科学技术的辉煌

6．科学技术的辉煌

《淮南子》的科技思想，总结了当时科学技术的辉煌成就，在中国科技史上占有重要的地位。《淮南子》涉及的科学技术非常丰富，天文地理、物理化学、农学水利、气象气候等无所不包，专门设立《天文训》《地形训》和《时则训》讲天文、地理和时节，《要略》说“天地之理究矣”，说明天文、地理是刘安最关注的对象。

（1）天文学

《淮南子·天文训》保存了大量天文学的研究成果。刘安将宇宙的起源归结于道，道始于太虚，生成元气，散为阴阳，形成日月，分为四时，这些不属于具体的天文学问题，而是宇宙起源的哲学问题，尽管不符合自然科学的本真，但是反映了当时人的认知程度。在具体的天文学中，刘安全面论述了宇宙的五星、二十八宿等天体运行的天文知识，根据天象确定了二十四节气、干支纪年等历法知识，八风等气象知识，五音、十二律等音律知识。

《淮南子》将天空分成九个部分，称为“九野”，中央叫钧天，东方叫苍天，东北叫变天，北方叫玄天，西北叫幽天，西方叫颢天，西南叫朱天，南方叫炎天，东南叫阳天。天空的星辰共有二十八宿，分布在九野之中，对应的情况是：钧天有角、亢、氐，苍天有房、心、尾，变天有箕、斗、牵牛，玄天有须女、虚、危、营室，幽天有东壁、奎、娄，颢天有胃、昴、毕，朱天有觜嶲、参、东井，炎天有舆鬼、柳、七星，阳天有张、翼、轸。二十八宿起源很早，1979年湖北随州出土的一个箱盖，已绘有二十八宿星图，那么至迟在战国初期已经形成了二十八宿。二十八宿由“四象”统辖，“四象”即东苍龙、西白虎、南朱雀、北玄武（龟蛇合体），由五种动物组合成四组灵物，具有不同的方位和颜色。传统的四象二十八宿是：东方苍龙七宿，角亢氐房心尾箕；北方玄武七宿，斗牛女虚危室壁；西方白虎七宿，奎娄胃昴毕觜参；南方朱雀七宿：井鬼柳星张翼轸。《淮南子·天文训》明确地将天上的星宿与地上的郡国、州相对应，称为“分野”：“星部地名，角、亢郑，氐、房、心宋，尾、箕燕，斗、牵牛越，须女吴，虚、危齐，营室、东壁卫，奎、娄鲁，胃、昴毕魏，觜巂、参赵，东井、舆鬼秦，柳、七星、张周，翼、轸楚。”实际上，二十八宿方位与各国方位，本来不一致；其次序从中部的郑、宋开始，从东北的燕和东南的越、吴、齐一同北行，东移再西行而向中部的卫、鲁、魏前进，到了北方的赵；西行经秦，又达中部的周，而终于南方的楚。因此二十八宿的次序，是以日月五星运行路线的各国次序分配于各国的，体现了占星术的意图。后来的占星家通过观察天上星辰的变化，来判断地面的情况，《后汉书·天文志》记载：“孝安永初元年五月戊寅，荧惑逆行守心前星。八月戊申，客星在东井、弧星西南。心为天子明堂，荧惑逆行守之，为反臣。客星在东井，为大水。是时，安帝未临朝，邓太后摄政，邓骘为车骑将军，弟弘、悝、阊皆以校尉封侯，秉国势。司空周章意不平，与王尊、叔元茂等谋，欲闭宫门，捕将军兄弟，诛常侍郑众、蔡伦，劫刺尚书，废皇太后，封皇帝为远国王。事觉，章自杀。东井、弧皆秦地。是时羌反，断陇道，汉遣骘将左右羽林、北军五校及诸郡兵征之。是岁郡国四十一县三百一十五雨水。四渎溢，伤秋稼，坏城郭，杀人民，是其应也。”我们熟悉的《三国演义》记载：“蒯良谓刘表曰：‘某夜观天象，见一将星欲坠，以分野度之，当应在孙坚。’”诸葛亮夜观星象便是鲜活的例证。

湖北随州曾侯乙墓出土“二十八宿”箱盖

《淮南子》第一次对二十四节气进行了科学的总结和完整的记载。大家熟知的二十四节气，即冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪。其中春分秋分、夏至冬至、立春立夏立秋立冬是表明季节的；大暑小暑、大寒小寒是表明气候的；雨水谷雨、大雪小雪是反映相关季节雨雪强度的；白露、寒露、霜降是反映气温的下降导致水汽的凝结的；小满、芒种表明农作物的耕种生长状况；惊蛰、清明反映动植物的活动。因此二十四节气既有鲜明的季节性，又有农事活动的实践性，是古人观察四季变化、寒暑更迭、雨雪霜露和作物变迁的经验总结。正是因为二十四节气有广泛的实用性，至今沿用不废。

