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邹伯奇

 风吹不动 2011-06-14
[科学篇·邹伯奇]一位晚清岭南乡绅的惊世冒险
时间: 2008-02-19

        邹伯奇(1819—1869)

        平常容貌古,通套布衣新。自照原无意,呼之有如神。均瞻留地步,觉处悟天真。樵占鳌峰侧,渔居泌水滨,行年将五十,乐道识纤尘。——邹伯奇《自照遗真》
        邹伯奇于1844年发明中国第一部摄影器,主要用于测量和绘图,但曾经用它来拍过几张自拍照,20世纪60年代,亦即时隔百余年之后,还用该底版(今藏广州市博物馆)冲印了极为清晰的邹伯奇相片(即上图)。

        字一谔,特夫,广东南海人,晚清著名科学家。在光学、数学、天文学、测绘学、力学、地理学和化学等方面,都有较深造诣。创制中国第一架演示太阳系各行星运行的仪器“七政仪”及中国第一部摄影器。其所绘制的《舆地全图》是清代有名的地图,并曾主持测绘《广东沿海地图》。长期在广州进行科学研究活动,并曾担任广东最著名学府——学海堂学长之职。代表作有光学著作《格术补》、《摄影之器记》(我国第一部系统的摄影著作),生平著述结集为《邹征君存稿》、《邹征君遗书》(四卷)。其所发明的科学仪器有一些还完好地保存在广州市博物馆。

        精彩言论
        绘地难于算天,天文可坐而推,地理必须亲历。近人不知古法,故疏舛失实。因考求地理沿革,为历代地图,以补史书地志之缺。

        评价
        聪敏绝世,覃思声音文字度数之源。尤精天文历算,能荟萃中、西之说而贯通之,静极生明,多具神解。
                          ——《清史列传•邹伯奇传》
        鸦片战争前后,中国人尚能做出居世界前列的科技成就是难能可贵的。邹伯奇有两项成就令人称道:(1)他于1844年最先设计以摄影术测绘地图的方法,并约略与欧洲同时以摄影法作实地测绘;(2)他以玻板摄影术最早成功地拍摄人物肖像。
                          ——中国科学院科学史专家戴念祖

        复活的灵魂
        邹伯奇:广东近代“首席”民间科学家

        从南海黄岐到广州,如今仅是10分钟的车程,当年的邹伯奇则恐怕要乘渡船过珠江,不过那也应该是一段颇为轻松的旅程:南海与广州之间历来往来频繁,邹可以从广州商船云集的渡口上岸,穿过西关一带繁华的街道,到越秀山脚下的学海堂教书——他带着瓜皮帽子,穿着对襟的长衫,还戴着一副眼镜。性格木讷的邹想来一路上都会默默无语,思考着很多对大多数中国人来说还相当陌生的问题。
        因为远离官方的科研体系,作为乡绅和书院学长的邹伯奇其实给自己创造了更为广阔的思维空间。光学、力学、物理学,他几乎钻研了自己能够涉猎的任何一门学科并均有所成。
        邹的一生却不曾踏出岭南一步,与各地同学之士,书信往来频繁,但不少却缘悭一面;朝廷两次请邹到北京同文馆任职,他均辞而不就,曾国藩力邀其去上海任教,也被严拒。邹和官方的惟一接触,是在1864年,受聘主持广东的地图绘制工作,绘制了大量地图,五年后,无疾卒于南海学宫修志局。
        邹伯奇是国内最早采用摄影技术绘制地图的人,任职修志局期间,他绘制了泌冲堡图、西樵山图、南海县境全图,这些都是他以实际测量的数据按比例绘制而成。在邹伯奇的简史中,我们没有发现邹到各地游学或任官的记录,但他的思想已经远达到太阳系的行星,但足迹只在南晦、广州两地,终其一生,不离乡土。
        穿行在广州与南海之间的邹并没有想到自己是处在中国由古代史向近代史的过渡的阶段的人物,他只是和所有中国人一样,敏锐地感到生活中的变化:他看得见广州出现的西方人的照相铺子,他曾经在传教士那里看过望远镜的图片,他读过魏源的《海国图志》,知道哥白尼的日心学说。与邹发明照相术的同时,来华办校的一个美国人布朗返美,经官方同意顺便带三名中国学生到美国学习。这三人都是广东人,其中广东香山县人容闳和广东香山县黄宽分别成为完全西学的积极倡导者和中国近代第一个西医硕士。在邹去世后三年,中国第一批公派留学生共30人由政府派出国,广东人占了24名,同是南海人的中国第一位铁路总工程师詹天佑就是其中一位。
        邹与这样的机会失之交臂,或许他自由的思想和西学源于中国的坚定态度使他并不一定乐于留学海外。17岁的邹伯奇就对光学知识产生兴趣,二十几岁发明了照相机。对当时中国人认为的西方的奇技淫巧,邹伯奇几乎一样都没有放过,凭着少年意气,一样样钻研出来。
        40岁到学海堂后的邹伯奇更致力于授课以及与同仁之间的学术研究和学术交流,到南海学宫修志局的邹伯奇亲力亲为,把精力放在更为现实的绘图工作上面。相比较而言,40岁前的邹用鸡蛋清和广州人洗衣服的植物榨汁,改进自己的洗相技术,或者夜登屋后山冈观测天气,倒更可爱一些。
        1969年去世的邹给本乡弟子留下了“创业本维艰,念此有土有财”的楹联,教育乡人要好好耕耘。不离故土和希望“有土有财”的邹表现出中国人传统的一面,这让我们不胜感慨,在传统文化与自然科学中都游刃有余的邹伯奇,为我们展示了近代史上的一个中国人多么丰富与趣致的人生。

