元代色目人的科学技术贡献

元代色目人的科学技术贡献

塞科是元朝的一个普通部落，不同于蒙古人，也是中国西部和欧洲的一个部落总称。据元末陶宗仪《南村辍耕录》载,色目人有31种,如钦察、唐兀、阿速、秃八、康里、维吾儿、回回、乃蛮等等。但其中有重出和漏错之误,漏落的如翰罗思、拂林、尼波罗等。色目人诸族的后裔有许多现在分布在我国西北各省及西藏等地,也有些散居在全国各地(如回族),他们已成为祖国大家庭的一部分。由于色目人多数是现在少数民族的先民,他们曾和汉族人民一起对我国历史的发展起过重要作用,因此研究色目人在科学技术上的成就和贡献,对于全面了解少数民族在历史上对科学文化的重要贡献,以及进一步认识各兄弟民族对我国古代科学技术发展所起的作用,都有十分重要的意义。在元代,色目人大批进入中国内地定居,对元朝的政治、经济、文化和科学技术都有很大影响。在科学技术方面,他们不但对中西科技文化交流的发展起了特别重要的作用,而且对我国科学技术事业的发展繁荣也做出了重大贡献。下面我们从天文、数学、地理、医药及农业与工程技术等几个主要方面对色目人的贡献与成就加以论述。(一)回回司天台的建立和发展在天文学方面,色目人把波斯、阿拉伯的天文历法知识传入了中国,同时也对中国天文事业的发展和天文学的外传做出了不可磨灭的贡献。其中,回回天文学家的贡献尤为突出。回回天文历法在元朝一直很受重视,忽必烈继汗位前就下令召“回回为星学者”扎马鲁丁等一批回回天文学家应征从中亚东来。中统年间(1260—1264),元朝设立了西城星历之司,忽必烈命拂林(叙利亚)人爱薛主持这一机构。至元四年(1267),扎马鲁丁曾“进万年历,世祖稍颁行之”。同年扎马鲁丁还制造了七种天文仪器,《元史·天文志》对这些仪器有较详细的记载。它们都是阿拉伯系统的仪器,名称都是阿拉伯文的音译。这七种仪器分别是多环仪、方位仪、斜纬仪、平纬仪、天球仪和观象仪。这些仪器都被安置在不久后建立的回回司天台中,对元代的天文观测和天文事业的发展有过重要作用。尽管它们没有和中国传统天文学结合起来,但其中有些仪器对天文学郭守敬设计制造的某些天文仪器仍有一定的影响,因而对推动中国天文学的发展也是有所贡献的。元政府在至元八年设立了回回司天台,由色目人主持天文观测,扎马鲁丁为第一任提点。至元十年回回司天台归秘书监管理,扎马鲁丁任秘书监,它与另一个由汉族天文学家主持的司天监并行,一直是官方重要的天文机构。在回回司天监有一批色目人科学家进行天文观测和编制回回历的工作。爱薛也曾在这里主持过工作。回回天文学家可马刺丁、占思丁等曾长期在回回司天监工作。在扎马鲁丁及爱薛之后,色目人撒里蛮和阿鲁浑撒里曾主持回回天文历法工作。阿里浑撒即为维吾尔人,据《元史》本传和其它史料载,他对经史百家、阴阳、历数以及方技说无不通晓,并尤精于天文学。回回天文台有一定规模,其中配备的仪器有些是大型的,如平纬仪就需“为屋五间”。回回司天监是一个专业分工细、人员配备全的机构,它的官员品位也较高,回回司天监曾升正三品,后复为正四品。它的官员以及人员的编制与大都司天监相同。回回司天监在元代的地位是相当高的。回回司天监每年编制并颁行回回历书,以满足色目人和信奉伊斯兰教的各族人民在经济和宗教文化生活中的需要。当时回回历流传到了中国许多地方。