元代時期回族科學技術成就舉要
摘要：元朝時期，蒙古統治者對于宗教信仰比較開明，同時回回人接受蒙古統治時間比較長，得到蒙古人的信任。因此，回回人在元代的社會生活方面開始發(fā)揮越來越重要的作用，同時，沉寂的絲綢之路在這時也得以開通，中國與西地區(qū)的文化交流發(fā)生巨變，在這樣的背景下，回回人在農田水利、醫(yī)藥學、天文歷法、建筑、兵器制造等科技領域取得了可喜的成績。
作者：張振鵬
作者單位：內蒙古師范大學 科學技術史研究院
元時，在中華大地上生存的“回回”正式編入國籍，得到國家認同，“回回軍”為統治者派遺而天下四方駐屯，多回回人隨徙天下，自此“大分散”“小聚居”之狀更成分布。《明史·西域轉》載“元時回回遍天下。”，據《元史·氏族表》，當時有24種色目人（清代錢大昕考據，色目人共33種），回回是其中重要的一種，他們聰明、勤勞，智力發(fā)達，有一定的知識技能和工作經驗。這時出現了專為回回學術而設置之官，據《元史·百官志》載有回回司天監(jiān)，研究天象、制定歷法。1267年札馬魯丁創(chuàng)造了多環(huán)儀等7種天文儀器，編制了《萬年歷》（又名《回回歷》或《希吉來歷》）。從13世紀中葉起延續(xù)400多年，是中國制定歷法的重要參考。1382年馬沙譯黑譯歷法、經緯度、天文諸書，在元代時影響不大，但后得到明代統治者重視。設京都醫(yī)藥院，后為廣惠司，又立了二所回回藥院，皆是掌回回藥之屬。設回回點軍匠萬戶府，掌軍事。
設回回國子監(jiān)學，傳習有關回回學術，如阿拉伯數學典籍《撒維那·罕答西牙諸般算法段目并儀式》及“亦思替非文字”（亦思替非文字是一種特別的文字符號，于國書中有產稅之計與理）等。
在科技創(chuàng)新領域，回回人不斷吸收阿拉伯地區(qū)以及波斯的伊斯蘭文化，借鑒其先進科學思想及科學技術，創(chuàng)造了在當時領先的科學技術成果。
一、農業(yè)和農田水利建設方面
回族不但吸收了內陸先進的農業(yè)技術，而且把這些技術傳播到邊疆和民族地區(qū)，促進了全國范圍內農業(yè)生產的發(fā)展。在元朝時期，大量回族人被派遣戍邊“屯田”，興修農田水利，這對有利地促進了當時農業(yè)的發(fā)展。回回人與畏兀兒、欽察、康里等色目人，又以西域、波斯者，如“回回豆”“回回蔥”一類之物，尤為果、棉花等徙于內陸。于回之峒筑之灌渠與圍堰，即所謂“回回渠”“回回堰”。如西北地區(qū)，自17世紀以來，寧夏回族在境內興修的大興渠，引黃河之水北流七十多里，支渠十余條。灌溉田一千頃；惠農渠長達數百里，支渠百余條，費事七年，灌溉田一千余頃。甘肅河西地區(qū)的回族在甘州（今甘肅張掖市）修成的回回壩渠、多次修浚，迄今保持著一定的效益。
回族水利學家瞻思，自幼“博極群籍”，他于至治元年（1321年）輯為《重定河防通議》，是專門防治水患的著作，是黃河治河史上的一部重要文獻，亦是截止目前詳細記載河工技之最早作。該書是由金都水監(jiān)之《河防通議》及宋沈立之汴本《河防通議》合刊定而成之（此二本今均已失傳，對于河防物料、制度、工巧及治河策的記載反映了宋、金、元時治河之道。《河防通議》對于治河工程中的各項技術的記載十分豐富、詳細，填補了前代史志編寫中的空白，即“隨皆前代令格，其間地形改易，人事遷移，未必一一可行于后世，而準今酌古，矩獲終存，固亦講河務者所宜參考而變通矣”。此術法，雖不盡用，而可與從事水利之人參用，這也是瞻思編寫該書“以資實用”的目的。
