郭守敬的成才之路
子　罗

　　郭守敬（1231-1316年），字若思，河北邢台人，我国元代杰出的科学家。郭守敬的一生，是富有创造性的一生。他所创制的简仪、仰仪、高表等多种仪器，领先世界同类仪器三百多年。他所制定的《授时历》，在中国沿用了三百六十多年，是我国古代最精良的、使用时间最长的一部历法，而且影响到朝鲜和日本。《授时历》提出一回归年为365.2425日这一数据，至今仍为世界所公认。郭守敬和他的同学王恂最早提出了三次内差和球面三角的公式．在世界数学史上具有重要地位。他所创制的大明殿灯漏，被誉为世界上最早的机械钟。在兴修水利方面，郭守敬的贡献也很突出。史载，他尝“决金口以下西山之筏，而京师材用是饶；复唐来以溉濒河之地，而灵复军储用足。引汶、泗以接江淮之派、而燕吴漕运毕通；建斗插以开白浮之源，而公私陆费由省。”“又前后条奏便宜凡二十余事，相治河渠泊堰，大小数百余所”。“在西夏，尝挽舟溯流而上，究所谓河源者，又尝自孟门以东，循黄河故道，纵广数百里间，皆为测量地平，或可以分条河势，或可以灌概田土，具有图志”。郭守敬就是这样以他在天文、数学、水利、仪表制造等多方面的突出贡献，受到了全国人民和全世界人民的尊重和敬仰。他和张衡、李时珍等人，被誉称为我国历史上的八大科学家。1982年，我国曾发行过纪念郭守敬的邮票。国际天
文学会等组织也曾作出决议，将月球背面上的一座环形山和太阳系一颗国际编号为2012的小行星命以郭守敬的名字。
　　郭守敬能成为一个举世闻名的历史科技人物，决不是偶然的。本文着重就他的成才之路予以剥析、探讨，错误、不足之处在所难免，望同志们批评教正。

顺乎时代　开拓事业

　　马克思说：“每一个时代都需要有自己的伟大人物，如果没有这样的人物，它就要创造出这样的人物来。”郭守敬作为一个伟大的科学家，研究其成才之路，首先就在于他能顺乎时代的需要，结合当时社会所提出的课题开展自己的科学实践活动，从而客观上具备了成才的可能性。
　　十三世纪初，我国处于金、南宋、西夏、大理等许多封建政权长期割据对立的局面。当时统治我国北方的金王朝和统治我国南方的南宋王朝已经腐朽，国内政治腐败，阶级矛盾尖锐，生产的发展濒于停滞状态。1206年，居住于我国漠北的蒙古族诸部又为成吉斯汗所降服，建立了大蒙古帝国。之后半个多世纪，蒙古又向金、南宋、西夏发动了长期的频繁战争，便我国北方的社会生产遭到了进一步的破坏。
　1242年后，大蒙古帝国亲王忽必烈在郭夺敬的老师刘秉忠等人的帮助下，大量吸收汉族地主阶级知识分子为其服务。1251年刘秉忠受蒙古宪宗之命，全权处治漠南汉地军国庶事后，更开始采取了一系列适合于中原汉地情势的方针政策，逐步建立起了蒙汉地主阶级的政治联盟。1261年，忽必烈在开平即大汗位，建元纪岁，立中书省、宣抚司，取代金朝、西夏，在我国北方建立了封建集权的中央王朝。北方的统一和忽必烈即位前后所采取的一系列政策，使我国北方社会生产的恢复和发展成为可能。忽必烈立国之初，为巩固其中央集权的封息统治，为满足对蒙古贵族的大量赏赐和统治阶级的挥霍享受，为平定阿里不哥等的叛乱，同时也为了攻灭南宋，进而统一全国，也急需恢复和发展生产，安定民心，以满足其日益堪长的财政需要。郭守敬就是在这样的历史背景下，经张文谦的推荐，走上了兴修水利以恢复发展生产的道路。
　　1878年、忽必烈攻占南宋的改都临安。全国统一在即，制定新历的工作又被摆到了议事日程。元初所用历法“沿袭金旧”，而金代的大明历，当时己发现了很大误差。我国古代以农为本，农事的进行要求历法的精确。同时，元朝统一前，我国北方原金朝辖区和南方南宋辖区以及边疆的一些地区行用不同的历法，全国的统一，也势必要求历法的统一。因此在是年，忽必烈想起刘秉忠生前就是提出的改定历法的建议，就让郭守敬的老同学王恂和郭守敬一起去进行研制这项工作。
　　恩格斯说过：“社会一旦有技术上的需要，则这种需要会比十所大学更能把科学推向前进。”社会积时代的需要，对人才的涌现会产生巨大的推动作用，这种推动作用主要表现在人民鲜众的支持和开明的当朝统治者的支持两个方面。1264年，郭守敬在西夏洽水时，只用了短短几个月的时问，就修复唐来、汉延及大小渠数十条,可灌田十万余顷，这无疑是当地人民对郭守敬的工作进行全力支持的结果，西夏人民为纪念郭守敬治水的功绩，曾为之“立生祠于河上”。他在西夏治水时，在指导思想上注意“因旧谋新”，即注意充分利用在前人兴修水利所做的大量工作的基础上进行发展和创新。这在技术上又无疑会使郭守敬能够吸取历代劳动人民治水的丰富经验以增长自己的治水经验和才干。郭守敬在修定新历的过程中，也得到了忽必烈和全国大批科学家的支持。在太史院，他集中了原金朝汴京、南宋临安司天机构及全国各民族的许多第一流的天文、历算、工艺专家通力进行合作。他还调配人员，组织了十四支观测队，在全国范围内进行空前规摸的天文实测，取得了大量精确数据。在这样基础上制定出来的《授时历》，能够成为我国古代最优秀的历法，当然不是偶然的。

