鮑青
在中國(guó)古代浩如煙海的文人群體中,深諳儒學(xué)之道者如恒河沙數(shù),探究自然之道者卻寥若晨星。這其中的關(guān)鍵,多半由于儒者視治國(guó)修身為圣賢大道、科技工藝為奇技淫巧。
但在儒者群體中,并非沒(méi)有熱愛(ài)自然世界、考察自然現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的人。北宋初期曹縣人燕肅,集政治家、科學(xué)家、發(fā)明家、書(shū)畫(huà)家于一身,是個(gè)百科全書(shū)式人物。他為官講求清簡(jiǎn),實(shí)行過(guò)許多利民便民的政策;繪畫(huà)成就卓越,在繪畫(huà)史上地位突出;科學(xué)成就更是獨(dú)步當(dāng)時(shí),研究成果為后世推崇。英國(guó)科學(xué)史家李約瑟夸他是“達(dá)·芬奇式的人物”。
歷苦學(xué)中舉,與寇準(zhǔn)相知
宋太祖建隆二年(公元961年),燕肅生于曹州(今山東菏澤曹縣)。這是一個(gè)五代結(jié)束、北宋隆興的復(fù)雜時(shí)期。燕氏原籍青州,受戰(zhàn)亂波及,被迫背井離鄉(xiāng),遷徙至曹州避亂。燕肅六歲時(shí),父親燕峻去世,家庭陷入窘境。母親靠縫補(bǔ)衣物、幫人做工維持家庭。
因父親過(guò)早離世,燕肅的人格教育主要由母親來(lái)完成。她常教育兒子,人于逆境時(shí)更需立志不屈,不能隨波沉淪。
良好的家庭教育,塑造了燕肅堅(jiān)韌的品性。白曰里,燕肅幫著操持家務(wù),盡量減輕母親的負(fù)擔(dān);入夜,他默背白天學(xué)習(xí)的內(nèi)容。久而久之,燕肅學(xué)問(wèn)不斷精進(jìn),很陜成為當(dāng)?shù)氐娘枌W(xué)之士。
燕肅雖然學(xué)問(wèn)淵博,但總是時(shí)運(yùn)不佳,科舉往往落第。好在他并不放棄,而是一而再再而三地參加科考。到了咸平三年(公元1000年),燕肅年近不惑,終于考中進(jìn)士。
燕肅中第后,擢任鳳翔府觀察推官。燕肅赴鳳翔同時(shí),重臣寇準(zhǔn)也被外放到了這里。此前,寇準(zhǔn)已官居工部侍郎,是真宗器重的能臣?;实叟伤叭硒P翔,是希望他在地方多多磨煉。因?yàn)椤暗劬糜鄿?zhǔn)”,但朝中大臣認(rèn)為寇準(zhǔn)性情剛直,不曉地方事務(wù)之雜。
寇準(zhǔn)宦海浮沉二十年,燕肅初入仕途,兩人雖是同齡,身份卻是懸殊,這種反差并未讓燕肅感到郁悶。他心性豁達(dá),和“不善于處理人際關(guān)系”的上峰寇準(zhǔn)反而相處得很愉快。
據(jù)歐陽(yáng)修《歸田錄》記載,寇準(zhǔn)喜歡跳西北少數(shù)民族的“柘枝舞”。這種舞需要鼓樂(lè)伴奏才有好的觀賞效果。有次公務(wù)閑暇,寇準(zhǔn)興之所至,令人奏鼓起舞。忽然鼓上一環(huán)脫落,舞蹈被迫中止,寇準(zhǔn)非常掃興。他詢(xún)問(wèn)宴會(huì)諸人,是否可將鼓環(huán)修復(fù)。大家面面相覷,皆日力不勝其機(jī)巧。只有燕肅拿出工具,很快修好了鼓環(huán)。燕肅的博學(xué)多才、心靈手巧,給寇準(zhǔn)留下深刻印象。
不久,寇準(zhǔn)調(diào)回朝廷,燕肅則被推薦任秘書(shū)省著作佐郎,不久又出任臨邛(今四川邛崍)知縣。
在臨邛任上,燕肅就顯示了自己靈巧機(jī)智的心思和熟悉民情疾苦的優(yōu)勢(shì),很快解決了百姓煩惱的問(wèn)題。
