朱熹的科学思想分析论文 【内容提要】朱熹是李约瑟用以说明道家有机论自然观对中国科学技术有促进作用的三个典型之一这三个典型中，朱熹是对科学技术研究最多的朱熹在科学技术领域的思想，直接渊源于沈括，而指导沈括作出进行科学探索活动的思想则来之于道家、道教这促使我们深入研究朱熹在具体科学领域的思想与道家、道教的关系本文考察了宇宙演化与宇宙结构、生命科学与医学、气象科学等领域，指出，这些领域中朱熹的思想，与道家、道教确实有渊源关系指导朱熹得出这些思想的道家有机论自然观，既对西方有影响，也对朱熹身后中国科技的发展有影响 【关键词】朱熹/李约瑟/科学技术/道家/道教 【正文】 在《中国科学技术史》中，邹衍、董仲舒、朱熹是李约瑟用以分析说明道家的有机论自然观对中国科学技术的关系的三个典型例子邹衍为阴阳家，但先秦之后阴阳家消失，其思想被黄老道家、道教继承董仲舒用阴阳五行作为思想框架来容纳儒家思想，实际上是吸收了黄老道家的很大一部分思想朱熹进一步超越了董仲舒，不仅吸收了道家、道教的很多思想，而且如同道教一样，在科学技术领域作出了多方面的贡献本文拟考察朱熹的科学思想与道家、道教的联系。
一、朱熹科学思想的直接渊源 如同道家、道教把道和气作为两个最基本的范畴一样，在朱熹的理论体系中，理与气也是最基本的范畴，而且是体用无间的朱熹既讲从理到气，也讲气与理的关系，所以有可能吸收和容纳很多自然科学的知识和材料他说：“上而无极太极，下而至于一草一木一昆虫之微，亦各有理一书不读，则阙了一书道理；一事不穷，则阙了一事道理；一物不格，则阙了一物道理须着逐一件与他理会过[1]，卷15）朱熹的穷理固然是为了把握天理，但他也没有漠视日用生活名物度数皆有理存焉，又皆人所日用而不可无者游心于此，则可以尽乎物理，周于世用[1]，卷18）正是基于这个认识，朱熹为穷理学习了广泛的知识他读过《黄帝内经》、张横的《灵宪》、张载的《正蒙》、沈括的《梦溪笔谈》、历代的《天文志》、《仪象法要》([2],p.5164)、《天经》、《步天歌》([2],p.5201)对历代的地理和动物学、植物学[3]、医学、乐律、算学[4]等等方面的知识，也有广泛的涉猎 朱熹的科学思想，《梦溪笔谈》是主要的来源之一他在阐述关于日、月、星、光、宇宙万物之“理”时明确说过：“唯近代沈括所说，乃为得之[5]实际上，沈括（1029-1093年）的思想，尤其是指导他进行科学研究的哲学思想，在很大程度上就是来源于道家、道教。
沈括认为：“虚者，妙万物之地也在天文，星辰皆居四旁而中虚；八卦，分为八方而中虚不虚，不足以妙万物[6]，卷7）“虚”，又可称为“黄庭”：“黄庭者，虚而妙者也，强为之名，意可道则不可谓之虚岂可求而得之也哉？”“黄庭，有名而无所，冲气之所在也虚”就是“一”，就是“道”：“一者，道也谓之无，则一在；谓之有，则不可取把“虚”、“黄庭”、“一”、“道”联系甚至等同起来，这种思想渊源于道教是无疑的 沈括认为，气是万物运动变化的动力：“凡积月以为时，四时以成岁阴阳消长，万物生杀，变化时节，皆主于气而已[7]用阴阳二气解释万物的运动变化，是道家、道教的主张大凡物理有常有变运气所主者，常也；异夫所主者，皆变也常则如本气，变则无所不至，而各有所占[6]，卷7）事物的变化有常有变，道教也有这个思想沈括认为，事物的变化是自然而然的：“阴顺阳逆得之自然”，“物至则变[6]，卷7）这与葛洪所说的“变化者，乃天地之自然”[8]是一致的 沈括认为，万物的变化遵循理天地之变率皆有理[6]，卷7）理是客观的所谓正声者，如弦之有十三泛韵，此十二律自然之节也……此天至理，人不能以毫厘损益其间[7]他在《乐律》中谈到五音时说提到了“天理”的概念：“此皆天理不可易者。
