中国古代科学家传记-第9章
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元102 年前各地已生产麻纸进贡。凡帝、后喜欢的，蔡伦都在尚方精制。
他掌管宫内文书档案时也深感“帛贵而简重，并不便于人”，于是他决定
造出比西汉纸更好的纸。为此，他总结前代及同时代造麻纸的技术经验，
组织生产优质麻纸。邓太后嘉其能，从此造麻纸技术在各地进一步推广。
蔡伦在主持研制楮皮纸时，完成了以木本韧皮纤维造纸的技术突破，并扩
充原料来源、革新造纸工艺。皮纸的出现是一项重大技术创新，蔡伦正是
这项创新的倡导者。
造纸术是中国四大发明之一，对促进世界文明发展有重大作用。关于
蔡伦与造纸术的关系，当今有两种不同意见。第一种意见认为他是造纸术
发明者，第二种意见认为西汉初已用纸代简，蔡伦只是造纸术革新者。现
在看来第二种意见是正确的，因早在蔡伦200 年前的西汉初即已有用于书
写的麻纸。蔡伦的贡献是组织并推广了高级麻纸的生产和精工细作，促进
了造纸术发展，但“造意用树肤以为纸”者，倒有可能是蔡伦或其尚方下
属。皮纸用树皮纤维制成，其技术难度比麻纸更大。蔡伦的贡献就在于使
皮纸生产在东汉发展起来。麻纸及皮纸是汉代以来1200 年间中国纸的两大
支柱，中国文化有赖这两大纸种的供应而得以迅速发展。至晋代（4 世纪）
时，纸已最终取代帛简成为主要书写材料。蔡伦在促进麻纸及皮纸生产方
面起了很大作用，他虽不是造纸术发明者，但作为技术革新者和组织推广
者的历史地位应予肯定。
元初元年（公元117 年）邓太后鉴于内廷所藏经传传抄多误，乃诏儒者
刘珍及五经博士等人于东观校订，令蔡伦监典此事。东观是洛阳宫内藏书
及著述之所，蔡伦领衔率这批学者校订，是为了向全国提供经书的标准文
本。这次校订经书的工作，是朝廷提供钦定经传纸写本的开端。因完成后
要将所抄副本颁发各地方官，从而形成大规模用纸抄写儒家经典的高潮，
使纸本书籍成为传播文化最有力的工具。东汉纸于20 世纪时在西北地区也
曾出土。中国造纸术起始于西汉，在东汉时期打下坚实基础，至魏晋南北
朝（3—6 世纪）获得发展，且开始向国外传播。东汉在造纸史中是承上启下
的阶段，蔡伦就是在这个历史阶段成为促进造纸术发展的关键人物。
文献
原始文献
＇1＇（刘宋）范晔：后汉书，《二十五史》本，上海古籍出版社，1986。
研究文献
＇2＇潘吉星：中国造纸技术史稿，文物出版社，1979。
＇3＇Pan Jixing：The history of papermaking technology in China；
Beijing Foreign Languages Publishing House；1992。
＇4＇Tsien Tsuen…Hsuin： Paper and printing； in Joseph Needham’
s Scienceand Civilisation in China； Vol。 V； Partl； Cambridge
University Press； 1986。
李梵
杨怡
李梵东汉清河（今山东临清）人。生卒年不详。天文学。
由于太初历的回归年和朔望月数值偏大，到东汉明帝永平年间（公元
58—75 年）误差积累已很明显。李梵、编■等人奉旨改历，新历于东汉章
帝元和二年（公元86 年）正式颁行。
新历以西汉文帝后元三年（公元前161 年）十一月夜半朔旦冬至为历
元，使其交气、合朔时刻较太初历提前3
43
日，便于校正太初历的后天现
