□ 宋正海
自然国学是中国古代有关自然的学问,这实际上包括相关的两个层次的研究对象和相应的两个学科:一是研究自然界本体(宇宙、地球、生物界)的演化及其规律的历史自然学(historic naturology),如历史天文学、历史气候学、历史生物学、历史灾害学等；另一是研究人类对自然界认识的历史及其规律的自然科学史(history of natural sciences),如天文学史、气候学史、生物学史、灾害学史、科学技术史等。
由于《周易》的有机论自然观和《春秋》开创的、全面系统记载天地之象传统的影响,中国古代特别重视自然灾害和异常的观测与记载。例如,4000多年历史地震记录有1万多条(千次上下),历史旱灾、历史水灾记录各1000多次,历史日食记录900多次,历史陨石、历史彗星记录六七百次,历史月食、历史流星雨记录四五百次,历史蝗灾、历史大疫记录四五百次,历史饥荒记录约900次等。这些自然史料不仅数量巨大,而且有着类型多、系列长、连续性好、综合性强等优点。这是中国古人留给今人,贡献给世界的一个自然史信息宝库。天人合一是中国传统文化的精粹,《道德经》指出:“人法地,地法天,天法道,道法自然。”这说明中国古人清楚,社会发展是根据天道的。历史研究也证明,自然史变动,特别是严重自然灾害常引发社会的巨大变动；自然异常特别天象异常也会引起社会的扰动。由此可见,历史自然学有助于历史学研究。但本文只讨论历史自然学的现代科技创新功能。
二次大战结束以来,由于人类对自然的征服和掠夺迅速加强,资源危机、能源危机、生态危机显现,于是各国、各地区都加大对自然的监测和研究,形成全球变化研究。但是他们的研究有明显的局限,是所掌握资料的系列均很短,无法用来讨论和研究自然史的中、长周期变化规律。中国古代长达几百到几千年的自然史记录填补了这个世界性的空白,能有效地延长资料系列,有助于当代全球变化研究、自然灾害预测和国民经济远景规划的自然背景评估。成功事例:
1．1919年瑞典天文学家隆德马克(Lundmark)首先注意到金牛座蟹状星云在天球的位置与《宋史·天文志》等中国古籍所记录的北宋至和元年(1054年)的客星(超新星)的位置相近,估计两者可能有因果联系。1928年现代宇宙学之父哈勃(Edwin Hubble)测出蟹状星云的膨胀速度,由此反推出它形成的历史是900年,这与《宋史》等中国古籍记载的1054年相符。1942年荷兰天文学家奥尔特(J.H.Oort)进一步证认,蟹状星云就是中国1054年超新星爆炸的遗迹。1952年前苏联无线电天文学家什克洛夫斯基(И.С.Шкловский, 1916-)又发现仙后座强射电源与中国古籍记载的东晋太和四年(369年)客星有因果关系。这些天体演化学上的重大发现,使世界天文学界十分兴奋。于是苏联天文委员会“向中国科学院请求研究中国的史志。”当时竺可桢副院长将此任务交给席泽宗,席综合史志中的超新星(客星)资料,发表《古新星新表》。此表证实了超新星遗迹的存在,为超新星研究打开了新局面,引起了国际天文学界的轰动。
2．利用类型多、系列长的中国古代自然灾害和异常史料制成了许多类型多、系列长的年表。这有力地推动自然史的横向对比和综合研究,中国学者发现了大量自然界的相关性。特别重要的是发现不少自然现象的频度和强度在16、17世纪形成明显峰值,于是在世界上首次提出“明清灾害群发期”。有关时段上,国外学者只提出单现象的群发期,如气候史上的“小冰河期”；太阳黑子活动的“蒙德尔极小期”,但没有多现象的群发期。继“明清灾害群发期”后中国学者又相继在世界上最先提出“夏禹洪水期”“两汉群发期”等。有关中国古代自然灾异群发期现已有系统总结——《中国古代自然灾异群发期》(宋正海、高建国、孙关龙、张秉伦著,安徽教育出版社,2002年)。群发期和群发性的发现和研究促进了地球四大圈层(地圈、水圈、大气圈、生物圈)相互关系研究和历史天文地学在中国的发展。
3．北京大学教授王嘉荫对中国古代地震史料开展系统研究,发现在一地震区域的地震活动期中,震中有着某种规律性的迁移过程,从而提出“地震线”概念,初步指出了某些地震线的位置、方位和交叉点。这对地震地质学、地震预报有较大价值。
4．中国科学院副院长、院士竺可桢应用中国古代丰富的气温史料和文物所载信息,重建中国近5000年的气温史,发现多个变化周期。1972年他发表《中国近五千年来气候变迁的初步研究》论文(《考古学报》,1972年1期)。此文不仅标志着历史气候学的创立,也显示了中国古代自然记录在当代气候变迁研究中有着特殊作用。英国《自然》杂志评价:“竺可桢论点是特别有说服力的,着重说明了研究气候变迁的途径。西方气象学家无疑将为获得这篇综合性研究文章感到很高兴”。
5．1976年埃迪(J.A.Eddy)提出,1645-1715年太阳活动异常衰微,可称之为“蒙德尔极小期”；进而认为太阳活动在这极小期中不存在11年周期,从而引起天文学界的激烈争论。中国学者应用中国古代太阳黑子和北极光史料,进行分析,证实了这时期太阳黑子11年周期的依然存在,初步解决了争论。
6．古矿史料有助于当代优质矿床的再发现。古代冶炼技术不很高,所以被开采矿一般都是优质矿。也由于古代开采技术不很高,被开采的大多是浅层矿。实际上古代开采的不少优质矿的矿体可能是大型矿,即深部有更大的矿体。中国学者研究指出,湖南锡矿山锑矿和湖南钨矿、江西德兴铜矿、大冶铁矿、山西中条山铜矿、甘肃白银厂铜多金属矿田的发现和扩大均与古代矿业文化有关。
新中国成立后,前苏联帮助我国设计并建立156个工矿单位,后又增加49个。依照设计程序,选择厂址必先知道建设地点的地震烈度。然而我国于20世纪30年代建立的地震台站只有北京鹫峰和南京北极阁两处,复盖地域不大,观察时段不长,缺乏建设地点的地震烈度资料。当时的中国科学院副院长、院士李四光提议利用历史地震资料来解决。中国科学院历史研究所第三所(现中国社会科学院近代史所)花两年时间,查阅25部正史,3000多种地方志,收集大量地震资料,在1956年汇编成《中国地震资料年表》出版。中国科学院地球物理研究所根据资料,制成历史地震震中分布图、中国地震区划图,完成地震烈度表,从而为几百项大型基本建设工程选定了安全地点,确保了工程抗震系数,为中国初步实现工业化作出重要贡献。
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