关于中国科技史研究中的疏漏

关于中国科技史研究中的疏漏〔摘要〕孙元化通过以徐光启为核心的基督教关系网，接触西方数学知识和火器知识，并通过这个关系网的支撑，对明末火器技术做出了重要贡献。孙元化建立了登州火炮营，引进西炮、西学、西兵，成立了中国第一支西式火器部队，促进了明末火器技术的大发展，意义重大。在火器技术实践的基础上，孙元化写成了《西法神机》这一代表明末火器技术最高水平的著作，全面介绍了西方火器技术，具有里程碑意义。对此，孙元化应该得到与其历史贡献相对应的重视和研究。〔关键词〕孙元化；西法神机；火器技术〔中图分类号〕K2〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-2689（2015）02-0036-08孙元化是明末著名军事技术家，因其特殊的基督教徒身份，更是在当时的西学东渐、中西会通占有重要地位。孙元化通过与徐光启等一起构建起的基督教关系网这一特殊途径，向传教士学习到西方先进的数学知识、军事技术知识，并将其应用于明清（后金）战争的实践中去，有力地推动了当时中国军事技术的进步，孙元化在其中起了非常重大的作用。但是，在中国科技史研究中，对孙元化的研究却寥寥无几①，其应有的地位和作用没有得到足够的认可和关注。难能可贵的是，著名科技史学家胡道静曾经提出“从整个上海市来说，历史上可以拿出来的科学家有三个：一个是徐光启，一个是黄道婆，还有一个就是孙元化”[1]，将孙元化与世人熟知的徐光启、黄道婆并列。学术是严谨的，必须有理有据，我们有必要重构相关研究，来佐证胡道静先生的这一提法，以引起学术界对孙元化的研究和重视。一、孙元化在中国科技史上的地位孙元化是明末中国科技史上的重要人物，是最早参与中西会通进程的中国士大夫群体中的代表性人物。孙元化以受洗入教的基督教徒身份，在译著西方科学典籍的过程中，不仅从利玛窦等传教士那里学得了西方数学知识，而且接触到了西方先进军事技术，是明末难得的数学家和军事技术家。他的经历主要集中在军事技术方面，尤其是写出了《西法神机》这一著作，而且有着造炮、用炮、筑台的实战经验，使其在中国科技史上的地位更加突出。与同时期的另一部火器技术著作《火攻挈要》由传教士汤若望口述不同，该书是由中国技术家单独写作的反映西方先进火器技术的著作，具有非凡的价值和意义。有着西学背景，并且满怀抱负的孙元化，本来希冀引进的西方军事技术，在抗击后金的战争中起到巨大作用。但是，因为吴桥兵变而夭折，孙元化由于未能缴抚叛军而成为罪人，后世对其较少着墨。《明史》将其小传附于徐从治之后，没有单独立传，这与其实际应有的历史地位有差距，只简明交代了其一生的脉络：[2]元化，字初阳，嘉定人。天启间举于乡。所善西洋炮法，盖得之徐光启云。广宁覆没，条备京、防边二策。孙承宗请于朝，得赞画经略军前。主建炮台教练法，因请据宁远、前屯，以侧干王在晋，在晋不能用。承宗行边，还奏，授兵部司务。承宗代在晋，遂破重关之非，筑台制炮，一如元化言。还授元化职方主事。已，元化赞画袁崇焕宁远。还朝，寻罢。崇祯初，起武选员外郎，进职方郎中。崇焕已为经略，乞元化自辅，遂改元化山东右参议，整饬宁、前兵备。三年，皮岛副将刘兴治为乱，廷议复设登莱巡抚，遂擢元化右佥都御使任之，驻登州。明年，岛众杀兴治，元化奏副将黄龙代，汰其兵六千人。及有德反，朝野由是怨元化之不能讨也。贼纵元化还，诏逮之。首辅周延儒谋脱其死，不得也，则援其师光启入阁图之，卒不得，同张焘弃市。孙元化在中国科技史上的特殊之处在于，其具备兼容并包的中外数学知识功底，进而将这种优势应用到吸收和转化西方传华军事技术上，最终表现在其对火器技术、铳台技术的引领时代之先的认知上，而且留下了代表明末军事技术最高水平的专著《西法神机》。这样的地位，使得孙元化成为研究明末军事技术绕不开的一个人物。胡道静评价孙元化为明末引进西方科学技术的重要人物之一，因吴桥兵变被杀，导致其学术、事业湮灭。