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许多科学著作，如《几何原本》、《泰西水法》等，成为介绍西方科学的先
驱。
近代科学技术——清末民初时期
西方科技的传入
耶稣会士来华是从 16 世纪下半叶，即明中叶以后开始的。他们知道，在
一个文化悠久、经济力量也还不弱的东方大国，要达到通过宗教以左右中国
的目的，不能不用近代的科学技术作为敲门砖。这在耶稣会士写的各种传教
记述中就有很明确的自白。当时，在我国传教比较著名并掌握有一科学知识
的耶稣会士有利玛窦（意大利人，1582 年来华，任会长）、汤若望（德国人，
1622 年来华）等，他们都与在朝做官的士大天如徐光后、李之藻等人有来往，
也颇得自万历至乾隆时一定些皇帝的赏识。在他们实现传教目的的过程中，
传人的科技知识主要有天文、数学、地学、物理、火器等。
在天文学方面，首先是利玛窦介绍了有关日月蚀的原理，七曜与地球体
积的比较、西方所测知的恒星以及天文仪器的制造等，他还著有《浑盖通宪
图说》、《经天该》和《乾坤体义》等（多为李之藻笔述）。1605 年，利玛
窦在对我国情况有所了解之后，向罗马教会献策，请派天文学者来中国从事
历法改革这件大事，以便进一步开展他们的传教工作。此后，来中国的果然
有不少是懂天文的耶稣会士。
明代历法，一直使用大统历（实即元代的授时历）和回回历，因时间已
久，误差大。万历三十八年十一月（1610 年 12 月）的一次日蚀，钦天监又
未测准，于是有人提出组织翻译，介绍西法。当时虽然已有改历要求，但未
实现。崇祯二年五月（1629 年 6 月），钦天监所报日蚀再一次失验，而徐光
启用西法预测日蚀却相当准确。这样，徐光启才被委任主持修改历法工作。
徐光启聘请龙华民（1559—1654 年，意大利人，1597 年来华）等耶稣会士编
译天文学书籍，其工作成果体现在《崇祯历书》的完成上。《崇祯历书》完
成后，由于守旧派的反对和明室的衰亡，新历法实际上并没有实行。
西方数学的传入主要有欧几里得几何学、算术笔算法、对数和三角学等。
利玛窦口译、徐光启笔述的《几何原本》，是传教士来中国翻译的第一部科
学著作，底本用的是利玛窦的老师、德国数学家克拉维斯的注解本，全书共
15 卷。利玛窦译完前 6 卷时，认为已达到他们用数学来笼络人心的目的，因
此没有答应徐光启希望全部译完的要求。关于耶稣会士讲授科学的用意，这
里又一次做了很好的回答。虽然如此，《几何原本》传入后，对我国数学界
产生了一定影响。介绍西方笔算的著作《同文算指》，是由利玛窦和李之藻
合作编译的，对我国算术的发展有较大影响，清代学者很重视该书内容并加
以改进，笔算的应用遂即日渐普遍起来。此外，还有《圆容较义》和《测量
法义》等，前者是一部比较图形关系的几何学，后者是关于陆地测量方面的
著作。
至于计算工具，传入我国的主要有耐普尔的算筹和伽利略的比例规。
世界地图是利玛窦进入我国传教时传入的。他从澳门到肇庆后，就根据
绘有五大洲的西文世界地图制成一幅较原图还大、用汉文注释的世界地图，
该图由岭南西按察司副使王泮刊印，赠送要人。该图以后在南昌、南京和北
京又重绘和修订过多次，经刻版或上石的至少有 8 种，形状或为一椭圆形图，
或分东西两半球图。其中以 1602 年刊行的《坤舆万国全图》最为完善。为了
迎合中国人的心理，在这幅椭圆形的世界地图中，特意把南北美洲绘在亚洲
的东面，这样中国的位置就在地图中部了。利玛窦精于数理，在我国已注意
各地经纬度的测量。他测得北京、南京、杭州、广州、西安等地的经纬度相
当精确，因此能顺利地编制新图。他在改绘世界地图时，把西方的经纬度制
图法，有关五大洲（亚细亚、欧罗巴、利未亚——即非洲、南北亚墨利加、
墨瓦蜡尼加——指南极的地方）的知识，地球说和五带（热带、南北温带、
南北寒带）的划分等传入中国。这在士大夫阶层中引起很大的震动，但完全
能接受的人不多。图中译名如亚洲、欧洲、大西洋、地中海、罗马、古巴、
加拿大以及地球、南北极、南北极圈和赤道等一直沿用至今。
西方光学知识的传入是从汤若望《远镜说》开始的。书中介绍了望远镜
的用法、制法和原理。对于光在水中的折射现象、光经凸透镜以放大物像等
都有解释。
关于西方制造火器的技术，当时有一部带有保密性的书叫做《火攻奇器
图说》，此书来历已不清楚了。明末清初，由于军事上的需要，汤若望和南
怀仁都奉命设计铸造过铳炮。明末铸造有 1，200 斤重和几百斤重的火炮，但
数量都不多。崇祯十六年（1643 年）完成的著作有汤若望口授、焦勖笔录的
《火攻揭要》，内容包括各式火炮的铸造法、运用法、安置以及子弹和地雷
的制造等。清初南怀仁编译的《神武图说》，叙述了铳炮的原理并有附图。
此后，我国没有在这方面进行认真地研究和提高。
火器传入后的情况是这样，西方科技知识传入后总的特点也是这样。其
中只有天文和数学发展的情况与此不同。究其原因，主要是由于明朝政权很
快衰亡，封建统治者对科技作用认识有局限，社会发展缓慢，不具备科学技
术大踏步前进所需要的条件。具体到各学科，当然还有自己的问题。例如地