象。新历采用十九年七闰法，回归年长度取作365
14
日，与战国时期使用
的四分历相同，所以新历被称为后汉四分历。
后汉四分历在太阳位置测定上有几项突出的进步：
（1）冬至点的改正。后汉四分历最先肯定了冬至点的位置已改变的
事实，将冬至点从牵牛初度移到斗宿2141
度，成为虞喜发现岁差现象的
先导。
（2）后汉四分历首次测定了二十八宿的黄道距度，使计算日月运动和位
置变得方便易行。该历最早记载了可靠的黄赤交角值为24 度，这一数值对
后世历家产生很大的影响。
后汉四分历的五星会合周期与现代值比较，误差都在半日以内，比同
时期希腊的数据要精确。
以往的历法由月亮每天所走的度数来预推月亮的位置，但月亮运动的
速度并不是均匀的，所以预推结果常与实际观测有差异。李梵等人根据历
代记录，又加上亲自观测5 年，不但发现月亮的运动有快有慢，而且注意
到月亮运动最快的那一点在不断移动，一个月中向前移动3 度，约9 年之
后，这个最快点才会回到原来的位置。不过，这一相当现代月亮近地点进
动的发现并没有体现在后汉四分历中。
文献
原始文献
＇1＇（晋）司马彪：后汉书·律历志，中华书局，1965。研究文献
＇2＇（清）阮元：畴人传，商务印书馆，1935。
＇3＇中国天文学史整理研究小组：中国天文学史，科学出版社，1981。
＇4＇陈久金：天文学简史，科学出版社，1985。
郗萌
胡铁珠
郗萌籍贯、生卒年不详。东汉人，活跃于公元1 世纪前后。天文学。
关于郗萌的生平，史籍中没有留下系统的材料，目前只能从一些片断
的记载中推知他曾为东汉的郎中，后升迁为中郎。汉代的郎官是一种没有
专门职务的闲官，一般是在宫廷里值班侍卫，皇帝出巡时充当车骑陪从，
平时随时可向皇帝建议，听候皇帝的特殊派遣。由于当时常有郎官被选派
到皇家收藏图书秘记的东观工作，完成典校秘书或撰修著述的任务，因此
这些郎官也被称作秘书郎。《晋书·天文志》及《隋书·天文志》即称郗
萌为“汉秘书郎”。另外根据《天地瑞祥志》的记载，郗萌还曾当过太史
令。
据汉代班固的《典引·序》记载，永平十七年（公元74 年），他与郗萌
等人曾应汉明帝之召，共同讨论对历史人物的评价问题。文中提及的人多
为当时在东观典校秘书的郎官，由此可知郗萌活跃于公元1 世纪前后。
郗萌在天文学上的主要贡献，是传述了中国古代三家宇宙理论之一的
宣夜说。据《晋书·天文志》记载：“汉秘书郎郗萌记先师相传云：天了
无质，仰而瞻之，高远无极，眼瞀精绝，故苍苍然也。譬之旁望远道之黄
山而皆青，俯察千仞之深谷而窈黑，夫青非真色，而黑非有体也。日月众
星，自然浮生虚空之中，其行其止皆须气焉。是以七曜或逝或住，或顺或
逆，伏见无常，进退不同，由乎无所根系，故各异也。故辰极常居其所，
而北斗不与众星西没也。摄提、填星皆东行，日行一度，月行十三度，迟
疾任情，其无所系著可知矣。若缀附天体，不得尔也。”从上述文字可知，
这一学说主要有两个优点：其一，与中国古代的盖天说和浑天说所认为的
天是一个硬固的形体不同，它否认了有形质、有大小的天，提出了朴素的
无限宇宙的观念。其二，浑、盖二家都只是说明了日、月、众星的运动状
况，还没有一家学说认真提出过星体运动的驱动力问题，而宣夜说认为日、
月、众星自然浮生在虚空之中，物质的“气”是控制它们运动、使之发生
种种变化的根本因素。这两点在宇宙学发展史上是具有进步意义的。
宣夜之说源远流长，继郗萌之后又有新的发展，但作为一个宇宙理论，
它没能深入地探讨日、月、五星运行的具体规律，也未提出自己独立的量
