中国古代科学家传记-第132章
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自组织指挥。他先将越城一带接高家堰的堤修好，以障淮水北行，尽出清
口以敌黄河水，而清水潭上游的水势也会减缓，减退，便于施工。陈潢考
虑到，如果在潭中深处筑堤，不易成功。他改在潭的四周筑堤，这样水浅
易成。有人认为，在潭中施工甚险，必须用竹蔑载石沉入潭中或以舟载铁
沉之。陈潢认为不必如此，只须用土筑堤就行。于是指挥民工就近岸浅处
渐次运土筑两堤于水中，约筑半里许，将堤的两头坝住，将水戽干，即在
两堤之中挖土继续筑堤。这样，不仅筑堤取土不远，而且在两堤之中开挖
了新河。又筑半里许，继续按上述方法做坝戽水，挖土接堤。连续如此，
清水潭数十里之间，竟成长堤二道，运河船只来往其间，永无漂涨之患。
其河即名曰永安河。
（5）修筑中河保漕运。北运河口改至张家庄后，虽然可以避免黄河倒
灌之患，然而漕船自淮出清口，溯黄河而上尚有180 里之遥。重载逆水难
行，而黄河水流湍急比徐州以东更甚。每只船过黄河，需增雇纤夫20 余人，
而日行不过二三十里。一旦遇暴风水涨，不可避免会有漂泊之患。浅洲淤
沙更有碍航行。为了解决漕运安全，陈潢建议在宿迁以下修筑黄河北岸遥
堤，并将修遥堤取土方的地方，有计划地连接起来，成为一条施工中可以
利用的运料小河道。然后在小河的基础上挖深开宽，成了一条全长180 里
的水渠，这就是中河，可通漕运。漕船出清口止于黄河，行20 里过清河县
即进仲家庄闸走中河。中河水缓流平，漕船行驶安稳。人们称此工程“利
国便民”，有“百世之利”。
在治河过程中，陈潢不论在理论上或在工程技术上都有许多发明创
造。如：1）在潘季驯“以堤束水，以水攻沙”的治河理论基础上，创设“缕
堤”和“遥堤”。“缕堤”能使河水小时合水，加快流速，更好地刷沙。
“遥堤”能在河水大时阻挡洪水，防止堤溃成灾。2）利用“以水攻沙”的
道理，发明了“开引堵决法”，即在河道决口下面、故道淤积的地方反筑
一堰，截其微流，使河底涸出，并开浚深沟数道。同时在决口上游相度地
形，开一引河，直通故道。把决口上游引河口打开，激流直注引河，再趋
故道，循数道深沟冲刷河床，使决口不堵自灭。3）发明放淤固堤法，即在
河堤不够牢固的地段，建设涵洞，引黄河水灌注。再在月堤下建涵洞，使
清水流出月堤外，堤里洼地不久淤成平陆，几乎与黄河水面相平。这样不
仅堤根牢固，而且每年取土也容易。4）发明了测水法，即测量流速和流量
的方法，具体做法是：“以水流迅则如急行人，日可行二百里；水流徐则
如缓行人，日可行七八十里。即用土方法，以水纵横1 丈，高1 丈为1 方，
计此河能行几方。”他用行人速度推算流速，用测量法算出河床的宽度与
流水的深度，这三项相乘的积，就是流量。知道了流量，他在设计施工时，
就能更准确地设计工程大小，避免浪费。5）发明了“减水坝”，即在河床
狭窄的地方，也就是堤坝承受河水冲击力量最大的地方，开渠引水，调节
水的流量，然后再把水引入河面较宽的正河中去，“使暴涨随减，不致伤
堤”。
文献
原始文献
＇1＇（清）陈潢：天一遗书，杨象济抄本
＇2＇（清）张霭生：河防述言，《青照堂丛书》本次编，1835。研究文
献
＇3＇候仁之：陈潢——清代杰出的治河专家，见《科学史集刊》第2
集，科学出版社，1959。
＇4＇李鸿彬：清代杰出的治河专家——陈潢，见《清史研究集》第1
辑，中国人民大学出版社， 1980。
＇5＇（清）魏■：钱塘县志·卷二十四·人物，1718。＇6＇（清）陆懋
