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中国古代最杰出女科学家 仅活29岁 死后203年名字被一小行星命名

 说历史的女人 2020-02-08

(说历史的女人——第1128期)

一提到科学家,大家首先想到的就是牛顿、爱因斯坦这样的伟人。不可否认,相对于西方,中国的科学家不够突出,人数也较少。但我们毕竟有5000年文明,自古至今还是有不少彪炳史册的科学奇才的,比如祖冲之、张衡、毕昇等,他们在所处的时代,也是名震世界的。然而有一个现象不能不承认,就是在古代,尽管中国有不少世界级科学家,但基本都是男性,女性科学家极为罕见。

据中国现存古籍记载,中国古代数千年间与科技有关的女性不过数十人。由杜石然主编的《中国古代科学家传记》中,提到的女科学家仅有一位。专门研究中国科技史的英国著名学者李约瑟所著的《中国科学技术史》中,也极少提及中国女科技人员。我们之前的教科书上也仅提到宋末元初的黄道婆,但她也只是改进了棉纺织技术;还有就是嫘祖,即我们的祖先黄帝的结发妻,她是养蚕业的发明人。然而,不管嫘祖还是黄道婆等只不过是跟科技有关,还谈不上科研,真正的女科学家确实难觅。

不过在清朝,确实存在一位女科学家,而且是世界级的。尽管她在中国的史籍上记载很少,但却被世界科学界推崇。她虽然只活了29岁,但却因其突出的科学成就享誉世界,死后203年其姓名却被一颗小行星命名,她还被印在外国的一张明信片上,堪称中国古代最杰出的女科学家。那么这位女子究竟是何方女神?有何杰出的科研成果?为何在中国不广为人知?本期分解。

(一)科技世家

世界上所有事物的出现都不是偶然的,都不会凭空出现,它的诞生必然有一定的条件或者环境。人才亦然。毫无疑问,她诞生在一个有科学基因的家庭。她叫王贞仪,字德卿,原籍安徽天长县。王贞仪于清朝乾隆三十三年出生在江苏江宁上元县(今属南京)的一个医生家庭。

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王贞仪的祖父王者辅,曾任丰城知县和宣化知府。他虽是仕途人物,但也是一位学者,或者也是科研人员,他精通历算,也著述甚丰。尤其是,他嗜书如命,据说藏书达到七十五橱。所以王贞仪自小就是在书窝里长大的。

王贞仪的父亲王锡琛也可以说是当时的一位著名学者。他年轻时虽也热衷于仕途,但时运不济,屡试不第,便弃文从医,成为一名医生,对医学颇有研究。在父亲的影响下,王贞仪对医学也比较精通。不过对王贞仪影响最大的还是她的祖父。

(二)全能的才女

王贞仪的祖父曾把家从安徽迁到江苏,后又迁至吉林,最后在吉林去世。王贞仪在11岁时,随祖母去吉林为祖父奔丧,在吉林生活了五年,使她有机会阅读祖父丰富的藏书,这使她血液里的科学基因被彻底激活。后来她又随同祖母和父亲去过北京、陕西、湖北、广东和安徽等地游历,又增加了不少见识。可以说,她小小年纪便实现了“读万卷书,行万里路”,加上她的天赋异禀,她的人生注定会与众不同。

王贞仪可以说是一位冠绝古今的全能型才女。一般才女所擅长的诗词歌赋、琴棋书画自然不在话下,她还巾帼不让须眉,骑马射箭也颇为擅长。她十几岁时,就曾向蒙古将军的夫人学习骑射,史书说她“跨马横戟,往来如飞”,达到“发必中的”的程度。为此,王贞仪还曾写下如此诗句:“亦曾习射复习骑,盖调粉黛逐绮靡”。她还曾以花木兰、大小乔等为题材,写下了《题女中大夫图》的长诗,抒发自己“足行万里书万卷,常拟雄心似丈夫”的胸怀。

