中国近代数学和数学教育的先驱者

中国近代数学和数学教育的先驱者——李善兰李善兰（1811年——1882年），是我国清代最声名显赫的数学家，也是近代远近闻名的的天文学家、翻译家、教育家、力学、植物学家，近代科学的先驱者，是我国第一个翻译和引进近代西方数学的科学家。

其主要数学成就有尖锥术、垛积书和素数论，翻译了西方的许多数学名著，如《几何原本》（后九卷）、《代数学》和《代数积拾级》等，而其本人的代表作有《则古昔斋算学》、《考根数法》等。

1840年，鸦片战争全面爆发，屹立于世界东方的古老的中国，被殖民侵略者用坚船利炮强硬打开了国门，他们在这片神州大地上走私鸦片，掠取大量财富，并且发动战争，迫使清政府签订了中国历史上第一个人不平等条约《南京条约》，一向傲立于世界的中国沦为了半殖民地半封建社会。

殖民侵略在侵害国民利益的同时也给在19世纪大大落后于世界大潮的中国人带来了许多新鲜的东西，西方的先进思想文化促进了国人的思想解放，中国涌现了一批批开始思考解救国家和人民的有志之士，他们在通过一系列的实践慢慢认识到，学习和引进西方先进科技和先进思想才能拯救中国。

在这些有识之士的领导下，爆发了清代历史上著名的“洋务运动”。

在这样的时代背景下，中西文化开始交汇并互相接纳。

而李善兰作为晚清著名的数学家，紧跟时代潮流，怀着强国救民的思想，率先引进西方科学，成为了中国近代科学的先驱者。

他毕生致力于翻译西方先进的纷繁复杂的科技著作，涉猎了数学、力学、植物学和天文学等各个领域，为近代科学在中国的发展奠定了坚实的基础。

李善兰的原名叫李心兰，字竟芳，号秋纫，又有别号曰壬叔。

1811年1月2日，李善兰在降生在浙江海宁的一个书香门第之家，开始了他传奇而丰富的一生。

热爱数学，自学成才
李善兰出生于一个极具文化底蕴的读书世家，他的先祖可以追溯到南宋末年京都汴梁人李伯翼。

李伯翼毕生喜爱读书论道，淡泊名利。

他的儿子李衍品行正直，才德俱佳，援朝请大夫嘉兴路总管同知，率全家定居于海宁县硖石镇。

几百年来，传宗接代到17世孙，名曰李祖烈，号虚谷先生，钻研经学。

两任妻子病逝后，续娶著名儒生崔景远之女弦崔氏，生有三子：心兰、心梅、心葵。

父母都是儒生后代，这样家优越的庭背景给李善兰的成长带来了很大的影响。

李善兰自幼进入私塾读书，受良好的家庭教育滋养，聪明非常，个人又积极上进，读书常常过目不忘，街坊邻里都对他赞颂有加，认为他将来一定会成为一个很
有建树的人。

在他九岁的时候，一个偶然的机会，他在家里的书橱中发现了一本古老的书籍，封面上写着“九章算术”四个篆字。

平时已经看惯了四书五经、行文八股之类枯燥无味的书，此时出现的《九章算术》便如天外飞来的异物般勾起了李善兰极大的好奇心，书中的“方田”、“粟米”、“少广”、“方程”等新鲜的词汇把李善兰带入了数学的神奇世界里，他爱不释手地捧着这本书品读着，对数学的沉迷就是从这时候开始的。

在古代，《九章算术》是中国汉族学者最古老的一部数学著作，在算经十书占有举足轻重的地位。

这本书不仅系统阐述了从战国到秦汉时期的数学成果，而且在数学上取得了独树一帜的的成就，它第一次涉及分数问题，也初次记载了“盈不足”等问题，还在世界数学史上第一次阐述了负数及其加减运算法则。

