明朝数学家科学家徐光启

明朝科学家徐光启信奉天主教的宰相徐光启（1562—1633），字子先，号玄扈。

南直隶松江府上海县（今属上海市）人。

出身于商人兼小土地所有者家庭。

父徐思诚“尝业贾”，继弃而“课农学圃自给”。

徐光启出生那年，上海县“遭倭燹”，松江府又发生灾荒。

徐家的生活更为窘困。

祖母、母亲都得“早暮纺绩，寒暑不辍”，为了生活而从事农业、手工业的生产。

在这样的家庭环境中，徐光启幼年常常接触到具体的生产知识。

同时，也培养了他以后“富国强兵”的思想，以及勤劳俭朴和旺盛的求知欲。

万历九年（1581），徐光启二十岁时，考中了秀才。

在家乡教书，并参加一些农业生产劳动。

万历十六年（1588），二十七岁，到太平府去赶乡试，未考中。

万历二十四年（1596），三十五岁，在赵凤宇家教私馆，并随之由韶州到广西浔州。

这次长途跋涉，俯仰于“崇山峻岭间，文日益奇益富”①。

在韶州时，遇见了耶稣会传教士郭居静，第一次听到有关西洋的自然科学学说。

万历二十五年（1597），三十六岁，春，由广西返广东上北京，赴顺天乡试。

他的试卷已被阅卷官摈斥，幸主考官焦竑是个有实学的人，从“落卷”中看到了徐光启的试卷，“击节称赏，阅至三场，复拍案叹曰：此名世大儒无疑也，拔置第一”②。

但以后万历二十六、二十八年两次赴京试进士，均落第。

在第二次赴北京时，徐光启途经南京，结识了意大利传教士利玛窦。

他从利玛窦处了解到天主教，可以“补儒易学”，而“格物穷理”之学更使他神往，于是加入了天主教。

万历三十年（1604），他四十三岁时再赴北京应礼部试，以第八十八名中进士；殿试三甲，列第五十二名，授翰林院庶吉士。

这时，利玛窦也在北京，从此向利玛窦学习西方的天文学、地理学和水利工程等方面的知识，尤注意于数学。

万历三十四年（1606）与利玛窦合作翻译《几何原本》，由利玛窦口述，他笔译。

经过两年努力，译成前六卷。

以后，又合译《测量法义》。

另与熊三拔合译《泰西水法》等书。

万历四十六年（1618），后金破抚顺，警报迭至。

徐光启积极上疏建议国防措施。

九月，升任詹事府少詹事兼河南道监察御史，管练兵事务。

他制订出详细的《选练条格》和计划，但由于各方面的掣肘，使练兵计划无法完成。

因此，他托病请假回到上海家乡，进行原已计划编撰的“农业大百科”性质的“种艺书”，也就是后来成书的《农政全书》。

徐光启这次请假回乡，除上述原因外，也由于阉党开始专政，正直的人遭到排挤，他不愿与这些小人同流合污，所以急流勇退。

崇祯元年（1628）七月，徐光启以原官起任。

这年他已六十七岁。

次年升礼部左侍郎；七月，奉敕修正历法。

六十九岁时，升为礼部尚书兼翰林院学士、协理詹事府事。

崇祯五年（1632），七十一岁，以礼部尚书兼东阁大学士，入阁参预机务，知制诰。

