘，其中约一半时间是医书编校。参加或主持编校的有3部医书：

（1）《补注神农本草》），又称《嘉祐补注神农本草》。在各家本草著录的983种药物的基础上，新增82种，新定17种，共达1082种。其中《序》《后序》都是苏颂手笔，收入《苏魏公文集》。

（2）《本草图经》。由苏颂负总责，各地派员到产地找人详认根茎苗叶花实形色大小，以及可作药用的虫鱼鸟兽和玉石等物，逐件画图，一一说明著花、结实、收采时月和所用功效。在此基础上，画成本草图，撰写图经。苏颂撰《本草图经序》，收入《苏魏公文集》。《本草图经》成书时，苏颂已知颍州，当有后期合作者。

（3）《备急千金要方》。苏颂参加校勘和定稿工作，撰有《校定备急千金要方序》及其《后序》。这部医书后的署名，并未将苏颂列入，其中还有“新校”序、校定后序，这说明苏颂参加的是前期工作。

综上所述，这些医书是参与者的集体成果。但是，从苏颂所写序言的字里行间，仍然可以看出他一贯办事办学的主导思路，是我国本草学发展的重要里程碑之一。明代李时珍称赞苏颂等所校勘的医书“考证详明，颇有发挥”，在他的不朽名著《本草纲目》中大量引用了《本草图经》的条目。由此可见，苏颂等在中草药领域的研究成果影响深远，值得后人纪念。

（二）研制天文仪器——水运仪象台

苏颂从小就爱学天文学，父亲、叔叔都懂天文学，在天文学方面素有造诣。元祐元年（1086年）七月，苏颂改任刑部尚书，十一月奉诏“定夺新旧浑仪”，这一年他66岁。元祐二年（1087年）正月，苏颂升迁吏部尚书。他分析原有的新旧浑仪，除浑天仪、铜浑仪之外，还有浑天象，这次有必要研制一套综合这三器功能的水运仪器，使之既能观察天象，又能自动显示天象和时间。然而，汉朝“张衡之制，史失其传；开元旧器，唐世已亡”，即使是本朝太平兴国初期首创的太平浑仪，也是“机绳断坏，无复知法制者”。而且，这次又是将三种功能合为一体，研制的难度更大。于是，苏颂在确定了总体设想之后，呈送了《进仪象状》，报请哲宗审定。元祐二年（1087年）八月十六日，哲宗“诏如所请”。

早在受命之初，苏颂即礼贤下士，发现和选拔研制人员，组建研究所。在苏颂主持下，经过全所创造性的艰巨努力，从原理探讨，到中小模型实验，最后到浇铸成铜仪，费时5年半，终于在元祐七年（1092年）六月十四日，水运仪象台宣告建成。这座水运仪象台，把浑仪、浑象和壶漏报时装置结合在一起，是一组多功能的大型天文观测和显示仪器，是中国古代的一项卓越创造。《中国科学技术史·人物卷·苏颂篇》中说，整个仪器高约9米，宽约5米，而研究文章则说高12米（也有说10米的），长宽各7米，从下到上略有微收，是一座呈方台形的木结构建筑，而台顶、台中、台下的浑仪、浑象、壶漏则是铜铸，用铜2吨。

水运仪象台有上、中、下三层：

上层是观察天体的浑仪，以沈括熙宁浑仪为基础，依原制度捶垫高加厚，在浑仪中至三辰仪的近南极部位加装与赤道平天运环（齿轮），带动三辰仪随天运转，是后世转移钟的雏形。安放浑仪的顶层板房，其屋顶板在观测时可以摘除。

中层是演示天体的浑象（天球仪），安放在仪象台隔堂中层，半球沉入地柜里，另半球则露出柜顶平面，浑象赤道上装有拨牙（即以赤道为齿轮），传统系统的天轮与它相接，带动浑象（天球仪）与天穹同步旋转。

