蘇頌:北宋傑出天文藥物學家
蘇頌(1020—1101),字子容,福建泉州同安人(同安曆史上長期屬泉州管轄)。中國北宋中期官員,傑出的天文學家、天文機械製造家、藥物學家。
蘇頌出身閩南望族,於宋仁宗慶曆二年(1042年)登進士第,授宿州觀察推官。此後長期在館閣供職,廣涉古籍,留心醫學。北宋嘉祐六年(1061年)後多次出知地方,治績斐然,並兩次出使遼朝、三任館伴使。宋神宗時曾參與元豐改製。宋哲宗即位之初,曆任刑部尚書、吏部尚書、尚書右丞,北宋元祐七年(1092年)拜相。他執政時量能授任,務使百官守法遵職,於哲宗親政後以太子少師致仕。宋徽宗時進拜太子太保,封趙郡公。建中靖國元年(1101年),蘇頌逝世,終年八十二歲,獲贈司空,後追封魏國公,宋理宗時追諡“正簡”。
蘇頌博學多才,於經史九流、百家之說,及算法、地誌、山經、本草、訓詁、律呂等學無所不通。他領導製造了世界上最古老的天文鍾“水運儀象台”,開啟近代鍾表擒縱器的先河。因其對科學技術,特別是醫藥學和天文學方麵的突出貢獻,故而被稱為“中國古代和中世紀最偉大的博物學家和科學家之一”,代表性科學著作有《本草圖經》《新儀象法要》,文學作品有《蘇魏公文集》
等傳世,今人輯有《蘇頌全集》。
一、天文學方麵的成就
(一)水運儀象台
北宋元祐元年(1086年),蘇頌奉命檢驗當時太史局等使用的各架渾儀,於北宋元祐二年(1087年)請求“置局差官”,組成了“詳定製造水運渾儀所”。蘇頌對研製工作是慎之又慎的。他認為,有了書,做了模型還不一定可靠,還必須做實際的天文觀測,如此才能進一步向前推進。經過三年零四個月的工作,終於製成了有世界性貢獻的水運儀象台。
水運儀象台是一座高12米,寬7米,像三層樓房一樣的巨型天文儀器:“兼采諸家之說,備存儀象之器,共置一台中。台有二隔,置渾儀於上,而渾象置於下,樞機輪軸隱於中,鍾鼓時刻司辰運於輪上,……以水激輪,輪轉而儀象皆動。”水運儀象台的上層是觀測天體的渾儀,中層是演示天象的渾象,下層是使渾儀、渾象隨天體運動而報時的機械裝置。它兼有觀測天體運行,演示天象變化,以及隨天象推移而有木人自動敲鍾、擊鼓、搖鈴準確報時的三種功用。
水運儀象台不僅在國內取得了前無古人的成就,而且在三個方麵為人類作出了貢獻,使許多中外科技史專家為之歎服。
第一,置於水運儀象台上層觀測用的渾儀,通過“天運單環”與“樞輪”相連,使渾儀能隨樞輪運轉。這與現代天文
台轉儀鍾控製天體望遠鏡隨天體運動的原理是一樣的。因此,可以說水運儀象台的這套裝置是現代天文台跟蹤機械——轉儀鍾的遠祖。英國科技史家李約瑟對這一點給予高度評價:“蘇頌把時鍾機械和觀察用渾儀結合起來,在原理上已經完全成功,因此可以說他比羅伯特·胡克先行了六個世紀,比方和斐先行了七個半世紀。”
第二,水運儀象台頂部設有九塊活動的屋板,雨雪時可以防止對儀器的侵蝕,觀測時可以自由拆開。水運儀象台的活動屋頂是現代天文台圓頂的祖先。所以,蘇頌與韓公廉又是世界上最早設計和使用天文台觀測室自由啟閉屋頂的人。
第三,水運儀象台的原動輪叫樞輪,是一個直徑1丈1尺,由72根木輻,挾持著36個水鬥和36個勾狀鐵撥子組成的水輪。樞輪頂部設有一組叫“天衡”“天關”“天權”“左右天鎖”的杠杆裝置,樞輪靠銅壺滴漏的水推動。天衡係統對樞輪杠杆的這種擒縱控製與現代鍾表的關鍵機件——錨狀擒縱機構,具有基本相同的作用。所以說水運儀象台的天衡係統是現代鍾表的先驅。