古人以为难知，盖不深索之听其声，求其义，考其序，无毫发可移，此所谓天理也[6]，卷5）沈括与周、张、二程是同时代的人，尤其与二程年龄不相上下他的这一思想，应该说是当时北宋道家、道教占主导地位的时代思潮的体现，不能说是来源于二程[9] 由此可见，朱熹与科学相关的思想，包括一部分具体学科的思想，主要是来源于道家、道教，至少是间接渊源于道家、道教下面就几个具体领域作一考察 二、朱熹科学思想的分析 2.1宇宙演化与宇宙结构 朱熹的宇宙演化思想，继承《淮南子》、《易纬乾凿度》、《列子天瑞篇》的思想[10]即太易太初太始太素浑沦天地，并根据后世认识的深化而作出了一定的创新 在宇宙演化的形式上，朱熹吸收了道家和道教的阴阳二气生化万物的思想，说：“天地初间，只是阴阳之气只一个气运行，磨来磨去，磨得急了，便拶许多渣滓，里面无处出，便结成个地在中央气之清者便为天，为明，为星辰，只在外常周环运转，地便在中央不动，不是在下清刚者为天，重浊者为地天运不息，昼夜辗转，故地榷在中间使天有一息之停，则地须陷下惟天运转之急，故凝结得许多渣滓在中间地者，气之渣滓也，所以道‘轻清者为天，重浊者为地’。
[1]，卷1）天运转的动力机制是一个长期困扰古人的问题屈原在其《天问》中提出的问题，浑天说和盖天说都难以作出合理的解答《管子白心》为此作了尝试：“天或维之，地或载之天莫之维，则天已堕矣；地莫之载，则地已沉矣夫天不堕，地不沉，或维而载之或”，根据上下文来看，就是“视之则不见，听之则不闻，洒乎满天下，不见其塞”的东西，即精气《黄帝内经素问》假托歧伯答黄帝问说：“地为人之下，太虚之中者也”，对大地不堕给出了比《管子》更明确的答案：“大气举之也燥以干之，暑以蒸之，风以动之，湿以润之，寒以坚之，火以温之……故燥盛则地干，暑盛则地热，风盛则地动，湿盛则地泥，寒盛则地裂，火盛则地固矣这里没有提到天盖天和浑天说都把天想象为硬壳，宣夜说则视为气：“天积气耳”[11]北宋张载以其气本体论为天运的物理机制奠定了哲学基础，一反天文学家的成见提出了七曜左旋说[12]朱熹从小就被宇宙之迷所困扰，“某自五六岁，便烦恼道天地四边之外是什么见人说四方无边，某思量也须有个尽处如这壁相似，壁后也有个什么事物某思量得几乎成病到如今也未知那壁后是何物[1]，卷94）几十年来，朱熹对此时时耿耿于怀，从实践和理论上力图弄清它实践上，他最早设想了中国的圆天象仪，曾经力图复原苏宋所造的水运天象仪。
在理论上，他在阐述周敦颐和邵雍的两个宇宙图式的基础上，把它们与张载的气化宇宙论结合起来，运用太极生化模型提出了一个离心式宇宙起源假说，依据它反驳前人关于天左旋而七曜右旋的天运图式，论证张载的七曜与天共左旋之说：“横渠说天左旋日月亦左旋，看来横渠之说极是[1]，卷2）以今天的眼光来看，左旋说和右旋说均有一定的道理二者都是基于运动的相对性来解释天体的视运动，虽然右旋说与实测相符，但从理论的自洽性来看，左旋说更优越右旋说主张七曜如磨盘上的蚂蚁随天左旋的同时在磨盘上右行，除此之外没有任何物理根据支持左旋说在张载那里，虽说天地七曜都顺气左旋，以七曜顺迟来解释所见左旋，但仍停留在运动现象上而未深入到动力学机制的探索上朱熹则从宇宙形成的动力学机制上来阐明所有天体的物理运动方向的一致，并对视运动作出了新的解释 《淮南子天文训》认为“天地之袭精为阴阳”，朱熹设想天地的初始是阴阳二气，二者有相似之处朱熹的这种宇宙形成理论与笛卡尔的宇宙旋涡理论有某种相似之处，不同在于朱熹以地球为旋涡的中心，而笛卡尔以太阳为旋涡的中心但朱熹比笛卡尔早了六百多年朱熹企图用离心力来解释天地的空间结构的形成，就当代科学来看，这种解释当然不对。
