中国古代科学家传记-第40章
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除上述大型建筑的规划、设计外，宇文恺还著有建筑方面的专著《东
都图记》20 卷，《明堂图议》2 卷，《释疑》1 卷，均见行于世，但后世
均已佚亡。现仅有《明堂图议》的部分内容散存于史籍之中。关于明堂的
研究是宇文恺建筑生涯中的一项重要工作。明堂原是周王朝时朝廷的前
殿，传说其形制是周公所定。后世追崇周制，把明堂制度神圣化，为历代
帝王所重视，成为帝王举行大典和宣明政教的大殿，凡朝会及祭祀、庆典、
选士、教学等大典，都在其中举行。但明堂的具体形制是什么，则众说纷
纭，历代争论不休。隋文帝平陈以后，即把建立明堂制度提上议事日程，
于开皇十三年诏命礼部尚书牛弘等议定明堂制度。当时任检校将作大匠的
宇文恺曾献上明堂木样，即立体的木构建筑模型，受到隋文帝的赞赏，但
由于诸儒异议，久不能定，只好作罢。大业六年底或七年初（公元610—611
年），宇文恺又上《明堂议表》和明堂木样，受到隋炀帝的认可，但因当时
炀帝正紧张地进行征伐辽东的筹备工作，故又未能得到实施。在《明堂议
表》中，宇文恺除引经据典，考证明堂制度外，还附有明堂的建筑设计图。
其明堂建筑图和木样都使用了比例尺，这种利用比例关系绘制建筑图形和
制作立体模型的方法，是中国建筑史上的一大创举。
总之，宇文恺一生的建筑生涯是多姿多彩的，他在建筑史上做出了重
大的贡献，为中国古代一代杰出的建筑学家。
文献
原始文献
＇1＇（唐）魏徵、令狐德■：隋书·高祖纪、炀帝纪、宇文恺传、高■传、
杨素传，中华书局，1982。
＇2＇（唐）李延寿：北史·隋本纪、宇文贵传，中华书局，1983。
＇3＇（唐）令狐德■等：周书·宇文贵传，中华书局，1983。研究文献
＇4＇（宋）司马光：资治通鉴·卷一七五至一八○，北京古籍出版社，
1956。
＇5＇（宋）宋敏求：长安志，长安县志局石印本，1931。
＇6＇（清）徐松：唐两京城坊考，中华书局，1985。
＇7＇刘敦祯主编：中国古代建筑史，中国建筑工业出版社，1980。
＇8＇《中国建筑史》编写组：中国建筑史，中国建筑工业出版社，1982。
＇9＇中国科学院自然科学史研究所主编：中国建筑技术史，科学出版
社，1985。
＇10＇杨鸿勋：建筑考古学论文集，文物出版社，1987。
李春
杜方
李春隋代人。籍贯、生卒年不详。桥梁建筑。
由于史料缺乏，故李春的生平已无法得知，仅能据唐代中书令张嘉贞
为赵州桥写的“铭文”所说：“赵郡■河石桥，隋匠李春之迹也，制造奇
特，人不知其所以为。”知道赵州安济桥是他所造。安济桥，俗称赵州桥，
又称大石桥，位于今河北省赵县城南五里，横跨■河南北两岸。以古代桥
梁而论，它是世界上现存最古、跨度最长的敞肩圆弧拱桥。全桥都是用石
块建造，桥长50。83 米，宽9 米，由28 条拱线并立而成，每拱用石约40
块。每块石的长、宽、厚约为1 米，0。25—0。40 米，1。03 米，重量1 吨左
右。桥上装有精美的石雕栏杆，修造之巧，堪称神工鬼斧。明隆庆元年（1567）
成书的重修《赵州志》中说：安济桥“奇巧固护，甲于天下”。
赵州桥是敞肩圆弧拱桥。起拱承重的技术，在中国古代由来甚早，最
初本来是用于建筑的。从出土文物来看，西汉初期，随着砖墓室的大量出
现，也出现了砖拱墓顶，对东汉时期的砖墓进行的研究表明，砖拱技术至
此时已更加成熟。石拱桥的起拱技术，从设计到施工，很可能是借鉴了砖