度天体坐标及其运动的方法。因此从实用或数理天文学的发展角度看，它
的影响远不及浑天说大。然而在人类认识宇宙的历史上，宣夜说无疑应占
有一席重要的地位。由于古代有关宣夜说的其他论著早已佚失，因此作为
目前所知这一学说唯一传人的郗萌也就成了宣夜说的主要代表人物。
郗萌还是位占星学家，在《隋书·经籍志》和《天文要录》中记载的
郗萌的占星学著作有：《春秋灾异》15 卷，《秦灾异》1 卷，《霓虹通玄
记》7 卷。这三部书如今都已散佚，但从《续汉书·天文志》刘昭注、唐
代的《天地瑞祥志》、《天文要录》、《唐开元占经》等书中，还可以见
到相当多的郗萌关于占星学的文字。
文献
＇1＇ 郑文光、席泽宗：中国历史上的宇宙理论，人民出版社，1975。
＇2＇郑文光：宣夜说，见《中国大百科全书·天文学》，中国大百科全
书出版社，1980。
张衡
薄树人
张衡字平子。南阳郡西鄂县（今河南南阳）人。东汉建初三年（公
元78 年）生；永和四年（公元139 年）卒。天文学、机械技术、地
震学。
张衡出身于名门望族。其祖父张堪自小志高力行，被人称为圣童，曾
把家传余财数百万让给他的侄子。光武帝登基后张堪受荐拜官。曾被任为
蜀郡太守随大司马吴汉讨伐割据蜀郡的公孙述，立有大功。其后又领兵抗
击匈奴有功，拜为渔阳（今北京附近）太守。曾以数千骑兵击破匈奴来犯的
一万骑兵。此后在他的任期内匈奴再也没有敢来侵扰。他又教人民耕种，
开稻田八千顷，人民由此致富。所以，有民谣歌颂他说：“张君为政，乐
不可支。”张堪为官清廉。伐蜀时他是首先攻入成都的，但他对公孙述留
下的堆积如山的珍宝毫无所取。蜀郡号称天府，但张堪在奉调离蜀郡太守
任时乘的是一辆破车，携带的只有一卷布被囊。
张衡像他的祖父一样，自小刻苦向学，很有文采。16 岁以后曾离开家
乡到外地游学。他先到了当时的学术文化中心三辅（今陕西西安一带）。这
一地区壮丽的山河和宏伟的秦汉古都遗址给他提供了丰富的文学创作素
材。以后又到了东汉首都洛阳。在那儿，他进过当时的最高学府——太学，
结识了一位青年学者崔瑗，与他结为挚友。崔瑗是当时的经学家、天文学
家贾逵的学生，也精通天文、历法、数学等学问。和帝永元十二年（公元
100 年）张衡应南阳太守鲍德之请，作了他的主簿，掌管文书工作。8 年后
鲍德调任京师，张衡即辞官居家。在南阳期间他致力于探讨天文、阴阳、
历算等学问，并反复研究西汉扬雄著的《太玄经》。他在这些方面的名声
引起了汉安帝的注意。永初五年（公元111 年）张衡被征召进京，拜为郎中。
元初元年（公元114 年）迁尚书郎。次年，迁太史令。以后曾调任他职，
但5 年后复为太史令。总计前后任此职达14 年之久，张衡许多重大的科学
研究工作都是在这一阶段里完成的。顺帝阳嘉二年（公元133 年）升为侍
中。但不久受到宦官排挤中伤，于永和元年（公元136 年）调到京外，任河
间王刘政的相。刘政是个骄横奢侈、不守中央法典的人，地方许多豪强与
他共为不法。张衡到任后严整法纪，打击豪强，使得上下肃然。3 年后，
他向顺帝上表请求退休，但朝廷却征拜他为尚书。此事颇有蹊跷，因尚书
的官秩远低于侍中或相，他是否应征，史载不彰。就在这一年（永和四年，
即公元139 年）他即告逝世。
张衡是一位具有多方面才能的科学家。他的成就涉及到天文学、地震
学、机械技术、数学乃至文学艺术等许多领域。
1．天文学
张衡在天文学方面有两项最重要的工作——著《灵宪》，作浑天仪。
此外，在历法方面也有所研究。
关于《灵宪》
《灵宪》是张衡有关天文学的一篇代表作，全面体现了张衡在天文学