        人物词典
        [科举•科学]

        青少年的邹不赴科举可能有几分少年意气,而在有所成就之后,仍然坚持独立的学术研究身份,不赴仕途,才更显名士风范。
        即使是在晚清,八股文为主要形式的科举制度仍旧左右着知识分子的命运,学习经史子集,参加科考,赴仕途,只有这样,知识分子才进入了正统的评价体系,成就自己。
        《南海县志》称不赴科举、终其一生仍是秀才的邹伯奇“能荟萃中西之说而贯通之,为吾粤向来名儒所未有”,这一评价引起的歧义是邹伯奇是否名列“名儒”之列呢——如果是,难免有些牵强,虽然邹从小就聪颖过人,诸经义疏无不研究,为人处事,也处处受儒家思想影响,但毕竟仅仅为“邑生”,没有传统意义上的“功名”或“文章”传世;如果不是,邹伯奇的研究方向与历世“名儒”大相径庭,似乎也不应该放在一个平台上比较,何来“为吾粤向来名儒所未有”呢?
        《南海县志》之外,我们在当时的文献当中也没有找到对邹的适当评价,学贯东西,涉猎了天文、地理、数学、物理、化学诸学科,并均有成就的邹并时人评价为“粤东精算学者”、“明算之上”,以“明算”和“精算”概括其各学科的成就,可见对邹的评价,还停留在格术之上。
        同治三年(1864年),郭嵩焘巡抚广东,考察邹伯奇的为人“足以矜式浮靡,以化嚣陵奔竞之习,而开敦庞博厚之风”,“敦庞博厚”说的是学问,也指的是性格人品,似乎比“精算之人”更为贴切妥当。郭嵩焘“以伯奇专精数学,特荐于朝,请置之同文馆,以资讨论”,清廷命地方官咨送邹伯奇到北京任职,邹伯奇“坚以疾辞”。与此同时,曾国藩在上海创办江南制造总局内设学堂,“请伯奇以数学授生徒”,邹伯奇还是拒绝征调,一直家居养母,坚持清贫生活。
        至于性格中的敦厚,从邹伯奇对阮元的态度可见一斑。邹出任学海堂学长之时,学海堂的创建者阮元已经离粤多年,并且早已作古。邹对其向往之情不减,在山堂中创建阮祠,绘制画像。在浙江的阮的后人非常感动,而江浙一带的很多学者也都慕名前来,与邹进行学术讨论。

        [七政仪•照相术]
        邹伯奇终生未离乡土,也许正是历史的必然和个体的偶然,成就了近代史之初的科学家特殊的“学贯东西”。
        邹伯奇一生中没有出过国门一步,甚至没有离开过岭南,当时没有更多翻译的科学论著,他不懂外语,无法阅读也没有机会阅读西方文献,时人称邹伯奇“学贯东西”,其实以当时中国的闭关锁国,“学贯东西”,几乎不具备任何条件。
        从《南海县志》的描述可见,明清以来的南海,一直是广东省省会附邑,明清以来,制陶、纺织、藤器和竹器制作等手工业发达,商业繁荣,百姓见多识广,信息灵通,即使如此,中西文化的交流也是相当被动。魏源在《海国图志》中介绍了哥白尼的日心学说,邹伯奇能够接受这样的观念,完全得益于自己的科学实践。除了研读有关古籍,他经常在屋后的山冈之上夜观天象,中国传统文化中有“天动地静”、“日月众星皆斜绕大地而行”的学术传统,而邹能够坚持自己的思想,制作了“七政仪”,这是我国科学家把哥白尼学说予以实际运用的首创。
        1846年广州已出现外国人携摄影机为中国人照相。此时来华的外国摄影师定是利用达盖尔于1839年发明的银板照相术,或碘化银纸或蜡纸照相术。邹实现这样的技术仅比西方人晚几年。而在此后没多久,邹就制成摄影器并用以绘制地图,和西方人用这项技术绘制地图的时间相当,学术思想还要早上几年。
        新技术一日千里的今天,在历史的细节上,似乎没有必要争一时的短长,究竟谁早谁晚,是学习西方技术还是独立的发明创造,不见得哪一个更有意义。《墨子》、《周髀》、《九章算术》、《梦溪笔谈》、《春秋》中的历法;这些都构成了邹的文化积淀。科学史专家戴念祖认为;邹很可能在广州照相的外国人身上学到了感光、显影、定影、冲洗等一系列摄影工艺和有关化学药料的知识,“与此同时只要有一点相关信息,对于善思考和制作的邹伯奇而言就足够了”。