二十四节气的定型经历了漫长的时间，商朝时就定出仲春、仲夏、仲秋和仲冬等四个节气。周朝时慢慢发展为八个节气，《左传》说：“玄鸟氏司分者也，伯赵氏司至者也，青鸟氏司启者也，丹鸟氏司闭者也。”分、至、启、闭，指的是春分、秋分，夏至、冬至，立春、立夏，立秋、立冬。《管子》已经出现了大暑、中暑、小暑、大寒、中寒，始寒、冬至、夏至、春至、秋至等节气，有些在后来的发展中被摒弃了。直到秦汉年间，二十四节气已完全确立。《淮南子·天文训》根据北斗星运行的规律，在中国历史上第一次完整地记录了二十四节气的名称及其确定方法。

《天文训》说：“两维之间，九十一度十六分度之五而升，日行一度，十五日为一节，以生二十四时之变。”我们知道，全年是三百六十五又四分之一天，“两维之间”正是四分之一周天，每个节气相隔十五日，全年共有二十四节气。确定节气的基本依据是北斗星的运行方向，根据斗柄的指向确定四季，“四立”是四季的开始，因此说“斗指子，则冬至”，冬至是一年的开端，现在也是重要的节日。

《淮南子》还将音乐的十二律与二十四节气相配，说“斗指子，则冬至，音比黄钟”，“加十五日指癸，则小寒，音比应钟”等，音乐与节气的配合，体现了人类活动与四时运行的联系，这在当时是普遍的观念。《礼记·乐记》说：“乐者，天地之和也；礼者，天地之序也。和，故百物皆化；序，故群物皆别。乐由天作，礼以地制。过制则乱，过作则暴。明于天地，然后能兴礼乐也。论伦无患，乐之情也；欣喜欢爱，乐之官也。中正无邪，礼之质也；庄敬恭顺，礼之制也。若夫礼乐之施于金石，越于声音，用于宗庙社稷，事乎山川鬼神，则此所与民同也。”人们制礼作乐，就是取法自然，遵循天地运行的秩序，协调世间万物的和谐。总之，《淮南子》的天文学体现了中国哲学的一个基本特征，就是“天人合一”。星辰的变化预示着人间的福祸，如《天文训》说：“荧惑常以十月入太微，受制而出行列宿，司无道之国，为乱为贼，为疾为丧，为饥为兵，出入无常，辩变其色，时见时匿。”荧惑就是彗星，古人认为彗星是不祥的东西，所到之处必有战乱，人类的行为也会引起星象的变化。《天文训》又说：“人主之情，上通于天，故诛暴则多飘风，枉法令则多虫螟，杀不辜则国赤地，令不收则多淫雨。”现实世界的刑罚暴虐、法律歪曲、屠杀无罪、命令不当，会引起狂风、蝗灾、干旱、雨灾。

《淮南子》包含着丰富的天文学知识，是中国天文学史上的宝贵资料，至今还有许多尚待破解的奥秘。

（2）地理学

《淮南子》的地理学汇集了《尚书·禹贡》《山海经》等先秦以来地理学研究的成就，《地形训》是专门研究地理的篇章，所谓“地形”，高诱《淮南子注》说“纪东西南北山川薮泽，地之所载，万物形兆所化育也”，共分为自然地理、经济地理和人文地理三个方面。

自然地理，是自然形成的客观地形事实。《地形训》说：

天地之间，九州八极，土有九山，山有九塞，泽有九薮，风有八等，水有六品。

这是对神州地形的基本分类。关于“九州”，就是被水包围的九块陆地。《禹贡》的“九州”是冀州、兖州、青州、徐州、扬州、荆州、豫州、梁州和雍州。《吕氏春秋·有始览》说：“何谓九州？河、汉之间为豫州，周也；两河之间为冀州，晋也；河、济之间为兖州，卫也；东方为青州，齐也；泗上为徐州，鲁也；东南为扬州，越也；南方为荆州，楚也；西方为雍州，秦也；北方为幽州，燕也。”“九州”属于传统中国的九个地域，实际上属于行政区划，有些州名一直沿用至今。《地形训》说“九州”：

