自然科学巨子沈括

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自然科学巨子沈括

张法先

《宣城历史文化研究》微信版第196期

北宋名宦沈括一生为官很有政绩，在执政的同时，他对科学技术情有独钟，并颇有成就。权衡两者对社会进步的贡献，历史定位他是我国古代杰出的科学家。就是这样一位屈指可数的人物，在宣州这片土地上也曾留下了他的足迹。

沈括（1031—1095），字存中，浙江钱塘（今杭州）人。他勤奋好学，博学善文，做过地方行政长官和京城大官。在嘉祐（1056—1063）年间，沈括客居宣州宁国其兄沈披处。后任过宣州监税务。熙宁（1069—1077）年间，先后两次任宣州知州。可见他的一生中，有十多年的时光是在皖南度过的。他在宣州所做的科学实践活动：即关于修建“圩田”的理论与实践，关于炼制“秋石”的试验与方法，载入了中国科技史册。

围绕建圩与反建圩，早在唐末就开始了争论。因为圩田可以扩大耕地面积，但汛期破圩又给人民生命财产造成巨大损失，本为好事有可能变成坏事。位于皖南青弋江下游的秦家圩（今在芜湖县境内），宋初水毁之后80多年还未修复。直到嘉祐六年（1061），才派时任宣州宁国令沈披及其弟沈括前往考察修圩事宜。沈氏兄弟精水利，会测算，沈括依据修建“圩田”的理论与实践，针对不赞成修圩者的意见，逐条给予辩驳。这就是北宋时期传承下来的著名的“圩田五说”。

一说，所谓夏秋之水洪峰泛溢，圩田占位，势必造成破堤成灾。沈括依据绘制的地图知道秦家圩北有丹阳、石臼两湖，沿圩河水又可注入长江，不存在“无广泽所容”。这就是说，建圩要因地制宜，不能一概否定。

二说，所谓圩田之后，地貌形态改变，汛期极易导致流水不畅。沈括认为，可以开挖新的河道排水。这就是说，事物不是绝对不能改变的，必要时应当采用工程的办法来处理。

万春圩图

三说，所谓“圩水之所处，皆有蛟龙伏其下。”沈括断然否定这类迷信说教。他解释道：圩外大河之水穿堤，天长日久，“其下不得不为渊，渊深而岸废。”这就是说，我们没有认识到事物内在的关系，根本不是什么蛟龙在作怪。

四说，所谓秦家圩荒废后，来此采茭业渔者已有百余家，一旦圩复，势必造成他们停业或改行，他们起来反抗怎么办。沈括认为这不是不能成立的理由，政府应当制定政策，承诺他们能过上安居的田园生活。这就是说，只要维护群众的正当权益，他们是会赞成的。

五说，所谓圩之东南滨临大泽，“风水之所排，堤不能久坚也。”沈括分析说，这里有百步缓坡，利用埂外植柳、沿滩种芦的办法，可以缓解风浪对圩堤的冲击。这就是说，营造好的生态环境，就可增强圩堤的防护能力。

因为论说有理，秦家圩如期按沈括制定的修复方略付诸实施。宋仁宗获悉赐名“万春圩”，这个吉利的名字一直沿用至今。沈括随之写成《万春圩图记》。在当时皖南地区生产技术水平还比较低的条件下，一个管理者有如此的统筹兼顾、化解矛盾的胆识，实属难能可贵。这种执政之中的科学思想，就是在今天，还是有着现实的指导意义。

熙宁九年（1076），中年沈括又一次来到宣州，原因是王安石变法失败，他被诬劾贬官出知宣州。此间沈括自感身体欠佳，听说广南道人会炼“秋石”治病，销售于市，他便亲自组织试制。所用原料为：一次试制得用小便十几担（一担为两桶），另配适量的浓皂角液。

试制方法为：每桶小便加入一盏浓皂角液，用竹条快速搅动千百次，遇有杂质可用纱布滤之，等候桶内小便澄清，白浊者淀底，慢慢撇去清者不用，直取浓汁，这样十几担小便原料不过取得浓汁一、二斗。

将浓汁入锅煎干，刮下捣碎，再入锅加清水煮化，等候沉淀，慢慢撇去清汁不用，留下浓汁再次煎干，以此重复操作三、四次，直至熬干后色如霜雪为止。再将半成品的秋石放入砂罐内，用温火烘烤，养七昼夜，冷却后成小块状，即为研制好的药用“秋石”。沈括记录了四个病例，服药后均有疗效。

沈括在宣州制取秋石这一科学实践，曾引起国内外学者高度评价。英国著名科技史学家李约瑟（1900—1995）说：在11世纪的古代中国，就有人利用经过反复过滤、沉淀、加热、熔融等物理化学过程，得到“莹白如玉”的秋石，这是一个相当科学的方法，并且在那个时代半经验的治疗中，得到有效的可能性，这肯定是在现代科学世纪之前任何类型的科学医学中的非凡成就。

沈括故居梦溪园

熙宁五年（1072），沈括出京考察浙江农田水利建设，工作之余游览了雁荡山，看到千峰竞秀、沟壑贯连，推断那是水流侵蚀和风化的结果。西宁六年（1073），他奉命到河北视察边防军事设施，骑马沿太行山向北走时，在山壁中间看到了一条螺蚌壳和卵石组成的带状堆积层，由此联系陆地、水域，漫漫长长时空跨越，得出了沧海变桑田的结论。

元丰二年（1079），沈括在延州（今延安）作调查研究时，老百姓反映境内有一种叫“猛火油”、或称“石脂水”的矿物，他就组织当地工匠做燃烧实验，火力之猛深感这种资源潜力很大，亲自取名为“石油”，并预言“生于地中无穷”，此物后必大行于世。“这一远见已为今日所验证，沈括也就成为世界上第一个给”石油“命名的人。

（作者系宣城市科技局退休干部，安徽省地方科技史学会会员）

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