沈括到底有多博學？中國科學史上的坐標，世界十大通才之一

文：游彪

沈括是北宋時期首屈一指的科學家與科技史家，他博學多才、善於觀察，在天文、地理、水利、算術、物理、生物等諸多科學領域都有很高的造詣，被稱為「中國整部科學史中最卓越的人物」。晚年，他隱居潤州（江蘇鎮江）夢溪園，寫作了一部百科全書式的筆記《夢溪筆談》，其中包含了他自己的科學探索經歷以及他所見聞的科技成果，展現了北宋領先世界的科技成就。

沈括為官30多年間走過了宋朝很多的山川，這讓他有機會對所行之處的地理、地質進行科學的研究與記錄。熙寧七年（1074）沈括察訪河北西路時，根據山崖中的螺蚌化石和礫層的層積帶推斷出太行山在遠古時就是海濱。這種通過地層結構分析海岸線的方式與現代地質學不謀而合，十分超前。在任延路經略使時，沈括髮現了延州地區人們有使用石油的現象，將之記錄於《夢溪筆談》中。他首次使用「石油」一詞，並預言石油「後必大行於世，自予始為之」，這在900多年前的宋代是非常具有遠見性的觀點。沈括還首次對華北沖積平原的成因進行了探討。他觀察到華北許多河流中都含有大量泥沙，又對比古籍中海陸變遷的記載，認為華北平原是由河流中的淤泥沉積形成的。此外，他對比了雁盪山和黃土高原的地貌特徵，認為兩者都是通過流水侵蝕形成的。這一發現也是史無前例的，比英國人郝登的流水侵蝕學說早了700年。

熙寧八年（1075），沈括出使遼國期間，根據他見聞的山川地貌及風俗人情，繪成《使契丹圖抄》。這是世界上第一部立體地圖，也是如今學者們研究遼國歷史地理的最珍貴資料之一。熙寧九年（1076），沈括奉命編繪「天下郡縣圖」，此後雖然兩度被貶官，但他並沒有放棄這項工作。他通過11年的努力最終修訂完成，定名《守令圖》。

沈括為官期間，在整治農田水利方面很有作為。他擔任寧國縣令時，極力主張修治圩田，並做「圩田五說」，以水利理論駁斥反對者，最後成功地興修了萬春圩。4年後，寧國百姓得益於這處圩田逃過了一次水災。沈括授命疏浚汴河時，創造了一種新的測量方法來勘測汴河地勢。他採用分層築堰的方法，測量各層堤堰的水面高度，算出總和，來分析地勢高低，為治理汴河提供了準確的數據。這是世界上首次地勢測量，沈括能在那個時代就有了測高意識，並想出如此精妙的測量方法，是十分難能可貴的。

沈括在天文和曆法上的成就主要是在他被任命掌管司天監時完成的。上任後，他發現舊有曆法差錯甚多，已不能繼續使用，司天監內的日官「皆市井庸販」，無真才實學。於是他啟用衛朴修訂新曆，在熙寧八年（1075）完成《熙寧奉元歷》。在他掌管司天監時，還改制了渾儀、浮漏、影表，提高了測量精度，以求更準確的觀測天象，推算曆法。他將自己的改制心得寫成《渾儀議》《浮漏議》《景表議》，發展了我國古代的測天、漏刻和圭表測影技術。

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