大尺度的气态物质的弥漫和分化，主要是各部分的运动速度不同造成的，并非离心力的缘故但在当时，朱熹的观点毕竟对驳斥盖天说的错误观念起了作用在他看来，天之运行有一个“枢轴”，不过“其运转者，亦无形质，但如劲风之旋这里是宣夜说的观点，但还是比较新颖和贴切的解释 基于气而用离心力来解释宇宙的形成，只是就无极而太极的一次生成而言朱熹还根据邵雍的循环思想提出了宇宙就是太极生灭、明暗交替的无尽循环的思想（[1]，卷19）这与现代宇宙论的周期循环假说基本一致 关于宇宙结构，当有人问“天有形质否”时，朱熹回答说：“只是个旋风，下软上坚道家谓之刚风人常说天有九重，分九处为号，非也只是旋有九耳但下面气较浊而暗，上面至高处，则至清至明耳[13]“九天”之说首先出现于屈原的《天问》，此后，《吕氏春秋有始训》、《淮南子天文训》、东汉王逸的《楚辞章句》等等道家作品反复申述，朱熹把它由八个空间方位加中央改为“圆则九重”、“天有九重”他之所以这样改造，是因为在《易》的象数学中，阳之象为“一”，最大的数为“九”；阴之象为“－”，最大数为“六”天为阳，地为阴，阳数至于九，九为老阳之数，故天有九重 朱熹认为，“天无体”（[1]，卷1），天由气构成：“盖天只是气，非独是高，只今人在地上，便只见如此高，要之他连那地下亦是天，天只管转来旋去，天大了，故旋得许多渣滓在中间，世界上无一个物恁地大，故天恁地大，地只是气之渣滓，故厚且深。
[1]，卷18）地只是天的一部分天是无形之气，地就是气旋转之渣滓而成的“一块实地事物”[1]，卷1）所以，“天以气而依地之形，地以形而附天之气天包乎地，地特天中之一物尔，天以气运乎外，故地榷在中间，岿然不动使天之运有一息停，则地须陷下[1]，卷1）他的这个思想，来源于邵雍他说：“康节言天依形，地附气，所以重复而言不出此意者，惟恐人于天地之外别寻去处故也天地无处，所以其形有体而气无体也为其气极紧，故能扛得住，不然则堕矣气外更须有躯壳甚厚，所以固此气也[14]这说明他的这个思想与道教有渊源关系 根据“天无体”的观点，朱熹认为，日月星辰都是由“清气”构成，并且“只在外常周环运转”，不是辍在天球之上：“星不是贴天，天是阴阳之气，在上面，下人看见天随星去耳[1]，卷2）他还说，日月列星“其旋也，固非缀属而居，亦非推挽而行[15]朱熹的宣夜浑天合一说在物质性气范畴的基础上，将天体演化、宇宙结构和气的运动变化三种学说紧密结合起来，组成了完整的，也可以说是比较先进的宇宙学说 当然，朱熹的这些思想，是在继承前人的成果的基础上，又作了自己的研究《宋史》说：“朱熹家有浑仪，颇考水运制度，卒不可得。
[16]朱熹用浑仪未必完全是因为作历史研究的需要[17]这也说明朱熹很重视实际观察 对朱熹的上述思想，英国中国科技史专家李约瑟博士给予了很高的评价他说：“中国人提出了一种早期的无限宇宙的概念，认为恒星是浮在空间的实体，他们认为在整个宇宙有机体中，作为组成部分的有机体各按其部分循着自己的道去运动，对于抱着这种见解的人来说，河外星系的发现似乎证明了他们的信念，最后，朱熹给这一观点提供了伟大的哲学论据，他说：‘天无体’[18]李约瑟还指出：“我们切不能匆忙地假定中国天文学家从未理解行星的运动轨道，《朱子全书》中的天文卷（《朱子全书》卷50）是颇耐人寻味的，其中载有1190年前后的几段对话这位哲学家曾谈到‘大轮’和‘小轮’，也就是日、月的‘小轨道’以及行星和恒星的大轨道，特别有趣的是，他已经认识到‘逆行’不过是由于天体相对速度不同而产生的一种视现象他主张历算家应当明白，所有的‘逆’和‘退’的运动只是一种表面现象，事实上它们都是‘顺’和‘进’的运动[18]、[19] 朱熹关于宇宙论方面的这些思想，与道家、道教关系很密切《朱子语类》记载：“先生曰：天其运乎，地其处乎，日月其争于所乎，孰主张是，孰纲维是，孰居无事而推行是。