不过王贞仪为后人称道的可不是一般意义上的文才和武才,所谓出口成章,下笔成文,甚或精通骑射,俗。奇女子就是奇女子,在那个“女子无才便是德”的时代,她就提出“同是人也,则同是心性”。她认为学问并不是专门为男人而设的,女子的智慧并不比男子差,照样能上通天文,下通地理。她的才学和成就主要表现在天文、数学和医学上面,她可谓是一位有世界意义的数学家、天文学家、医学家,甚至是物理学家。

先说医学方面。王贞仪从小向行医的父亲学习医学理论,不但精通医理,而且能切脉处方。在医理上,她第一次提出了五诀,同时提出治病用药八要。王贞仪重视医理与临床的结合,她的医学理论充满了朴素的辩证法思想。据史书记载,她医术高明,20多岁便有了“女中华佗”的称号。

再说数学方面。在当时中国的学术界,曾有一个以梅文鼎、梅珏成为中坚力量的安徽数学学派,王贞仪也是其中的核心之一。她在数学研究中,注意吸取中西算法之长,化繁为简,灵活运用,不受旧方法旧思想的束缚。在数学方面她的主要论著有《历算简存》五卷;《筹算易知》、《重订筹算证讹》和《西洋筹算增删》《勾股三角解》等。

王贞仪在“筹算”方面很有研究。算筹,又被称为筹、策、筹策等,是一种棒状的计算工具。在没有计算器的古代,它跟算盘一样,是古代的“计算器”。算筹一般是竹制或木制的小棒,计算时在特制的算板、毡或直接在桌上排布。

“筹算”是在17世纪初叶,由英国数学家纳皮尔发明的一种计算法,明末传到我国。清代著名数学家梅文鼎、戴震等人曾加以研究。王贞仪也从事了这项研究,并且写了三卷书向国人介绍西洋筹算。她在著作中对这种繁杂的算法进行增补讲解,使之简明易懂。

我们现在用的加减乘除四则运算笔算法是1903年才传人中国的,在这之前,中国的算术主要是靠珠算和筹算两种方法。

不过,王贞仪在科学上的贡献主要是在天文学方面。她对探索宇宙星辰的奥秘一直有着浓厚的兴趣。她不仅阅读中外天文著作,还长年坚持夜观天家,日算星辰,日积月累,取得了丰富的理论知识和第一手资料。

她是中国历史上最早相信“地圆说”和“日心说”的学者之一。中国古代,人们都是以自己为中心,以为日月星辰围绕着自己转,并且只有“天圆地方”的概念。但王贞仪通过自己的研究,推翻了这个“约定成俗”的观点。

她在著作《地圆论》中说,地上的人都以自己居住的地方为正中,因此远看别的地方都是斜立的,似乎都该倾倒,实际都不倒,难道不是因为各地的人头上都是天,脚下都是地吗?这就是说,人们生活的地球,处于四周都是天空的空间之中;对宇宙空间来说,任何地方的人头上都是天,脚下都是地。王贞仪正确地认为,在广阔无垠的宇宙空间中,没有上、下、侧、正的严格区别。这是一个很科学的认识。

王贞仪还很善于逻辑推理,她在《地圆论》中提出“地”是圆球形的六大理论时,并没有现代科学实验条件,而纯粹是从已有的天文知识和数学知识,用逻辑方法推导出来的。而逻辑推理正是中国古代的学者最欠缺的东西。

王贞仪还对日月食有专门的研究。在古代,日月食现象被蒙上神秘的色彩,比如天狗吃月亮等,甚至还被用来预测吉凶。祖父留给她的古书《灵宪》里,曾记载着关于月食的理论,称发生月食时,太阳在地球与月球之间。这个理论与科学事实不符。在当时,王贞仪就察觉出了其中的错误。为了揭开日月食的秘密,她经常披风饮露,独坐户外,仔细观察星象的运行和变化。