        [书•器•图]
        对于书的态度,也是对于中国传统文化的态度,对器与图的重视则显示了邹身上岭南人特有的实干精神和操作能力。
        一方面,从未踏出国门一步的邹伯奇坚持认为西学源于《墨子》,西方制器之术,中国早已有之,这是他思想中的偏执和可爱之处;另一方面,邹虽熟悉古代文献,却不拘泥,古语有“千士之诺诺,不若一士之谔谔”,邹伯奇为自己改字“一谔”、“特夫”,显示了独树一帜的决心。不赴科举,显示了他不愿为“八股”而读书的决心,因此而开拓了视野,留下了大量有关力学、光学、地理测绘、数学、声音文字、天文学以及文史著作。
        对器与图的重视显示了邹身上岭南人特有的实干精神和操作能力。邹伯奇在当时很简陋的条件下,对光学进行深入的研究。他是我国摄影机的最早制造者,他在《摄影之器记》中说:“岁在乙未(即道光十五年,公元1835年,邹伯奇17岁)”,因读《梦溪笔谈》中塔倒影与阳燧倒影同理,他开始对透镜成像的研究发生兴趣;“甲辰岁”(道光二十四年,公元1844年,邹伯奇26岁),因用透镜取火,触类旁通而发明摄影器。
        而在绘制地图的过程中,邹按照经纬测绘制地图之法,跋山涉水,风餐露宿。浔冈,指的是广州城西、南海黄岐以北的小岛,他的《浔冈洲地图》石刻,将岛内自然村之间的交通要道、河涌、桥梁等一一标注,“山水形势无不毕肖”。
        读书与著书立说,是中国读书人的常态,而对器和图的重视,却显示了邹身上的科学精神。

        专家访谈
        邹伯奇在中国近代科学史上的意义

        邹伯奇在中国科学史上的地位如何评价,记者采访了中国科学院科学史专家戴念祖先生。
        戴认为,任何一个科学家,都只能在一个学科或部分领域取得成绩,邹涉猎广,但主要的成就是在光学领域。他认为,在鸦片战争前后,中国人尚能做出居世界前列的科技成就是难能可贵的,在此期间邹有两项成就令人称道:一是他于1844年最先设计以摄影术测绘地图的方法,并约略与欧洲同时以摄影法作实地测绘;二是他以玻板摄影术最早成功地拍摄人物肖像。

        本土材料的天才应用
        1846年广州街头出现了照相机,戴介绍说,这种照相机和邹伯奇制作的有很大不同,传教士使用的是铜板照相法,人要在太阳底下站两个小时,一动不动,才能完成一次拍照;而邹使用的是玻璃板照相,当时欧洲人只能把底片制成幻灯片,而邹可以把照片冲洗出来。上世纪六十年代,利用邹的底片,还能够冲洗出清晰的照片,可见他技术的成熟。
        当时邹在洗照片中,为了把化学原料挂在底片上,想了许多办法,最后决定用鸡蛋清,别小看鸡蛋清,邹把鸡蛋清反复搅拌,解决了固定化学原料的问题。除此之外,邹的配方中包含了不少本地的原料,并非完全依赖进口。

        看图制出西式望远镜
        戴介绍说,邹伯奇的学术研究,完全凭借自己的实践,比如当时世界上普遍使用的四种望远镜,邹都自己制作出来了。而且邹没有见过实物,而是通过西方传教士带进来的图画自己揣摩。
        在《格术补》一书中,邹用数学原理解释物理现象,既是对《梦溪笔谈》的一个补充,也阐述了自己独到的见解,还纠正了当时传教士的一些错误知识,也钻研出一些数学公式,和牛顿、高斯等人的公式完全一样。