据《元史》载,天历元年(1328年)曾印行回回历“五千二百五十七本。”有人认为这只包括在大都印刷行销的数量。元朝政府曾下令“禁私鬻回回历”,说明民间也有人印造回回历出售。由此可知元代回回历十分流行。在元秘书监中藏有供回回司天监使用的多种回回书籍。这些书籍大都是波斯、阿拉伯文写成的科学文化著作。据考其中有希腊天文学家托勒密的《天文集》。此外有学者认为还有在马拉加天文台完成的《伊利汗天文表》。这批科学著作无疑是色目人传入的。色目人科学家在元代对中外天文学方面的交流有突出贡献。色目人科学家爱薛曾多次作为元朝的使臣出访中亚阿拉伯地区,对于沟通中西科学、向中国介绍西域历法及中国天文历法的外传都做出了很大的贡献。(二)《诸般算法段目》等在阿拉伯天文历法传入中国的同时,色目人也把相应的数学知识传入了中国。元代色目人天文历算家在推算历法时一般都要用到阿拉伯的数学知识。在元秘书监藏的回回书籍中有些是数学著作。其中可确定为是数学著作的书籍有:(1)兀忽烈的四擘算法段数十五部;(2)罕里速窟允解算法段目十三部;(3)撒唯那罕答昔牙诸般算法段目并仪式十七部;(4)呵些必牙诸般算法八部。上列的书名主要是根据阿拉伯文的音译,其意义还不十分清楚。一些学者作过解释和推测。第一种“兀忽烈的”一般认为是Euclid的最早译名,而此书即为《几何原本》15卷本。第二种“罕里速窟”有人认为是摩洛哥数学家哈桑·马拉喀什(卒于1262)的省译,这部书便是他的《始终归元论》,又名《原理与言案》,“允解算法”为中译名。第三种“撒唯那罕答昔牙”有学者解释是阿拉伯文中“几何学的音译,“诸般算法段目仪式”是译名。也有人认为它是12世纪希伯来天文学家阿伯罕·巴·海雅·哈一那希的著作。“算法段目”是他的《实用几何》,而“仪式”为他的历算论文《推步术》。第四种“呵些必牙”很可能是Aljabr的音译,这部书有可能是阿拉伯大数学家花拉子米的代数学著作。《几何原本》在元代传入中国的说法是可信的。据拉施特《史集》记述,蒙哥汗具有解说Euclid之若干图式的知识,他还注意到中亚著名科学家纳速拉丁·途思。藏哥派旭烈兀西征时曾命把途思送回中国。当时宫廷中可能有途思注释过的《几何原本》。阿拉伯数码和阿拉伯幻方也在元代传入中国。1956年冬在陕西元代安西王府的旧址发掘出五块铁板,上刻有六阶阿拉伯数码的幻方。其意义与中国的“纵横图”一样。据《秘书监志》载,至元十五年回回司天监马可刺丁等曾为安西王推算历法。这五块幻方,可能为可马刺丁等人所造。1980年上海又出土一枚玉质佩四阶挂幻方。这可能也是色目人带来或制作的。这一幻方具有全对称性,反映出很高的数学水平。阿拉伯的土盘算法在元也随回回司历法一起输入。元末明初,这种算法还是回回司天监通用的算法。当时也称回回历为“土盘历”或“土板历”。元代许多色目人精通数学,如瞻思、康里不花、丁鹤年等都是通晓数学的名家。他们对当时数学知识的传播是有贡献的。回回科学家瞻思著有《重订河防通议》一书,其中一部分专讲计算方法,并且把当时最先进的天元术用于解决工程中的计算问题。他对天元术等中国数学方法的推广和应用是很有贡献的。(三)扎马鲁丁和美国地理志元代色目人在地理、测绘和航海等方面的成就也是十分突出的。色目人一方面传入了阿拉伯的地理、地图和航海等方面的知识,另一方面对中国地理、地图和航海事业的发展也做出了重要贡献。