北宋之時(shí),四川長(zhǎng)期不安定,各種案件層出不窮,一些奸滑胥吏從中敲詐勒索。當(dāng)?shù)匕傩兆钆鹿倮艚钄嗒z之機(jī)下鄉(xiāng)滋擾。對(duì)此,燕肅改變過(guò)去做法,定出新規(guī):凡是因訴訟需要到衙門(mén)受審的人,就把他的姓名寫(xiě)在木牘之上。讓原告通知被告,不再經(jīng)過(guò)胥吏之手;審訊時(shí),有關(guān)人員一律按時(shí)到縣衙,不允許隨意外出滋擾百姓。當(dāng)事者聽(tīng)聞知縣新政后,都按期自來(lái)投案,避免了官吏傳訊時(shí)的敲詐勒索。
此后,燕肅遷任考城知縣,后升任河南府通判。剛好寇準(zhǔn)外放河南,兩人積極配合,將河南治理得井井有條。后來(lái)寇準(zhǔn)回任中樞,燕肅也被擢升到中央任朝官。
仕途初期的燕肅,有許多經(jīng)歷和寇準(zhǔn)息息相關(guān)。這是他的優(yōu)勢(shì),也是他的軟肋??軠?zhǔn)仕途暢達(dá)時(shí),燕肅也一路平順。寇準(zhǔn)遭到挫折,燕肅也難以幸免。當(dāng)寇準(zhǔn)和奸臣丁謂發(fā)生摩擦?xí)r,燕肅堅(jiān)決站在寇準(zhǔn)這邊。隨著寇準(zhǔn)因丁謂攻訐而失勢(shì),燕肅仕途也遇到了挫敗。
燕肅開(kāi)始頻繁遭到丁謂一黨的攻擊,被迫外放到明州(今浙江寧波)。
東南觀潮涌,歸朝制刻漏
任職明州時(shí),燕肅發(fā)現(xiàn)這里民俗彪悍,聚眾斗毆案件頻發(fā)。燕肅再度展露機(jī)敏巧思,規(guī)定凡有斗毆案件,后動(dòng)手者不需懲罰,先動(dòng)手者加倍嚴(yán)懲。此令一實(shí)施,明州斗毆的人迅速減少,人人相敬如賓。
在明州,燕肅的“科學(xué)研究”取得了一項(xiàng)重大成果:他解開(kāi)了潮汐生成之謎。
沿海有潮汐現(xiàn)象,人人皆知,但潮汐生成的原因?yàn)楹?,生成的?dòng)力是什么?這些復(fù)雜的問(wèn)題,當(dāng)時(shí)人無(wú)法作出解釋?zhuān)阊苌隽恕疤旌蛹ち鳌被颉暗貦C(jī)翕張”的迷信說(shuō)法。
燕肅酷愛(ài)觀察自然現(xiàn)象,對(duì)萬(wàn)物充滿(mǎn)興趣,并喜歡思考其成因。從大中祥符九年(公元1016年)開(kāi)始,燕肅就利用在東南沿海任職的機(jī)會(huì),到廉州、雷州、廣州和明州等地,對(duì)海潮進(jìn)行實(shí)地觀察、分析、比較。經(jīng)過(guò)數(shù)年積累,燕肅于乾興元年(公元1022年)著成《海潮論》,并繪制出《海潮圖》?!逗3眻D》今己亡佚不存,《海潮論》則幸存于世。
《海潮論》分析海潮變化規(guī)律,提出太陽(yáng)、月亮的引力,是形成海潮的主要原因。
燕肅在文中道:“日者,眾陽(yáng)之母。陰生于陽(yáng),故潮附之于日也;月者,太陰之精。水者陰,故潮依之于月也。是故,隨日而應(yīng)月,依陰而附陽(yáng)?!?/p>
在燕肅之前,已經(jīng)有人注意到潮汐和月亮有關(guān)。但燕肅認(rèn)識(shí)到日月的吸引作用,并知曉“一月之中朔望潮大,上下弦潮小”,已經(jīng)是劃時(shí)代進(jìn)步。燕肅還通過(guò)演算,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)潮時(shí)逐日推遲時(shí)間有“大盡”(一月30天)、“小盡”(一月29天)之分。他將一天定為100刻,推算出大盡潮遲3.72刻,小盡潮遲3.735刻。對(duì)燕肅的演算,英國(guó)科學(xué)家李約瑟十分驚嘆,他想不通燕肅是如何計(jì)算出來(lái)的:“怎么會(huì)精密到如此?”