賽典赤·瞻思丁嘗云南平章，其主興、增矣多項水利，特別是改造了昆明附近水系，謂謂滇池溉渠之水利農作之大效。依考古的資料、歷史記載以及實地考察可知，在元初以前，滇池水漲時，可高達海拔1889m以上，落水時也達1886m，水害不僅成為當時農業(yè)發(fā)展和經濟發(fā)展的嚴重障礙，而且威脅著滇池沿岸人民的生命財產安全，賽典赤團結各族人民治水造田，對滇池進行大規(guī)模的治理，用時三年，乃清之海口至石龍壩、龍王廟一帶河之沙泥，發(fā)于海口河內之雞心、螺殼等處險灘，清于螳螂川、普渡河至金沙江之瀆。時至今日，元代在海口修建的三座宏偉石閘共21孔仍保存完好，控制著滇池水位，他成了當時開發(fā)水利的歷史見證。賽赤點·瞻思丁在云南從政六年，在其完成滇池水利建設后的第二年（1279）卒于云南，時年69歲。當時聞此噩耗，“百姓巷哭，葬鄯闡（昆明）北門”，后被追封為“咸陽王”，謚“忠惠”。
二、醫(yī)藥方面
回族醫(yī)學與醫(yī)藥以其獨特的理論體系和知識豐富了中華醫(yī)藥寶庫。從唐朝、五代，回族先民就開始在中阿醫(yī)學領域進行交流，從阿拉伯世界帶回來眾多的醫(yī)學著作。
據書，唐至五代時，回民則曾將古希臘醫(yī)家蓋倫之醫(yī)著十六卷（阿拉伯之醫(yī)學家拉齊所譯）以歸中國。至宋，藥學與藥大于中國。在回族醫(yī)藥大師們的努力下，譯著了回回醫(yī)理、方法與伊斯蘭醫(yī)學相結合的一些醫(yī)學著作。回族穆斯林在釋譯阿拉伯-伊斯蘭醫(yī)學、藥學著作的同時，也編寫了醫(yī)藥學著作。元時，大批回回人來華，帶來了自己傳統的醫(yī)藥技術。
元朝，伊斯蘭醫(yī)學在理論上得到概括、總結，中國傳統醫(yī)學與伊斯蘭醫(yī)學高度會通交融。這個時期，以波斯人為主體的回回醫(yī)生得到重用，元時稱景教醫(yī)為“亦里可溫”，在鐵木真及其子孫“西征”時，相當數量的波斯醫(yī)生隨行并進行時疫的治療。在蒙古帝國之哈拉林多景教醫(yī)生，元定宗貴由在位（1246-1248年），有一位稱愛薛（阿拉伯語“Isa”的音譯）的西域醫(yī)生侍奉大汗。《元史》記愛薛，拂林人（即小亞細亞或敘利亞人），他出生于基督教家庭，精通西域各部落的語言，后被任命掌管西域星歷、醫(yī)藥二司。在世祖之支持下，愛薛舉于京師醫(yī)藥院，中國歷史上初見伊斯蘭醫(yī)藥機關，此為中國伊斯蘭醫(yī)學史上之里程碑事。后相繼成立了京師醫(yī)藥院、廣惠司，并使他們發(fā)揮了很好的作用。以后，元仁宗尊回回藥于政務中之位，于大德六年（1302年）六月“丙子，升廣惠司秩正三品，掌回回醫(yī)藥”（見《元史》卷二十六）“掌修制御回回藥物及和劑，以療諸宿衛(wèi)士及在京孤寒者。”，而廣之回回醫(yī)藥之世風。回回醫(yī)忽思慧將回回醫(yī)藥學與漢、蒙古、女真、維吾爾等夷之醫(yī)藥學與營養(yǎng)學合，著《飲膳正要》，是集元前中國營養(yǎng)學研精而成之中國第一部食衛(wèi)生、營養(yǎng)學者專著。書中書多回回藥物、藥露之名稱，表明當時元代中國的宮廷飲膳中已大量使用西亞、中亞的伊斯蘭醫(yī)藥，并直接飲用其本草的稱謂，生動地反映了伊斯蘭文明與中華文明在醫(yī)藥方面的交流與交融。
