1、沈括與地理學(xué)一、中國(guó)地理學(xué)說(shuō)的出現(xiàn)地理學(xué)說(shuō)早在萌芽時(shí)期的遠(yuǎn)古就已出現(xiàn)，只不過(guò)那時(shí)的學(xué)說(shuō)大多是人們對(duì)地理環(huán)境的推測(cè)、假想、玄念，既不一定是地理現(xiàn)象的科學(xué)歸納，也用不著在地理變化中接受檢驗(yàn)。和近、現(xiàn)代科學(xué)的學(xué)說(shuō)比來(lái)，淺陋、粗糙，有的甚至荒謬，都很顯然，但這些古代地理學(xué)思想上的觀念，正是今天科學(xué)的萌芽。以今天的科學(xué)觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，地理學(xué)說(shuō)的出現(xiàn)，在人類的歷史上并不很久，從世界看來(lái)，出現(xiàn)的時(shí)間遲早不一，比如地貌上的剝蝕沉積學(xué)說(shuō)，淪海桑田的海陸變化說(shuō)， 綜合自然地理上的垂直地帶和水平地帶的學(xué)說(shuō)等，在中國(guó)大約 11 世紀(jì)就已出現(xiàn)，而在西方，一般晚五六百年；有關(guān)巖溶地貌的研究，中國(guó)也要較西方早數(shù)百年。因此，地理學(xué)

2、說(shuō)的出現(xiàn)，在中國(guó)是中古時(shí)代的事情，而西方一般是近代的事情，其形成的條件和時(shí)代背景，也都有差別，不可以一概而論之。早在 1925 年竺可楨在科學(xué)第十一卷 6 期上，就發(fā)表了“北宋沈括對(duì)于地學(xué)之貢獻(xiàn)與記述” 的專論文章， 對(duì)沈括提出的一系列地理學(xué)說(shuō)，給予了很高的評(píng)價(jià)；高泳源也于 1954 年 7 月在地理知識(shí)上發(fā)表了“我國(guó)古代對(duì)一些自然地理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)”一文，也曾經(jīng)提及沈括的地理學(xué)說(shuō)；侯仁之主編的中國(guó)古代地理學(xué)簡(jiǎn)史 1962 年版中，更較為確切地概括了沈括學(xué)說(shuō)的成就與意義；最近，在全國(guó)第二次地學(xué)史學(xué)術(shù)討論會(huì)上，陳家麟又專撰了“地理學(xué)家沈括及其成就”的文章，又重新提出評(píng)價(jià)沈括對(duì)地理學(xué)的貢獻(xiàn)與成就。沈括

3、（10311095 年）是北宋科學(xué)家、政治家。他在科學(xué)上創(chuàng)樹(shù)很多，宋史沈括傳說(shuō)他“博學(xué)善文，于天文、方志、律歷、音樂(lè)、醫(yī)藥、卜算無(wú)所不通， 皆有所論著。 ”一生著述很多， 宋史 藝文志所錄就有 22 種 155 卷?，F(xiàn)有傳刻本為夢(mèng)溪筆談 26 卷，補(bǔ)筆談 3 卷，續(xù)筆談 1 卷，長(zhǎng)興集 19 卷，蘇沈良方 15 卷；其它則先后散佚。他制作的十二氣歷較格列高利（Gregorius ）歷先進(jìn)，800余年后英國(guó)氣象局使用的肖伯納歷幾乎與十二氣歷完全相同；他比西歐早 400 年記錄磁偏角；至于天文、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、物理學(xué)也都有很高的造詣，取得了卓越的成就。沈括是科學(xué)地理學(xué)說(shuō)的最早創(chuàng)立者。 他從政多年

4、，游蹤非常廣泛，對(duì)各地地理風(fēng)光，不是簡(jiǎn)單地描述攝取，而是進(jìn)行規(guī)律性的探索，與發(fā)生學(xué)原理的歸納。如他在太行山奉使河北的旅途中，發(fā)現(xiàn)“邊太行而北，山崖之間往往銜螺蚌殼及石子如鳥(niǎo)卵者，橫亙石壁如帶”，這是自然界并不少見(jiàn)的地理現(xiàn)象，與他同時(shí)的人，或他的前輩，一般來(lái)說(shuō)很難解釋，為什么水生的螺蚌殼會(huì)鑲嵌在高山石壁之上； 只有水力長(zhǎng)途搬運(yùn)才能摩圓的卵石， 為什么會(huì)銜于山崖之中？沈括卻寫(xiě)道： “此乃昔之海濱，今東距海已近千里?！惫糯m然夏方慶在謝真人仙駕沈括與地理學(xué)還舊山詩(shī)里有“滄桑今已變， 蘿蔓尚堪攀” ，即人們通常所說(shuō)的 “滄海桑田”，雖然意思一樣，但沈括卻用化石和遺跡的方法科學(xué)地揭示了海陸變化的規(guī)律。