她还经常把自己关在屋子里,废寝忘食地搞试验。没有科学仪器,她就自己动手制造。

有一天,王贞仪关紧门窗,一个人躲在屋里做实验。到了吃饭的时间,她母亲在房门口等了好久,仍然不见她出来,就非常好奇地从门缝向内张望。

原来,王贞仪把水晶灯悬挂在房梁上当作太阳,小圆桌被扳倒在灯下当作地球,而她手拿着镜子当作月亮,模拟月食发生的情景。她一遍遍地移动着镜子,反复观察太阳、月亮和地球的位置以及相互间的关系。就这样,她终于弄清了日月食这种天文现象。

她还写下了著名的《月食论》一文。在该文中指出,月亮本身不发光,太阳照耀月亮,月亮才有光。人们站在地球上去看,只有十五才能见到望(月圆),初一才能见到朔(月隐)。朔的时候,只要太阳和月亮近于黄白二道的交点,太阳光被月亮所遮,就会出现日食。由于太阳高,月亮低,相隔非常遥远,因此随观测者位置的不同,见到的食分(日食的程度)就不同。到了望,只要月亮进入地球的影子,就会发生月食。她所阐述的日月食成因的理论,同现代天文学认识的日月食原理完全一致。

王贞仪博览群书,但并不迷信,能够批判地吸收。如当时一些历书将恒星年同回归年的区别,说成起于汉武帝进行太初改历的时候。王贞仪指出,这种差别并不是起于《太初历》,而是自晋代虞喜发现“岁差”以后才“天自为天,岁自为岁”。历书上还说,由于岁差,春分点逐渐东移。王贞仪指出,岁差引起的春分点移动是西移而不是东移。

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在我国何时产生“定气”( 定气是一种确定节气的制度。以太阳在黄道上的位置为标准,自春分点起算,黄经每隔15°为一个节气)的问题上,有人认为“定气”始于唐代历法。王贞仪批评说,“定气”开始于北齐的张子信,其后隋代刘悼,唐朝李淳风和僧一行才测得更加精密了。王贞仪这些批评和见解,基本符合中国古代天文学的实际。她这种一丝不苟的治学态度,至今仍使我们钦佩。

在古代,如果谁懂得天象,那几乎是被誉为神人的。比如诸葛亮,他就颇知天象,曾经预测到在冬天会刮东南风,而造就了一场被后人津津乐道的赤壁之战。不管东南风是不是他借来的,但总归是他明白会刮此风,所以诸葛亮凭此而成“神”。

而王贞仪也是懂天象的。她因为长年保持夜观天象的习惯,就也显得颇为神奇。有一年她预测到安徽宣城会有涝灾,提醒当地农民注意,应种抗涝的高杆农作物。可是人们都不相信这个小女子的言论。结果,没多久,竟真如她所言,宣城多日大雨,给农民的收成带来了严重影响。这时人们才想到王贞仪,于是问她怎么回事。王贞仪答道:蚂蚁纷纷爬向高处,动物敏感,如若发生异常,必与天灾有关。 

做为一名全能型才女,王贞仪在文学方面当然也有建树。她著有《德风亭初集》十四卷、《德风亭二集》六卷、《文选诗赋叁评》十卷、《女蒙拾诵》、《沈疴呓语》各一卷等。其文才也是很高的。比如她在邳州写的一首诗《下邳夜泊》:“黄石城头雨未干,晚风吹送角声寒。扁舟莫道小如叶,载得春愁分外宽”此诗绝对属上品,尤其是后两句,描写愁思的效果也不亚于李煜的“问君能有几多愁,恰似一江春水向东流”。

(三)王贞仪为何在中国并不广为人知

王贞仪大多的科学研都在18至24岁之间,在此阶段,旁人都已结婚生子,而她的婚事却一再推迟。直到25岁时,才与安徽宣城秀才詹枚结婚。詹枚是思想很开通的人,他甘当妻子的帮手,与王贞仪一起读书,并协助她整理书稿,还为王贞仪出版著作而四处奔走。这一点她是幸运的。但她又是不幸的。天妒英才,她因长年的科研工作,再加上家务的劳累,使自己积劳成疾,在她年仅29岁时,便被病魔夺去了青春的生命!这是人类科学史上的一大遗憾。