东南神州曰农土，正南次州曰沃土，西南戎州曰滔土，正西弇州曰并土，正中冀州曰中土，西北台州曰肥土，正北泲州曰成土，东北薄州曰隐土，正东阳州曰申土。

刘安的九州比前人的九州显然大得多，是按照九宫图划分的。所谓九宫图，就是按照地方的观念以“米”字状分成八块，再加上中央，共得九块。战国末期齐人邹衍说：“所谓中国者，于天下乃八十一分居其一分耳。中国名曰赤县神州。赤县神州内自有九州，禹之序九州是也，不得为州数，中国外如赤县神州者九，乃所谓九州也。于是有裨海环之，人民禽兽莫能相通者，如一区中者，乃为州。如此者九，乃有大瀛海环其外，天地之际焉。”邹衍认为大禹的九州其实就是赤县神州，不过是大九州中的一州，另外还有八州。刘安的九州应当与邹衍的“大九州”类似。九州虽然大，另外还有“八殥”“八纮”“八极”，层层环绕，每层都有千里之遥，面积远大于九州。“土有九山”，九山即会稽、泰山、王屋、首（阳）山、太华、岐山、太行、羊肠、孟门，这些都是历史上的名山；“山有九塞”，九塞就是九个关口，即太汾、渑阨、荆阮、方城、殽阪、井陉、令疵、句注、居庸，都是战略险要之处；“泽有九薮”，九薮就是九个大湖，即具区（太湖）、云梦（洞庭湖一带）、阳纡、大陆、圃田、孟诸、海隅、巨鹿、昭余；“水有六品”，六水就是六条大江大河，即（黄）河水、赤水、辽（河）水、黑水、（长）江水、淮（河）水，除了赤水、黑水不详外，余已流淌至今。《淮南子》记载了境内四十余条重要水道的发源和流域，《禹贡》记载了三十七条，两者相同的不过十八条，数量之多超过以往任何的著录，这是因为秦朝大一统后，汉朝的统治区域大大地拓展，东北延伸到辽河流域，西北延伸到昆仑山系，因此《淮南子》反映了汉初人们所能达到的活动范围。

长沙马王堆出土地图（摹本）

（湖南省博物馆：《长沙马王堆一号汉墓》，文物出版社，1973年）

经济地理，是指提供植物、动物、矿物等适应人类生存的经济条件的地理形态。《地形训》说：“东方之美者，有医毋闾之珣玗琪焉；东南方之美者，有会稽之竹箭焉；南方之美者，有梁山之犀象焉；西南方之美者，有华山之金石焉；西方之美者，有霍山之珠玉焉；西北方之美者，有昆仑之球琳琅玕焉；北方之美者，有幽都之筋角焉；东北方之美者，有斥山之文皮焉；中央之美者，有岱岳以生五谷桑麻，鱼盐出焉。”指出不同方向区域的优秀特产。汉末孔融赞美虞翻的易学说“东南之美者，非徒会稽之竹箭也”，用会稽竹箭来形容虞翻的易学，至于昆山之玉，更是后世文艺作品的常见意象；《地形训》又说，东方“其地宜麦，多虎豹”，南方“其地宜稻，多兕象”，西方“其地宜黍，多旄犀”，北方“其地宜菽，多犬马”，中央“其地宜禾，多牛羊及六畜”，说明了不同地域的作物和禽畜，反映了人们的生活、生产习惯。

人文地理，主要涉及不同地理条件下人们的外形特征、饮食习惯、文化习俗等情况。但实际上，古人讲地理，本质都是人文地理，因为人类活动无时无刻不与“地”发生关联。《地形训》说人的体形、愚智和寿命与地理有关，东方“其人兑形小头，隆鼻大口，鸢肩企行，窍通于目，筋气属焉，苍色主肝，长大早知而不寿”，南方“其人修形兑上，大口决眦，窍通于耳，血脉属焉，赤色主心，早壮而夭”，西方“其人面末偻，修颈卬行，窍通于鼻，皮革属焉，白色主肺，勇敢不仁”，北方“翕形短颈，大肩下尻，窍通于阴，骨干属焉，黑色主肾，其人蠢愚，禽兽而寿”，中央“其人大面短颐，美须恶肥，窍通于口，肤肉属焉，黄色主胃，慧圣而好治”。《地形训》又说“坚土人刚，弱土人肥，垆土人大，沙土人细，息土人美，秏土人丑”，不同的土质条件对人的性格、体形和美丑也有影响；“食土者无心而慧，食木者多力而奰，食草者善走而愚……食肉者勇敢而悍，食气者神明而寿，食谷者知慧而夭”，饮食的不同也影响人的性格、智慧和寿命。另外，不同地理环境也能影响人的性别、疾病、性情，《地形训》说：“土地各以其类生，是故山气多男，泽气多女，障气多喑，风气多聋，林气多癃，木气多伛，岸下气多肿，石气多力，险阻气多瘿，暑气多夭，寒气多寿，谷气多痹，丘气多狂，衍气多仁，陵气多贪，轻土多利，重土多迟，清水音小，浊水音大，湍水人轻，迟水人重，中土多圣人，皆象其气。”应该说，不同的地理环境影响人的体形、性格和气质，这是符合实际情况的，但与愚智和道德联系起来，则不免失之武断了。

《淮南子》所开创的研究内容和方法独树一帜，为历代史学家所继承，从班固《汉书·地理志》开始，历代正史中凡有志的史书都开始设立地理志。