下层是使浑仪、浑象随天体的运动而报时的动力机械装置，位置在仪象台的下隔室，隔室中央部位设有直径约2.5米的枢轮，轮有72条木辐，挟36个水斗和勾形铁拨子。枢轮顶部和边上附有一组杠杆装置（擒控器）。枢轮东侧装设一组两级壶漏。使用时，壶水滴入水斗，斗满则轮转。因有擒控器的控制作用，使枢轮的变速运动改为等间歇运动，使整个仪器运转均匀，在枢轮下有退水壶，另用一套装置由打水人搬运水车，把水提回上面的浸水槽中，再由槽中流入下面的壶漏系统中去，因此，水可以循环使用。

仪象台南侧中下部设五层木阁为报时装置：

上面第一层为昼夜钟鼓轮，凸轮拨动3个木人，时初，左门木人摇铃；时正，右门木人打钟；每到整刻，中门木人击鼓。

第二层为昼夜时初正轮，轮缘有24个司辰木人，手执时辰牌，牌面写有子初、子正、丑初、丑正……

第三层为报刻时辰轮，轮缘有89个司辰木人，与二层相呼应，如二层是子初，三层为一刻、二刻、三刻，二层转到中门前报子正……这样，如同现代时钟指针面盘，配合一层的一刻击鼓、初时摇铃、正时敲钟的报时声响。

第四层为夜漏金钲轮，按夏至、冬至、春分、秋分分度并拉动木人在夜间按更、筹击钲报更。

最下面的第五层为夜漏司辰轮，38个司辰木人，随节气变化排列，可调节位置，司辰木人执牌，上书写日入。昏、一筹、二筹、三筹、四筹、二更、一筹……、五更……四筹；待旦，一刻……九刻，晓，日出，木人轮流出现门口，指示更、筹数。每层木阁中的木人等活动部件，都从机轮或其它传动机构与天柱相连，而天柱则是贯通全台上、中、下三隔室的传动主轴，从而带动全仪。

五层木屋设钟、鼓、铃、钲4种打击乐器，4种活动手臂的木人，红、紫、绿3种不同颜色司辰木人，158个固定持牌木人。 

王振铎等学者根据苏颂《新仪象法要》等有关记述，认为苏颂、韩公廉等在研制水运仪象的同时，还研制了天象仪（或名假象仪），“大如天体，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、晓，因时皆见于窍中。”就像如今坐在天文馆天象厅里，观赏满天里斗，七曜运行。

水运仪象台于元祐七年（1094年）制成后，放置在汴京（今开封）西南的合台，直到靖康二年（1127年）北宋灭亡，才与皇室成员及其它财物一道，“悉归于金”。这样算来，仪象台制成后在汴京使用和存放了34年。此后，在从宋的汴京到金的燕京运输过程中，一路颠簸，机枢齿轮多有损坏，运至燕京，已不能用。而且，因两地纬度不同，地势高低不同，连一般观测也难以进行，从望筒中窥极星，下移四度才能看见。直到后来在雷击和辽金战火中彻底毁坏。但是，水运仪象台的影响还在，以至金和南宋都曾经复制过水运仪象台，都没有成功。

尽管如此，在科技史、科普和纪念性展示中，仍有多处研究复制水运仪象台者。我们看到的2009年版《苏颂研究论文新编》中就说到6家：1959年，中国科学院王振铎先生复制了第一个水运仪象台，陈列在中国历史博物馆。1970年代初，英国剑桥大学李约瑟博士复制了第二个水运仪象台，陈列在英国南肯辛顿科学博物馆。1988年陈晓、陈延杭复制了第三个水运仪象台，陈列在苏颂原籍福建同安苏颂科技馆。1993年，台湾台中自然博物馆复制了第四个水运仪象台，它与苏颂原来研制的一样大（前三个都是缩小了尺寸的）。1997年日本精工株式会社复原的水运仪象台，陈列于日本长野诹湖科学馆。2009年前，北京的科技馆复制了第六个水运仪象台。