元朝实现了全国的大统一,由于行政区域的变更和疆域的扩大,加之战争又使各郡邑图志残缺不全,因此十分需要编辑和绘制全国性的地理志和地图。至元二十三年(1286年),元世祖命秘书监修《大一统志》,三十一年书成。《元大一统志》是我国由政府主编的第一部全国地理志,共计600册,1300卷,是一部巨型著作。在《大一统志》每一路之卷首上还附有彩色地理小图。在编制地理志的同时,还进行了绘制彩色“天下地理总图”的工作。元代编辑全国地理志和绘制全国大地图的工作,回回科学家扎马鲁丁是业务上和学术上的负责人。参加这项工作的人员很多,其中有回族、汉族、蒙古族、维吾尔族等。维吾尔学者阿鲁浑撒里当时“受宣命尚书省右函兼议秘书监地理图本”,受元世祖之命提调“画地理图本”,说明他是兼管地理志的最高行政长官。在至元三十一年地理志成书后,又陆续得到一些边远地区的图志资料,又由孛兰禧、岳铉主持修订工作,于大德七年(1303年)最后成书。全国彩色大地图也于同年完成。《元大一统志》是我国古代内容最为丰富的一部全国地理志。可惜这部书已大都散佚,保留下的残本和后来的辑本只是原书内容的很少一部分,但现今仍有很大参考价值。元代所绘全国彩色地图在我国地图史上也占有一定地位。尽管我国早已有了彩色地图,但绘制这样的全国性彩色大地图在此之前未见有明确记载。从文献记载看这一地图无论从地理范围看,还是从技术水平上看都是前所未有的。阿拉伯的地理知识也由色目人传入中国。扎马鲁丁设计的七件仪器中有一件是地球仪,《元史》有专门的描绘:“其制以木为圆球;七分为水,其色绿,三分为土地,其色白,画江河湖海,脉络惯穿其中。画小方井,以计幅员之广袤,道里之远近。”扎马鲁丁在主持编制地理图志时也曾用到“回回图子”,这无疑是阿拉伯地图资料。在秘书监的回回书籍中,有一种“海牙剔穷历法段段数七部”,据考这可能是一套有关天文和地理的著作。阿拉伯当时地理知识上比我国先进的地方是有了经纬线方法和更为广阔地域的地理知识。这些阿拉伯知识对元代地理志的编纂和大地图的绘制显然也会有一定的影响。回回学者瞻思也有过不少地理著作,见于书目的有《镇阳风土记》、《续东阳志》、《西国图经》等。阿拉伯、波斯人在中古时期也掌握有较先进的航海技术,据《秘书监志》记载,曾专门派人到泉州向来自中亚等地的商人搜集回回海道指南(Rahnama)。中国与波斯、阿拉伯航海技术方面的交流,无疑对当的航海技术发展有促进作用。维吾尔人亦黑迷失是一位出色的航海家。他曾多次远航东南亚各地。他多次出使僧伽刺(斯里兰卡)、马八儿(印度东南部)等国,后又出使占城(越南南部)、南巫里(苏门答腊亚)、速木都刺(苏门答腊)等国。他到各国“得其良医善药,遂与其国人来贡方物。”他对元朝与这些国家和地区沟通关系做出了贡献。(四)回回医药的经营回回医药学作为元代医药学的组成部分,在当时影响很大。元政府设专门的回回医药机构。中统年间开始设置西域医药司,后改为广惠医药司,专掌“修制御用回回药物及和剂,以疗诸宿卫士及在京孤寒者。”爱薛还是广惠司的创始人。元朝还在大都和上都分别设立了回回药物院,也掌“回回药事”。主持回回医药机构都是回回族与其他色目人医生。色目人聂只耳曾主持广惠司的工作,维吾尔人答里麻曾主持回回药物院的工作,他们都是著名医生。