元秘書監(jiān)曾收藏了大批阿拉伯、波斯的醫(yī)藥著作，元政府還專設了“大都回回藥物院”“上都回回藥物院”以“掌管回回醫(yī)藥事”。元俗謂回回醫(yī)術亦有“西域法”之稱。元回回醫(yī)家沙圖穆蘇·薩謙齋不僅僅傳播回回醫(yī)藥學，又潛心中醫(yī)，寫出了《瑞竹堂驗方》15卷以及一些中醫(yī)名著。這些書主要記載了回族醫(yī)學家在醫(yī)療方面的經驗。陶宗儀《南村輟耕錄》言，京城“有一小兒頭痛不可忍。有回回醫(yī)官，用刀劃開額上，取一小蟹，堅硬如石，尚能活動，傾焉方死，痛也遄止”，實際是指為小孩做了次切除癌腫的小手術。《南村輟耕錄》卷九“奇疾”言：“今上之長公主駙馬-剛哈拉咱慶王，因墜馬，得一奇疾：兩眼黑睛俱無，而舌出至胸，諸醫(yī)罔知所措，廣惠司卿聶只兒，也里可溫人也，曾識此證，遂剪去之，頃間復生一舌，亦剪之，又于真舌兩側各去一指許，卻涂以藥而愈。時元統癸酉（1333年）也。廣惠司者，回回之為醫(yī)者隸焉。”這些都說明了伊斯蘭醫(yī)學在各地的廣泛應用和推廣，影響也是家喻戶曉。
三、天文歷法方面
唐宋時來華的回族先民，給中國帶來了“西域歷術”，宋代的“應天歷”為回眾馬依澤應召修撰之。元朝時，西域與阿拉伯之天官隨回天文家來，元之天文歷算多矣。統治階級習收伊斯蘭歷法，耶律楚材編修了《庚午元歷》，創(chuàng)立了“里差”概念，并以此計算因兩地東西差距差異而造成的時間改正。同時該歷“推上元庚午歲天正十一月壬戌朔，子正冬至......”為歷元，所以名叫庚午元歷，他的出現解決了中國傳統歷不合遠測地候之隙。公元1267年，以回天文家札馬魯丁為首的中國天文學家在北京設立了觀象臺。其自西域歸時帶回了大批涉及天文、數學、地理、醫(yī)學、哲學等方面的“回回書籍”和阿拉伯天文儀器深加研究、躬身力行，造了許多新天文儀器，造渾天儀、方位儀、斜維儀、平維儀、天球儀、地球儀和觀象儀等7種天文儀器，以測天象、晝夜時候、定時。這些儀器大都設計精良，測精確，規(guī)模宏，其科學研究的程度和儀器的技術均至于時世先進水平，尤其是札馬魯丁制造的地球儀，補了中國天文者空，使我國始有其地球儀為之。
1271年，元政府在內蒙古正藍旗立了回回司天臺，以札馬魯丁為臺長（提點），蓋因用科學之器占天象，造回回歷。札馬魯丁及其他回回天文家在中國第一次設立了中國天文學之中心。1973-1977年，內蒙古文物隊對元上都廢墟進行考察，取得了大量的一手資料，在他們的工作成果之上我們對元上都天文臺有了大致的了解。皇慶元年（1312年）回回司天臺改為司天監(jiān)。至元十五年（1278年），元又另設太史院，兩司有主亦有交。回回司天監(jiān)為正四品官署，“掌管象衍歷”，主掌天文、歷算、三式、測驗、漏刻五科之教事。太史院秩正二品，“掌天文歷數之事”。札馬魯丁在天文學方面的工作和成就，對中國天文學的發(fā)展產生了深遠的影響，受到了眾多科學技術和思想家的稱贊。在其上下之秘書監(jiān)，引進了許多的波斯文和阿拉伯文的天文學、數學、占星學等方之圖書器，其著者有歐幾里得之《幾何原本》、托勒密之《天文學大成》等書，有許多阿拉伯之地圖等。中國著名氣象學家竺可楨也明確指出“元朝的時候，我們的天文學和歷法，從西域各國吸收了不少經驗”，這是十分中肯的。
元時，曾一度用金之《大明歷》，而其法與天多有異。札馬魯丁于至元四年（1267年）參阿拉伯歷造《萬年歷》獻元政府，元世祖許頒行，其歷在中國世通十四年。元仁宗皇慶二年（1313元年），回回國穆斯林通用之阿拉伯太陰歷，即伊斯蘭歷，在中國穆斯林流傳。