（三）首创“苏颂星图”

苏颂在完成水运仪象台后，随即编著《新仪象法要》，把研制成果记载下来。在《新仪象法要》中，苏颂为我们留下了世界上最早、最完整、最系统的机械设计图纸，共有总体图、部件图、零件图63幅，绘制机械零件150多种，并作了材料、试验、调试全过程的详细说明，为后人准确复原提供了基础条件。

在《新仪象法要》中，还绘有五幅星图，即浑象紫微垣星图、浑象东北方中外官星图、浑象西南方中外官星图、浑象北极图、浑象南极图，这是保存最早的纸绘全天星图，图上标有1461颗星，比欧洲文艺复兴时期绘制的1022颗星多了439颗星，还早了400多年。

尤其是首创圆横结合画法，解决了长期以来赤道与北天极周围绘制失真的问题。星图中的圆图，是我国古代传统表示方法，一般称为盖图，因古人将天球比喻为伞盖而得名，天体正圆，如两盖之相合；横图是以赤道为界的南北星图，赤道横络天腹，如两盖之交处，其北为内郭，如上覆盖，南为外郭，如下仰盖，两图相合，全体浑象，则星官阔狭之势与天吻合。《中国科学技术史·人物卷·苏颂篇》的作者伊世同教授，是研究历代星图景表承传变演关系、绘制中西对照星图方面卓有成效的专家，他认为用多种圆图与横图相配合的方法来描绘星象，以赤道为界展开南北天星图，这在我国刊印星图中是首见。因此，他把“苏颂星图”单列出来，作为苏颂的一项重要科研成果。

二、苏颂的崇高风范

其实，苏颂并不是专业从事科技工作的。在中国古代科举制度下，“学而优则仕”。所以，苏颂既是官员，从地方官员，直至做到宰相，又从事科技研究工作，具有领导管理才能。

（一）珍爱人才，知人善任

这在组建水运仪象台研制队伍中最为突出。例如，苏颂在寻访研制人才中发现了擅长天文、历法和数学的吏部守当官韩公廉，“通《九章算术》，常以勾股法推考天度”，并看了他撰写的方案、造的木样，即奏请宣帝调来担当研制重任。他走出汴京，在郑州原武县发现主簿王沇之有机械制造方面的专长，即将他调到所里负责监造兼管收支工作。又在都督院发现监造军械很有经验且有管理才能的尹清，即选他统管全所组织工作。同时，苏颂全面考察了北宋专职天文历算的科研机构——翰林天文院和太史局的科研人员，从中选调了一批参加研制工作的制度官，以及从事测验晷影、漏刻等工作的专业人员。

（二）科技创新，勇于超越

苏颂并不是药物、天文、机械制造等方面的专家，全靠他勤奋好学，忠于职守，勇于进取，干一行，爱一行，钻一行，内一行，成一行。以研制水运仪象台为例：

水运仪象台以水运为动力，将浑仪、浑象和壶漏报时合为一体，这在世界上史无前例，那时就是最先进的。

特别是擒纵器的研制，用一组水力驱动枢轮，经过一套杠杆控制系统，使之均匀向前传动，使钟表计时从模拟量上升到准确的数字量，提高了计时精度和可控制性，这和机械钟表的擒纵器原理一样。英国科技史学者李约瑟在《中国科学技术史》中说：“苏颂的时钟是最重要最令人瞩目的。它的重要性是使人认识到第一个擒纵器是中国人发明的，那恰好是欧洲人发明它以前六百年。”在欧洲，直到1685年，意大利天文学家卡西尼才利用时钟机械推动望远镜随天体旋转。