学，在当时明清战争的政治环境和闭关自守、抑制工商的政策下，地理视野
很难开阔，地学的实践积累极少，地学知识离开了广泛与深入的实地考察与
研究，是难以得到发展的。
耶稣会传教士来华，一方面传入了西方的科学与文化，另一方面也把中
国的科学介绍到西方。传教士写回去的报告、书信、专著，以及他们带回的
许多中国典籍，对西方社会和科学的发展起了一定的推动作用。我国的哲学
思想对于 18 世纪法国和德国的资产阶级革命起过作用。在科学技术方面，例
如我国的园林建筑技术，于 18 世纪中叶传到欧洲后，对英、法、德、荷兰等
国的园林建筑都发生一定的影响。研究中国园林的专著有英国的园艺专家钱
伯斯的《东方园林论》和德国人翁则尔的《中国园林论》。又如我国天文学
中的宣夜说传入欧洲，促进了西方水晶球说的崩溃。
著名数学家李善兰和近代数学知识
中国古代数学，正如本书以前各章所述，曾经取得过不少杰出成果。到
了近代，西方数学由于对数、解析几何学和微积分的产生，中国数学已显得
落后许多。但是在中国近代，仍然有一些数学取得了某些成果。这些成果虽
然比西方先进的数学水平低得多，时间也晚得多，但这些成果却大都是他们
自己独立地取得的。在这些数学家中，较著名的有：项名达（1789—1850 年）、
戴煦（1805—1860 年）、李善兰（1811—1882）等人。
这一时期最著名的数学家是李善兰。
李善兰，字壬叔，号秋纫，浙江海宁人，从小喜爱数学，“方年十龄，
读书家塾，架上有古九章，窃取阅之，以为可不学而能，从此遂好算”，“三
十后，所造渐深”。1852 年到上海参加西方数学、天文学等科学著作的翻译
工作，8 年间译书 80 多卷。1860 年以后在徐有壬、曾国藩手下充任幕僚。1868
年到北京任同文馆天文学算馆总教习，直至病故。李善兰的数学研究成果集
中地体现在他自己编辑刊刻的《则古昔斋算学》之中，里面包括有他的数学
著作 13 种。其中《方圆阐幽》、《弧矢启秘》、《对数深源》3 种，是关于
幂级数展开式方面的研究。李善兰创造了一种“尖锥术”，即用尖锥的面积
来表示 Xn”，用求诸尖锥之和的方法来解决各种数学问题。虽然他在创造“尖
锥术”的时候还没有接触微积分，但已经实际上得出了有关定积分公式。李
善兰还曾把“尖锥术”用于对数函数的幂级数展开。
李善兰上述的工作说明，即使没有西方传入的微积分，中国数学也将会
通过自己特殊的途径，运用独特的思想方式达到微积分，从而完成由初等数
学到高等数学的转变。实际上在西方，牛顿和莱布尼兹也是通过各自不同的
途径，几乎同时达到微积分的思想的。
李善兰在数论方面还证明了著名的费尔玛定理。这一结果发表在《考数
根法》（数根即指素数，考数根法即判定素数的方法）之中，这是他在北京
同文馆时期做出的工作。
鸦片战争之后的中国近代数学的另一个方面，也可以说主要的方面，乃
是进一步介绍西方先进的数学知识来中国。
从 50 年代开始，李善兰与伟烈亚力合作所翻译的《几何原本》后 9 卷、
《代数学》、《代微积拾级》等书，使明末清初传入我国前 6 卷的古希腊数
学名著《几何原本》有了较为完整的中文译文，并且使西方近代的符号代数
学以及解析几何和徽积分第一次传入我国。
李善兰还创造了不少的数学名词和术语，例如“代数”、“微分”、“积
分”等等都一直被沿用到今天，而且也传到日本被沿用到现在。他还直接引
用了西方的不少数学符号，例如＝、÷、（）、＞、＜等，但是仍未采用世界
通用的阿拉伯数码而是用了一、二、三、四……（），并用传统的天干（甲、
乙、丙……）地支（子、丑、寅……）外加“天””地”“人”“物”4 个
字来表示 26 个英文字母，用“微”的偏旁“彳”来表示微分，用“禾”字表
示积分。总之，这些译文和今天通用的数学符号还相差较远。
洋务运动与近代科技的发展
从 19 世纪 60 年代到 90 年代的 35 年时间，历史学界经常把它称为“洋
务运动”时期。这时，清朝上层统治集团在国内外政策方面有一个较大的变
化，掀起了一阵兴办洋务热潮。所谓“洋务”，除了对外交涉的内容之外，
主要还包括练新军，购置洋枪洋炮和兵船战舰等武器，兴办工厂和矿山，修
铁路，办电报，办学堂等等。洋务派的重要首领是和西太后勾结密切的恭亲
王奕䜣和曾国藩、李鸿章等镇压太平天国农民起义运动的湘军和淮军头目。
正是在这种兴办洋务的阵阵热潮当中，西方的科学技术，从新式织布机
到作为原动机械的蒸汽机，从各种工作母机到新式的转炉和平炉的炼钢方
法，电报、轮船和火车等近代交通通讯工具都相继传入我国；同时还在各处
设立了译书馆等机构，翻译出版了不少西方近代科学技术书籍。这一切都使
洋务运动时期成为我国近代科学技术史上的一个重要时期。
虽然洋务运动是清朝官吏为维护其封建统治而推行的一种内部改良运
动，有其落后的一面。但是，三十余年的洋务运动却使中国社会发生了很大
的变化，在历史上首次出现了产业工人和资产阶级（包括买办资产阶级和民
族资产阶级）这两个对立的新生阶级，引进了先进的科学技术，兴办了封建
的手工业作坊无可与之相比的近代工厂和矿山，形成了前所未