① 徐骥：《先文定公行述》，见《徐氏家谱》。

② 徐骥：《先文定公行述》，见《徐氏家谱》。

崇祯六年（1633），七十二岁，加太子太保、礼部尚书兼文渊阁大学士。

这时，他身体已很衰弱，屡乞退休，都未获准。

十月初七日（11 月24 日）逝世。

赐谥文定。

①徐光启一生，主要是中年以后担任过不少重要官职，他的政治倾向比较鲜明，十分关切国计民生。

他从青年时代起，就“以天下为己任”②。

为此，他曾学习兵书，后来又亲自练兵，负责制造火器，参加保卫京师的战役。

鉴于历年水旱灾害严重影响群众生活，他从二十一岁起就开始留意“水法”，对农田水利不断“周咨博访”③。

在科学上他虽有多方面成就，但主要是以农业科学来贯穿一切，以此达到使天下“丰衣食，绝饥寒”的目的。

他几乎寄一生精力于农业试验和经验总结。

他曾在天津做了多次试验，开辟水田，想实行军屯，以应付长城东段后金的侵扰，并想将之推行，藉以“兴西北水利，为国家立根本之计，岁省东南挽漕百万之费”①。

这一增强国防、安定群众生活的重要措施，因明朝政治腐败，国势垂危，未得到实行。

明末农民起义威胁着明朝的生存，徐光启片面地认为灾荒是引起农民起义的重要原因。

因此，为了巩固明朝的统治，稳定人民生活，他所撰写的《农政全书》特别重视“荒政”。

这一目占到全书的三分之一以上，收集了不少历代常平仓、备荒和赈济的材料，并录载了朱■《救荒本草》和王磐《野菜谱》两书的植物，作为不得已时的粮食代用品。

在他丁父忧，回上海守制期间，也不忘对“地方利弊..如建闸、蓄水、浚吴淞江复禹旧迹及民输布运等役，不靳笔舌”为大家出谋划策。

到逝世之日“临殁了了，只以疆圉多故为念，一语不及于私”②。

徐光启一生廉洁自好，生活俭朴，刻苦耐劳。

他做官后，对家乡邻里仍是“温温笑语，竟日无倦容傲色，然不可以干私”；“庆吊燕会，不随俗浮靡，力返于朴，服食俭约，不殊寒士。

终身不蓄妾媵。

教戒子孙，下至臧获皆有法”③。

到病危卧榻时，他还“力疾倚榻，犹矻矻捉管了历书。

良由生平劳勚，习与性成，不自觉病体之莫可支也”④。

逝世后，家人检视其卧榻，发现“褥上破烂一穴”。

原来是他生前暖脚用的汤壶有些漏水，时间久了，使褥子烂了个洞。

“自戊辰环召，至癸酉谢世，未尝携家自随。

邸舍之内，一榻萧然，苎帷布褥..祁寒独宿夜用汤壶暖足”⑤。

《明史》中《徐光启传》评说：徐光启“雅负经济才，有志用世。

及柄用，年已老。

值周延儒、温体仁专政，不能有所建白”。

这是对徐光启晚年政治遭遇的扼要说明。

科技成就及《农政全书》徐光启是中国近代科学的先驱，他的科学技术成就是多方面的。

① 以上徐光启一生活动经历，资料来源，主要根据梁家勉著的《徐光启年谱》，上海古籍出版社1981 年版，胡道静著《爱国科学家徐光启及其总结农业技术经验的三个阶段》，见《农书·农史论集》，农业出版社1985 年版。