回回医官的医术比较高明,聂只耳曾为顺帝皇姊的附马刚哈刺庆王治好了诸医束手无策的异症。《辍耕录》中载有回回医官为人治病的一些事例,一些回回医生的医术就誉为奇术。据载有的回回药“可治一百二十种症,每症有汤引。”回回医药当时在民间十分流行,不少色目人商人以经营回回药为业。维吾尔诗人贯云石曾在民间行医,回回诗人丁鹤年也曾卖药自给。在元代杭州城内,来自埃及的富商鄂拖曼曾开办过规模很大的阿拉伯式医院,当时“疾病之人,居其医院者甚众。”在元人的笔记小说中还记有不少回回医术治病奇效的故事。随着回回医药的流行,其精华部分也逐渐被吸收为中国医药学的一部分,明代大医学家李时珍;《本草纲木》著录了许多回回药物和医法,可知回回医药学影响之深远。在元秘书监的回回书籍中,有一种医书作“忒毕医经十三部”,据考可能是阿拉伯医学家阿维森纳的医学巨著《医典》。北京图书馆藏有《回回药方》残本四册,是元末由阿拉伯文译成中文的。有学者考证是阿拉伯医学家拜塔尔的名著《简救法》。也有学者认为可能是根据秘书监所藏医书编译而成的。从此书残本可知,这是一部科类齐全、内容十分丰富的医学著作,其中包括有内科、妇科、儿科、外科、正骨、针灸及药剂等方面的内容。(五)色目人的贡献色目人对元代农业与水利工程技术有特殊的贡献。元代有大批应征军役的色目人入中原屯田,回回、畏吾儿、钦察、康里、斡罗思以及其他一些族的色目人曾在不同地区大规模屯田,对当时农业的发展有直接的促进作用。色目人把西域和西北的一些农作物品种移植到内地,特别水果和棉花。色目人也将植棉和纺织技术传入内地。我国的棉花种植在元代得到普及,其来源一是从南方少数民族学来,一是由西北少数民族,特别是维吾尔族传来。《农桑辑要》、《大学衍义补》等书中有关于内地推广栽培西域木棉的记载。元代三大农书之一的《农桑衣食撮要》,是著名的维吾尔农学家鲁明善编写的。这部书按月令详尽记述了当时我国各族人民的农事活动,内容包括耕作水利、气象、瓜菜、果树、竹木、药草、桑蚕、养蜂、畜牧及农畜产品加工技术等,是一部优秀的农学著作。在水利工程方面,维吾尔人兼希宪在江陵主持政务时,把宋军为防御元军进攻而蓄水淹没的江陵城北大片地区的清水排放出去,重新开辟了几万亩良田,变水害为水利。西夏人朵儿赤曾“录其子第之壮者垦田,塞黄河九口,开其三流,凡三载,赋额增倍。”这是色目人对治理黄河的一项贡献。回回人赛典赤、瞻思丁出任云南省平章政事时,曾主持兴修或增修了不少水利工程,对滇池灌区的水利事业做出了重大贡献。色目人在建筑工程方面的成就也十分出色。回回人也黑迭儿就是一位杰出的土木工程专家。其子马哈马沙也是建筑专家。他们世代主持元朝工程部门的工作,对元代工程建设有重要贡献。也黑迭儿曾参加元大都城的建造工作,是这一工程的主持者之一。他在元大都城的规划、勘测设计方面起了重要作用,对这一工程有很大贡献。尼波罗人阿尼哥也是一位出色的工程专家,他曾负责诸色人匠总管府、将作院等工程部门,主持修造了许多佛塔、大寺等工程。在元代,色目人曾在各地修建了不少阿拉伯式建筑。特别是清真寺的建造在当时颇为兴盛,有些还保留至今,成为重要的文化遗产,如广州怀圣寺、回回杭真教寺等。色目人在兵器制造方面也有所贡献。回回人的制炮技术比较发达。元代的“回回炮”与宋代的抛石机原理基本相