是当时世界上最先进的应用数学，它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。

李善兰把《九章算术》当成宝贝一样，开动脑筋，苦心钻研，把书中涉及的246个应用问题全部解答出来了，从此对数学的热爱如黄河泛滥般一发不可收拾。

十四岁那年，李善兰又对欧几里得的著作《几何原本》（前六卷）产生了浓厚的兴趣，这本书是明朝末期徐光启和利玛窦一起翻译的古希腊数学名著，建立了非常缜密的逻辑体系，具有条理清晰的数学推理，特点鲜明。

李善兰学习了《九章算术》里的数学原理，又自学并吸收了《几何原本》的新理念，他对数学研究日渐深入，在数学这片土壤上开出了一片新天地。

几年后，李善兰去杭州参加乡试，因为他素日里对八股文“之乎者也”等不是很感兴趣，涉猎不深，把全部心思都用在学习算学上，结果落榜了。

但他对此看得十分淡然，反而在杭州期间搜寻各类数学专著，寻觅了李冶的《测圆海镜》和戴震的《勾股割圆记》（分别讲述“天元术”和三角学），他买到这两本书像得到了金库一样，孜孜不倦地研读着其中的数学原理，这让他的数学水平有了很大的飞跃。

1845年，李善兰与数学家顾观光、张文虎等人成为朋友，他们时常一同探讨数学难题，交流观点。

也就是这个时期，李善兰写就了《方圆阐幽》、《弧矢启秘》、《对数探源》等数学专著。

之后又完成了《四元解》、《麟德术解》两部著作。

1852年，李善兰在当时的西学传播中心——上海打拼，结交了外国传教士伟烈亚力等人，和他们成为了很好的朋友，从此他开始了外国人合作翻译西方科学著作的生涯。

他与伟烈亚力合译了《几何原本》（后九卷）、《谈天》（十八卷）、《代数学》（十三卷）和《代微积拾级》等著作，与艾约瑟(J．Edkins，1823—1905)合译了《重
学》（二十卷），还与韦廉臣(A．William－son，1829—1890)合译了《植物学》（八卷）,涉及数学、天文学、力学、植物学等各个领域。

爱国情深，振兴科技
1840年，鸦片战争爆发，这一年，李善兰二十九岁。

利欲熏心的英国殖民侵略者用坚船利炮炸开了中国的国门，中华民族几千年光辉的历史在这一年开始黯然失色，中国屈辱的历史开始了，中国逐步沦为半殖民地半封建社会，苦难的中国人陷入水深火热之中。

1842年，侵略者占领了江浙海防重镇乍浦，一个距离李善兰家乡只有几十里的地方。

李善兰亲眼看见了英国殖民侵略者的暴行，他们烧杀抢夺，无恶不做，老百姓受尽了苦头也无处申诉，求救无门。

李善兰恨透了这帮侵害老百姓的侵略者们。

有一个名叫刘七姑的女子，因无法忍受殖民者的凌辱，为保贞操，宁死不屈，最终走上了投井自尽的不归路。

李善兰十分愤怒，写了一首民歌《刘烈女》，表达了他对下层民众的深切同情，爱憎分明，对清政府临阵脱逃的举措强烈不满。

鸦片战争中，残酷的血淋淋的社会现实深深刺痛了李善兰，他渐渐看到清政府的腐败无能，认识到只有依靠先进的科学技术才能解救中国于水深火热之中，才能强大起来，于是他决定要科学救国，依靠科技的力量使国家强大起来。

当然他的认识是具有一定的局限性的，他只能认识到从技术层面解救中国，却没想过要从根本上推翻封建君主专制。

和当时的大多数爱国的有识之士一样（如龚自珍、林则徐、魏源等），只看到了中国处于危机原因的表层，认为只要振兴科技就能解救国家，恢复昔日的辉煌。

李善兰则具体到他的数学研究中，他认为科学技术的发展首先需要提升数学水平。

当然，他把他的所思所想付诸实践，并取得了巨大的成就。

在那个时代，西方近代数学还没有引进中国，在没有资料参考的情况下，李善兰克服万难独立创造了尖锥术，其中的“尖锥求积术”，相当于幂函数的定积分公式和逐项积分法则，具有开拓性的意义。