勤奋好学　孜孜追求

　　人才的成长，从根本上讲，只有顺应时代的需要，才能 具备成功的可能性。但可能性并不等于现实性。就一个人才 的成长而言，客观可能性是条件，是外因，外因只有动过内 因才能起作用。郭守敬从小具有勤奋好学，孜孜追水的进取精神，是他能梦成才的主观条件。

　　 据齐履谦在《知太史院事郭公行状》中所说，郭守敬从 小“生有异操，不为嬉戏事”，认为他有什么天生的智慧， 不爱玩耍。其实，这只是他从小就把主要情力用到学习上， 不贪玩戏耍罢了。因为他从小热爱学习，而且肯于钻研，所 以当他在十五六岁时得到一个构造比较复杂的莲花漏图的石 刻拓本，就能根据这张图，弄清这种古代计时器的构造、用法和原理。
　　 郭守敬的祖父郭荣，学识渊博，“通五经，精于算术、水利”，十分关心对郭守敬的教育，从小就使他有着良好的 家庭影响。但就当时总的情况来讲，郭守敬青少年时代的学 习环境和学习条件是很差的。当时找国北方政局混乱，生产 衰败，人民大量逃亡，古代传统的乡间痒序之教不能正常进行，因此郭守敬十八岁时从刘秉忠学，就不得不避居于邢台 西南一百四十多里的紫金山。但是，艰苦的环境和条件并不 能动摇郭守敬虚心好学，孜孜追求的决心。据记载，他青年 时代还曾得到过一张《璇玑玉衡图》。所将旋玑玉衡，就是 我国古代用来观测日月星辰运转的铜制仪器——浑天仪。当 时铜很缺少，是国家的垄断物资。郭守敬不满足于单单从书 本上学到知识。他为了“亲口尝尝梨子的滋味，就因陋就 简，用竹蔑依图仿制了一架简单的浑天仪，并且“积土为 台”，亲自观测二十八宿及诸大量的位置和运行规律，这种精神是极其难得可贵的。
　　 郭守敬这种勤奋好学，孜孜追求的进取情神，是他一生 在科学技术上能够取得成功的基础。由于他从青年时代就逐 步掌握了比较踏实的、而又广泛的天文、水利、数学等方面 的知识，所以他在二十一岁时，就能率领群众修复了邢州城 北被淤塞多年的旧河道和石桥，开始在兴修术利方面崭露头 角。当他三十一岁随张文谦在大名、彰德一带工作时，又 能够将他十几岁时曾研究过的莲花漏加以改进，铸成了名为 “宝山漏”的新型漏壶，后进献给忽必烈，被置放于大都的 灵台之上，成了元初国家的标准计时器。他年青时用竹蔑仿 制过的璇玑玉衡即浑天仪，后来也被他加以革命性的改造和 简化，制成了使用更加方便、观测精度更加提高的简仪，成了他创制的领先世界水平三百多年的十多种天文仪表中的重 要代表作。