上的成就和发展。原文被《后汉书·天文志》刘昭注所征引而传世。文中
介绍的天文学要点如下：
（1）宇宙的起源。《灵宪》认为，宇宙最初是一派无形无色的阴的精气，
幽清寂寞。这是一个很长的阶段，称为“溟滓”。这一阶段乃是道之根。
从道根产生道干，气也有了颜色。但是，“浑沌不分”，看不出任何形状，
也量不出它的运动速度。这种气叫做“太素”。这又是个很长的阶段，称
为“庞鸿”。有了道干以后，开始产生物体。这时，“元气剖判，刚柔始
分，清浊异位，天成于外，地定于内”。天地配合，产生万物。这一阶段
叫做“太玄”，也就是道之实。《灵宪》把宇宙演化三阶段称之为道根、
道干、道实。在解释有浑沌不分的太素气时引了《道德经》里的话：“有
物混成，先天地生。”这些都说明了《灵宪》的宇宙起源思想，其渊源是
老子的道家哲学。《灵宪》的宇宙起源学说和《淮南子·天文训》的思想
十分相像，不过《淮南子》认为在气分清浊之后“清阳者薄靡而为天，重
浊者凝滞而为地”。天上地下，这是盖天说。而《灵宪》主张清气所成的
天在外，浊气所成的地在内，这是浑天说。
总之，张衡继承和发展了中国古代的思想传统认为宇宙并非生来就是
如此，而是有个产生和演化的过程。张衡所代表的思想传统与西方古代认
为宇宙结构亘古不变的思想传统大异其趣，却和现代宇宙演化学说的精神
有所相通。
（2）关于宇宙的无限性。战国时代的《尸子》定义说，“上下四方曰宇，
往古来今曰宙”。宇就是空间，宙就是时间。中国的传统思想是把空间和
时间联系在一起的。这一点也和西方古代把二者看成是两个互相割裂的概
念大不相同。但是，中国和西方一样，在二者是有限还是无限的问题上历
来也有争论。《庄子》一书中就有宇宙在空间和时间上都是无限的说法。
而西汉末年的扬雄却认为“阖天为宇，辟宇为宙”，在空间上是有限的，
在时间上是有起点的。张衡虽然长期研究扬雄的《太玄经》，并受到扬雄
较深的影响，但在宇宙的无限性上却不愿遵循扬雄。《灵宪》认为人目所
见的天地是大小有限的，但是，超出这个范围，人们就“未之或知也。未
之或知者，宇宙之谓也。宇之表无极，宙之端无穷”。宇宙在空间上没有
边界，在时间上没有起点。扬雄的思想和目前天文学界最负盛名的大爆炸
宇宙学说在终极本质上是相通的。而张衡的结论却和当代的辩证唯物主义
哲学相合。看来，宇宙有限无限的问题还得长期争论下去。
（3）关于天地的结构。《灵宪》把天描述成是恒星所在的地方，它是一
个偏心率极小的椭球：“八极之维，径二亿三万二千三百里。南北则短减
千里，东西则增广千里。通而度之，则是浑已。”天上有一个北极，枢星
正好在这个位置上。日、月、五星都绕它旋转。天还有个南极，是在地底
下，人不可见。人目所见的地表面是平的，正在天的中央，“自地至天，
半于八极；则地之深亦如之”。可见，张衡心目中的地是个半球。在地面
上来说，如以8 尺高的表在同一天正午测量日影长度，则南北相距千里的
两个地点所量得的表影长度相差1 寸。
为什么把天地要设想成是个椭球结构？我们已无法了解，或许，一种
可能是囿于传统。早在《吕氏春秋·有始览》中就提到：“凡四海之内，
东西二万八千里，南北二万六千里”，东西比南北长了二千里。《淮南子·坠
形训》中也引了这两个数值。可见古人大概相当相信天、地的东西要比南
北来得长。
地平说和“表影千里差1 寸”的理论，过去人们曾以为是盖天说的内
容。但若据此即认为《灵宪》的天地结构模形是盖天说，那就不当了。浑
天模型和盖天模型最主要的不同在于：浑天的天是球状的，天可以转到地
下去。天不仅�
