元代时期回族科学技术成就举要
摘要：元朝时期，蒙古统治者对于宗教信仰比较开明，同时回回人接受蒙古统治时间比较长，得到蒙古人的信任。因此，回回人在元代的社会生活方面开始发挥越来越重要的作用，同时，沉寂的丝绸之路在这时也得以开通，中国与西地区的文化交流发生巨变，在这样的背景下，回回人在农田水利、医药学、天文历法、建筑、兵器制造等科技领域取得了可喜的成绩。
作者：张振鹏
作者单位：内蒙古师范大学 科学技术史研究院
元时，在中华大地上生存的“回回”正式编入国籍，得到国家认同，“回回军”为统治者派遗而天下四方驻屯，多回回人随徙天下，自此“大分散”“小聚居”之状更成分布。《明史·西域转》载“元时回回遍天下。”，据《元史·氏族表》，当时有24种色目人（清代钱大昕考据，色目人共33种），回回是其中重要的一种，他们聪明、勤劳，智力发达，有一定的知识技能和工作经验。这时出现了专为回回学术而设置之官，据《元史·百官志》载有回回司天监，研究天象、制定历法。1267年札马鲁丁创造了多环仪等7种天文仪器，编制了《万年历》（又名《回回历》或《希吉来历》）。从13世纪中叶起延续400多年，是中国制定历法的重要参考。1382年马沙译黑译历法、经纬度、天文诸书，在元代时影响不大，但后得到明代统治者重视。设京都医药院，后为广惠司，又立了二所回回药院，皆是掌回回药之属。设回回点军匠万户府，掌军事。
设回回国子监学，传习有关回回学术，如阿拉伯数学典籍《撒维那·罕答西牙诸般算法段目并仪式》及“亦思替非文字”（亦思替非文字是一种特别的文字符号，于国书中有产税之计与理）等。
在科技创新领域，回回人不断吸收阿拉伯地区以及波斯的伊斯兰文化，借鉴其先进科学思想及科学技术，创造了在当时领先的科学技术成果。
一、农业和农田水利建设方面
回族不但吸收了内陆先进的农业技术，而且把这些技术传播到边疆和民族地区，促进了全国范围内农业生产的发展。在元朝时期，大量回族人被派遣戍边“屯田”，兴修农田水利，这对有利地促进了当时农业的发展。回回人与畏兀儿、钦察、康里等色目人，又以西域、波斯者，如“回回豆”“回回葱”一类之物，尤为果、棉花等徙于内陆。于回之峒筑之灌渠与围堰，即所谓“回回渠”“回回堰”。如西北地区，自17世纪以来，宁夏回族在境内兴修的大兴渠，引黄河之水北流七十多里，支渠十余条。灌溉田一千顷；惠农渠长达数百里，支渠百余条，费事七年，灌溉田一千余顷。甘肃河西地区的回族在甘州（今甘肃张掖市）修成的回回坝渠、多次修浚，迄今保持着一定的效益。
回族水利学家瞻思，自幼“博极群籍”，他于至治元年（1321年）辑为《重定河防通议》，是专门防治水患的著作，是黄河治河史上的一部重要文献，亦是截止目前详细记载河工技之最早作。该书是由金都水监之《河防通议》及宋沈立之汴本《河防通议》合刊定而成之（此二本今均已失传，对于河防物料、制度、工巧及治河策的记载反映了宋、金、元时治河之道。《河防通议》对于治河工程中的各项技术的记载十分丰富、详细，填补了前代史志编写中的空白，即“随皆前代令格，其间地形改易，人事迁移，未必一一可行于后世，而准今酌古，矩获终存，固亦讲河务者所宜参考而变通矣”。此术法，虽不尽用，而可与从事水利之人参用，这也是瞻思编写该书“以资实用”的目的。
赛典赤·瞻思丁尝云南平章，其主兴、增矣多项水利，特别是改造了昆明附近水系，谓谓滇池溉渠之水利农作之大效。依考古的资料、历史记载以及实地考察可知，在元初以前，滇池水涨时，可高达海拔1889m以上，落水时也达1886m，水害不仅成为当时农业发展和经济发展的严重障碍，而且威胁着滇池沿岸人民的生命财产安全，赛典赤团结各族人民治水造田，对滇池进行大规模的治理，用时三年，乃清之海口至石龙坝、龙王庙一带河之沙泥，发于海口河内之鸡心、螺壳等处险滩，清于螳螂川、普渡河至金沙江之渎。时至今日，元代在海口修建的三座宏伟石闸共21孔仍保存完好，控制着滇池水位，他成了当时开发水利的历史见证。赛赤点·瞻思丁在云南从政六年，在其完成滇池水利建设后的第二年（1279）卒于云南，时年69岁。当时闻此噩耗，“百姓巷哭，葬鄯阐（昆明）北门”，后被追封为“咸阳王”，谥“忠惠”。
二、医药方面
回族医学与医药以其独特的理论体系和知识丰富了中华医药宝库。从唐朝、五代，回族先民就开始在中阿医学领域进行交流，从阿拉伯世界带回来众多的医学著作。
据书，唐至五代时，回民则曾将古希腊医家盖伦之医著十六卷（阿拉伯之医学家拉齐所译）以归中国。至宋，药学与药大于中国。在回族医药大师们的努力下，译著了回回医理、方法与伊斯兰医学相结合的一些医学著作。回族穆斯林在释译阿拉伯-伊斯兰医学、药学著作的同时，也编写了医药学著作。元时，大批回回人来华，带来了自己传统的医药技术。
元朝，伊斯兰医学在理论上得到概括、总结，中国传统医学与伊斯兰医学高度会通交融。这个时期，以波斯人为主体的回回医生得到重用，元时称景教医为“亦里可温”，在铁木真及其子孙“西征”时，相当数量的波斯医生随行并进行时疫的治疗。在蒙古帝国之哈拉林多景教医生，元定宗贵由在位（1246-1248年），有一位称爱薛（阿拉伯语“Isa”的音译）的西域医生侍奉大汗。《元史》记爱薛，拂林人（即小亚细亚或叙利亚人），他出生于基督教家庭，精通西域各部落的语言，后被任命掌管西域星历、医药二司。在世祖之支持下，爱薛举于京师医药院，中国历史上初见伊斯兰医药机关，此为中国伊斯兰医学史上之里程碑事。后相继成立了京师医药院、广惠司，并使他们发挥了很好的作用。以后，元仁宗尊回回药于政务中之位，于大德六年（1302年）六月“丙子，升广惠司秩正三品，掌回回医药”（见《元史》卷二十六）“掌修制御回回药物及和剂，以疗诸宿卫士及在京孤寒者。”，而广之回回医药之世风。回回医忽思慧将回回医药学与汉、蒙古、女真、维吾尔等夷之医药学与营养学合，著《饮膳正要》，是集元前中国营养学研精而成之中国第一部食卫生、营养学者专著。书中书多回回药物、药露之名称，表明当时元代中国的宫廷饮膳中已大量使用西亚、中亚的伊斯兰医药，并直接饮用其本草的称谓，生动地反映了伊斯兰文明与中华文明在医药方面的交流与交融。
元秘书监曾收藏了大批阿拉伯、波斯的医药著作，元政府还专设了“大都回回药物院”“上都回回药物院”以“掌管回回医药事”。元俗谓回回医术亦有“西域法”之称。元回回医家沙图穆苏·萨谦斋不仅仅传播回回医药学，又潜心中医，写出了《瑞竹堂验方》15卷以及一些中医名著。这些书主要记载了回族医学家在医疗方面的经验。陶宗仪《南村辍耕录》言，京城“有一小儿头痛不可忍。有回回医官，用刀划开额上，取一小蟹，坚硬如石，尚能活动，倾焉方死，痛也遄止”，实际是指为小孩做了次切除癌肿的小手术。《南村辍耕录》卷九“奇疾”言：“今上之长公主驸马-刚哈拉咱庆王，因坠马，得一奇疾：两眼黑睛俱无，而舌出至胸，诸医罔知所措，广惠司卿聂只儿，也里可温人也，曾识此证，遂剪去之，顷间复生一舌，亦剪之，又于真舌两侧各去一指许，却涂以药而愈。时元统癸酉（1333年）也。广惠司者，回回之为医者隶焉。”这些都说明了伊斯兰医学在各地的广泛应用和推广，影响也是家喻户晓。
三、天文历法方面
唐宋时来华的回族先民，给中国带来了“西域历术”，宋代的“应天历”为回众马依泽应召修撰之。元朝时，西域与阿拉伯之天官随回天文家来，元之天文历算多矣。统治阶级习收伊斯兰历法，耶律楚材编修了《庚午元历》，创立了“里差”概念，并以此计算因两地东西差距差异而造成的时间改正。同时该历“推上元庚午岁天正十一月壬戌朔，子正冬至......”为历元，所以名叫庚午元历，他的出现解决了中国传统历不合远测地候之隙。公元1267年，以回天文家札马鲁丁为首的中国天文学家在北京设立了观象台。其自西域归时带回了大批涉及天文、数学、地理、医学、哲学等方面的“回回书籍”和阿拉伯天文仪器深加研究、躬身力行，造了许多新天文仪器，造浑天仪、方位仪、斜维仪、平维仪、天球仪、地球仪和观象仪等7种天文仪器，以测天象、昼夜时候、定时。这些仪器大都设计精良，测精确，规模宏，其科学研究的程度和仪器的技术均至于时世先进水平，尤其是札马鲁丁制造的地球仪，补了中国天文者空，使我国始有其地球仪为之。
1271年，元政府在内蒙古正蓝旗立了回回司天台，以札马鲁丁为台长（提点），盖因用科学之器占天象，造回回历。札马鲁丁及其他回回天文家在中国第一次设立了中国天文学之中心。1973-1977年，内蒙古文物队对元上都废墟进行考察，取得了大量的一手资料，在他们的工作成果之上我们对元上都天文台有了大致的了解。皇庆元年（1312年）回回司天台改为司天监。至元十五年（1278年），元又另设太史院，两司有主亦有交。回回司天监为正四品官署，“掌管象衍历”，主掌天文、历算、三式、测验、漏刻五科之教事。太史院秩正二品，“掌天文历数之事”。札马鲁丁在天文学方面的工作和成就，对中国天文学的发展产生了深远的影响，受到了众多科学技术和思想家的称赞。在其上下之秘书监，引进了许多的波斯文和阿拉伯文的天文学、数学、占星学等方之图书器，其著者有欧几里得之《几何原本》、托勒密之《天文学大成》等书，有许多阿拉伯之地图等。中国著名气象学家竺可桢也明确指出“元朝的时候，我们的天文学和历法，从西域各国吸收了不少经验”，这是十分中肯的。
元时，曾一度用金之《大明历》，而其法与天多有异。札马鲁丁于至元四年（1267年）参阿拉伯历造《万年历》献元政府，元世祖许颁行，其历在中国世通十四年。元仁宗皇庆二年（1313元年），回回国穆斯林通用之阿拉伯太阴历，即伊斯兰历，在中国穆斯林流传。
四、数学方面
随着回回天文学、历法传入中国，回回数学也同时被回族科学家引入中国。目前中国人使用的阿拉伯数字即始于元代。在《元秘书监志》的“回回书籍”一项中，就列举了众多的算术书、几何书，其中有欧几里得的《几何原本》15卷，《几何学》17卷，《算数》8卷。这些书籍的传入，推动了中国算学发展。尤其，阿拉伯数字、土盘算法、六十进位志和郭守敬在《授时历》历算中采用的弧三角形法，以及我们今天仍在运用的算术数字，这些都填补了中国数学的空白，是回族穆斯林对中国数学科学的贡献。
五、其他方面
建筑技术方面，回族人民在漫长的的历史发展过程中，经过辛勤劳动、用智慧和汗水在祖国大地上留下了具有鲜明民族特色的建筑景观。在历史上，回族的建筑技术主要反映在清真寺的建筑中。唐宋时期，回族穆斯林先民就开始在广州建造了怀圣寺，泉州建造了清净寺、杭州建造了凤凰寺、扬州建造了仙鹤寺。这些建筑都采取了砖石结构，表明在建筑技术上以及突破了中国传统式的土木结构建筑，对我国后来的建筑技术产生了重要影响。
元代回族著名建筑师也黑迭尔丁，以掌修玉花岛（今北京市北海公园前身），展现了出色的组织管理水平、高超的建筑才能，得世祖知，命他担任茶迭儿局诸色人匠总管府达鲁花赤，兼领监宫殿。1266年12月，忽必烈命也黑迭尔丁和张柔、段天佑同行工部书事，修筑宫城，亦黑迭尔丁是这项浩大工程的实际组织和监督建造者。以保障功之利为，诸节诸经之设、工之选、器械之备、运者也，亦黑迭尔丁都做了密之图，谓功力之尽心与智，史书上说他“受任劳勩，夙心不遑，心讲目算，指授肱麾，咸有成画。”他亲临现场指挥，尽量节省资财，使役工劳动适度，他要求做到“役不厉民，财不靡国，慈足使众，惠足劳人”，其不以工奴，匠人亦甚重之。为了建造大都工程，也黑迭尔丁殚精竭虑，工成后寻，他便去世。亦黑迭尔丁在这座古东大城之设、筑者用之中国传统筑式，而无迁与机效，而于传中有物，从中有创，创意至矣中国古城土木。在后者数百间，虽于大城为过数修与益，然大体元初筑以为基，此为中华民族极其宝贵的历史文化遗产。他的这种设计是中国古代城市建筑艺术和当时建筑技术的辉煌结晶，为明清以来北京作为都城的格局打下来基础，被后辈建筑大师誉为“糅合了不少域外建筑技巧和建筑风格”，是“历史上留下来的杰作”，“封建社会的精华，他完整地反映封建社会的政治、经济、文化、思想，是一个巨大的博物馆”。