        岭南多奇人
        戴认为,当时广东的学术水平在全国不是最高的,但广东一直以来都是信息的前沿,西方的科学技术传到广州,对广东学者影响很大。邹伯奇的学术研究,是以普通学者的身份进行的,能够有这样的成就,和他自己的才能分不开,也和岭南的学术气氛有关,古代岭南是流放地,因此民间学术研究的思想也比较活跃,一直多怪才、天才。

        地理记忆
        故居:南海黄岐泌冲村

        当年邹伯奇为了教育本乡子弟,曾在宗祠书对联“创业本维艰,念此有土有财,敢不敬承先泽;守成仍匪易,图其可大可久,庶乎克绍前功”,带着浓厚的乡土的观念,传达出中国农业社会的道德准则。而今天的南海黄岐泌冲村,看不出任何传统意义上“乡村”的痕迹,村内道路宽敞,厂房整齐,珠江岸边高楼林立,和珠江对岸广州的都市气氛完全衔接。
        为纪念邹伯奇,泌冲村内的主要交通干道被命名为伯奇路,路边建有伯奇公园,公园内有邹氏祖祠。据已经退休的原村委会主任邹达培介绍,邹氏族人在南海的,大约有三千人左右,其余遍布两广以及海外,从事科研的不多,很多都从事工商业。

邹伯奇故乡南海黄歧泌冲村建有“伯奇公园”。    张丹萍  摄 

        据介绍,原来的邹氏宗祠在现在伯奇路以西,规模很大,新的宗祠是在上世纪90年代由海内外邹氏后人集资修建的。那副对联被重新镌写,挂在宗祠之内。公园内有邹伯奇的塑像,还有一间小的纪念馆。
        离伯奇公园不远的泌冲村口,有一座小石桥,老榕树下坐着几位乘凉的老人,说到邹伯奇,显然个个都很了解。据村民介绍,这座小桥是咸丰七年邹伯奇设计监建并撰碑记的。桥下河水绕村而过,当年水流湍急,承担几千村民对外运输的重任,邹也是跨过这座桥,来往于广州与南海之间的。
        村内还有鳌峰公园,据说当年这里是一座光秃秃的山冈,也是邹伯奇常常夜观天象的地点。泌冲村不大,却处处彰显出文化的气息。

族人在邹伯奇夜观天象处修建了“鳌峰公园”。    张丹萍  摄

        邹伯奇墓是南海市重点文物保护单位,本来也在泌冲村,后来根据南海市政府的指示精神,已经迁移到长青墓园。村委会又投资建了一座新桥,被命名为伯奇桥,据说黄岐镇有建设伯奇广场的打算,可见“伯奇”已经成为黄岐镇和泌冲村的文化资源。我们感受到,民间的力量介入到文化资源的挖掘力量也不小,广东传统的宗族观念也使邹伯奇的研究有了坚实的群众基础。

        讲学:广州学海堂

邹氏曾出任晚清广东著名书院“学海堂”学长。学海堂后改名为“应元书院”,即今广州二中前身。    黄皓  摄

        位于应元路的广州二中前身是广州著名的书院“学海堂”。学海堂创于道光四年(1824),由两广总督阮元创办,学海堂一反清初书院面向科举的做法,提倡学术研究,因而在清代书院发展史上占有重要地位。
        邹伯奇不是一个仅仅埋头钻研的学者,1857年,年近四十的邹伯奇出任当时的广东著名学府学海堂的学长,着力结交人文荟萃的江浙一带的学者,在自己周围,形成了松散的学术团体,使岭南形成良好的科学研究的氛围。

        发明珍藏:广州市博物馆

位于越秀山的广州市博物馆收藏并陈列了邹伯奇的科学仪器、地图等遗物。    黄皓  摄

        位于越秀山的广州市博物馆中收藏了邹伯奇制作的天球仪、七政仪和使用过的天文望远镜和象限仪,碑廊内则珍藏了邹伯奇及其弟子绘制的《浔冈洲地图》石刻。

邹伯奇于1854年制作的表现天体运动的“天球仪”(今藏广州市博物馆)。

邹伯奇1847年创制的“七政仪”(今藏广州市博物馆),形象地演示了太阳系各大行星围绕太阳运行。晚清的
中国学术界对哥白尼的日心说尚有争议,邹伯奇制作的仪器,以太阳为中心,显示出进步的天文学思想。

