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北宋宰相苏颂的贡献,苏颂的主要成就有哪些?

苏颂(1020年12月10日-1101年6月18日),字子容,汉族,原籍福建泉州府同安县(今属厦门市同安区)人。北宋中期宰相,杰出的天文学家、天文机械制造家、药物学家。其祖先在唐末随王潮入闽,世代为闽南望族,父苏绅曾任集贤殿修撰。

庆历二年(1042年),苏颂登进士第。官至刑部尚书、吏部尚书,哲宗时拜相,执政时务使百官守法遵职,量能授任。后罢为集禧观使,绍圣四年(1097年),以太子少师致仕。徽宗立,进太子太保,累封赵郡公。建中靖国元年(1101年)卒,年八十二,追赠司空,后追封魏国公。宋理宗时追谥正简。

苏颂好学,经史九流、百家之说,至于算法、地志、山经、本草、训诂、律吕等学,则无所不通。作为历史上的杰出人物,其主要贡献是对科学技术方面,特别是医药学和天文学方面的突出贡献。他领导制造世界上最古老的天文钟水运仪象台,开启近代钟表擒纵器的先河。李约瑟称其为中国古代和中世纪最伟大的博物学家和科学家之一。著有《图经本草》、《新仪象法要》、《苏魏公文集》等。

苏颂的主要成就有哪些

科技

水运仪象台

元v元年(1086年),苏颂奉命检验当时太史局等使用的各架浑仪(见浑仪和浑象)。因此想到应有表演的仪器和浑仪配合使用。先前太平兴国四年(公元979年)张思训曾创造水运浑象太平浑仪,后因机绳断坏,无人知其制法。苏颂访知吏部守当官韩公廉精通数学、天文学,告以张衡、梁令瓒、张思训仪器法式大纲。

韩公廉写出《九章勾股测验浑天书》一卷,并造成机轮木样一座。后由苏颂和韩公廉于元v三年(1088年)集合一批工人制造,元v七年竣工。这是一座把浑仪、浑象和报时装置三组器件合在一起的高台建筑,整个仪器用水力推动运转,后称水运仪象台,其中有许多突出的发明创造。

苏颂所研制的水运仪象台是一座高12米,宽7米,像三层楼房一样的巨型天文仪器。苏颂在说明中说:兼采诸家之说,备存仪象之器,共置一台中。台有二隔,置浑仪于上,而浑象置于下,枢机轮轴隐于中,钟鼓时刻司辰运于轮上,……以水激轮,轮转而仪象皆动。水运仪象台的上层是观测天体的浑仪,中层是演示天象的浑象,下层是使浑仪、浑象随天体运动而报时的机械装置。它兼有观测天体运行,演示天象变化,以及随天象推移而有木人自动敲钟、击鼓、摇铃,准确报时的三种功用。它不仅在国内取得了前无古人的成就,而且在三个方面为人类作出了贡献,使许多中外科技史专家为之叹服。

首先,置于水运仪象台上层观测用的浑仪,通过天运单环与枢轮相联,使浑仪能随枢轮运转。这与现代天文台转仪钟控制天体望远镜随天体运动的原理是一样的。因此,可以说水运仪象台的这套装置是现代天文台跟踪机械——转仪钟的远祖。英国科技史家李约瑟对这一点给以高度评价:苏颂把时钟机械和观察用浑仪结合起来,在原理上已经完全成功。因此可以说他比罗伯特·胡克先行了六个世纪,比方和斐先行了七个半世纪。

其次,水运仪象台顶部设有九块活动的屋板,雨雪时可以防止对仪器的侵蚀,观测时可以自由拆开。水运仪象台的活动屋顶是现代天文台圆顶的祖先。所以,苏颂与韩公廉又是世界上最早设计和使用天文台观测室自由启闭屋顶的人。

第三,水运仪象台的原动轮叫枢轮,是一个直径1丈1尺,由72根木辐,挟持着36个水斗和36个勾状铁拨子组成的水轮。枢轮顶部设有一组叫天衡、天关、天权、左右天锁的杠杆装置,枢轮靠铜壶滴漏的水推动。当漏壶的水滴满一个枢轮水斗时,枢权失去平衡,格叉下倾,枢权扬起,轮边铁拨子拨开关舌,拉动天衡,天关上启,枢轮下转。由于左右天锁的擒纵抵拒作用,使枢轮只能转过一辐,以次循环往复,等时运转。天衡系统对枢轮杠杆的这种擒纵控制与现代钟表的关键机件——锚状擒纵机构(俗称卡子),具有基本上相同的作用。所以说水运仪象台的天衡系统是现代钟表的先驱。