勋：杭州府志·卷一百三十五·仕绩四，缩印本，1925。＇7＇（清）陈文述：
颐道堂文钞·卷九·家天一先生传，1828。
爱新觉罗·玄烨
潘吉星
爱新觉罗·玄烨北京人。清顺治十一年三月十八日（1654 年 5 月4
日）生；康熙六十一年十一月十三日（1722 年12 月20 日）卒。天文学、
数学、地学、农学、医学、制图学。
玄烨作为满族科学家与历史上其他科技人物不同之处，是皇子出身，
本人后来又成为皇帝。其父福临是清朝第一个皇帝，即清世祖。其母佟妃
为清开国功臣辽东汉人佟养真的孙女。福临有八子，其中皇太子、四子、
六子及八子都早死，独皇三子玄烨体格健壮，聪明强记，五岁开始读书，
非常勤奋。顺治十八年（1661）福临死，遗诏令皇三子玄烨继位，命索尼、
苏克萨哈、遏必隆及鳌拜四大臣辅政。玄烨8 岁即帝位，改明年为康熙元
年。康熙六年（1667）玄烨14 岁时将专横跋扈的辅政大臣鳌拜铲除，开始
亲政。他是中国历史上著名的君主之一，作为清代第二个皇帝，于1662—
1722 年君临天下达61 年，为有清268 年的封建统治奠定了基础。他励精
图治，文武兼备，而又博学多才。论武，他精通韬略，善于用兵，多次率
大军亲征各地，战必胜攻必取，又长于骑射，武艺高强，能力挽强弓、箭
不虚发，会使用各种武器，包括火器在内。论文，他自幼爱好读书，通晓
文史以及科学技术。他经常召见文人学士与科学家，与之讨论各种学术问
题，发起编纂一些大部头科学著作，更从西洋人学习近代各门科学。他在
日里万机之暇，努力研究天文学、数学、地学、农学和医药学及解剖学。
《康熙几暇格物编》一书便是他的心得之作。他学贯古今，兼通中西，在
科学技术方面的造诣为中外所共认。像玄烨这样帝王出身的科学家，在历
史上确是凤毛麟角。
玄烨研究科学，是出于政务上的需要。因为他亲政后不久，首先要处
理的问题之一是历法之争，这是一桩科学官司。在封建社会中历法是朝政
大事，历法制定依赖于天象观测及天文学、数学知识。中国古代天文学、
数学素称发达，但明中叶以后却落后于西方先进国家，突出表现在修历过
程中。元、明以来沿用的《授时历》和《回回历》，因年久失修，误差越
来越大。钦天监所报天象预测屡屡失验，因有改历之议。崇祯二年（1629）
明廷设历局专治历法，以科学家徐光启主其事，并举李之藻以及西洋人龙
华民（N。Lon…gobardi）、汤若望（J。A。S。von Bell）等供事历局，参以西
洋新法修历，七年（1634）告成，名为《崇祯历书》。它继承了传统历法
形式，又吸取西洋新法，较先前诸历确有改进，但末及通行而明亡。清代
建立后正需要一部较好历法，乃由汤若望重修，名为《时宪历》。实际上
是据《崇祯历书》改编的，顺治二年（1645）颁行天下。围绕改历问题，
清初多次发生争议。顺治末（1660）杨光先以《时宪历》封面有“依西洋
新法”字样，指控汤若望“窃正朔之权予西洋”。礼部乃将此改为“礼部
奏准”而了结此事。玄烨即位后三年（1664）杨光先再上书控汤若望“谋
反”，当时主持朝政的鳌拜拟治汤若望等钦天监官死罪。次年，杨光先任
钦天监监正，他请废《时宪历》，复用《授时历》，旋又用回回科吴明■
为监副，又参用《回回历》。这两种历法均不及西洋新法完善，使用时一
再出错。杨光先本不通历算，又不肯吸收外来文化，鼓吹“宁可使中夏无
好历法，不可使中夏有西洋人”，其保守程度可想而知。至康熙八年（1669），
西洋人南怀仁（F。Verbiest）上书称吴明■推算历法有误，康熙八年闰十
