扎马剌丁在忽必烈建立元朝以前,就从西域来到中国,他的知识和才干受到忽必烈的赏识。1260年,忽必烈在开平(今内蒙古正蓝旗东闪电河北岸)即大汗位,始建年号称中统,他重视天文历法,承袭金代的制度,设立司天台,并把扎马剌丁安置在司天台任职。司天台负责观测天象,制定历法,这正是扎马剌丁的特长。他在来中国前,就已经熟知了阿拉伯民族的天文历法知识,那时,阿拉伯的天文学已经发展到较高的水平,并且具有自己的特色。
天象观测是制定历法的依据,要想制定出高质量的历法,天象观测的精确程度则是至关重要的。许多年来,天文学家们不断努力,以改进观测仪器和观测手段。以前,人们用圭表观测太阳照射地球的角度,表是矗立于地上的标杆,圭是平置于地面的石板。太阳光照射时,表投影于圭面,从圭面的刻度,可以推算出太阳与地面的角度,并由此确定夏至、冬至、春分、秋分的时间。可是,表的高度低了,其投影短,数据计算不易精确;如果表过高,投影是长了,但上部分投下的影子必然模糊,又不易测量。这个难题后来由著名天文学家郭守敬通过改进装置才得到了解决。
在郭守敬之前,扎马剌丁于1267年将自己主持制造的七件天文仪器(浑天仪、方位仪、斜纬仪、平纬仪、天球仪、地球仪、观象仪)献给朝廷,其中有两件是观测太阳角度的,可以代替圭表的作用。一件是在屋脊上开出东西方向的缝隙,让阳光投射到屋内刻有180度的铜制半环上,半环的圆心安有可旋转的指针,指针尖端可以指示半环上的刻度,用此仪器能够比较准确地测定春风和秋分的时间;另一件是在屋脊上开出南北方向的缝隙,配合屋内的仪器,从观测晷影所得的刻度确定夏至和冬至的时间。同时,扎马剌丁还向忽必烈进献了具有西域特色的《万年历》,奠定了回回人在元代天文学等科技领域内的地位。忽必烈对扎马剌丁献的仪器和历书都很感兴趣,便下令推行《万年历》,以替代沿用多年的旧历法。又命令在元上都设立“回回司天台”,与大都的司天台并列,并任命扎马剌丁为回回司天台的提点(相当于台长),后来元政府将司天台升格为司天监,其最高长官的官职由从五品上升到正四品,汉回两个司天台具有同等地位。《万年历》实行到1281年,直到由郭守敬等人创制的《授时历》成为法定历法而代之。
1273年,扎马剌丁被任命为秘书监,成为管理科学文化事业的负责人,南北两个司天台也都由秘书监管理。1286年,他的官职做到了集贤院大学士、中奉大夫行秘书监事,工作范围为管理学校教育、征召人才、宗教活动等方面的事务。
扎马剌丁任集贤院大学士后,上奏元世祖忽必烈说:“现在,一尺之地,一口之民,都编入国土范围和户籍档案,应该编录成书,以显示国家的统一。”忽必烈认为这个建议很好,予以采纳,就命扎马剌丁为主,由奉直大夫秘书少监虞应龙等协助来编写全国范围的地理志书,他们辑录了唐代《郡县志》、宋代《太平寰宇记》和《舆地记胜》等有关资料和虞应龙等人以前搜集和研究地理学方面的成果,在此基础上,经过15年的辛勤工作,编成《元一统志》,也称《至元大一统志》,共计483册,755卷。该书记述了全国各地的建置及其沿革、山川形势、物产资源、风土人情、名胜古迹、人物仕宦等情况。由于一些边远地区资料不全,由官府下令这些地方编录地理志进呈。于是,陆续呈送来《云南图志》、《甘肃图志》、《辽阳图志》等,把这些图志的内容补充到《至元大一统志》中,使其成为600册,1300卷的巨大书册。扎马剌丁还主持绘制了全国大型地图。《至元大一统志》是我国地理学史上的一部重要著作,后代的明、清两朝也仿照编著《明一统志》、《清一统志》。