拱建筑的技术。据研究，中国的拱桥大致上始于东汉。
赵州桥属圆弧拱桥，拱石连线呈小于半圆的圆弧状。圆弧拱桥的拱高
（矢）与跨距之比的比值越小，则拱形越扁。这种较扁的圆弧拱桥可以实现
在不加高桥面的情况下增加桥的跨度。但是弧形越扁，则拱对两端桥基的
推力也就越大，从而对桥基的要求也就越高。赵州桥主孔净跨37。02 米，
净矢高7。25 米，矢与跨距之比1∶5。12=0。19，拱腹半径27。31 米，拱中
心夹角85 度20 分33 秒。这是一座圆弧很扁的弧拱桥，达到了低桥面和大
跨度的双重目的。据实测，赵州桥采用的桥台具有下述特点：（1）低拱脚：
拱脚在河床下面仅半米左右。（2）浅桥基：桥基底面在拱脚下仅1。70 米左
右。（3）短桥台：由上至下，用逐渐略有加厚的石条垒砌成5 米长，6。70
米宽，9。60 米高的一个桥台。这是一个很经济且简单实用的短桥台。
赵州桥主拱是由28 道各自独立的并列拱券所组成，拱厚皆为1。03 米。
每券各自独立，可以单独操作，比较灵活。但是如何加强各券之间的横向
联系便成了建桥设计的重要技术难点。为此，李春采取了一系列的技术措
施。首先，每券都采用下宽上狭略有收分的办法，增强其横向联系。第二，
依靠桥身重量压住拱券，增强其横向联系。第三，两侧护拱石各设6 块勾
头石。第四，在主券上均匀地设有5 根铁拉杆，拉杆两端有半圆形杆头露
出石外，以增强其横向拉力。第五，在两侧外券相邻的每二石之间都穿有
铁腰，各道券之间，相邻的石块也都在拱背穿有铁腰，以便各券横向相互
联系，此外当然也应用石灰粘砌。
李春所造赵州桥的技术成就不仅在主拱的修造，同时也在于敞肩，即
在主拱两端各有两个小拱的处理。其靠近拱脚的小拱净跨为3。8 米，另一
小拱的净跨为2。85 米，两券都是65 厘米厚。四个小拱也都采取各自独立
的28 道并列纵券，与主拱一样采取了护拱石等增强横向拉力的各种措施。
采用敞肩拱的技术目的是十分明显的。首先，它们可以减轻洪水季节由于
水量增加而产生的洪水对桥的推力，充分发挥圆弧拱桥的低桥面、长距离
的优点。正如唐张嘉贞《赵州桥铭》中对此的评论：“两涯嵌四穴，盖以
杀怒水之荡突，虽怀山而固护焉。夫非深智远虑，莫能创是。”其次，可
以减轻桥身自重对主拱和桥基的压力，同时与实肩拱桥相比也可以节省大
量的土石材料。第三，敞肩比实肩更增加了造型的优美，主拱与小拱构成
一幅完整的图画，显得更加轻巧秀丽。
敞肩的圆弧拱桥是中国的独特创造，在西方敞肩圆弧石拱桥的出现，
最早是在14 世纪。因此英国李约瑟博士在说明公元1 世纪到18 世纪期间
先后传到欧洲和其他地区的中国科学技术成果时，曾列举了26 项发明和创
造，其中的第18 项即为“弧形拱桥。”
赵州桥建成以后，成为中国南北交通的要冲，有“坦途箭直千人过，
驿使驰驱万国通”的赞誉。经历了1300 多年的岁月，至今仍巍然横跨在■
河之上，为全国重点文物保护单位。
文献
原始文献
＇1＇（明）隆庆赵州志·卷二，明隆庆年间刻本，上海古籍出版社影印，
1962。
研究文献
＇2＇李约瑟：中国科学技术史·第1 卷·第2 分册，科学出版社，1975。
＇3＇茅以升：中国古桥技术史，北京出版社，1986。
＇4＇罗英：中国石桥，人民交通出版社，1959。
＇5＇梁思成：赵县大石桥（即安济桥），中国营造学社汇刊，5（1934），1，
第1—31 页。
王孝通
郭书春
王孝通籍贯、生卒年不详，活动于公元6 世纪下半叶至7 世纪上
半叶。数学、天文学。
王孝通出身于平民，少年起开始学习天文、数学，终生研究，直至皓