李约瑟在深入研究了水运仪象台之后,曾改变了他过去的一些观点。他在《中国科学技术史》中说:我们借此机会声明,我们以前关于‘钟表装置……完全是14世纪早期欧洲的发明’的说法是错误的。使用轴叶擒纵器重力传动机械时钟是14世纪在欧洲发明的。可是,在中国许多世纪之前,就已有了装有另一种擒纵器的水力传动机械时钟。

苏颂主持创制的水运仪象台是十一世纪末中国杰出的天文仪器,也是世界上最古老的天文钟。国际上对水运仪象台的设计给予了高度的评价,认为水运仪象台为了观测上的方便,设计了活动的屋顶,这是今天天文台活动圆顶的祖先;浑象一昼夜自转一圈,不仅形象地演示了天象的变化,也是现代天文台的跟踪器械 — 转仪钟的祖先;水运仪象台中首创的擒纵器机构是后世钟表的关键部件,因此它又是钟表的祖先。从水运仪象台可以反映出中国古代力学知识的应用已经达到了相当高的水平。

苏颂和韩公廉在完成水运仪象台之后,又研制了一台单独的水力推动的浑天象。人钻入天球内观看,在天球上凿孔为星,十分逼真。这是中国历史上第一架有明确记载的假天仪,它的创造性也是前无古人的。

机械

水运仪象台完成后,苏颂于绍圣初年(约1094~1096年间)把水运仪象台的总体和各部件绘图加以说明,著成《新仪象法要》一书。

苏颂在《新仪象法要》中绘制了有关天文仪器和机械传动的全图、分图、零件图50多幅,绘制机械零件150多种,其中多为透视图和示意图,这是我国也是世界上保存至今的最早最完整的机械图纸。正是根据这些图纸,王振铎、李约瑟等人才能较准确地复原出水运仪象台的全貌。例如从这些图纸和说明文字中可以知道,水运仪象台枢轮的运转规律是齿轮系从6个齿到600个齿的传动;每25秒落水一斗,每刻钟转一周,一昼夜转96周,而昼夜机轮、浑象、浑仪也转一周,这与地球运动是大致相应的。又如,通过这些图纸,我们知道水运仪象台第一层木阁内是昼夜钟鼓轮,有不等高的三层小立柱,可以拉动三个木人的拨子,以关拨作用拉动本人的手臂,到一刻钟时,木人出而击鼓,时初摇铃,时正敲钟。而第二层木阁内是昼夜时初正轮,第三层木阁内是报刻司辰轮,第四层木阁内是夜漏金钲轮,第五层木阁内是夜漏司辰轮。要是没有这些珍贵的图纸,我们就难以弄清木阁内的机械木人是如何按时击鼓、摇铃和敲钟的。因此,《新仪象法要》中所附机械图是了解苏颂天文著作及其成就的关键,同时也是进而释读张衡、一行、张思训等同类著作的钥匙。

星图

苏颂为了能更直观地理解星宿的昏晓出没和中天,又提出设计一种人能进入浑天象内部来观察的仪器,即假天仪。具体设计仍由韩公廉推算完成。它是用竹木制成,形如球状竹笼,外面糊纸。按天上星宿的位置,在纸上开孔。人进入球内观看,外面的光从孔中射入,呈现出大小不同的亮点,好象夜空中的星星一般。人悬坐球内扳动枢轴,使球体转动,就可以更形象地看到星宿的出没运行。这架仪器是近代天文馆中星空演示的先驱。

苏颂在《新仪象法要》中还绘有多种星图,如浑象紫微垣星图、浑象东北方中外官星图、浑象西南方中外官星图、浑象北极星图、浑象南极星图、四时昏晓加临中星图、春分昏中星图、春分晓中星图、夏至昏中星图、夏至晓中星图、秋分昏中星图、秋分晓中星图、冬至昏中星图、冬至晓中星图等,计14幅。

这14幅星图中,最有价值的是前五幅。其中浑象东北方中外官星图是从角宿到壁宿的星官,浑象西南方中外官星图是从奎宿到轸宿的星官,浑象紫微垣星图,是以北斗七星为主的布列于浑象之北上规的183颗星,浑象南极星图和浑象北极星图则是以天球赤道为最外界大圆的南天星图和北天星图。苏颂为了星图绘制精确,采取了圆横结合的画法。横图分成两段:东北方中外官星图是从秋分到春分,西南方中外官星图是从春分到秋分。另外,在把球面上的星辰绘制到平面上时,苏颂发现了失真问题,于是他采用了把天球循赤道一分为二,再分别以北极和南极为中心画两个圆图的方法,从而减少了失真,这是星图绘制中的一项新成就。