另外,扎马剌丁进献的7件天文仪器中,有一种可称为地球仪的是我国第一个这种仪器。上面画出水陆江河,并用线条画上方格,类似经纬线,用来计算距离。
扎马剌丁是来自境外的学者,对我国天文历法的发展和地志事业都作出了很大贡献,是一位值得称颂的科学家。(史作杰)
也黑迭儿丁——施工八年,大都方成
也黑迭儿丁(?-1312年),又译作“亦黑迭儿丁”、“也黑迭儿”,是元代杰出的建筑家,原来是阿拉伯人,来华后成为回族。
1259年,忽必烈从鄂州(今武汉市)北还途中,曾到过也黑迭儿丁的家,受到隆重的接待,对此,忽必烈留下了深刻印象,也了解了也黑迭儿丁的才能。第二年,忽必烈即大汗位,即选派也黑迭儿丁掌茶迭儿局。
“茶迭儿”是蒙古语,意思是“庐帐”,即帐篷房子,也就是现在所说的蒙古包。蒙古族过着游牧生活,逐水草而居,住的是可以随时拆迁和安装的房子——庐帐。当时,就连京城——上都,或称为上京一带,也都是这种住房,我们从萨都剌《上京即事》的诗句“卷地风来沙似雪,家家行帐下毡帘”遍可得知。茶迭儿局即是负责房舍建设的机关,相当于建筑工程局。
1264年,忽必烈把政治中心从和林南移到开平(在今内蒙古正蓝旗东),即以开平为上都;以金故都燕京(今北京)为中都。忽必烈采纳了也黑迭儿丁的建议,决定重修已经变为废墟的原金朝离宫琼华岛(今北海公园),并把修缮任务交给了也黑迭儿丁。也黑迭儿丁按照汉族的传统建筑形式,在琼华岛重建了广寒殿和其他一些宫室。全部工程历经二年,也黑迭儿丁充分发挥了他卓越的建筑才能,工程竣工后,忽必烈汗很满意,于是,给了也黑迭儿丁更多的职权。
雄心勃勃的忽必烈乘成吉思汗的余威,在扫平内部政治纷争之后,虎视南宋,力图占有整个中华大地,建立一个包括汉族在内的强大帝国。显然,地处北疆的上都和庐帐皇宫,论地理位置,论城市规模,论建筑形式,都与当时和日后的国情国势不相称。1267年,忽必烈听从大臣刘秉忠的建议,决定营建中都以作为日后的首都。
学识广博的刘秉忠受命负责扩建中都的设计,也黑迭儿丁也是设计工作的参与者,并且负责宫城的建筑工程。经过详细的测量和考查,决定在金故都的东北修建新的宫城,城址很大,仅城门就有11个。此时,也黑迭儿丁与张柔、段天佑同行工部尚书事,是此项浩大工程的组织者和实施者。张、段都是军官出身,不可能擅长工程建筑,而且张柔第二年就病逝了,由其子继任。因而,工程重担就主要落在也黑迭儿丁的肩上。
新的宫城不再是庐帐,而是“汉家宫阙”,来自中亚地区的也黑迭儿丁凭着他的聪明智慧和善于学习钻研,掌握了既不是中亚建筑也不是庐帐,而是中华传统的建筑技术和独特建筑风格。例如:修城墙时,就采用了中国古老的“板筑法”。即以板材镶固,中间添土夯实,再以砖石加固,这样修成的城墙既坚实又齐整。元人欧阳玄赞以“厥基阜崇,厥址矩方,其直引绳,其坚凝金”。就是说,也黑迭儿丁主持修筑的城墙,又高耸,又方正,又整齐,又坚固。
宫廷是一个庞大复杂的建筑群,包括典礼和议事的廷殿,祭祀祖宗的祠堂,帝王后妃起居的宫室,游玩休憩的园林以及供杂役和守卫人员安身的屋舍等等。对此,也黑迭儿丁作了周密的规划,他对工程付出了全部心血和智慧,史书上说“亦黑迭儿(即也黑迭儿丁)受任劳yi,夙心不遑,心讲目算,指授肱麾,咸有成画”,他是一个既精通业务又勤奋工作的工程指挥者。同时,他还要求做到“役不厉民,财不靡国,慈足使众,惠足劳人”,他不把工匠当奴隶,工匠们也十分敬重他。修建宫城,要指挥庞大的建筑队伍,动用繁多的物料,科学地安排各道工序的进程以及运输、储存等,施工的难度可想而知。经过8年时间的连续施工,工程基本上告竣。此前,1271年忽必烈改国号为大元,称元世祖,1272年改中都为大都。到了1274年宫城和宫殿完工,元世祖登上正殿龙位,接受百官朝贺。
元大都的建成,标志着也黑迭儿丁完成了建筑史上的一篇杰作。
大都城址宏远,宫殿华美雄奇,为北京故都建筑驰名于世奠定了基础,大都成为元明清三代的国都。在此后的数百年间,虽然对大都宫城做过多次修缮和扩建,大体上都是以元初建筑为基础的。这里是三代王朝剥削、压迫劳动人民的最高权势中心,也是帝王穷奢极欲、挥霍享乐的“天堂”。就宫城建筑本身而言,它是中华民族极其宝贵的文化遗产,也是闻名于世的重要古迹。
为建造大都宫城,也黑迭儿丁几乎耗尽了全部的精力,工程告竣后不久,他便离开了人世。匠人们为了悼念这位领头人,给他雕刻了一尊石像,但因此举不符合伊斯兰教的教规,便只好作罢。后来,也黑迭儿丁被元仁宗追封为效忠宣力功臣、太傅、开府仪同三司上柱国。赵国公,谥忠敏。
也黑迭儿丁及其后人相继四代任职于工部,掌管茶迭儿局,成为元代的建筑工程世家。(史作杰)
马沙亦黑——承前启后,天文骄子
马沙亦黑,汉名吴谅,字仲德,生卒年不详。明洪武二年(1369年),与其弟马哈麻、沙哈随从父亲德鲁丁赠送贡品来华,随宋国公内附。鉴于德鲁丁精通天文数学,明太祖将他留在朝中,封“回回大师府爵”、“司天监博士”,赠姓马。
回族在天文历算方面的研究和贡献,早在唐宋时期就开始了,唐代推行的历法中有一种“九执历”,被后人认为是中国“回回星学”之始。北宋建隆四年(963年),新创历法《应天历》问世,《应天历》真正修撰者是安徽安庆回民马依泽。
到元代,回族在中国天文历算方面作出了重大贡献,元世祖忽必烈继位后,设立司天台,许多回回天文学家就在其中任职。元仁宗时,特设置“回回司天监”,回族人扎马剌丁等人不仅带来一批阿拉伯天文仪器,而且还亲手制造了许多新颖的天文仪器。元代回族人修订了较完善的两种历法,一是扎马剌丁的《万年历》;二是可马剌丁的《回回历》,他们还将先进的数学知识传入中国。在这些回族天文学家、数学家的直接影响下,通过郭守敬的睿智和勤奋,推验出中国历法史上施行最久的《授时历》。
至明代,回族天文学和回回历法仍然占有相当重要的位置,明皇权建立后,即继承了元代的“回回司天监”天文机构,征用了原元司天监的回族专家学者,并从各界选拔了一批优秀的回族天文学爱好者,继续开展天文历法研究。德鲁丁、马沙亦黑、马哈麻、黑得尔、阿答儿丁、阿都剌等都是明初回族天文学家,其中以马沙亦黑的成就和影响为最大。
洪武三年,明政府改“回回司天监”为“回回钦天监”,马沙亦黑、马哈麻兄弟先后任“回回钦天监”监正与监副。“回回钦天监”在南京雨花台建立“回回观星台”,马氏父子开始从事大规模的天文测量,以校正、补充各种天文数据,马沙亦黑还制造出浑天仪等天文仪器。