二月应为九年正月，并指出其所以致误之理，因而历法之争又起。
玄烨亲政后，举朝百官无一通历法者，难辨争议双方是非，奏请皇上
裁决。玄烨采取一种聪明的办法，决定让实践充当裁判。他下令争议双方
“预测正午日影所止之处，测验合与不合”。又传谕诸大臣共赴北京观象
台，检验争议双方所推立春和雨水时刻、月亮、火星、木星的位置等项目
的准确度。结果证明南怀仁预测与仪器所指逐款皆符，而吴明■逐款皆误。
于是玄烨宣布他赞成西洋新法，令南怀仁等治理历法，将杨光先革职。这
次历法之争使玄烨思想上受到很大震动。他鉴于在历法争讼中朝臣多不解
此道，却催促他作出决断，而不明天文历算，焉能断此是非，因下决心“凡
万几余暇，即专志于天文历法二十余年，所以知其大概，不至于混乱也”。
他不但发奋钻研中国传统科学，还钻研西洋科学。1669 年他令南怀仁督造
钦天监用天文仪器纪限仪、地平经纬仪、亦道经纬仪、黄道经纬仪及天球
仪等，配置于观象台，并写成《新制灵台仪象志》介绍仪器构造及用法。
玄烨则谕南怀仁进讲这批仪器和以前献给他和先帝顺治的一些仪器原理及
用法，1673—1674 年再进讲几何学、静力学及天文学。1688 年玄烨在乾清
宫接受法国教士张诚（J。Gerbillion）、白晋（J。Bouvet）等献上的带有
望远镜的四分象限仪、数学仪器、水平仪、天文钟及化学试剂，置于宫中。
次年又召徐日■（T。Percyra）、张诚、白晋、安多（A。Thomas），要求他
们每日轮班至养心殿讲授西学。玄烨很快就掌握了这些仪器原理及用法，
并于宫内外亲自实际应用。
玄烨所研究的内容包括欧洲著名天文学家J。D。卡西尼（Ca…ssini）及
P。拉伊尔（delaHire）观测日月食的新方法。他用带有望远镜仪器等在野
外作地形测量，实测山的高度及任何两点间距离。他用四分象限仪实测正
午时的太阳高度，进而求出当地北极出地高度。他还用日晷的测量结果通
过计算得出某日正午日影长度，其结果与随行的张诚所测完全一致，使满
朝大臣惊叹不已。这时他主要兴趣集中于天文学、天体观测、大地测量及
实用几何学。他用法国科学院学者新发明的观测行星的天文仪器，经常在
宫内坚持观测。1690 年2 月28 日（夏历二月初一），玄烨与张诚分别预
测到这天应有日食。于是率内院大臣同往观象台观察，果然应验。他还把
掌握的科学知识传授给皇太子及其他臣僚，使他们也对此发生兴趣。他每
次外巡，除政务外，也借此作科学考察，随行人员携大批仪器前往，以备
使用。1689 年，他南巡江宁府，根据当地北极出地高度研究老人星（Carinaα）出没问题，怀疑《辽史·穆宗纪》关于在辽都临潢（热河境内）观测
到老人星的记载的可靠性，从而纠正这一讹误。他还下令重新修订《西洋
新法历书》，自1714 年始，至1722 年成，题为《历象考成》，共42 卷，
这是一部新的历法专著。康熙年间，中国学者对天文历法的研究是相当活
跃的，这是与玄烨的提倡分不开的。
玄烨还系统研究了数学。1690 年研究欧几里得几何学，用数学仪器运
算，又研习代数学，所用教材是法国数学家P。巴蒂（Pa－rdies）编著的
《实用及理论几何学》。他能熟练地将数学原理用于实践，如测量复杂形
状的面积及谷物体积等，事先的理论测算与事后的实际丈量没有误差。玄
烨除用西洋仪器测算外，还用中国的算盘运算，比安多用西法求出的数值
还快。他的才智使西洋人也为之折服。他勤于政务，每天上朝处理军政大
事，回宫后又研习科学，经常挑灯夜读不倦。后来他又下令将为他进讲的