燕肅能夠發(fā)現(xiàn)潮汐奧秘,還源于他有一個(gè)精準(zhǔn)的計(jì)時(shí)儀器。這就是他在處理公務(wù)之余,動(dòng)手制作的蓮花漏。他在《海潮論》中說(shuō):“朝夕觀望潮汐之候者有日矣,得以求之刻漏,究之消息。”
在鐘表出現(xiàn)之前,我國(guó)古代的計(jì)時(shí)儀器是利用滴水記時(shí)原理制成的刻漏(漏壺)。宋代時(shí),人們還在使用唐代發(fā)明的浮箭刻漏。這種刻漏在滴水后半程會(huì)出現(xiàn)水流減緩現(xiàn)象,并且隨著時(shí)間推移,箭刻(指示刻度的竹制標(biāo)桿)發(fā)生搖晃,計(jì)時(shí)精確度越來(lái)越低。燕肅深感這種刻漏的不便,創(chuàng)制了更為精確的“蓮花漏”。他匠心獨(dú)運(yùn)地選取蓮花為裝置,讓箭刻插入蓮心之中。箭刻由于浮力穿過(guò)蓮心直線上浮,周邊又有蓮心的約束,不會(huì)產(chǎn)生搖晃,所以精度更強(qiáng)。
景祐三年,宋仁宗將蓮花漏推行全國(guó)。許多州郡依法制作,計(jì)時(shí)效果非常理想。為了讓制作辦法傳于后世,許多地方都“立石書(shū)載其法”。蓮花漏還引起了學(xué)者的贊嘆,如歐陽(yáng)修《歸田錄》稱(chēng):“其漏刻法最精?!北彼卧紫嘞鸟捣Q(chēng)贊蓮花漏“秒忽無(wú)差”。蘇軾在文章中說(shuō):“……燕公肅以創(chuàng)物之智聞?dòng)谔煜隆W魃徎?,世服其精,凡公所臨必為之。今州郡往往而在,雖有巧者,莫敢損益?!?/p>
燕肅對(duì)科學(xué)的熱衷,并沒(méi)有妨礙他治理地方。他在明州體察百姓疾苦,推動(dòng)移風(fēng)易俗,成效都很理想?;实蹖⑺倩爻ⅲ闭盐酿^,擔(dān)任定王府記室參軍、判尚書(shū)刑部。
復(fù)原古儀器,詩(shī)畫(huà)稱(chēng)雙絕
在昭文館、刑部任職期間,燕肅公務(wù)、發(fā)明兩不誤,皆有值得稱(chēng)道的成果。
任職刑部期間,燕肅發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)死刑審核制度的隱患。朝廷把死刑決定權(quán)下放地方,由州郡自行決定處決犯人。雖然提高了辦案效率,卻造成了大量死刑案件,還出現(xiàn)了許多冤假錯(cuò)案。
燕肅請(qǐng)求仁宗復(fù)唐代之政,令天下死罪都要覆奏朝廷,由朝廷予以定奪。
仁宗同意了燕肅的提議。此后,地方呈遞的死刑案,必須經(jīng)由刑部和有關(guān)部門(mén)反復(fù)審核。此項(xiàng)政策實(shí)施后,大大減少了死刑案,也改正了許多冤假錯(cuò)案。歐陽(yáng)修稱(chēng)贊燕肅為“寬厚長(zhǎng)者”。王安石稱(chēng)贊燕肅“仁人義士”,還寫(xiě)詩(shī)贊曰:“奏論讞死誤當(dāng)赦,全活至今何可數(shù)。”