1、通晓数学知识的军事技术家孙元化为徐光启的重要门徒，精于历算之法，翻译《几何用法》一卷，帮助徐光启删定《勾股义》，还在学习西方数学知识的基础上撰有《西学杂著》二卷、《几何用法》一卷、《几何体论》一卷、《泰西算要》①一卷等数学著作，显示孙元化在数学方面的高深造诣。这些丰富的数学知识，都成为孙元化在造台铸炮中所倚重的知识背景。但是孙元化的科学贡献更多、更大的还是在引进并发展西方火器技术方面，也主要因其是明末军事将领而受到更多的关注。明末徐光启的主要贡献在于历法、农学和军事三个方面，而孙元化是徐光启在军事方面进行技术变革的践行者和继承者[3]，明末火器技术的发展离不开徐光启和孙元化这师生二人的影子。在孙元化关于军事技术的相关论述里，处处可见其对于数学知识重要性的认识，如对于火器的铸造，他指出：“顾一铳也，精于理者能知，亦精于理者能造。若质理粗疏，而药猛火烈，立见分崩，究其鼓铸之初未推物理之妙耳”；对于火器的使用，他指出：“弹发远近度数，出几何编及测量法”，用数学的方法来解释火器瞄准与发射的弹道学原理。[4]（1236-1237）在《改造火器呈》中，孙元化通过对传统火器弊病的分析，提出了用西式技术进行改进的建议，而且认为“火器虽粗，其理精，其法密，徒委之匠作，不如不造也”②，必须交由明理识算的具有一定数学知识的技术人员才可。而这样的技术人员，孙元化原来是有一个宏伟的由传教士及外国来华炮兵进行教学、传授、培训的计划的，可惜未能如愿。2、独特的基督徒身份及其影响孙元化于天启元年（1621年）在北京由徐光启介绍受洗加入天主教，教名依纳爵，此后邀请传教士至其家乡嘉定开教，贡献卓越，使得嘉定成为当时的传教中心之一。[5（269-270）]孙元化的基督徒身份，使得其在接触和吸收西方科学技术知识方面获得了得天独厚的便利条件。孙元化与徐光启的师生关系、同教关系，以及由此形成的基督教关系网，都使得孙元化具备同时代很多其他人不具备的易于吸收西方科学技术的个人关系和社会关系。而由于同教关系，或者对基督教持友好态度的关系，孙元化的军事技术改革得到了明朝政府内部众多官员的支持，这些都促进了孙元化在后来的抱负的得以实现。在徐光启的引领下，以孙元化为代表，通过明末中国基督教关系网，汇集了一大批热衷于传播和发展西方火器技术的士大夫。主要有力推西方火器来华的李之藻、两次赴澳运铳的张焘和孙学诗、根据汤若望口述写出《火攻挈要》的焦勖、对物理学和机械学传入中国做出贡献的王徵、热衷于西方筑城之术的韩云和韩霖兄弟，这些人都透过徐光启的关系，交织在一起。其中，张焘和王徵③更是在孙元化成为登莱巡抚后，直接加入其麾下，辅助孙元化推广西方火器技术。另外有一大批对基督教持友好态度的大臣，如孙承宗、袁崇焕、梁廷栋、周延儒等，也力推孙元化这位精通西方火器技术的专家，为其施展抱负提供各种支持，以使西方火器技术（包括造炮术和筑城术）深入到中国军队之中。孙元化所在的基督教关系网可以表述如下[6]：徐光启与王徵并称“南徐北王”，而且王徵与孙元化有私交，孙元化、韩云、韩霖均为徐光启的学生，张焘和孙学诗为李之藻的门人，李之藻与徐光启是并称“耶儒三柱石”中的其中两人。而孙承宗、袁崇焕、梁廷栋、周延儒等人则是在朝中与徐光启关系较密切的士大夫，而且这些人又倾向于东林党，因此，也可理解为东林党对基督教较为同情和支持，而阉党则正好相反。观察孙元化和徐光启的起伏可以看到，孙元化等力主引进西方火器技术的倡议（包括提倡传教士往来传播科学知识）受到掣肘时也正好是阉党得势，东林党失势之时。如此，形成了一个影响明末军事技术进展的“核心-半外围-外围”的基督教关系网，其中核心是起主要作用的基督徒，半外围是起重要作用的基督徒，外围是对基督教持友好态度的支持孙元化军事技术变革的明朝官员：早在天启二年（1622），辽东防务紧张之时，孙元化便向朝廷提出了《备京》、《防边》二策，开始得到廷臣们的关注。同年，兵部尚书孙承宗出任蓟辽经略，采用孙元化筑台制炮主张，筑宁远城。天启三年（1623），孙元化得以辅佐袁崇焕，在宁远施展其西洋筑城法，最终为后来的宁远大捷奠定了基础[7]。