善于继承　勇于创新

　　 科学技术的发展史。从一定意义上讲，是正确处理继承 和创新关系的历史。郭守敬能够成为一个杰出的科学家。其 中重要的一条，就是他能够采取科学的态度，正确处理继承 和创新的关系。
　　 他在科学实践活动中，首先注意全面分析研究，认真吸 取前人的宝贵经验和优秀成果，并摈弃其中的不合理成分。 在制订《授时历》的过程中，他就研究了我国自西汉以来的 各种历法，并一一弄清了它们的优劣长短，以此作为制订新 历的参考和依据。但他并不仅仅以了解过去为满足。如果仅 仅以此为满足，就会无所作为，止步不前。他善于继承，继 承的目的是为了创新。他在全面分析研究历代各家历法的优 劣长短的同时，又提出了“历之本在于测验，而测验之器莫 先仪表”的唯物主义原则，亲自动手创制了各种最先进的观
测仪表，并组织大批人员．利用这些仪表进行全国范围的天 文观测，从而取得了各方面的第一手宝贵资料。他进而利用 这些实测资料，对当时所用历法进行比较，去其粗疏，“所 考订者凡七事”，纠正了其中的不少误差，有所发展“所 创法者凡五事”，使新历在许多方面有了重要突破。因此， 《授时历》是既吸收了历代历法的优秀成果（如它规定一回归年为365,2425日，就是取自南宋杨忠辅所制定的《统天 历》），又摈弃了旧历中不合理的因素（如历代旧历所采用 的“上元识年”法，《授时历》就摈弃不用），所以就使它 达到了我国古代历法的最高水平。
　　 郭守敬在兴修水利的工作中，同样能够正确处理继承和 创新的关系。注意“因旧谋新”，就是他在这方面的突出表 现。以他在西夏治水为例，西夏在元朝以前，“频河五州， 皆有古渠”，其大者一名唐来，长四百余里，一名汉延，长 二百五十里，另外还有正渠十，大小支渠六十八；可灌田九万余顷。但是这些灌渠自十三世纪初“兵乱以来，废坏淤 浅”，由此造成了农业破坏，经济萧条和人民的大量逃亡。 1264年，郭守敬跟随张文谦来到西夏，对这些残破不堪的渠 系作了“因旧谋新”、“更立插堰”的规创，其具体办法 是：一方面注意继承和利用前人开发水利的既有成果，疏凌 旧有渠道，充分利用原来的水利基础设施。同时对旧的水利 工程、设施进行改造、发展和创新，根据变化了的地形和水 利条件，重新设计控制水位的滚水坝和控制进水、排水的闸 门。这样，郭守敬依靠群众，就能够用短短几个月的时间，“没不逾时”地修复了这样庞大的水利系统，并使灌溉面积 由原来的九万余顷扩大到了十余万顷。

不怕失败　锲而不舍

　　 “失败是成功之母”。伟大的科学家，无一不是在成功 和失败，胜利和挫折的比较中，经过实践、认识、再实践、 再认识的反复过程中，而登上科学技术高峰的。郭守敬具有 为追求既定目标，不怕失败，锲而不舍的精神，这也是他能 顾长为一个伟大科学家的又一条重要经验。
　　 郭守敬在兴修水利方面最突出的成就，莫过于为增辟水 源开凿通惠河，以解决中都的漕运问题。而这一工作，是他经过几次失败，历时几十年才完成的。他第一次企图解决这 一问题是在1262年。是年，张文谦把郭守敬引荐给忽必烈， 蒙召见于上都便殿。郭守敬首次面见忽必烈便提出“水利六事”，其中第一条便是建议引玉泉之水以济漕河，使通过运 河可抵通州的运粮船直驶中都。这样，“岁可省雇车钱六万缗”。但这次引水济漕计划实施的结果并不理想。因玉泉水 水源太小，流量有限，加上当时的工程技术条件解决不了新 开引水线沿途的渗漏问题，结果粮船仍不能直达中都。郭守 敬这次引玉泉水济漕的计划失败了。
　　 但他并不甘心失败。1265年，郭守敬再次提出了引卢沟 河（今永定河）水以济漕的计划。这次，他从卢沟河的左岸 开口向东，引水穿西山（今石景山）过金口而出，汇入大都 北城河，然后再继而和通州的大运河相接。按这个路线引水 济漕，金朝曾经实施过，但因洪水季节，卢沟河水水势凶 猛，经常泛滥为灾，后来这条河道便彼用大石填塞了。为了 解决洪水为灾的问题，郭守敬这次引卢沟河水，在金口以西 预开“减水口”以杀水势，这实际上是现代水利工程中溢洪 道的雏形。但是，这样虽能使雨季洪水为害的问题得到控 制，仍并不能解决如下两个问题：一是卢沟河水含泥沙过 多，淡水季节易沉淀淤积不易行船，二是水位落差过大，水 流湍急，从通州来的运粮船无法逆流而上直抵中都。这次郭 守敬引卢沟河水济漕，可以把西山的木材、石料顺流而下运 抵中都，保证了当时由刘秉忠主持的修建元朝大都城的建筑 原材料的供应，而且还可以灌溉部分农田，但对济漕运粮这 一主要目的，实际上仍未得到解决。
　　 在科学的道路上是没有平坦大路可走的。只有坚持唯物 论的反映论，通过反复实践而使认识不断深化，才有可能达到 理想的结果。郭守敬是一个锲而不舍，不怕失败的人。在二 十多年后，他又于1291年第三次提出引白浮泉水济漕的建 议。这时，因为他通过长期掌管全国兴修水利的工作而积累了 丰富的实践经验，尤其是通过二次引水济漕的实践，使他对 中都周围的文水、地质、地貌等情况有了深刻的认识，从而 这次引水济漕的计划一举取得了成功。在约七百年之前，郭守敬能够在中都周围地形极为复杂的情况下，巧妙地汇聚白
浮等众泉之水，依地形迂迥曲折而行，从昌平经西山直抵中 都，这到至今仍堪称绝响，不愧是我国水利史上的伟大奇 迹。

