沈(括)學(xué)·《夢溪筆談》的學(xué)術(shù)價值、研究·工程技術(shù)

沈括在《夢溪筆談》中科學(xué)地記錄了許多他那時代我國勞動人民在工業(yè)、工程技術(shù)上的杰出發(fā)明。他寫下了畢昇在十一世紀(jì)四十年代創(chuàng)造的活板印刷技術(shù)和它的設(shè)備與使用方法的詳細(xì)情況(《新校正夢溪筆談》〔以下簡稱《筆談》〕第307條)，從造字、排板到印刷作了首尾完備的描述，讓我們今天仍然能知道梗概。是今天我們能獲得的唯一資料。元初楊古稱之為 “沈氏活板”。而它的影響所及，遠至朝鮮(張秀民《清代涇翟氏的泥活字印本》，載《文物》1961年第3期)。自從畢昇發(fā)明活字印刷術(shù)后，活字印刷技術(shù)得到不斷的改進和發(fā)展。所用雕板以木板及銅板、錫板進行印刷，而其中彩色套印技術(shù)，其所印制的精美圖案，為中國古代的印刷技術(shù)史和圖書印刷史增添異彩(楊文衡等《中國科技史話》第144頁)。

指南針是我們祖先的四大發(fā)明之一。關(guān)于中世紀(jì)指南針的裝置方法，我們只能從這位心思縝密的學(xué)者的書中找到記述(第437條)，它是我國勞動人民對世界科學(xué)發(fā)展的重大貢獻。早在戰(zhàn)國時期 (前475——前221)，我國已經(jīng)把天然磁做成“司南”，作為指南的工具。沈括關(guān)于用磁石磨鐵使鐵針人工磁化，并用來做指南針的記載，不僅在我國，而且在世界也是最早的。沈括還記載了指南針的四種裝置方法，并通過分析和實踐研究，認(rèn)為單絲懸掛方法最好。現(xiàn)代磁強計中懸掛小磁鐵，就是采用了與此相似的方法。而且，沈括在世界上最早發(fā)現(xiàn)了磁偏角(王錦光、聞人軍 《沈括的科學(xué)成就與貢獻》)。他說：“(磁針)常微偏東、不全南也?！鄙蚶ㄖ阅馨l(fā)現(xiàn)，是因為我國在當(dāng)時已經(jīng)精確地測出了地理子午線的方向，是采用靈敏度很高的指南針進行細(xì)致觀察的結(jié)果。在世界物理學(xué)史上是一大貢獻。比西方哥倫布橫渡大西洋發(fā)現(xiàn)新大陸時才觀測到磁偏角現(xiàn)象(1492)要早四百多年。指南針的應(yīng)用引起了航海技術(shù)的重大改革，開創(chuàng)了人類航海的新紀(jì)元。我國南宋和元代航海事業(yè)的大發(fā)展，明初鄭和下西洋的空前壯舉，都是與指南針的應(yīng)用分不開的。英國著名的中國科技史家李約瑟博士指出：“指南針在航海中的應(yīng)用，是航海技藝方面的巨大改革。它把原始航海時代推至終點，預(yù)示計量航海時代的來臨。”(李約瑟《中國科學(xué)技術(shù)史》第29章)

喻皓是十世紀(jì)末至十一世紀(jì)初人民口碑傳頌的一位匠師，他的精巧的建筑技術(shù)為人民所愛慕，流傳著許多關(guān)于他的故事，有的已經(jīng)神化。可是在正史里面找不到一字有關(guān)他的記述。他的杰出貢獻《木經(jīng)》一書也早已失傳。幸而沈括在《筆談》里做了一個摘要 (第299條、第312條)，還能了解到一鱗半爪。

《筆談》還記錄了勞動人民戰(zhàn)勝自然災(zāi)害可歌可泣的英雄事跡。如(第207條)高超創(chuàng)造性的發(fā)明三節(jié)壓埽法遏制住了黃河在商胡(今河南濮陽縣)決口水災(zāi)。關(guān)于埽的作法，宋代以前沒有詳細(xì)記載，最早的見于元代成書的《宋史·河埽志》。至于合龍門的三節(jié)埽法，則是水工高超的一個發(fā)明。這一勞動人民的創(chuàng)造，歷史上沒有記載，是沈括給我們留下了這一珍貴資料。

沈括在《筆談》中又以大量的篇幅科學(xué)地記述一些各族人民怎樣利用技能的記載。由于他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，記事精詳，所以我們能夠依此明確判斷他那時代人民對于自然知識和生產(chǎn)技能所達到的水平。如河北鍛鋼工人所掌握的團鋼和灌鋼的操作技術(shù) (第56條)，羌族人民冷作冶煉的過程(第333條)，使我們更清楚了解了我們祖先已經(jīng)掌握鐵器由鑄制過渡到鍛制的工藝變革過程(楊文衡等《中國科技史話》下冊，中國科學(xué)技術(shù)出版社，1990年，第121頁)?！豆P談》 中記載了漢族勞動人民發(fā)明的劑鋼 (高碳鋼) 為刃，柔鐵 (熟鐵) 為莖干的蟠鋼劍 (第325條);用彈簧鋼制的舒曲劍(第378條)。其性能優(yōu)異，是我國早期鋼鐵鍛造技術(shù)的一個杰出成就。這種利用冷變形提高鋼的硬度和韌性的冷作金屬硬化法(羌族人民冷煅鐵甲)，至今仍是強化金屬的重要手段之一(王錦光、聞人軍《沈括的科學(xué)成就與貢獻》)。還記述我們祖先在那時掌握了一整套濕法煉銅的工藝，把鐵放在硫酸銅溶液(膽礬)中，鐵離子會置換出硫酸銅中的銅離子，從而析出純銅的原理進行煉銅(第455條)。由于硫酸銅在中國古代叫“膽礬”，故這種煉銅方法叫膽銅法。膽銅法可在常溫下提取銅，工藝簡單、成本低廉、銅質(zhì)精純，是一種先進的煉銅方法，為中國所首創(chuàng) (楊文衡等《中國科技史話》下冊，中國科學(xué)技術(shù)出版社，1990年，第123頁)。