苏颂星图是历史上流传下来的全天星图中保存在国内的最早星图。保存至今的唐代敦煌星图,在时间上比苏颂星图要早,但被斯坦因盗走,现存伦敦不列颠博物馆。但是,苏颂星图比敦煌星图更细致和更准确。如敦煌星图绘星1350颗,苏颂星图绘星1464颗;敦煌星图主要依据《礼记·月令》的资料,并非实测;而苏颂星图则是根据元丰年间的实测绘制;敦煌星图是从玄枵(子)开始,按十二次的顺序作不连续排列,中间夹以说明文字,有关分野问题也不科学,苏颂星图则从角宿开始,按二十八宿顺序,作连续排列,并完全去掉了有关分野等不科学成分。

就所列星的数目而言,苏颂星图的贡献也是值得称道的。如欧洲到14世纪文艺复兴以前,观测的星数是1022颗,要比苏颂星图少422颗,因此,西方的科技史家蒂勒、布朗和萨顿等甚至认为:从中世纪直到14世纪末,除中国的星图以外,再也举不出别的星图了。

文学

苏颂是一位高产的诗人,仅收录在《苏魏公文集》中的诗歌就有587首,且多是律诗、绝句。长律多达1400字,可谓律诗之最。

苏颂的大部分诗作是奉和之作,其中有一些是与一代诗翁欧阳修、苏东坡的奉和诗篇。但也不乏名篇佳作。

《前后使辽诗》就是他的上乘之作,具有现实主义笔触和真挚情感。如《和土河馆遇小雪》人看满路琼瑶迹,尽道光华使者行,反映为使者送行的盛况和使者的高尚、复杂心理;《和就日馆》戎疆迢递戴星行,朔骑奔驰束火迎,每念皇家承命重,愧无才誉副群情,生动记述辽国使者迎接宋使的情形,反映诗人忧国忧民、惟恐任务完成不好的心情。此外,如描绘青山如壁地如盘的北国风光,牧羊山下动成群的劳动景象,依稀村落见南风的异国风情等。

外交

苏颂一生,两次使辽,每次出使辽国往返时间多达四个多月;三次任接待辽使的伴使(陪同团团长)。

苏颂首次使辽,是在宋·英宗·治平四年(1067年)八月丁卯,以三司度支判官身份,与张宗益等一同出使辽国的,时年48岁,途中写下前《使辽诗》30首,主要记述他的所见所闻及抒发对老友的怀念之情。

苏颂第二次使辽,为10年后宋·神宗·熙宁十年(1077年)八月已丑,以龙图阁直学士、给事中(时任秘书监兼集贤院学士)身份,作为大辽国的生辰国信使,和英州刺史姚麟等出使辽国,参加辽道宗的生辰庆典。往返途中写下后《使辽诗》28首。由于时过10年,旧地重游,感慨万千,不仅记述了辽国隆重的接待,而且用大量篇幅描绘了在和睦友好相处下,辽国人民悠闲、安逸的生活,歌颂和平睦邻政策的可贵与正确。

苏颂在两次使辽、三次伴使的与辽国打交道期间,苏颂十分注意搜集整理辽国的政治制度、经济实力、军事设施、山川地理、风土民情、外交礼仪等情况,及时向朝廷提供。

苏颂认为:彼讲和日久,颇窃中国典章礼义,以维持其政,上下相安,未有离贰之意,但也必须注意其叛服不常。并根据宋、辽两国的实际,提出与辽朝和睦修好的外交政策,深得皇帝的赏识与赞同,坚定了宋朝对辽推行友好政策的信心。

藏书

苏颂于皇v五年(1053年)召试馆阁校勘、迁集贤校理。当时馆阁校理吴及,奏请全面整理国家藏书,置馆阁编订书籍官,有秘书阁校理蔡抗、陈襄,集贤校理陈绎等,分为史馆、昭文馆、集贤院、秘阁各为编次书籍。他在馆阁任职长达9年之久,富弼称他古君子。因其整理藏书成就显著,不久授秘书监之职,统管国家三馆秘阁图籍之事。家藏书数万卷,秘阁未收藏者颇多,然还从秘阁传抄书籍每日两千言,并亲加校雠。他致仕后,当时叶梦得为丹徒县尉,听说他藏书多,乃借其藏本回家传抄。宋神宗曾仰慕其藏书之富,问其卿家必有异书,何以父子皆以博学知名?他对曰:吾收书数万卷,自小官时得之甚艰,又皆亲校手题,使门阅不坠,则此文当益广。曾作有《书帙铭》,告诫子孙要唯苏氏世,宦学以儒。何以遗后,其在此书。非学何立,非书何习。终以不倦,圣贤可及。著有《苏魏公集》72卷。孙苏象先著有《谭训》,记其祖父藏书事迹甚详。