称师敬友　相得益彰

　　世界科技史的研究表明：一个学派的形成，一批科技同 仁的相互支持、合作和友谊，是促进一批人才的共同成长和孕育杰出人物产生的摧化剂。1248年，郭守敬入邢台西南之紫 金山从刘秉忠求学，使其结拜了终生受益的老师，并由此 进而结识和刘秉忠先后同在紫金山读过书的师长张文谦、张 易和师友王恂。这四个人，后来均入居忽必烈潜邸．或为 政，或为文，倍受信任。郭守敬尊师敬友，得到了他们的关 心和支持，是他后来能成长为一个杰出科学家的有利条件。
　　 刘秉忠、张文谦、张易、王恂、郭守敬，今人或称其为 “紫金山五杰”。这五个人中，刘秉忠入居忽必烈潜邸最 早。他先后引荐张文谦、王恂，可能还有张易来到忽必烈身 边工作，郭守敬则是由张文谦荐于忽必烈而受到重用的。他们五人都具有真才实学，抱有救民济世的决心。刘秉忠1242年入居忽必烈潜邸后，“参帷幄之密谋，定社稷之大计”， 积极帮助忽必烈制定了一系列适合中原汉地情况的方针政 策，诸如元之建元纪岁，定国号曰大元，定都于燕，皆出刘 秉忠之议。它如元之修两都（上都、大都），建官制，定朝 仪，颁章服等，亦多出刘秉忠之手，史称为“一代成宪”。 张文谦入居忽必烈潜邸在1247年。他先在忽必烈幕府任王府 书记，中统建元后历任中左丞、大司农卿、枢密副使等要 职，对恢复和发展华北地区的农业生产作出了很大贡献。 王恂于1253年入居忽必烈潜邸后，先后任太子伴读、太子 赞善，对用汉文化教育、培养皇太子真金及其它蒙古贵戚子 弟做了大量工作，史称“元朝国学之制始之于恂”。张易入居忽必烈潜邸的具体时间不详。他在朝中主要从事政治、财 政，后期则主要从事军事方面的工作，其所担任的职务，一 般尚比张文谦为高。这五个人，政治上互相关心，工作上互 相支持、配合，学业上切磋共进，从而使各人的才能、抱负， 在当时条件所能允许的情况下都得到了比较充分地发挥，因 而皆成为有元一代著名的政治家或杰出的学者和科学家。
　　 刘秉忠、张文谦、张易、王恂等人对郭守敬所从事的科 学事业，帮助、支持极大。郭守敬邢州治水，是在刘秉忠、张 文谦建议忽必烈派朱耕、刘肃前来治理邢州的背景下完成 的。张文谦以中书左承的身份行省大名、彰德等路和行省西夏，郭守敬都随其前往，主要以兴修水和来配合张文谦在这 些地区恢复、发展社会生产的工作，因而郭守敬的工作必然 会得到张文谦的大力支持。郭守敬能够在首次面见忽必烈的 时提出“水利六事”，能够在大名工作期间改进、铸制“宝 山漏”获得成功，能够在西夏治水获得成功，都是与张文谦 为他提供了必要的物质等条件分不开的。在郭守敬修订《授 时历》的过程中，更充分显示了“紫金山五杰”相互支持，齐心合作的重要作用。忽必烈之所以在1276年决定修订新 历，除了全国的统一使制历工作更加具有紧迫性和可能性 之外，从主观上讲，则是因为刘秉忠生前曾提出过改历的建 议而较早引起忽必烈的重视的。在修订历法的过程中，当时“紫金山五杰”除刘秉忠已经去世外，其它四人均全部参加，其中王恂主算，任太史令；郭守敬主制历表、测验，在王恂去世后 继为太史令。张文谦、张易的官职、地位比他们高， 亦皆参与其事，“为之主领裁奏于上”。因此，《授时历》 的完成，一定意义上是“紫金山五杰”共同努力的结果和集 体智慧的结晶。
　　 关于郭守敬的成才交路，除了上述几点以外．还可以从 多方面进行总结，例如他躬行实践，注重实测和调查等等。