兵器制造方面。回族兵器制造，是中国兵器制造史上的重要组成部分，也是世界兵器制造史上的重要组成部分，在世界兵器文化交流史上占有十分重要的地位。回族兵器制造，是中华民族和文化与中亚、西亚波斯、阿拉伯等民族及文化长期交流、融合、发展之产物，从其制造技术的历史文化渊源来看，有两个重要的特点：一方面他是中国古代工匠，对中国兵器制造技术的继承和对阿拉伯、波斯兵器制造技术的吸收与发展的结果；另一方面是波斯、阿拉伯的工匠，对阿拉伯、波斯兵器制造技术的继承和对中国兵器制造技术的吸收与发展的结果。回族兵器制造，经历了两个不同的重要阶段，首先是元代的形成期，也叫波斯、阿拉伯时期，其次是明清的发展期，也叫中国化时期。
元代初期，阿老瓦丁、亦思马因将伊斯兰国家的造砲机器和技术引进国内，领导研制了一种用机器发石的砲，这种砲利用抛石机的机械原理，所用弹石重达150斤，用力省而射程远，是当时最具威力的兵器，从而使“回回砲”名扬天下。据元朝史料记载，元朝廷由于回回砲所取得的成就及技艺，专门设置了回回砲手总管府及都元帅府，招收军匠，并在河南、北京、南京、江南等地教习砲法。据一些地方志记载，元朝时对训练和管理回回炮手极为重视，不断从各地征集回回炮手军匠集中大都，数目极为可观、规模庞大。回族穆斯林以精湛的制造技术和成就，为元朝时期中国兵器事业的发展做出了回回重大贡献。
矿冶、珠宝、陶瓷方面。据《元史》记载，元代的回族，除士兵为官者外，还有许多工匠主要从事矿冶业。又据《元史·百官志》记载，诸色目人匠总管府，秩正三品，掌管百工之技艺。《元史·刑法志》也记载，诸匠子女，使男习工事，女习针绣，其辄敢拘刷者禁之。这些史实说明，元代时，回族匠户的后裔很多从事家族祖传的手工行业，其中从事矿冶业的家族匠户数量众多。据碑记、家谱和实地考察，许多回族的祖辈就从事开矿和冶金业。
地理学方面。回族先民在内陆同边疆地区的经济交流，以及在中国对外国的贸易往来等方面，都曾起过积极的作用，是海路和陆路丝绸之路的开拓者和经营者，同时也把伊斯兰文明与华夏文明紧紧地联结在一起，使丝绸之路也成为了文明交往之路和文化交流之路。13世纪，元帝国建立，中西交通之路畅通。随着大批回回人的东来，阿拉伯-波斯伊斯兰地理学，即“回回地理学”随之传入中国。元代回族地理学家、天文学家轧马鲁丁主持的《至元大一统志》是当时具有创造性的地理学著作。
纺织技术方面。回族纺织技术是中国纺织技术史上的重要组成部分，是中华民族纺织技术与中亚、西亚波斯、阿拉伯等民族纺织技术文化长期交、融合、发展的产物。从其制造技术的历史文化渊源来看，有两个重要的特点：一方面它是中国古代纺织技术工匠，对中国纺织技术的继承和阿拉伯、波斯纺织技术的吸收与发展的结果；另一方面是波斯、阿拉伯的工匠，对阿拉伯、波斯纺织技术的继承和对中国纺织技术的吸收与发展的结果。元代是回族的纺织技术形成期，也叫波斯、阿拉伯时期，主要成就是回回织金锦“纳失失”“撒塔剌欺”和“速失”等。
从以上的介绍可以看出，元朝是回族科学技术最活跃的时期，元代回族科学技术既是回族创造的科技发明，也包含着从域外传入的第二次科技发明。回族对祖国科学技术的贡献是独特的，也是多方面的。从历史上看，元代朝廷对穆斯林文化相当重视，专门设置了有关的回回机构和回回官职，蒙古军的西征使得中亚、西亚的伊斯兰世界的穆斯林大规模向东方本土移民，史称“回回人的从来”。大量的回回下层士兵、工匠、贫民等被括入官府或诸王贵族的匠局或就地入社，称作“回回户”，他们具有高超的文化知识和各种各样优良的技艺，从事纺织、建筑、兵械、武器、造纸、金玉器皿等各种行业的劳作。元代回回工匠的迁入，使伊斯兰文化中之文、武、天文历算、医药、建筑、音乐、工技向中国传传播促进了东西方手工业技术的交流和元代手工业的进步。
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