在中国历代帝王中，清代康熙皇帝是仅有的一位认真学习过欧洲天文学、数学和地理学，并亲自主持了几项大规模科学活动的皇帝。这不仅记载于史册，而且在他生活过的紫禁城中，还留下了上百件带有他活动印记的西洋科技仪器、数学模型和相关书籍等。
康熙使用过的西洋科技仪器，许多都是当时欧洲科技新发现的仿制品，具有较强的时代特点。
比如，英国数学家纳白尔于1617年发明了用于计算的“纳白尔骨筹”，1628年，意大利传教士罗雅谷曾在《筹算》一书中将它介绍到中国，清宫最晚至康熙朝中期，就出现了这种筹式计算工具。又如，故宫收藏的刻有“康熙御制”字样的计算尺，在数学史上称为“甘特式计算尺”，它在清宫中出现，距离英国数学家埃德蒙·甘特于1630年发明这种尺子，最多也不过50年左右。再如，在数学仪器中，多年来一直为外间所瞩目的，当属康熙年间清宫自制的手摇计算机。世界上第一台可计算加减法的手摇计算机，由法国数学家巴斯柯于1642年在巴黎研制成功，仅半个世纪左右，手摇计算机就来到清宫，并被加以改造：在阿拉伯数字旁附加汉文数字，将加减二法增至加减乘除四法，又独创横排筹式计算机等。
康熙使用过的，还有属于地理学方面的仪器。当时地理学大量汲取了天文学、气象学、地质学诸学科已取得的成果，随着哥伦布航海发现美洲新大陆，16、17世纪的地理学，呈现出一派色彩纷呈的景象，地球仪制作、地图测绘、各地风物勘察等，迅速得以发展。这些发端于欧洲的新的地理学成就，不久在清宫中即得到回响。故宫现存的一件最早最完好的地球仪，制作于康熙朝中期。这件地球仪在大洋洲上已标明了一些海湾和岛屿，反映了欧洲各国在地理大发现后对大洋洲探索的一些成果。故宫保存的一大批西洋测绘仪，更是当时清廷进行地理大测绘的遗存物。
清宫中出现上述品类丰富、数量众多的科技仪器，并非偶然。首先是由于明清之际西学东渐的大背景。自从早期到达中国的意大利传教士利玛窦用自鸣钟、望远镜等“西洋奇器”敲开了明代宫廷的大门后，西方科技仪器便与中国宫廷结下了不解之缘。由于利玛窦的作用，此后不断有西方传教士入宫任职，传授西洋科技。
从明万历至清康熙，其间经历了明清两代六位皇帝，但只有康熙一人对西方科学抱有极大热忱。当时在宫中为他传授科技知识的传教士，对他执著的追求和在学习中表现出的顽强精神，有过翔实生动的记录：
康熙这样学了四五年，他始终很勤奋，对于政务也丝毫不懈怠，没有一天误了上朝。他并不只认死理，总是把所学的知识付之于实践，他学习的很开心，对于给他上的课程理解得很好。例如，给他讲固体的成分时，他就会拿起一个球，精确地称出它的重量，测出它的直径。然后，他就会算出同样材料、直径不同的另一个球的重量，或者算出另一个比较大的或比较小的球的直径该是多少……有时候打算用几何方法测量距离、山的高度、河流和池溏（塘）的宽度。他自己定位，调整各种形式的仪器，精确地计算。然后他再让别人测量距离，当他看到他计算的结果和别人测量的数据相符合，他就十分高兴。[1]
传教士的这些描述并非阿谀之辞，这可以从故宫珍藏的一批相关文物得到印证。故宫收藏有满文本的《欧几里德几何学》，是康熙为学习此书，特命传教士用满文翻译的。它成为这部伟大著作在世间唯一的满文译本。故宫还收藏有各式立方体模型、旅行用数学仪器桌等等，这些都是康熙当年学习数学的遗存物。