王贞仪并非一个傲慢的人。临终前,她嘱咐丈夫将多年手稿删除或焚毁,至多留下十二三卷,剩下的交由好友蒯夫人处置。这点有点像奥地利文学大师卡夫卡。

丈夫詹枚在悲痛中将手稿整理校订,后半生致力于这些手稿的出版琐事。如此,王贞仪的贡献才得以部分面世。好友蒯夫人的侄儿,即清代会典馆总纂的著名学者钱仪吉阅后感叹:“贞仪有实学,不可没。”

我国历代学者对王贞仪的评价都很高。清代著名史学家钱大昕赞扬她为“班昭之后,一人而已。”他这里主要指的是,古代懂天文的女子极少,东汉的班昭也懂一点天文知识,但也没有什么成就,她得以史册留名的是对其兄《汉书》的续写。所以,也可以说,王贞仪是中国古代史上唯一的女天文学家。

英年早逝,是王贞仪在中国历史上并不广为人知的一个原因,但她的被埋没还有更深刻的历史原因。

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我们知道,历史上的科学家在科研的道路上都不是一帆风顺的,而对于一个女子来说,尤其如此。因为她必须同科学的敌人,首先是同封建迷信和封建伦理进行坚决的斗争。还在她刚开始钻研天文和做诗绘画的时候,就有一班封建卫道士嘲笑她,说女孩子的正当职业是刺绣、缝纫,做家务,相夫教子,不应以文史翰墨为事,她经常遭到攻击。但是王贞仪具有很强的反叛精神,她据理驳斥,曾在一首诗中写道:“始信须眉等巾帼,谁言儿女不英雄”,她顽强地抵抗封建礼教的重压,不屈不挠地进行科学研究。

王贞仪一面从事科学研究,一面还为妇女的地位呼号,为妇女在封建社会中没有受教育的权利,没有学习科学文化的机会而鸣不平,充分表现出一个独立的女性要求自尊、自强、自爱、自立、平等的崇高精神。

事实证明,越到封建社会后期,统治者就越要把天文学拉入迷信的泥坑,如利用天文搞之类。面对这些邪恶,王贞仪在《葬经辟异序》和给她父亲的一封信里,明确宣布,这些东西完全是骗人的鬼话,“风水”绝不会影响子孙后代的贫富贵贱。还有人抬出所谓“风水”本是古代圣贤倡导的,以此来打压她。王贞仪指出,这正是那些圣贤的缺点,学古人必须取批判态度。王贞仪的科学成就正是在同这些谬论邪说的斗争中取得的。

但这也正说明了,在封建礼教统治的社会,一个科学工作者,尤其是女性,她的生存空间是多么狭窄,她的认可度是多么小。即便在许多年后,王贞仪的科研成果被世界认可,但在当时是没有地位的,在她所处的时代,她是被埋没的。所以在中国的正史中,王贞仪鲜有记载,即便有也是语焉不详,所以她的事迹不可能在古老的中国广为传颂。

还有就是,在清朝的中后期,中国开始进入全面落后于文明世界的颓废时期,整日处在落后挨打的局面,科学研究当然不被重视。从那时起,被载入史册的多是为民族独立而奋斗的改革派和革命派、爱国人士等。女性更是如此,比如秋瑾等,至于像王贞仪这样的科学家女性,当然是被忽视的。

然而,是金子总要发光的,即便被埋没数百年。今天,王贞仪在世界再次闪光,在科学界的地位再次被提升,历史给了她一个公平。

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王贞仪被认为是世界上唯一一个从宇宙宏观与微观结合来理解“天圆地方”这个概念的人。2000年2月8号,也就是王贞仪去世203年之后,北京天文台施密特CCD小行星计划发现了一颗小行星,国际天文学联合会把这颗小行星命名为Wangzhenyi(即王贞仪星)。

王贞仪先生,是中华民族的永远的骄傲。

(文/说历史的女人·花无去)

参考资料:《女士德卿传》《中国第一位女天文学家——王贞仪》《王贞仪的史学思想与历史观》等。

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