自然科學巨子沈括

原標題：自然科學巨子沈括

《宣城歷史文化研究》微信版第196期

自然科學巨子沈括

張法先

北宋名宦沈括一生為官很有政績，在執政的同時，他對科學技術情有獨鍾，並頗有成就。權衡兩者對社會進步的貢獻，歷史定位他是我國古代傑出的科學家。就是這樣一位屈指可數的人物，在宣州這片土地上也曾留下了他的足跡。

沈括（1031—1095），字存中，浙江錢塘（今杭州）人。他勤奮好學，博學善文，做過地方行政長官和京城大官。在嘉祐（1056—1063）年間，沈括客居宣州寧國其兄沈披處。後任過宣州監稅務。熙寧（1069—1077）年間，先後兩次任宣州知州。可見他的一生中，有十多年的時光是在皖南度過的。他在宣州所做的科學實踐活動：即關於修建「圩田」的理論與實踐，關於煉製「秋石」的試驗與方法，載入了中國科技史冊。

圍繞建圩與反建圩，早在唐末就開始了爭論。因為圩田可以擴大耕地面積，但汛期破圩又給人民生命財產造成巨大損失，本為好事有可能變成壞事。位於皖南青弋江下游的秦家圩（今在蕪湖縣境內），宋初水毀之後80多年還未修復。直到嘉祐六年（1061），才派時任宣州寧國令沈披及其弟沈括前往考察修圩事宜。沈氏兄弟精水利，會測算，沈括依據修建「圩田」的理論與實踐，針對不贊成修圩者的意見，逐條給予辯駁。這就是北宋時期傳承下來的著名的「圩田五說」。

一說，所謂夏秋之水洪峰泛溢，圩田佔位，勢必造成破堤成災。沈括依據繪製的地圖知道秦家圩北有丹陽、石臼兩湖，沿圩河水又可注入長江，不存在「無廣澤所容」。這就是說，建圩要因地制宜，不能一概否定。

二說，所謂圩田之後，地貌形態改變，汛期極易導致流水不暢。沈括認為，可以開挖新的河道排水。這就是說，事物不是絕對不能改變的，必要時應當採用工程的辦法來處理。

萬春圩圖

三說，所謂「圩水之所處，皆有蛟龍伏其下。」沈括斷然否定這類迷信說教。他解釋道：圩外大河之水穿堤，天長日久，「其下不得不為淵，淵深而岸廢。」這就是說，我們沒有認識到事物內在的關係，根本不是什麼蛟龍在作怪。

四說，所謂秦家圩荒廢后，來此采茭業漁者已有百餘家，一旦圩復，勢必造成他們停業或改行，他們起來反抗怎麼辦。沈括認為這不是不能成立的理由，政府應當制定政策，承諾他們能過上安居的田園生活。這就是說，只要維護群眾的正當權益，他們是會贊成的。

五說，所謂圩之東南濱臨大澤，「風水之所排，堤不能久堅也。」沈括分析說，這裡有百步緩坡，利用埂外植柳、沿灘種蘆的辦法，可以緩解風浪對圩堤的衝擊。這就是說，營造好的生態環境，就可增強圩堤的防護能力。

因為論說有理，秦家圩如期按沈括制定的修復方略付諸實施。宋仁宗獲悉賜名「萬春圩」，這個吉利的名字一直沿用至今。沈括隨之寫成《萬春圩圖記》。在當時皖南地區生產技術水平還比較低的條件下，一個管理者有如此的統籌兼顧、化解矛盾的膽識，實屬難能可貴。這種執政之中的科學思想，就是在今天，還是有著現實的指導意義。

熙寧九年（1076），中年沈括又一次來到宣州，原因是王安石變法失敗，他被誣劾貶官出知宣州。此間沈括自感身體欠佳，聽說廣南道人會煉「秋石」治病，銷售於市，他便親自組織試製。所用原料為：一次試製得用小便十幾擔（一擔為兩桶），另配適量的濃皂角液。

試製方法為：每桶小便加入一盞濃皂角液，用竹條快速攪動千百次，遇有雜質可用紗布濾之，等候桶內小便澄清，白濁者淀底，慢慢撇去清者不用，直取濃汁，這樣十幾擔小便原料不過取得濃汁一、二斗。

將濃汁入鍋煎干，刮下搗碎，再入鍋加清水煮化，等候沉澱，慢慢撇去清汁不用，留下濃汁再次煎干，以此重複操作三、四次，直至熬干後色如霜雪為止。再將半成品的秋石放入砂罐內，用溫火烘烤，養七晝夜，冷卻後成小塊狀，即為研製好的藥用「秋石」。沈括記錄了四個病例，服藥後均有療效。

沈括在宣州製取秋石這一科學實踐，曾引起國內外學者高度評價。英國著名科技史學家李約瑟（1900—1995）說：在11世紀的古代中國，就有人利用經過反覆過濾、沉澱、加熱、熔融等物理化學過程，得到「瑩白如玉」的秋石，這是一個相當科學的方法，並且在那個時代半經驗的治療中，得到有效的可能性，這肯定是在現代科學世紀之前任何類型的科學醫學中的非凡成就。

沈括故居夢溪園

熙寧五年（1072），沈括出京考察浙江農田水利建設，工作之餘遊覽了雁盪山，看到千峰競秀、溝壑貫連，推斷那是水流侵蝕和風化的結果。西寧六年（1073），他奉命到河北視察邊防軍事設施，騎馬沿太行山向北走時，在山壁中間看到了一條螺蚌殼和卵石組成的帶狀堆積層，由此聯繫陸地、水域，漫漫長長時空跨越，得出了滄海變桑田的結論。

元豐二年（1079），沈括在延州（今延安）作調查研究時，老百姓反映境內有一種叫「猛火油」、或稱「石脂水」的礦物，他就組織當地工匠做燃燒實驗，火力之猛深感這種資源潛力很大，親自取名為「石油」，並預言「生於地中無窮」，此物後必大行於世。「這一遠見已為今日所驗證，沈括也就成為世界上第一個給」石油「命名的人。

（作者系宣城市科技局退休幹部，安徽省地方科技史學會會員）

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