首。入唐，被起用为算学博士（一说为算历博士）、太史丞。武德二年（公元
619 年）起施行的傅仁均造戊寅元历所推算的日、月食屡次不验，六年（公
元623 年）祖孝孙受诏使孝通执甲辰历法即隋张宾所造开皇历（公元584—
596 年施行）驳之。九年（公元626 年），又诏崔善为与王孝通校正傅仁均历，
提出30 余处校正意见，付太史施行。他校正傅仁均历中的某些错误，是有
贡献的，但他根据远远落后于当时天文发展水平的隋张宾开皇历指责傅仁
均用定朔排历谱及计算中用岁差，并恢复了上元积年，是错误的。总的来
说，他在天文学上是守旧派。撰注《缉古算术》是王孝通的最大贡献。撰
注年代不详，《上缉古算术表》则在公元629 年之后。全书凡20 术，原作
4 卷，宋之后合为1 卷，唐显庆元年（公元656 年）被纳入李淳风等整理的
《算经十书》，称为《缉古算经》。它在北宋元丰七年（1084）由秘书省首
次刊刻，南宋鲍■之翻刻，今均已不存，然现传各本均源于此，并经戴震、
张敦仁、李潢、骆腾风、陈杰、钱宗琮等先后校订。中国数学经过《九章
算术》奠基，两汉魏晋南北朝刘徽、祖冲之等一大批数学家的贡献，某些
内容已经发展到隋唐国子监算学馆学官（相当于现今大学数学系教授）“莫
能究其深奥”的地步。隋朝统一中国之后，进行了修运河、筑长城等大规
模土木水利建设，提出了若干新的数学问题。王孝通的数学活动与这种社
会需要密切相关。他的《缉古算术》有4 类内容。第1 问是天文学中的数
学计算问题，用《九章算术》均输章犬追兔问的解法解决之，纠正了旧术
的错误。第2—6 及第8 问是土木工程中的土方体积问题。王孝通《上缉古
算术表》说：“伏寻《九章》商功篇有平地役功受袤之术，至于上宽下狭，
前高后卑，正经之内，阙而不论”，他昼思夜想，“遂于平地之余续狭邪
之法”，一方面要根据工程的条件计算其体积及长、宽、高，另一方面要
从已知的某一部分体积及某些参数计算其长、宽或高。其问题之复杂超过
以往任何算经，如第3 问所筑■防，由一堑与一羡除相叠而成，题设达290
字。首先要由民工数及每人的工作量计算出■防的体积，进而由此体积及
■防的下底差、小头的上下底差、两头的高差、小头的上底与高差及■防
长与小头高差求此■防的两头高，上、下底及长。最后，欲从小头起筑一
定土方量的■防，求此段的长。第7 及第9—14 问是求各种形状的仓房、
地窖或其一段的高（深）、广、径问题。第15—20 问是已知勾、股、弦三事
二者之积或差，求勾、股、弦问题。这类勾股问题在中国数学史上系首次
提出。第2，3，4 类问题大都归结为一个开带从立方即形如
x3＋Ax2＋Bx=C（A，B，C 均为正）
的三次方程。有的勾股问题要归结为形如
x4＋Bx2=c
的四次方程，通过两次开平方解决。王孝通善于根据实际需要，提出并解
决更复杂的数学问题，《缀术》失传后，《缉古算术》成为中国数学史上
首次论述开带从立方的著作。王孝通《上缉古算术表》指责祖■之《缀术》
“方邑进行之术全错不通，刍甍方亭之问于理未尽”，是《缀术》确有失
误，还是像后来顾应祥对李冶《测圆海镜》那样，不理解其真蒂而妄加指
责，留下了千古之谜。他虽表彰刘徽，又说未为司南，却自诩《缉古算术》
是千金方能排一字，几次谈到他的方法，如果他一旦瞑目，则“后代无人
知者”。科学家不必作谦谦君子，然像他这样自以为前无古人，后无来者，
却也少见，不足为训。
文献
原始文献
＇1＇（唐）王孝通：缉古算经，见钱宝琮校点《算经十书》下册，中华书
局，1963。