邹伯奇于1844年绘制的《皇舆全图》是清代著名的全国地图。

        人文胜地
        南海近代著名人物

        南海有着悠久的历史,秦始皇三十三年(公元前214年)设置南海郡,隋开皇十年(公元590年)设置南海县。在近代史上,南海涌现出康有为、陈启沅、詹天佑、邹伯奇、何香凝等一批杰出人物。
        康有为(1858—1927):晚清资产阶级改良主义的代表人物,南海丹灶苏村人,世称“康南海”。
        朱次琦(1807—1882):南海九江乡人,世称“九江先生”。在九江立书院讲学,为广东培养出不少人才,康有为即出其门下。曾任广东学海堂学长。
        陈启沅(1834—1903):南海县西樵简村人,我国第一家民族资本经营的近代工厂的创办者。
        詹天佑(1861—1919):南海人,设计和主持修建了中国第一条工程艰巨的干线铁路京张铁路。
        黄飞鸿(1847—1924):南海西樵禄舟村人,岭南武术界的一代宗师。

        科技哲学
        邹伯奇与墨子
        邹伯奇认为“西学源于《墨子》”,为什么先秦时期的科学精神会在晚清的邹伯奇身上光大,并和近代的自然科学结合在一起,为此,我们采访了华南师大科技哲学博士生导师黄世瑞先生。
        记者:如何看待邹伯奇“西学源于《墨子》”的观点?
        黄世瑞:推崇墨子的思潮从清朝乾隆年间开始,随着西方科学技术的传播,《墨子》成为能够与西方抗衡的科学著作,梁启超曾说过,假使中国今日有墨子,则中国可救!而邹“善读古书”,不但将难懂的《墨经》条分缕析,更运用到实践中去,可以说是近代自然科学知识研究《墨子》的第一人。“西学源于《墨子》”的观点反映了当时知识分子的民族情结。《墨子》中确实包括了光学、数学、力学等方面的知识,但说西方科学源于《墨子》,就有些夸张。
        记者:墨子在科学技术史上的地位如何?对邹伯奇产生了怎样的影响?
        黄世瑞:《墨经》中提出光线的直线传播以及有关小孔成像的理论,这在世界上是最早的;还描述了平面镜、凹面镜和凸面镜的实验研究,记载了杠杆平衡的现象,在中国科技史和世界科技史上都有重要位置。邹伯奇不但研读了其中的具体理论,而且继承了其中的科学精神比如重视实验、精于器械制造等。
        记者:如何评价邹的学术地位和对岭南文化的贡献?
        黄世瑞:邹的学术水平在当时是颇为领先的,更重要的是在邹的身边还形成了一个松散的“科学共同体”(COMMUNITY OF SCIENCE),对岭南文化的兴旺做出了贡献。
        记者:照相机是邹的独立发明吗?
        黄世瑞:邹伯奇的照相机发明在1844年,虽然略晚于欧洲,但以当时科学传播的速度,邹不可能模仿得到,应该是独立发明的。
        记者:从科学技术史的角度,如何评价中国人缺少“科学精神”的提法?
        黄世瑞:中国古代有没有“科学”,关键是看科学如何定义。从科学发展看,中国古代是比希腊要差,但也曾经有人说“一部墨经打败了整个古希腊”,虽有些偏颇,但也说明中国古代的科学研究也达到了相当高的程度。

        特别关注
        广东科技史迹亟待保护

        据了解,广东有8名科学家在中国科学史上影响至深,除了邹伯奇,还包括詹天佑(中国铁路工程先驱)、丁颖(中国现代农学奠基人之一)、梁伯强(中国现代病理学奠基人之一)、陈焕镛(中国现代植物学奠基人之一)、张肇骞(中国现代植物学奠基人之一),蒲蛰龙(中国杰出的生物学家)。去年广东省科技厅有关专家在编纂《广东省科技志》过程中发现,“科技志”中提及的、目前尚存的科技史迹,分散在广东各地,亟待保护。
        谈到科学史的研究与科学史迹的保护,中国科学院科学史专家戴念祖认为,很多人并不了解中国的科技史,中国在明朝以前,科学技术发达,和中世纪的欧洲比,有过之而无不及。至于文艺复兴之后,西方的理性科学要比中国人的经验科学有优势,尤其在工业革命之后,我们在科学技术方面才落后了,像邹伯奇这样的科学家,在特殊的历史环境下,仍旧做出了巨大的成就,更是难能可贵。
        科学史是人类认知世界方法的演变和人类智慧演变的历史,中国科学史上的成就,是我们民族的骄傲。戴念祖认为,研究科学史,可以培养中国人对科学的热情,培养科学精神,可以影响青少年的成长。

        本版文字  本报记者  张丹萍

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