崇祯元年（1628），魏忠贤被诛杀，袁崇焕复出后，孙元化继续辅佐袁崇焕，直到其被冤杀。崇祯三年（1630）一月，孙元化跟随自己的老上级孙承宗镇守山海关。所有的这些优异表现，最终促成了孙元化在崇祯三年（1630）出任登莱巡抚，成为明末基督徒里军职最高的一位。明末西方军事技术传华的推动、践行，都离不开此基督教关系网的努力，而这些努力的最直接和重要的表现便是孙元化获得军职后的一系列做法。而且，随着孙元化在后来因吴桥兵变被杀，这个基督教关系网对于明末军事技术变革的推动终告结束，基督徒的影响淡出军中，进而失去先前的那种强劲推动力。3、技术贡献及其地位孙元化认为，用兵莫如火攻，急守莫如战台，指出明末对抗后金的核心在于火器技术与铳台技术的提升。而其在辽东的军事实践中，也是以此两点为重心的，对于明末军事技术的贡献集中于此。这些成果在理论上的结晶便为明末重要火器著作《西法神机》，总结了火器制作中的倍径技术、模铸技术等，以及火器使用中的弹道技术、火器凭顿于其上的铳台技术等的技术原理及其操作方法。这些成果在实践中的表现便是通过来华传教士和炮兵构建的，进而实现技术本土化的登州西式火炮部队，在与后金的战争中发挥了重大作用，影响了明清鼎革的发展。在私人著述中收录的孙元化传记，目前所见最详实的是清朝归庄《孙中丞传》和明朝张世伟的《孙中丞墓志铭》①，归庄对孙元化的一生做出了如下总结和评述，颇能显现出明清士人对其军事才能的泯灭所包含的叹息之情：[8]公之学不独长于兵，用兵亦不独藉炮。顾以为敌之取辽，皆铁骑冲突，我无以御之。惟铁炮可以及远，又得西洋之法，诚神明之器，制敌长技无?u于此。而世之论者，乃以敌当窃此以破中国，反归咎于创用西炮之人，不已?俸酰可暧现?际，诚得老谋壮略如公数人，置之封疆，寄之镇守，未必土崩鱼烂遂至于此。此可为国家不爱惜人才之戒也！余读公辽言，奇公之才，而又悲公之遇也。国家循资用人，公自负才略，人固已嫉之矣。公盖已置死生荣辱于度外矣，竭力尽瘁如此，功之不成，命也！由此可见，孙元化是明末军事技术发展中的重要人物，他经过吸收和转化形成的军事技术理论知识代表了明末军事技术认知水平所能达到的最高峰，他建立的西式炮兵部队代表了明朝与后金之间军事对抗的最尖端水平，这支部队的命运直接影响了双方的力量对比。因此，孙元化是中国科技史上迫切需要重新定位的一个人物，其之前受到的关注和认识，远远不能够体现他在明末历史上的重要影响力。二、西方传华火器技术的作用与影响利用传教士的独特作用，从澳门引进威力巨大的红夷大炮，以及精通火器操作的人员，以重建明朝军队在与后金军队战争中的火器优势，是明末基督徒徐光启、孙元化等人用以抗击后金，挽救明朝危亡的最后努力。这一努力的具体承托者即为孙元化担任登莱巡抚后用西式火器技术规范组建起来的火器部队，其战力卓越，而且在与后金的战争中占据了有力的优势地位，使得战局向着有利于明朝的方向扭转，并最终可能改变整个明清鼎革的命运。只可惜，最终为吴桥兵变所破，一切成果付之东流，先进的西方火器技术反而成为后金军队用来对明朝攻城掠地的重要工具，完全改变了历史的走向，技术对历史的影响由此显现。孙元化在军中的崛起与明末辽东形势有着直接相关的关系，万历四十七年（1619）的萨尔浒之战，是明与后金双方力量对比的交界点，此战的失败标志着明朝开始走向衰败。天启元年（1621），后金攻破沈阳、辽阳两处边外重镇，明廷震动，起用熊廷弼为辽东经略，抵御后金的进攻。熊廷弼提出“三防布置”之策①，其重心之一就是利用登州的火器部队以从海上牵制后金的进攻，这个重任便落在孙元化经营的登州火器营上。注入了西方火器技术的明朝军队，在短时期内取得了诸多成果，有力地阻止了后金的进攻态势。1、登州火器部队及其与后金的战争由于在其后的吴桥兵变导致了孙元化的政治抱负和个人生命的终结，孙元化的抱负在实践中便最多的体现在登州火炮营的营建上。崇祯三年（1630）五月，孙元化被推荐为登莱巡抚。依托基督教关系网的作用，精通火器技术的王徵被任命为登莱监军佥事，张焘被任命为登莱副总兵，以协助火器部队的建设。同年七