5、這在古生物學(xué)和地層學(xué)上， 都是至今還在使用的科學(xué)方法。南宋著名學(xué)者朱熹（ 11301200 年）繼承了沈括的這一理論，并闡述得更為清楚，他在朱子語(yǔ)錄中寫(xiě)道： “嘗見(jiàn)高山有螺蚌，或生石中，此石即舊日之土， 螺蚌即水中之物， 下者變而為高，柔者變而為剛。”在歐洲， 1695 年約翰伍德沃德（ John Woodward， 16651728 年）認(rèn)為，上帝在盛怒之下所發(fā)送的洪水溶解了地球的巖石，這些溶解的東西沉積下來(lái)，形成層理，有些地層含有動(dòng)植物的殘骸，這種殘骸就是化石。 可見(jiàn)，沈括的理論較歐洲要早整整600 年。沈括在地理學(xué)上的第二大成就是創(chuàng)立地形剝蝕、侵蝕沉積學(xué)說(shuō)。他在浙江觀察雁蕩山附近地形，從

6、外表觀察著手，他寫(xiě)道： “皆峭拔險(xiǎn)怪，上聳千尺，穹崖巨谷，不類他山，皆包在諸谷中，自嶺外望之，都無(wú)所見(jiàn)，至谷中，則森然干霄?！边@種現(xiàn)象怎樣產(chǎn)生的呢？他認(rèn)為“當(dāng)是為谷中大水沖激，沙土盡去，惟有巨石巋然挺立耳”，接著他寫(xiě)道： “如大、小龍湫， 水簾，初月谷之類，皆是水鑿之穴” 。非常精辟科學(xué)地闡明了雁蕩山地形的成因剝蝕。 他并沒(méi)有到此為止，接著他運(yùn)用了類比的科學(xué)方法，推廣開(kāi)去，解釋黃土高原嶺壑相間的地形形成，他寫(xiě)道： “今成皋陜西大澗中，立土動(dòng)及百尺，迥然聳立，亦雁蕩具體而微者，但此土彼石耳?！鄙蚶ㄕJ(rèn)為雁蕩山和黃土高原的地形都是流水剝蝕或侵蝕而成，他們的區(qū)別是地質(zhì)基礎(chǔ)的不同。這樣科學(xué)的理論，數(shù)百年

7、以后才在歐洲出現(xiàn)。大家知道直到18世紀(jì)以前，歐洲一種觀點(diǎn)以圣經(jīng)中一切為上帝安排創(chuàng)造立論，即上帝創(chuàng)造說(shuō)；一種理論認(rèn)為地表形態(tài)的形成都是因?yàn)闉?zāi)變所致，這就是在歐洲流行了數(shù)百年之久的災(zāi)變學(xué)說(shuō)。普雷斯頓詹姆斯在地理學(xué)思想史中寫(xiě)道： “當(dāng)然，不論是阿拉伯學(xué)者阿維森納或者是中國(guó)學(xué)者沈括，都是歐洲人所不知道的?！钡谝粋€(gè)反對(duì)災(zāi)變學(xué)說(shuō)，主張流水能夠夷平高山的是列奧納多達(dá)芬奇（ Leo- nardo da Vinci， 14521519 年）；這一觀點(diǎn)得到法國(guó)學(xué)者伯納德帕利賽（Bernard Palissy ，15101590 年）的支持，他使用測(cè)土器，來(lái)觀察土壤，發(fā)現(xiàn)土壤如果不為森林固定，極易為流水沖刷掉：約翰