大概在1850年，他写就了数学著作《垛积比类》，此书是有关高阶等差级数的著作，提出了著名的“李善兰恒等式”，闻名世界。

除了著书立说外，李善兰还加入“洋务运动”的浪潮中，投身于各类的学术活动尝试实践他科学救国的愿望。

但1860年夏天，太平天国运动爆发，太平军很快攻占了李善兰栖居的苏州，他的行囊，包括他的著作手稿，全部遗失殆尽。

此后，他避居上海，潜心研究数学，重新著书立论。

洋务运动期间，李善兰借助洋务派的力量出版了他的数学代表作《则古昔斋算学》大大促进了近代科学在中国的传播。

《则古昔斋算学》集中收录了他的主要著作，包括数学、天文、力学等方面的著作，共13种24卷，他的主要成就尖锥术、垛积术和素数论在=也都收录其中。

书中对数学问题的阐述皆已到达中国古代数学很高的水平。

他他西方科技的译作特别多，将近代科学最主要的几门知识从天文学到植物细胞学的最新成果介绍传入中国，对促进近代科学的发展作出了卓越的贡献。

译作丰富，成就显著
李善兰结识了很多西方的传教士，跟他们合作翻译了各种各样的西方数学著作，为近代科学的传播和发展做出了杰出的贡献。

1852-1859年间，李善兰在上海墨海书馆与英国传教士、汉学家伟烈亚力等人合作翻译出版了《几何原本》后九卷，以及《代数学》、《代微积拾级》、《谈天》、《重学》、《圆锥曲线说》、《植物学》等西方近代科学著作，又译《奈端数理》（即牛顿《自然哲学的数学原理》）四册（未刊），这是解析几何、微积分、哥白尼日心说、牛顿力学、近代植物学传入中国的开端。

《几何原本》是我国翻译大家“徐光启等人250年前一直没有完成的事业，具有极高的学术价值，一向被世人所尊崇。

其原著因经过反复的转译，英文译本中出现许多错误，但李善兰凭他对数学的独特感觉，去粗取精，纠正不足，多次重复审核，完成了《几何原本》的后九卷。

从此，欧氏几何完整地传入了中国，这项历史悠久的工程总算圆满结束。

传教士伟烈亚力也在序文中充分肯定了李善兰在翻译中发挥的作用，大力称赞他的翻译和数学技能。

在李善兰这么多的译作里面，最举足轻重的就是《代微积拾级》，这本书是第一部译成中文近代西方数学著作。

全书分为《代数几何》、《微分学》和《积分学》三大板块，水平大致等同于我国现代的高等数学。

该书问世之前，中国还所出版的西方数学译作全部是初等数学，而《代微积拾级》这本书涵括了变量数学的所有内容，这极大地促进了中国近代数学的发展，对于中国而言，可以说是最早一部系统完整地介绍解析几何和微积分的作品。

短短十多年里，李善兰与西方学者合作翻译了八十多卷西方科学著作，横跨数学、物理学、天文学和植物学等多个学科，他的成就为近代科学在中国的发展开辟了一条新道路，具有里程碑式的意义。

除了研究数学、热衷翻译西方数学著作之外，李善兰也十分热忱于他的教育事
业，1868年，李善兰担任北京同文馆天文算学总教习，直到他1882年逝世。

他悉心任教，孜孜不倦，培养了一大批学生，不断挖掘和培养人才。

期间他还审定了《同文馆算学课艺》、《同文馆珠算金口》等数学教材。

李善兰虽然处在动荡流离的时代，但他仍凭自己的能力取得了如此大的成就，这与他本人的品行是分不开的。

首先，他作为知识分子具有寻求科学真理的积极性；其次，李善兰从小养成的良好的文化底蕴为他的研究事业奠定了坚实的基础；再者，他对数学（他一生追随的领域）有着坚定的追求，他有自己坚持要走的方向；最后，他自身具有的强烈的爱国主义精神和强大的社会责任感使他不断奋力向前，救国救民。

因此，他成了伟人。