＇2＇（宋）欧阳修、宋祁：新唐书·律历志，中华书局，1975。
研究文献
＇3＇钱宝琮主编：中国数学史，科学出版社，1963。
＇4＇李俨：中国数学大纲，科学出版社，1958。
＇5＇钱宝琮：王孝通《缉古算术》第二题、第三题术文疏证，见《科学
史集刊》第9 集，科学出版社，1966。
＇6＇中国天文学史整理研究小组：中国天文学史，科学出版社，1981。
巢元方
李经纬
巢元方籍贯、生卒年不详。一说今陕西华阴人。约活动于隋大业
年间（公元605—617 年）。中医学。
巢元方在医学领域的活动，主要是在隋炀帝大业年间（公元605—617
年）。此时，在隋文帝统一全国后，曾下令全国征集图书以充实国家图书馆
的收藏。隋炀帝即位后曾下诏书曰：十步之内，必有芳草。四方之中，岂
无奇莠。并强调循循善诱，不日成器。由此可知当时十分重视人才的发现、
推荐、培养和任用。隋代短短数十年间，在医学发展上曾有过不少影响深
远的卓越贡献。譬如，开办规模宏大的医科大学——太医署，集中学者编
撰大型方书——《四海类聚方》2600 卷，组织医学专家巢元方等集体整理
研究疾病病因证候，并编撰《诸病源候论》，这些项目都是促进我国医学
发展的要举。巢元方是当时一位著名的医学家，虽然《隋书》无传，不知
其籍贯和生卒年代，但从宋人的传奇小说《开河记》中可知，隋大业五年（公
元609 年）八月中，负责开运河的大总管麻叔谋患风逆症，起坐不得，隋炀
帝命太医令巢元方往宁陵（今河南宁陵）诊视，并处以嫩肥羊蒸熟掺药食之
而得瘥。这说明巢氏在隋炀帝时身任医药卫生管理方面的要职，更是一位
精通医学科学的学者。北宋时期，国家组织著名医学专家成立“校正医书
局”，对前代重要医药著作进行校正，翰林学士兼侍读学士宋绶，在写给
皇帝的《巢氏诸病源候总论序》中指出：诸病源候论者，隋大业中太医巢
元方等奉诏所作也。并评价其“会粹群说，沈研精理，形脉治证，罔不该
集”，是十分贴切的。关于巢氏生平虽然文献记述甚少，但据此已能知其
概要。
巢元方在中国医学发展上的贡献，主要体现在他的医学理论巨著《诸
病源候论》，特别是在有关疾病病因学说的研究上。隋以前，中国医学的
病因学说，一直以《内经》和张仲景《伤寒杂病论》等而沿袭为用的三因
学说居于统治地位，即风寒暑湿燥火为患的外因、七情为患的内因和以虫
兽刀箭伤为害的不内外因。三因学说在中国医学的发展上曾产生过重要的
影响，代表了其时的先进思想，在正确认识疾病的过程中曾有过积极作用。
然而，医学的进步越来越要求对千变万化的疾病病因能有一番更确切的了
解，奉为信条的“千般疾病，不越三条”的三因学说就很难适应追求具体
病因的期望和要求。医学家们在其研究活动中，更多地探索各种不同疾病
的种种不同的致病因素，这是医学进步的必然趋势。巢元方等正是顺应这
一历史潮流，在众多当代和前代医学家细心研究的基础上，进行了更加系
统的研究和整理，他们的许许多多认识和结论，使中国医学的病因学说迈
出了新的步伐，达到了新的高度。
巢元方等在病因学说上的贡献，几乎在各个领域都有新的认识，使病
因的理论更接近客观实际。以下仅举若干内科杂病和传染病、寄生虫病之
病因论述为例，同时就巢氏对若干疾病的正确认识和描述作一些介绍，借
以说明巢氏在研究病因学上所取得的新成就。
关于风病，巢氏虽然继续沿袭风为百病之长的论点，列风病于《诸病
源候论》之首，在分别论述当时视之为风因的各种疾病时，或多或少注入
了自己的新见解。例如先天性癫■的病因，他强调“人在胎之时，其母卒
大惊，动精气并居，令子发癫”；又如论