8、雷（John Ray ，16271705 年）在研究植物分類時(shí)，也發(fā)現(xiàn)山坡上流下的水，能緩慢地沖涮掉山地。地勢(shì)高的地方因流水進(jìn)行剝蝕與侵蝕，水流攜帶的物質(zhì)在地勢(shì)低平或入海口附近沉積下來(lái)， 形成沖積平原， 這一理論也是沈括提出來(lái)的。他寫(xiě)道：“堯殛鯀于羽山， 舊說(shuō)在東海中， 今乃在平陸， 凡大河、漳水、滹沱、涿水、桑干之類，悉是濁流，今關(guān)陜以西，水行地中不減百余尺，其泥歲東流，皆為大陸之土，其理必然?！币虼?，他以為沈括與地理學(xué)沖積平原“所謂大陸者，皆濁泥所湮耳?！边@樣的學(xué)說(shuō)，在歐洲直到 1780 年才由蘇格蘭人郝登（ J.Hutton ）提出，沈括較他早 600 多年。沈括在地理學(xué)史上的第三大成就

9、就是最早揭示地域分異規(guī)律。夢(mèng)溪筆談中的“藥議”一節(jié)，沈括寫(xiě)道：“緣土氣有早晚，天時(shí)有愆伏，如平地三月花者，深山中則四月花，白樂(lè)天游大林寺詩(shī)云：人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開(kāi)，蓋常理也，此地勢(shì)高下之不同也，如筀竹筍有二月生者，有三、四月生者，有五月方生者，謂之晚筀。稻有七月熟者，有八、九月熟者，有十月熟者，謂之晚稻。一物同一畦之間，自有早晚，此物性之不同也。嶺嶠微草，凌冬不調(diào)，并汾喬木，望秋先隕；諸越則桃李冬實(shí)，朔漠則桃李夏榮，此地氣之不同也。一畝之稼，則糞溉者先牙；一丘之禾，則后種者晚實(shí)，此人力之不同也，豈可一切拘于定月哉。 ”沈括在這一段， 集中地講差異，徐兆奎在侯仁之主編的中國(guó)古代地理學(xué)簡(jiǎn)

10、史一書(shū)中寫(xiě)道：“在這一段話中，沈括明白表明了四點(diǎn)意見(jiàn)：第一，他就白樂(lè)天的詩(shī)句，說(shuō)明了高度與溫度的關(guān)系，高度增加，溫度降低，植物開(kāi)花的日期因此延遲；第二，同一種植物有不同的品種，各有不同的發(fā)育期，所以在同一種植物之間，物候也參差不一；第三，指出了南北各地物候的先后不一；第四， 他以辯證的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)明物候并不是不變的，植物的生長(zhǎng)和發(fā)育，固然受到氣候的深刻影響， 而有一定的周期， 但這種關(guān)系，人類可利用栽培技術(shù)來(lái)加以改變，如引用新品種，提前播種，都可促使作物早熟。”這樣評(píng)價(jià)自然不錯(cuò)，只是不明白在講第一點(diǎn)時(shí)，為什么不可以歸納為垂直地帶性呢？第二點(diǎn)是指同種生物在生態(tài)特性上具有某些形態(tài)或生理上差異的類型，

11、這在生物學(xué)上稱之為生態(tài)型， 是構(gòu)成地域差異的重要因素；第三點(diǎn)很明顯，是講的水平地帶性，也稱緯度地帶性；第四點(diǎn)則說(shuō)明人為活動(dòng)可以改變自然環(huán)境， 正確地揭示了人地關(guān)系的根本原則。 沈括所表述的頗為完整的地域分異規(guī)律， 是人類科學(xué)史上的創(chuàng)舉， 如地帶性學(xué)說(shuō)， 一般都認(rèn)為是俄國(guó)學(xué)者道庫(kù)恰耶夫（ V.V. Dokuchaiev ， 1846 1903 年）首先提出的，實(shí)際上中國(guó)學(xué)者提出這一概念比他早了 800 多年。沈括還科學(xué)地創(chuàng)造了一系列的野外地理考察方法，比如用化石鑒定地層，推測(cè)地理變化的趨勢(shì)， 前面曾引了他用螺蚌殼和卵石等化石與遺跡，論證這種陸地，地史上可能曾是海洋；他還用延州永寧關(guān)大河岸崩后所得到的化石為依據(jù)，推測(cè)古氣候的變化，他寫(xiě)道：“曠古以前，地卑氣濕而宜竹?！彼€隨時(shí)將考察路線繪成專門(mén)的圖幅，如他在使遼的歸途中，曾繪有沿路地圖；利用出使機(jī)會(huì)，繪制了自京師（開(kāi)封）上善門(mén)到泗州淮口間的地形圖，精度還頗高。他觀察細(xì)致，