四、數學方面
隨著回回天文學、歷法傳入中國，回回數學也同時被回族科學家引入中國。目前中國人使用的阿拉伯數字即始于元代。在《元秘書監(jiān)志》的“回回書籍”一項中，就列舉了眾多的算術書、幾何書，其中有歐幾里得的《幾何原本》15卷，《幾何學》17卷，《算數》8卷。這些書籍的傳入，推動了中國算學發(fā)展。尤其，阿拉伯數字、土盤算法、六十進位志和郭守敬在《授時歷》歷算中采用的弧三角形法，以及我們今天仍在運用的算術數字，這些都填補了中國數學的空白，是回族穆斯林對中國數學科學的貢獻。
五、其他方面
建筑技術方面，回族人民在漫長的的歷史發(fā)展過程中，經過辛勤勞動、用智慧和汗水在祖國大地上留下了具有鮮明民族特色的建筑景觀。在歷史上，回族的建筑技術主要反映在清真寺的建筑中。唐宋時期，回族穆斯林先民就開始在廣州建造了懷圣寺，泉州建造了清凈寺、杭州建造了鳳凰寺、揚州建造了仙鶴寺。這些建筑都采取了磚石結構，表明在建筑技術上以及突破了中國傳統式的土木結構建筑，對我國后來的建筑技術產生了重要影響。
元代回族著名建筑師也黑迭爾丁，以掌修玉花島（今北京市北海公園前身），展現了出色的組織管理水平、高超的建筑才能，得世祖知，命他擔任茶迭兒局諸色人匠總管府達魯花赤，兼領監(jiān)宮殿。1266年12月，忽必烈命也黑迭爾丁和張柔、段天佑同行工部書事，修筑宮城，亦黑迭爾丁是這項浩大工程的實際組織和監(jiān)督建造者。以保障功之利為，諸節(jié)諸經之設、工之選、器械之備、運者也，亦黑迭爾丁都做了密之圖，謂功力之盡心與智，史書上說他“受任勞勩，夙心不遑，心講目算，指授肱麾，咸有成畫。”他親臨現場指揮，盡量節(jié)省資財，使役工勞動適度，他要求做到“役不厲民，財不靡國，慈足使眾，惠足勞人”，其不以工奴，匠人亦甚重之。為了建造大都工程，也黑迭爾丁殫精竭慮，工成后尋，他便去世。亦黑迭爾丁在這座古東大城之設、筑者用之中國傳統筑式，而無遷與機效，而于傳中有物，從中有創(chuàng)，創(chuàng)意至矣中國古城土木。在后者數百間，雖于大城為過數修與益，然大體元初筑以為基，此為中華民族極其寶貴的歷史文化遺產。他的這種設計是中國古代城市建筑藝術和當時建筑技術的輝煌結晶，為明清以來北京作為都城的格局打下來基礎，被后輩建筑大師譽為“糅合了不少域外建筑技巧和建筑風格”，是“歷史上留下來的杰作”，“封建社會的精華，他完整地反映封建社會的政治、經濟、文化、思想，是一個巨大的博物館”。
兵器制造方面。回族兵器制造，是中國兵器制造史上的重要組成部分，也是世界兵器制造史上的重要組成部分，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，是中華民族和文化與中亞、西亞波斯、阿拉伯等民族及文化長期交流、融合、發(fā)展之產物，從其制造技術的歷史文化淵源來看，有兩個重要的特點：一方面他是中國古代工匠，對中國兵器制造技術的繼承和對阿拉伯、波斯兵器制造技術的吸收與發(fā)展的結果；另一方面是波斯、阿拉伯的工匠，對阿拉伯、波斯兵器制造技術的繼承和對中國兵器制造技術的吸收與發(fā)展的結果。回族兵器制造，經歷了兩個不同的重要階段，首先是元代的形成期，也叫波斯、阿拉伯時期，其次是明清的發(fā)展期，也叫中國化時期。