再就是将前人的浑仪单环拓展为双环。苏颂在《新仪象法要·黄道双环章》中说：“黄道双环今所创也。”附图也是画的双环。他具体分析了旧单环的弊端是“太阳体不全见”，而新双环的优点是“环中全见日体”。即以前用黄道单环来观测太阳，望筒只能以单环的一个侧面为基准，所以只能看到半个太阳，现在改用黄道双环，望筒可于双环中间沿环面移动，看到整个太阳。

还有水运仪象台的浑仪窥管（望筒），通过“天运环”等构件与水力推动的枢轮相联，使窥管与被窥测的天体同步运行，这是现代天文台的跟纵机械“转仪钟”的先导，它比罗伯特、胡克和方和斐早了七个半世纪。

还有水运仪象台顶部的活动屋板，观测时可以拆开，雨雪时可以闭合，它是世界上天文台圆顶自由启闭室的先导。

（三）公正不阿，勤奋清廉

苏颂不仅在科技创新上成就卓著，而且在人文品德上也很优秀。《宋史》列传苏颂篇在结语中评价：“颂有德量。”

以苏颂在“三舍人议案”中的表现为例：熙宁三年（1070年）四月，神宗违反法定官员任命的规定，授李定为监察御使里行。李定原任州郡幕职，神宗和王安石正寻求对“青苗法”的支持，李是王安石的学生，早知皇上和王的意向，即乘机在御前附和，尽言青苗之便。神宗甚喜，欲任李知谏院，宰相曾公亮认为不妥，即改任监察御使里行。神宗的御批多次送到舍人院，先是命中书舍人、知制诰宋敏求起草诏书，宋以李为州郡幕职，而法定“须太常博士经两任通判方许举荐入台”，李不具备任职资格，拒不受命，神宗愤怒，将其撤职；又命中书舍人、知制诰苏颂起草诏书，苏一面为宋辩护，一面提出李刚由泾县主簿转秀州军事判官，骤升为监察御使里行，违背任官法，仍拒不撰诏；神宗再命工部郎中、中书舍人李大临拟诏，李也封还了神宗的御批，拒不起草。三舍人联合拒绝起草诏书后，神宗再次找苏颂面命，苏颂建议李定可先任一般京官，经过考验，再提为台官。神宗威胁说：“久违诏命，恐将得罪，卿宜思之。”苏颂回答说：“臣等所以喋喋有言，不避斧钺之诛者，非它也。但为爱惜朝廷法制，而尊守有司之职业耳。”于是，神宗决定将苏颂、李大临撤职，李定改任通进银台司。苏颂因忠于职守，捍卫法制，宾客盈门，人望亦重，天下高其节，苏东坡誉之为“三舍人之冠”。

三舍人议案过后，李定不仅任职御史台，而且被任命为御史中丞。他对苏颂怀恨在心，两次打击报复。第一次是元丰元年（1078年）五月，苏颂知开封府，相国寺僧徒状告住持以寺院钱还祥符县令孙纯之债，司法官员未判孙纯有罪，反而杖责告发者无事生非。此时，有人告苏颂袒护孙纯。案件由御史台审理，李定等以苏颂与孙纯有远亲关系为借口，诬陷苏颂放纵孙纯。这年十一月，苏颂因此冤案，由开封尹贬知濠州。第二次是元丰二年（1079年）九月，李定等把神宗关切过的国子博士陈世儒夫妇案翻出重审，案情是陈母被奴婢害死，而其妻李氏却对奴婢说“博士持丧，将厚赏汝辈”，开封府法官认为陈妻杀母证据不足，神宗对苏颂说要严处，苏颂却说应由有司处理，于是李定罗织苏颂罪名，说陈妻是枢密副使吕公著的表妹，公著与苏颂往来密切，苏颂放纵李氏，于是将他逮捕，关进御史台监狱，与因“乌台诗案”被陷入狱的苏轼仅一墙之隔。苏颂写诗为苏轼鸣不平。狱吏诱苏颂诬告陈世儒参与谋杀，苏颂义正辞严回答：“使某诬人，死不可为！”尽管罗织苏颂种种罪名，最终不得不无罪释放。