数学著作由满文译成汉文装订成帙，由他亲自审订、作序，因成53 卷的巨
著《数理精蕴》。此书出版后，使中国数学研究又出现较为活跃的局面。
玄烨还喜欢与天文历算专家作学术讨论，且知人善用。1705 年他在德州与
梅文鼎长谈历算问题，后又与泰州进士陈厚耀谈数学，召其入宫内任职，
采纳其“请定步算诸书以惠天下”之奏议。因梅文鼎年事已高，遂召其孙
梅■成入宫，赐举人衔，充蒙养斋汇纂官，会同陆厚耀、何国宗及明安图
等编纂天文历算诸书。先后编成《历象考成》42 卷、《律吕正义》 5 卷、
《数理精蕴》 53 卷，合称《律历渊源》共100 卷，1723 年出版。在这过
程中陈厚耀、梅■成尝从玄烨学借根法（开方法）、代数学、测影法等，
诸皇子也成为他的数学学生。畅春园的蒙养斋成为他的科学沙龙，这里聚
集中西人士与皇上研讨各种科学问题，研究编纂大型科学著作。
约1690 年玄烨身体偶感不适，因此对医学发生兴趣。他要求白晋、张
诚等用西洋医学讲述致病原因及药物用法，并与他们讨论脉学。这使教士
们向欧洲通讯中介绍中国脉学。玄烨还研究了消化、营养及血液循环学说，
并与中医理论作了比较。同年，他还下令在宫内建立化学实验室，以巴黎
皇家实验室主任M。拉沙（Cha－ras）的《皇家药典》（1674）为参考，用
西法制药。玄烨亲自观看操作过程。他还将药物赐给皇子、内大臣甚至侍
卫。1693 年他患疟疾，服御医药无效，再服西药金鸡纳（cinchona）即奎
宁而奏效。由此他带头提倡此药，使之在中国普及开来。种痘法是中国发
明的，但当时有人还不习惯于种痘，玄烨于是强令全面施行，他事后回忆
说：“朕坚意为之，遂全此千万人之生者。”这种断然措施是完全正确的。
他在研究西医病理学时，自然会涉及生理解剖学，因而由白晋及另一法国
人巴多明（D Parrenin）进讲法国科学院院士G。韦尔内（duVerney）的解
剖学著作及丹麦解剖学家T．巴托林（Bartholin）的论著。玄烨还将其中
插图与宫内所藏标有经络的铜人模型作了对比，发现中西关于静脉的描述
略同，但铜人模型没有动脉及血管。此时他已掌握了W·哈维（Harvey）
的血液循环学说。他下令将这方面的材料整理成书，分藏北京文渊阁、畅
春园及热河避暑山庄，允许其他人入库查阅。
玄烨自幼留心地学及制图学。他在这方面有丰富的知识和阅历，每到
一处都作实地考察。当他行军至北部沙漠，见其中有螺蚌壳，因悟此地上
古时为泽国，水退而雍沙耳。关于磁偏角，宋人沈括已有发现，但玄烨比
沈括更进一步指出各地偏角都有不同，且偏度大小亦不固定。他还指出，
用指南针虽不能定正南，但可通过测量日影而定，因一天之内日至正南，
影必最短。当然用偏角校正磁针亦可定出正南。他在地学方面的最大功业，
是厘定并实施用西法在全国范围内进行大规模测绘工作，这是世界测绘史
上的重大事件。1690 年与沙皇俄国签订尼布楚条约后，他想了解俄国使团
来华所经路线，但打开西方地图一看，他发现关于亚洲及中国部分简略不
详、标绘粗漏。于是他决定用科学方法对中国版图进行一次实际测绘。这
时他已掌握了实用几何学及大地测量学知识，在南北巡视时又实测过各地
经纬度，积累了实际经验，有资格担任这次大规模测绘的决策者。1708—
1716 年他派出中西人士组成的测绘队伍分路至各地，以641 处作为测量网
点在全国完成三角测量。1717 年各路测绘队齐集京师，再进行汇总。经玄
烨审定后，绘制成《皇舆全览图》及各省分图。在这次科学测绘中统一了
长度单位，但发现子午线1°的长度南北不同，证实了地球为扁�
