一提到科學(xué)家,大家首先想到的就是牛頓、愛(ài)因斯坦這樣的偉人。不可否認(rèn),相對(duì)于西方,中國(guó)的科學(xué)家不夠突出,人數(shù)也較少。但我們畢竟有5000年文明,自古至今還是有不少彪炳史冊(cè)的科學(xué)奇才的,比如祖沖之、張衡、畢昇等,他們?cè)谒幍臅r(shí)代,也是名震世界的。然而有一個(gè)現(xiàn)象不能不承認(rèn),就是在古代,盡管中國(guó)有不少世界級(jí)科學(xué)家,但基本都是男性,女性科學(xué)家極為罕見(jiàn)。
據(jù)中國(guó)現(xiàn)存古籍記載,中國(guó)古代數(shù)千年間與科技有關(guān)的女性不過(guò)數(shù)十人。由杜石然主編的《中國(guó)古代科學(xué)家傳記》中,提到的女科學(xué)家僅有一位。專門(mén)研究中國(guó)科技史的英國(guó)著名學(xué)者李約瑟所著的《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》中,也極少提及中國(guó)女科技人員。我們之前的教科書(shū)上也僅提到宋末元初的黃道婆,但她也只是改進(jìn)了棉紡織技術(shù);還有就是嫘祖,即我們的祖先黃帝的結(jié)發(fā)妻,她是養(yǎng)蠶業(yè)的發(fā)明人。然而,不管嫘祖還是黃道婆等只不過(guò)是跟科技有關(guān),還談不上科研,真正的女科學(xué)家確實(shí)難覓。
不過(guò)在清朝,確實(shí)存在一位女科學(xué)家,而且是世界級(jí)的。盡管她在中國(guó)的史籍上記載很少,但卻被世界科學(xué)界推崇。她雖然只活了29歲,但卻因其突出的科學(xué)成就享譽(yù)世界,死后203年其姓名卻被一顆小行星命名,她還被印在外國(guó)的一張明信片上,堪稱中國(guó)古代最杰出的女科學(xué)家。那么這位女子究竟是何方女神?有何杰出的科研成果?為何在中國(guó)不廣為人知?本期分解。
世界上所有事物的出現(xiàn)都不是偶然的,都不會(huì)憑空出現(xiàn),它的誕生必然有一定的條件或者環(huán)境。人才亦然。毫無(wú)疑問(wèn),她誕生在一個(gè)有科學(xué)基因的家庭。她叫王貞儀,字德卿,原籍安徽天長(zhǎng)縣。王貞儀于清朝乾隆三十三年出生在江蘇江寧上元縣(今屬南京)的一個(gè)醫(yī)生家庭。
王貞儀的祖父王者輔,曾任豐城知縣和宣化知府。他雖是仕途人物,但也是一位學(xué)者,或者也是科研人員,他精通歷算,也著述甚豐。尤其是,他嗜書(shū)如命,據(jù)說(shuō)藏書(shū)達(dá)到七十五櫥。所以王貞儀自小就是在書(shū)窩里長(zhǎng)大的。
王貞儀的父親王錫琛也可以說(shuō)是當(dāng)時(shí)的一位著名學(xué)者。他年輕時(shí)雖也熱衷于仕途,但時(shí)運(yùn)不濟(jì),屢試不第,便棄文從醫(yī),成為一名醫(yī)生,對(duì)醫(yī)學(xué)頗有研究。在父親的影響下,王貞儀對(duì)醫(yī)學(xué)也比較精通。不過(guò)對(duì)王貞儀影響最大的還是她的祖父。
(二)全能的才女
王貞儀的祖父曾把家從安徽遷到江蘇,后又遷至吉林,最后在吉林去世。王貞儀在11歲時(shí),隨祖母去吉林為祖父奔喪,在吉林生活了五年,使她有機(jī)會(huì)閱讀祖父豐富的藏書(shū),這使她血液里的科學(xué)基因被徹底激活。后來(lái)她又隨同祖母和父親去過(guò)北京、陜西、湖北、廣東和安徽等地游歷,又增加了不少見(jiàn)識(shí)。可以說(shuō),她小小年紀(jì)便實(shí)現(xiàn)了“讀萬(wàn)卷書(shū),行萬(wàn)里路”,加上她的天賦異稟,她的人生注定會(huì)與眾不同。
王貞儀可以說(shuō)是一位冠絕古今的全能型才女。一般才女所擅長(zhǎng)的詩(shī)詞歌賦、琴棋書(shū)畫(huà)自然不在話下,她還巾幗不讓須眉,騎馬射箭也頗為擅長(zhǎng)。她十幾歲時(shí),就曾向蒙古將軍的夫人學(xué)習(xí)騎射,史書(shū)說(shuō)她“跨馬橫戟,往來(lái)如飛”,達(dá)到“發(fā)必中的”的程度。為此,王貞儀還曾寫(xiě)下如此詩(shī)句:“亦曾習(xí)射復(fù)習(xí)騎,蓋調(diào)粉黛逐綺靡”。她還曾以花木蘭、大小喬等為題材,寫(xiě)下了《題女中大夫圖》的長(zhǎng)詩(shī),抒發(fā)自己“足行萬(wàn)里書(shū)萬(wàn)卷,常擬雄心似丈夫”的胸懷。
不過(guò)王貞儀為后人稱道的可不是一般意義上的文才和武才,所謂出口成章,下筆成文,甚或精通騎射,俗。奇女子就是奇女子,在那個(gè)“女子無(wú)才便是德”的時(shí)代,她就提出“同是人也,則同是心性”。她認(rèn)為學(xué)問(wèn)并不是專門(mén)為男人而設(shè)的,女子的智慧并不比男子差,照樣能上通天文,下通地理。她的才學(xué)和成就主要表現(xiàn)在天文、數(shù)學(xué)和醫(yī)學(xué)上面,她可謂是一位有世界意義的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、醫(yī)學(xué)家,甚至是物理學(xué)家。
先說(shuō)醫(yī)學(xué)方面。王貞儀從小向行醫(yī)的父親學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)理論,不但精通醫(yī)理,而且能切脈處方。在醫(yī)理上,她第一次提出了五訣,同時(shí)提出治病用藥八要。王貞儀重視醫(yī)理與臨床的結(jié)合,她的醫(yī)學(xué)理論充滿了樸素的辯證法思想。據(jù)史書(shū)記載,她醫(yī)術(shù)高明,20多歲便有了“女中華佗”的稱號(hào)。
再說(shuō)數(shù)學(xué)方面。在當(dāng)時(shí)中國(guó)的學(xué)術(shù)界,曾有一個(gè)以梅文鼎、梅玨成為中堅(jiān)力量的安徽數(shù)學(xué)學(xué)派,王貞儀也是其中的核心之一。她在數(shù)學(xué)研究中,注意吸取中西算法之長(zhǎng),化繁為簡(jiǎn),靈活運(yùn)用,不受舊方法舊思想的束縛。在數(shù)學(xué)方面她的主要論著有《歷算簡(jiǎn)存》五卷;《籌算易知》、《重訂籌算證訛》和《西洋籌算增刪》《勾股三角解》等。
王貞儀在“籌算”方面很有研究。算籌,又被稱為籌、策、籌策等,是一種棒狀的計(jì)算工具。在沒(méi)有計(jì)算器的古代,它跟算盤(pán)一樣,是古代的“計(jì)算器”。算籌一般是竹制或木制的小棒,計(jì)算時(shí)在特制的算板、氈或直接在桌上排布。
“籌算”是在17世紀(jì)初葉,由英國(guó)數(shù)學(xué)家納皮爾發(fā)明的一種計(jì)算法,明末傳到我國(guó)。清代著名數(shù)學(xué)家梅文鼎、戴震等人曾加以研究。王貞儀也從事了這項(xiàng)研究,并且寫(xiě)了三卷書(shū)向國(guó)人介紹西洋籌算。她在著作中對(duì)這種繁雜的算法進(jìn)行增補(bǔ)講解,使之簡(jiǎn)明易懂。
我們現(xiàn)在用的加減乘除四則運(yùn)算筆算法是1903年才傳人中國(guó)的,在這之前,中國(guó)的算術(shù)主要是靠珠算和籌算兩種方法。
不過(guò),王貞儀在科學(xué)上的貢獻(xiàn)主要是在天文學(xué)方面。她對(duì)探索宇宙星辰的奧秘一直有著濃厚的興趣。她不僅閱讀中外天文著作,還長(zhǎng)年堅(jiān)持夜觀天家,日算星辰,日積月累,取得了豐富的理論知識(shí)和第一手資料。
她是中國(guó)歷史上最早相信“地圓說(shuō)”和“日心說(shuō)”的學(xué)者之一。中國(guó)古代,人們都是以自己為中心,以為日月星辰圍繞著自己轉(zhuǎn),并且只有“天圓地方”的概念。但王貞儀通過(guò)自己的研究,推翻了這個(gè)“約定成俗”的觀點(diǎn)。
她在著作《地圓論》中說(shuō),地上的人都以自己居住的地方為正中,因此遠(yuǎn)看別的地方都是斜立的,似乎都該傾倒,實(shí)際都不倒,難道不是因?yàn)楦鞯氐娜祟^上都是天,腳下都是地嗎?這就是說(shuō),人們生活的地球,處于四周都是天空的空間之中;對(duì)宇宙空間來(lái)說(shuō),任何地方的人頭上都是天,腳下都是地。王貞儀正確地認(rèn)為,在廣闊無(wú)垠的宇宙空間中,沒(méi)有上、下、側(cè)、正的嚴(yán)格區(qū)別。這是一個(gè)很科學(xué)的認(rèn)識(shí)。
王貞儀還很善于邏輯推理,她在《地圓論》中提出“地”是圓球形的六大理論時(shí),并沒(méi)有現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)條件,而純粹是從已有的天文知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí),用邏輯方法推導(dǎo)出來(lái)的。而邏輯推理正是中國(guó)古代的學(xué)者最欠缺的東西。
王貞儀還對(duì)日月食有專門(mén)的研究。在古代,日月食現(xiàn)象被蒙上神秘的色彩,比如天狗吃月亮等,甚至還被用來(lái)預(yù)測(cè)吉兇。祖父留給她的古書(shū)《靈憲》里,曾記載著關(guān)于月食的理論,稱發(fā)生月食時(shí),太陽(yáng)在地球與月球之間。這個(gè)理論與科學(xué)事實(shí)不符。在當(dāng)時(shí),王貞儀就察覺(jué)出了其中的錯(cuò)誤。為了揭開(kāi)日月食的秘密,她經(jīng)常披風(fēng)飲露,獨(dú)坐戶外,仔細(xì)觀察星象的運(yùn)行和變化。
她還經(jīng)常把自己關(guān)在屋子里,廢寢忘食地搞試驗(yàn)。沒(méi)有科學(xué)儀器,她就自己動(dòng)手制造。
有一天,王貞儀關(guān)緊門(mén)窗,一個(gè)人躲在屋里做實(shí)驗(yàn)。到了吃飯的時(shí)間,她母親在房門(mén)口等了好久,仍然不見(jiàn)她出來(lái),就非常好奇地從門(mén)縫向內(nèi)張望。
原來(lái),王貞儀把水晶燈懸掛在房梁上當(dāng)作太陽(yáng),小圓桌被扳倒在燈下當(dāng)作地球,而她手拿著鏡子當(dāng)作月亮,模擬月食發(fā)生的情景。她一遍遍地移動(dòng)著鏡子,反復(fù)觀察太陽(yáng)、月亮和地球的位置以及相互間的關(guān)系。就這樣,她終于弄清了日月食這種天文現(xiàn)象。
她還寫(xiě)下了著名的《月食論》一文。在該文中指出,月亮本身不發(fā)光,太陽(yáng)照耀月亮,月亮才有光。人們站在地球上去看,只有十五才能見(jiàn)到望(月圓),初一才能見(jiàn)到朔(月隱)。朔的時(shí)候,只要太陽(yáng)和月亮近于黃白二道的交點(diǎn),太陽(yáng)光被月亮所遮,就會(huì)出現(xiàn)日食。由于太陽(yáng)高,月亮低,相隔非常遙遠(yuǎn),因此隨觀測(cè)者位置的不同,見(jiàn)到的食分(日食的程度)就不同。到了望,只要月亮進(jìn)入地球的影子,就會(huì)發(fā)生月食。她所闡述的日月食成因的理論,同現(xiàn)代天文學(xué)認(rèn)識(shí)的日月食原理完全一致。
王貞儀博覽群書(shū),但并不迷信,能夠批判地吸收。如當(dāng)時(shí)一些歷書(shū)將恒星年同回歸年的區(qū)別,說(shuō)成起于漢武帝進(jìn)行太初改歷的時(shí)候。王貞儀指出,這種差別并不是起于《太初歷》,而是自晉代虞喜發(fā)現(xiàn)“歲差”以后才“天自為天,歲自為歲”。歷書(shū)上還說(shuō),由于歲差,春分點(diǎn)逐漸東移。王貞儀指出,歲差引起的春分點(diǎn)移動(dòng)是西移而不是東移。
在我國(guó)何時(shí)產(chǎn)生“定氣”( 定氣是一種確定節(jié)氣的制度。以太陽(yáng)在黃道上的位置為標(biāo)準(zhǔn),自春分點(diǎn)起算,黃經(jīng)每隔15°為一個(gè)節(jié)氣)的問(wèn)題上,有人認(rèn)為“定氣”始于唐代歷法。王貞儀批評(píng)說(shuō),“定氣”開(kāi)始于北齊的張子信,其后隋代劉悼,唐朝李淳風(fēng)和僧一行才測(cè)得更加精密了。王貞儀這些批評(píng)和見(jiàn)解,基本符合中國(guó)古代天文學(xué)的實(shí)際。她這種一絲不茍的治學(xué)態(tài)度,至今仍使我們欽佩。
在古代,如果誰(shuí)懂得天象,那幾乎是被譽(yù)為神人的。比如諸葛亮,他就頗知天象,曾經(jīng)預(yù)測(cè)到在冬天會(huì)刮東南風(fēng),而造就了一場(chǎng)被后人津津樂(lè)道的赤壁之戰(zhàn)。不管東南風(fēng)是不是他借來(lái)的,但總歸是他明白會(huì)刮此風(fēng),所以諸葛亮憑此而成“神”。
而王貞儀也是懂天象的。她因?yàn)殚L(zhǎng)年保持夜觀天象的習(xí)慣,就也顯得頗為神奇。有一年她預(yù)測(cè)到安徽宣城會(huì)有澇災(zāi),提醒當(dāng)?shù)剞r(nóng)民注意,應(yīng)種抗?jié)车母邨U農(nóng)作物?墒侨藗兌疾幌嘈胚@個(gè)小女子的言論。結(jié)果,沒(méi)多久,竟真如她所言,宣城多日大雨,給農(nóng)民的收成帶來(lái)了嚴(yán)重影響。這時(shí)人們才想到王貞儀,于是問(wèn)她怎么回事。王貞儀答道:螞蟻紛紛爬向高處,動(dòng)物敏感,如若發(fā)生異常,必與天災(zāi)有關(guān)。
做為一名全能型才女,王貞儀在文學(xué)方面當(dāng)然也有建樹(shù)。她著有《德風(fēng)亭初集》十四卷、《德風(fēng)亭二集》六卷、《文選詩(shī)賦叁評(píng)》十卷、《女蒙拾誦》、《沈疴囈語(yǔ)》各一卷等。其文才也是很高的。比如她在邳州寫(xiě)的一首詩(shī)《下邳夜泊》:“黃石城頭雨未干,晚風(fēng)吹送角聲寒。扁舟莫道小如葉,載得春愁分外寬”此詩(shī)絕對(duì)屬上品,尤其是后兩句,描寫(xiě)愁思的效果也不亞于李煜的“問(wèn)君能有幾多愁,恰似一江春水向東流”。
(三)王貞儀為何在中國(guó)并不廣為人知
王貞儀大多的科學(xué)研都在18至24歲之間,在此階段,旁人都已結(jié)婚生子,而她的婚事卻一再推遲。直到25歲時(shí),才與安徽宣城秀才詹枚結(jié)婚。詹枚是思想很開(kāi)通的人,他甘當(dāng)妻子的幫手,與王貞儀一起讀書(shū),并協(xié)助她整理書(shū)稿,還為王貞儀出版著作而四處奔走。這一點(diǎn)她是幸運(yùn)的。但她又是不幸的。天妒英才,她因長(zhǎng)年的科研工作,再加上家務(wù)的勞累,使自己積勞成疾,在她年僅29歲時(shí),便被病魔奪去了青春的生命!這是人類科學(xué)史上的一大遺憾。
王貞儀并非一個(gè)傲慢的人。臨終前,她囑咐丈夫?qū)⒍嗄晔指鍎h除或焚毀,至多留下十二三卷,剩下的交由好友蒯夫人處置。這點(diǎn)有點(diǎn)像奧地利文學(xué)大師卡夫卡。
丈夫詹枚在悲痛中將手稿整理校訂,后半生致力于這些手稿的出版瑣事。如此,王貞儀的貢獻(xiàn)才得以部分面世。好友蒯夫人的侄兒,即清代會(huì)典館總纂的著名學(xué)者錢儀吉閱后感嘆:“貞儀有實(shí)學(xué),不可沒(méi)。”
我國(guó)歷代學(xué)者對(duì)王貞儀的評(píng)價(jià)都很高。清代著名史學(xué)家錢大昕贊揚(yáng)她為“班昭之后,一人而已。”他這里主要指的是,古代懂天文的女子極少,東漢的班昭也懂一點(diǎn)天文知識(shí),但也沒(méi)有什么成就,她得以史冊(cè)留名的是對(duì)其兄《漢書(shū)》的續(xù)寫(xiě)。所以,也可以說(shuō),王貞儀是中國(guó)古代史上唯一的女天文學(xué)家。
英年早逝,是王貞儀在中國(guó)歷史上并不廣為人知的一個(gè)原因,但她的被埋沒(méi)還有更深刻的歷史原因。
我們知道,歷史上的科學(xué)家在科研的道路上都不是一帆風(fēng)順的,而對(duì)于一個(gè)女子來(lái)說(shuō),尤其如此。因?yàn)樗仨毻茖W(xué)的敵人,首先是同封建迷信和封建倫理進(jìn)行堅(jiān)決的斗爭(zhēng)。還在她剛開(kāi)始鉆研天文和做詩(shī)繪畫(huà)的時(shí)候,就有一班封建衛(wèi)道士嘲笑她,說(shuō)女孩子的正當(dāng)職業(yè)是刺繡、縫紉,做家務(wù),相夫教子,不應(yīng)以文史翰墨為事,她經(jīng)常遭到攻擊。但是王貞儀具有很強(qiáng)的反叛精神,她據(jù)理駁斥,曾在一首詩(shī)中寫(xiě)道:“始信須眉等巾幗,誰(shuí)言兒女不英雄”,她頑強(qiáng)地抵抗封建禮教的重壓,不屈不撓地進(jìn)行科學(xué)研究。
王貞儀一面從事科學(xué)研究,一面還為婦女的地位呼號(hào),為婦女在封建社會(huì)中沒(méi)有受教育的權(quán)利,沒(méi)有學(xué)習(xí)科學(xué)文化的機(jī)會(huì)而鳴不平,充分表現(xiàn)出一個(gè)獨(dú)立的女性要求自尊、自強(qiáng)、自愛(ài)、自立、平等的崇高精神。
事實(shí)證明,越到封建社會(huì)后期,統(tǒng)治者就越要把天文學(xué)拉入迷信的泥坑,如利用天文搞之類。面對(duì)這些邪惡,王貞儀在《葬經(jīng)辟異序》和給她父親的一封信里,明確宣布,這些東西完全是騙人的鬼話,“風(fēng)水”絕不會(huì)影響子孫后代的貧富貴賤。還有人抬出所謂“風(fēng)水”本是古代圣賢倡導(dǎo)的,以此來(lái)打壓她。王貞儀指出,這正是那些圣賢的缺點(diǎn),學(xué)古人必須取批判態(tài)度。王貞儀的科學(xué)成就正是在同這些謬論邪說(shuō)的斗爭(zhēng)中取得的。
但這也正說(shuō)明了,在封建禮教統(tǒng)治的社會(huì),一個(gè)科學(xué)工作者,尤其是女性,她的生存空間是多么狹窄,她的認(rèn)可度是多么小。即便在許多年后,王貞儀的科研成果被世界認(rèn)可,但在當(dāng)時(shí)是沒(méi)有地位的,在她所處的時(shí)代,她是被埋沒(méi)的。所以在中國(guó)的正史中,王貞儀鮮有記載,即便有也是語(yǔ)焉不詳,所以她的事跡不可能在古老的中國(guó)廣為傳頌。
還有就是,在清朝的中后期,中國(guó)開(kāi)始進(jìn)入全面落后于文明世界的頹廢時(shí)期,整日處在落后挨打的局面,科學(xué)研究當(dāng)然不被重視。從那時(shí)起,被載入史冊(cè)的多是為民族獨(dú)立而奮斗的改革派和革命派、愛(ài)國(guó)人士等。女性更是如此,比如秋瑾等,至于像王貞儀這樣的科學(xué)家女性,當(dāng)然是被忽視的。
然而,是金子總要發(fā)光的,即便被埋沒(méi)數(shù)百年。今天,王貞儀在世界再次閃光,在科學(xué)界的地位再次被提升,歷史給了她一個(gè)公平。
王貞儀被認(rèn)為是世界上唯一一個(gè)從宇宙宏觀與微觀結(jié)合來(lái)理解“天圓地方”這個(gè)概念的人。2000年2月8號(hào),也就是王貞儀去世203年之后,北京天文臺(tái)施密特CCD小行星計(jì)劃發(fā)現(xiàn)了一顆小行星,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)把這顆小行星命名為Wangzhenyi(即王貞儀星)。
王貞儀先生,是中華民族的永遠(yuǎn)的驕傲。