再说“水运仪象台”这个名字，也是苏颂坚持下来的。当时，因太史局直长赵齐良奏：“宋以火德王天下，……乞更水名以避刑克火德之忌”，宣宗即“诏以‘元祐浑天仪象’为名”，研制机构也就更名为“详定元祐浑天仪象所”。这次，苏颂没有当面坚持，而是在专著中正名。绍圣三年（1096年）六月十三日，在《新仪象法要》定稿时，苏颂仍然使用了“水运仪象台”之名。

苏颂一生好学，奋发有为，清正廉洁。苏颂年轻时就喜欢读书，后来官居高位，仍然好学不止，于经史、九流、百家之说，以及图纬、天文、数学、医药等无所不通，为从事科技研制打下了扎实的基础。《嘉定镇江志》载，他京口家中的藏书多达数万册，不少都是秘阁中未收藏的珍品。尽管如此，他还是从秘阁传抄书籍，自定每天抄录两千字，并认真校雠。他离官归乡长居京口时，他的好友就会前来向他借书阅读，丹徒尉叶梦得就是他的常客。

苏颂从23岁知江宁县，到76岁免去知扬州之职，长达半个多世纪，一直忠于职守，奋发有为，从不懈怠。在苏颂的历程中，“以民为本”的优良传统，得到了很好的体现。他的诗作《石缝泉》，就是写他在杭州知州任上，首创管道自来水这件盛事。熙宁九年（1076），苏颂知杭州，了解到杭州曾大旱，井水污浊，不堪饮用，饥疫流行，死者殆半。而城郊凤凰山石缝泉“清纯而甘滑”，是很好的饮用水源。于是，他在派员做前期踏看后，又亲自查勘，并组织管道施工，引水入城。尽管“兹泉虽未大，其用已为益”，而且他相信“来哲倘不遗，庶几成远绩”。他在《石缝泉》诗末尾高兴地写道：“若非仕江乡，何由见奇迹。智者必乐水，君子以观德。”元丰四年（1081年），苏颂知沧州，由于黄河决口，造成水灾，最后经沧州流入界河，东折入海，造成巨大水灾。水仍暴涨，主要是入海口不畅。他亲自到灾区察看，发现沧州东北的三堂泊，纵广百余里，下连海道，于是决定在这里兴办蓄水和引水入海工程，为治理黄河作出了贡献。嘉祐八年（1063年），仁宗驾崩，朝廷为修建陵墓，朝廷向诸郡紧急征调“不时难得之物”，苏颂正知颍州（今安徽阜阳），毅然出面劝阻：“遗诏务从俭约，岂有土不产而强赋乎？量其有无，事亦随集。”他调查当地百姓有无，有的就按价收购，没有的由官府另想办法，从而使百姓免受侵扰。

苏颂倡导节俭廉政。他不仅曾多次上书呼吁，而且以身作则，奉公律己。他在京城建的西冈宅，很简陋，在他不做宰相时，二府诸公看后，以为不称相第。他答道：“曾高以来，忝侍朝廷，下逮子孙辈，已有官，而四方无尺椽寸土，今有此第已为过分。”他告老还乡，回到润州居住，仍宅第简陋，并亲营田亩，补贴家用。曾肇在其《赠司空墓志铭》中写道，苏颂“家贫，担石不充，无愠色。”“尤以礼法自持，虽贵，素养如寒士。筑第京口，仅蔽风雨。妣薨，来吊丧者，见其服用俭素，皆叹息而去。”

2020年12月，正是苏颂千年诞辰的日子，适时举办“纪念苏颂千年诞辰、弘扬科技创新精神”研讨会，是一件既具有历史意义又富有时代价值的工作。

（作者为中共镇江市委原书记、市历史文化名城研究会原会长）