康熙对西洋科学的兴趣，当然不是凭空产生的，而是他少年时成功地处理了一场历法之争所带来的效应。康熙朝初年，钦天监内爆发了一场因奉行不同天文理论而引发的“历法之争”。使用阿拉伯历的吴明煊、杨光先等人攻击使用西洋新法的汤若望等传教士图谋不轨，受到辅政大臣鳌（áo）拜的支持，使汤若望等身陷囹圄（líng yǔ,监狱）。当吴明煊等预测天象再次失误时，汤的助手、比利时传教士南怀仁依据其前辈利玛窦等在中国宫廷积累的经验，利用皇帝与辅臣间的矛盾，上疏参劾受鳌拜支持的吴明煊、杨光先。而当时尚未掌握实权的康熙帝亦想借此事与鳌拜较量。他命九卿大学士率钦天监一干人马，先于午门前验日影，又至观象台用象限仪、纪限仪、赤道经纬仪、黄道经纬仪等西洋仪器测当年立春日时，结果“南怀仁所言皆符，吴明煊所指不实”[2]。西洋科技仪器准确的预测功能，为康熙废黜鳌拜起到投石问路的作用。鳌拜被黜后，南怀仁重被起用，封钦天监监正，成为当时清廷科技仪器制造的主要设计者和主持者。康熙朝前期许多仪器都是在南怀仁指导下制成的。多少年后，康熙曾感慨地说起过他学习历算的动力：“尔等惟知朕算术之精，却不知我学算之故。朕幼时，钦天监汉官与西洋人不睦，互相参劾，几至大辟。杨光先、汤若望于午门外九卿前当面睹测日影，奈九卿中无一知其法者。朕思己不能知，焉能断人之是非，因自愤而学焉。” [3]
康熙皇帝对自然科学的浓厚兴趣，使他十分关注这一领域的发展状况，提出一些只有最高统治者出面才易成行的举措。他受当时欧洲主要国家建立科学社团风潮的影响，在宫内也设立了类似机构，称蒙养斋算学馆，旨在培养高级数理人才。传教士白晋说：“中国皇帝仿此范例（指建立科学社团——笔者注），开始在他自己的宫殿里建立起绘画、雕刻、塑雕以及为制作时钟和其它计算工具的铜、铁器工匠之类的‘科学院’。皇帝还经常提出要以欧洲的，其中包括巴黎制造的各种作品为样品，鼓励工匠与之竞赛。”[4]当蒙养斋的学生们学成之后，康熙又组织他们分赴全国各地，费10年之力，勘测绘制了《皇舆全览图》——后来被李约瑟高度评价为“当时亚洲最好的一部地图”。这次测绘的意义还在于它在世界测绘史上第一次印证了牛顿关于地球为椭圆形的理论。与此同时，康熙又策划和组织编纂了中国第一部天文、数学和乐理大型科学丛书——《历象考成》、《数理精蕴》和《律吕正义》，总称《律历渊源》。对此，与康熙同时代的德国启蒙思想家莱布尼茨评价说：“我以为，康熙帝一个人比他所有的臣僚都更具远见卓识。我之所以视他为英明的伟人，因为他把欧洲的东西与中国的东西结合起来了……他以其广博的知识和先见之明，远远超过所有汉人和满人，仿佛在埃及金字塔上又添加了一层欧洲的塔楼。” [5]
康熙学习西洋科学并制作了很多科技仪器的这段历史，向我们展示了中国科技史与中西交流史上明丽的一页，但也给我们留下不少思索的空间。
西洋科技仪器无疑是西方文明的产物，属物质文明范畴。这些物化了的文明，居于表层的，是它们的工具价值，隐含在深层的则是其内在价值。如“南怀仁制浑天仪”，其工具价值在于对太阳、地球、月亮等天体运行的演示，同时，因制作依据是地心说，这架仪器就成为17世纪时西方宇宙观的生动体现。再如“康熙朝节气地球仪”，在它向人们展示全球地理风貌这一工具价值背后，蕴含的是自古希腊时就形成的大地球形说观念。当中国人面对西方文明撞击时，自然会首先选择实用价值突出的科技仪器。正因如此，对于集务实心理、儒家三纲五常理义等中国文化多方面特征于一身的清朝皇帝来说，在对西方文化的选择上，则更要强调其工具价值，而排斥或摒弃其与中国传统相异的文化内涵。
作者简介
刘潞，1947年生，湖南华容人，故宫博物院研究馆员。主要著作有：《清代宫廷史》、《清代皇权与中外文化》、《故宫精品全集·西洋仪器卷》、《帝国掠影》、《古稀天子乾隆》、《一代英主康熙》等。
[1] 法国传教士洪若翰致拉雪兹神父信，引自《洋教士看中国宫廷》第41页，上海人民出版社，1996年版。