元代初期，阿老瓦丁、亦思馬因將伊斯蘭國家的造砲機器和技術引進國內，領導研制了一種用機器發(fā)石的砲，這種砲利用拋石機的機械原理，所用彈石重達150斤，用力省而射程遠，是當時最具威力的兵器，從而使“回回砲”名揚天下。據元朝史料記載，元朝廷由于回回砲所取得的成就及技藝，專門設置了回回砲手總管府及都元帥府，招收軍匠，并在河南、北京、南京、江南等地教習砲法。據一些地方志記載，元朝時對訓練和管理回回炮手極為重視，不斷從各地征集回回炮手軍匠集中大都，數目極為可觀、規(guī)模龐大。回族穆斯林以精湛的制造技術和成就，為元朝時期中國兵器事業(yè)的發(fā)展做出了回回重大貢獻。
礦冶、珠寶、陶瓷方面。據《元史》記載，元代的回族，除士兵為官者外，還有許多工匠主要從事礦冶業(yè)。又據《元史·百官志》記載，諸色目人匠總管府，秩正三品，掌管百工之技藝。《元史·刑法志》也記載，諸匠子女，使男習工事，女習針繡，其輒敢拘刷者禁之。這些史實說明，元代時，回族匠戶的后裔很多從事家族祖?zhèn)鞯氖止ば袠I(yè)，其中從事礦冶業(yè)的家族匠戶數量眾多。據碑記、家譜和實地考察，許多回族的祖輩就從事開礦和冶金業(yè)。
地理學方面。回族先民在內陸同邊疆地區(qū)的經濟交流，以及在中國對外國的貿易往來等方面，都曾起過積極的作用，是海路和陸路絲綢之路的開拓者和經營者，同時也把伊斯蘭文明與華夏文明緊緊地聯結在一起，使絲綢之路也成為了文明交往之路和文化交流之路。13世紀，元帝國建立，中西交通之路暢通。隨著大批回回人的東來，阿拉伯-波斯伊斯蘭地理學，即“回回地理學”隨之傳入中國。元代回族地理學家、天文學家軋馬魯丁主持的《至元大一統志》是當時具有創(chuàng)造性的地理學著作。
紡織技術方面。回族紡織技術是中國紡織技術史上的重要組成部分，是中華民族紡織技術與中亞、西亞波斯、阿拉伯等民族紡織技術文化長期交、融合、發(fā)展的產物。從其制造技術的歷史文化淵源來看，有兩個重要的特點：一方面它是中國古代紡織技術工匠，對中國紡織技術的繼承和阿拉伯、波斯紡織技術的吸收與發(fā)展的結果；另一方面是波斯、阿拉伯的工匠，對阿拉伯、波斯紡織技術的繼承和對中國紡織技術的吸收與發(fā)展的結果。元代是回族的紡織技術形成期，也叫波斯、阿拉伯時期，主要成就是回回織金錦“納失失”“撒塔剌欺”和“速失”等。
從以上的介紹可以看出，元朝是回族科學技術最活躍的時期，元代回族科學技術既是回族創(chuàng)造的科技發(fā)明，也包含著從域外傳入的第二次科技發(fā)明。回族對祖國科學技術的貢獻是獨特的，也是多方面的。從歷史上看，元代朝廷對穆斯林文化相當重視，專門設置了有關的回回機構和回回官職，蒙古軍的西征使得中亞、西亞的伊斯蘭世界的穆斯林大規(guī)模向東方本土移民，史稱“回回人的從來”。大量的回回下層士兵、工匠、貧民等被括入官府或諸王貴族的匠局或就地入社，稱作“回回戶”，他們具有高超的文化知識和各種各樣優(yōu)良的技藝，從事紡織、建筑、兵械、武器、造紙、金玉器皿等各種行業(yè)的勞作。元代回回工匠的遷入，使伊斯蘭文化中之文、武、天文歷算、醫(yī)藥、建筑、音樂、工技向中國傳傳播促進了東西方手工業(yè)技術的交流和元代手工業(yè)的進步。
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參考文獻：
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