翻译出《回回天文经》显示了马沙亦黑卓越的多方面才能,明初攻下元大都时,获图书资料很多,其中有“秘藏之书数十百册”,言殊字异,无人能解。洪武十五年八月,经武英殿大学士吴伯宗推荐,明太祖命时任翰林编修兼有“回回大师”声誉的马沙亦黑负责翻译这些著作。马沙亦黑等把这些西域著作分天文、阴阳、历象等依次翻译,第二年五月,由11世纪初波斯天文学家阔实牙尔编著的占星书《回回天文经》便被全部译出,吴伯宗、马沙亦黑分别为该书作序。马沙亦黑通过汉译第一次将西方的星等概念和20个西方星座名称介绍到中国。因成功地翻译出了这些珍贵的阿拉伯文的科学书籍,马沙亦黑被皇帝称赞为“不朽之智人”。
洪武十八年,《回回历法》也由马沙亦黑编译完成,这项工作具有重大科学价值。过去,虽有元初耶律楚材根据回回历法整理编成《麻答把历》,但后人只知其名,未见其书。元至正四年(1267年),扎马剌丁曾引进过《万年历》,但流传的年月很短。元时中国穆斯林民间所用的《回回历法》内容十分简略,仅能供宗教活动使用,所以,马沙亦黑所编译的《回回历法》首次系统地把伊斯兰教天文学著作介绍到中国。实际上,《回回历法》是马沙亦黑等人按照阿拉伯天文学的传统计算方法,并利用他们在南京天文台多年实测的数据和前人积累的大量可靠资料编译而成,因而相当精确。明代官方颁行的《大统历法》是根据元代郭守敬所修《授时历》稍加改造而成的,由于年久失修,在日食、月蚀预报方面往往失验,如后来的万历十二年十一月,《大统历法》推日食92秒,而《回回历法》推不发生日食,结果,《回回历法》应验。当时的礼部给事中侯先春向明神宗建议:“《回回历》推日月交食、五星凌犯,最为精密,何妨纂入《大统历》以备考验。”神宗准允。自此,《回回历法》与《大统历法》互相参用达270多年之久。
至清代康熙年间,《回回历法》被更为先进的西洋历法所替代,但是,在马沙亦黑锲而不舍、刻苦探索精神的激励和启发下,回族中仍代代有人默默无闻地在天文学方面作出新的贡献。(马增奎)
丁拱辰——《演炮图说》,兵器专家
丁拱辰(1800~1875年),又名君轸,字淑原,号星南,福建省晋江县陈埭乡人,为元代定居泉州的穆斯林丁姓家族后裔,清代著名军火科学家,是一位具有世界眼光,学习掌握外国先进军事技术的爱国科学家。丁拱辰祖父善于经商。其父丁宗璧也是个商人,经常在浙江、台湾等地经商,接受新鲜事物、新思想较快。丁拱辰小时,入村私塾读书,由于父亲赴外地经商,家里全靠母亲纺纱织麻供给读书。11岁时,因家庭经济拮据而辍学,参加农业劳动,但他仍然坚持自学,获得了不少文化知识。17岁时,随父亲到浙东学习经商。20岁时,又随从叔父到广东。他在经营商业的同时,仍锲而不舍地学习,尤其喜爱数学,通三角八线之法,又爱好研究天文,常于静夜仰观星象,得到启发,并自制出测晷、验星等天文仪器。
道光十一年(1831年)丁拱辰到国外去谋生,先后到过吕宋诸岛(今菲律宾)和伊朗、阿拉伯等地。航海期间,他随带象限全周仪,沿途测量水程的远近,北斗的方位,以计算抵岸的日期,测量度数,推算时间,十分准确。西洋司乘人员对此佩服不已,认为有如西洋
的量天尺,并取出所有藏图式借给他参阅。丁拱辰如饥似渴地进行学习研究。在航行经吕宋、波斯等地时,留心考察,潜访细记。在国外期间,列强的种种强盗行行径,也激发了他的爱国志向。