在昭文館期間,燕肅則將精力投入到機(jī)械制造。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn),燕肅成功復(fù)原了指南車(chē)、記里鼓車(chē)。
東漢《西京雜記》記載,上古時(shí)期黃帝曾制作指南車(chē),在涿鹿之戰(zhàn)中辨別方向,擒殺蚩尤。到了宋朝,指南車(chē)制作方法已失傳。同樣,記里鼓車(chē)制作辦法也湮沒(méi)不聞。燕肅希望將它們復(fù)原,投入了大量精力進(jìn)行研制。
天圣五年(公元1027年),經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),燕肅終于成功制作出了指南車(chē)、記里鼓車(chē)。
燕肅復(fù)原的指南車(chē),利用差速齒輪原理制成。車(chē)輛由兩輪推動(dòng),車(chē)上立有—木人。車(chē)輛不論朝什么方向轉(zhuǎn)動(dòng),木人手臂永遠(yuǎn)指向南方。《宋史·輿服志》載,燕肅將發(fā)明的指南車(chē)涂成紅色,上面繪制有青龍白虎等花鳥(niǎo)圖案,四角還垂有香囊。但他的發(fā)明并沒(méi)有得到推廣,只是作為皇帝出行用來(lái)炫耀的儀仗車(chē)。
記里鼓車(chē)亦名大章車(chē),是一種雙輪獨(dú)轅車(chē),用來(lái)記錄行走里程。經(jīng)過(guò)燕肅復(fù)原改進(jìn),記里鼓車(chē)分為上下兩層。上層有一木人,車(chē)行一里則擊鼓一次;下層也有一木人,車(chē)行十里擊鐲一次。記里鼓車(chē)不僅作為儀仗車(chē)使用,還廣泛運(yùn)用到部隊(duì)行軍,受到將士歡迎。
燕肅不僅擅長(zhǎng)科技發(fā)明,還嫻熟于詩(shī)書(shū)文藝。
燕肅曾任職太常寺,負(fù)責(zé)朝廷禮樂(lè)演奏。他上疏朝廷:“舊太常鐘磬皆設(shè)色,每三歲親祠,則重飾之。歲既久,所涂積厚,聲益不協(xié)。”朝廷下詔,讓燕肅將鐘磬全部刷新,按音律重新制作,以合律準(zhǔn)。燕肅制作的樂(lè)器,實(shí)驗(yàn)于后苑,聲音都很和諧動(dòng)聽(tīng)。
《宋史》說(shuō)燕肅“喜為詩(shī),其多至數(shù)千篇”,但流傳下來(lái)的詩(shī)篇只有數(shù)首而已。燕肅尤其擅長(zhǎng)繪畫(huà),“能畫(huà),入妙品,圖山水……濃淡,意象微遠(yuǎn),尤善為古木折竹”。他的文人畫(huà),被公認(rèn)為可以和王維媲美。《宣和畫(huà)譜》中著錄燕肅畫(huà)作37件,至今還有許多作品傳世。
燕肅入仕時(shí)年近不惑,宦海浮沉后已是兩鬢斑白。但燕肅還想有所作為,他給丞相王曾寫(xiě)去一首陳情詩(shī):“鬢邊今日白,腰下幾時(shí)黃?”王曾讀后感慨他老當(dāng)益壯,很快,燕肅被提升為龍圖閣直學(xué)士,后又出知潁州(今安徽阜陽(yáng))、鄧州(今河南鄧縣),做了許多對(duì)百姓有利的事情。人生的最后,八旬老翁燕肅回到朝廷,病故于禮部侍郎任上。