② 徐骥：《先文定公行述》，见《徐氏家谱》。

③ 梁家勉：《徐光启年谱》，上海古籍出版社1981 年版。

① 徐尔默：《先考龙与府君及先妣顾孺人行实》，见《徐氏家谱》。

② 徐骥：《先文定公行述》，见《徐氏家谱》。

③ 徐骥：《先文定公行述》，见《徐氏家谱》。

④ 徐骥：《先文定公行述》，见《徐氏家谱》。

⑤ 徐尔默：《先训》，见《徐氏家谱》。

在数学方面，最大的一项贡献是翻译《几何原本》。

全书共十五卷，译出前六卷。

《几何原本》的翻译，自1603 年起筹划，1606 年秋开始翻译。

次年利玛窦在向罗马的报告中写道：“现在只好用数学来笼络中国的人心。

”足见利玛窦真正的心意了。

已译出的前六卷是原书的拉丁文译文，至于克拉维斯的注解以及其他收集的欧几里得《原本》研究者的工作，几乎全部删去①。

虽然如此，《几何原本》的传入对中国数学界仍有一定的影响。

徐光启在《几何原本杂议》中对它评价很高，说：“此书为益，能令学理者祛其浮气，练其精心，学事者资其定法，发其巧思，故举世无一人不当学。

”在翻译完《测量法义》以后，徐光启自己接着写出《测量异同》和《勾股义》两书。

在《测量异同》中，他比较中西方的测量方法，并用《几何原本》的定理解释中西方的测量方法和理论根据的一致性。

《勾股义》是仿照《几何原本》方法，试图给中国古代的勾股算术加以严格的论述。

它表明徐光启在一定程度上已经接受了《几何原本》的逻辑推理思想。

徐光启对数学的认识和数学研究的方法都有独特的见解。

他认为中国当时数学不发达的基本原因，“其一为名理之儒，土苴天下之实事；其一为妖妄之术，谬言数有神理，能知来藏往，靡所不效”。

前者指当时一般学者名儒鄙视数学这一实用之学；后者指数学研究陷入神秘主义泥坑。

他把讲究数学原理的《几何原本》看成是一切数学应用的基础。

徐光启也是明代天文学工作中的重要代表。

欧洲天文学的特点是用严格证明的逻辑方法力求解释天体运动现象的所以然。

他掌握了欧洲天文学知识后，每次预报天象都较其他人准确。

崇祯二年（1629），由于钦天监推算日食又发生了错误，徐光启才被任命主持明代唯一一次具有重大意义的历法改革工作。

这次历法改革是以西法为基础，工作繁重，又有来自保守势力的阻挠。

徐光启进行了坚决的抵制，作了精细的规划和安排，使整个工作进展较快，至崇祯六年（1633）就编成了一部一百三十多卷的《崇祯历书》。

它是集体创作，但全书大部分经过徐光启的修改审阅。

《崇祯历书》已开始接受近代天文学和数学的知识，在中国的传统天文学向近代天文学的入口处迈进了一大步。

如采用了丹麦天文学家第谷所创立的宇宙体系；采用本轮、均轮等一整套小轮系统来解释天体运动的速度变化；引用了明确的地球概念，引进了经、纬度及其有关的测定、计算方法；引入了球面和平面三角学等等。

除数学、天文历法外，徐光启用力最勤、收集最广的要算是农学方面的研究了。

其著作有《农遗杂疏》、《种棉花法》、《甘薯疏》、《种竹图说》、《北耕录》、《宜垦令》、《农辑》、《农政全书》等，其中主要代表作就是《农政全书》。

它是徐光启几十年心血的结晶，是一部集中国古代农学之大成的著作。

《农政全书》共六十卷，五十多万字，分农本、田制、农事、水利、农器、树艺、蚕桑、蚕桑广类、种植（林木）、牧养、制造和荒政等十二大项。

在徐光启生前，《农政全书》虽已基本编成，但未定稿。

现在的《农政全书》是崇祯十二年（1639）经徐光启的门生陈子龙等在刊行时增删过的，“大约删者十之三，增者十之二”①。

因此，书中存在着的自相矛盾的错误，很可能是由于增删造成的。

① 钱宝琮主编：《中国数学史》，科学出版社1964 年版。

① 《农政全书·凡例》。

《农政全书》转录很多古代和当时的农业文献，这部分可以说是前人成就的选编，很便于参考使用。

徐光启自己撰写的有六万多字②，虽然只占全书篇幅的八分之一，但都是经过他自己试验和观察之后取得材料写成的，所以科学性较强。

他对前人的著述，也不是单纯选录，在其后面往往附有意见和评论。

《农政全书》写作的出发点在于农政，因此着眼于保证农业生产的其他措施，如田制、水利等项。

这是与以前农书的不同之处。

酿造项目，只收酱、醋、鼓，而删除了酒；烹调只限于农家用得上的简单的几条。

王祯《农书》中有关“农器图谱”，《农政全书》以“工欲善其事，必先利其器”的原则，大量地收录，并有所增补。

蚕桑是江南的重要经营项目，他记录总结了后起的新经验。

江南又一向是棉花和苎麻的先进的栽培、加工地区，徐光启的家乡松江府又是江南纺织染业最先进的地区，因此除对种棉和棉田管理的新经验作了介绍之外，对河北肃宁群众以稳定湿度为纺织环境的好办法，特别加以推荐。

当时传入的甘薯，他根据自己的试种实践，写出详细的生产指导书《甘薯疏》，经过整理，收入《农政全书》，提倡各地种植，用来备荒。

对一切新引入、新驯化栽培的作物，无论是粮、油、纤维，都详尽地搜集了栽种、加工技术知识。

《农政全书》还辑录了《救荒本草》等书中的植物，作为救荒的补充食物。

总之，他没有因为着重政治措施而忽视技术。

与明代一般读书人不同，徐光启很重视科学技术，认为它是“经世致用”之学的一个重要方面。

他“尝感愤倭奴蹂躏梓里丘墟，因而诵读之暇，稍习兵家言”；又“时时窃念国势衰弱十倍宋季，每为人言富强之术，富国必以本业，强国必以正兵”①。