天文歷法論文匯總十篇
時間：2023-03-21 17:02:08
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇天文歷法論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
篇（1）
奉命修新歷
明朝建立之后，在歷法上開始采用的是《大統(tǒng)歷》。這個《大統(tǒng)歷》實際上是元朝天文學家郭守敬所發(fā)明的《授時歷》的翻版，只是換了個名字而已。郭守敬的《授時歷》發(fā)明之初，在當時國際上處于領先地位，其精度極高。比如他那時測定的每天的時間長度，與今天相比才僅差72秒，在當時的科技條件下，能做到如此精度，實在令人驚訝。
然而從發(fā)明《授時歷》到明末，已經過了三百多年，各種誤差日積月累越來越大。而明朝歷局的官員們只知道依照已有的方法和數(shù)表推算節(jié)氣、天象，甚至用象數(shù)法進行臆測，對于誤差怎樣解決大都束手無策，也沒人考慮。此時，日食、月食、節(jié)令、朔望的預測和安排，已經混亂不堪，嚴重影響國家和社會管理。
在這種情況下，雖然當時外有滿清叩關，內有李自成、張獻忠問鼎，內外交困，國家形勢危急。但崇禎皇帝考慮到歷法是一個王朝實施其統(tǒng)治的制度象征，歷法的混亂易導致國家的混亂，從社稷江山計，不得不騰出精力來過問這件事關重大的具體科技問題，便責成時任禮部侍郎的大科學家徐光啟著手修歷。
徐光啟系進士出身，他學識淵博，學貫中西，一生致力于科學事業(yè)，著有巨著《農政全書》60卷。受到崇禎皇帝重視，被擢進入內閣，任禮部侍郎。在此期間，他為復興大明，大力提倡以科學技術為“富強之術”，一方面操持政務，一方面繼續(xù)研究天文、歷算、農學、水利、軍事等科學。還認真汲取當時新傳入的西方自然科學，大量譯介西方科技書籍。這在僵化保守的封建社會是極其難能可貴的。正因如此，他成了中國歷史上學貫中西第一人，也是中國科技史上公認的泰斗級人物。
徐光啟于崇禎元年（1628年）接受修歷任務，此時他已是67歲的老人了。他不顧年邁，毅然上陣，立即組成了一個由中外科學家組成的龐大的科研班子，其中包括當時著名的意大利科學家龍華民、羅雅谷，德國科學家湯若望、鄧玉函。他還制定了這次歷法科研的最高目標：“上推遠古，下驗將來，必期一一無爽；日月交食，五星凌犯，必期事事密合。”并迅速展開了工作。
在修歷的日子里，不管是凄風冷雨的秋夜，還是大雪紛飛的隆冬，徐光啟都要登上觀象臺，親臨指揮或親自動手觀察天象。那期間，記錄、整理筆記、查找資料，幾乎成了他生活的全部。終于，經過他和這些中外科學家的共同努力，很快就推出了《日躔歷指》等初步研究成果，接著又開始了卷帙浩繁的《崇禎歷書》的編纂工作。
二、魏文魁上呈《歷元》《歷測》，
志在否定徐光啟
使人想不到的是，此時遠在京師滿城縣的鄉(xiāng)下，竟有一個叫魏文魁的老百姓，也在為《大統(tǒng)歷》的誤差而苦惱著。他不顧天文歷法歷來是民間研究的，也不顧自己沒有高深的數(shù)學知識和先進的觀測設備，更顧不得自己生計的艱難，經年累月一直執(zhí)拗地進行著自費天文歷法的研究。
此時，魏文魁一定知道，西方的天文歷法技術已經傳入中國。但他的思想不像徐光啟那樣開放，而是有點保守和固執(zhí)，對外來的思想和技術采取了拒絕的態(tài)度，認為依靠中國人自己的知識和文化完全可以解決此類問題。把先進的科技知識拒之門外，這就犯了科研的大忌。
那么他依據什么來進行研究呢？說來很有意思，魏文魁所采納和依據的重要資料是宋朝人邵雍的那本《皇極經世》，而它依據的數(shù)學知識則是“周三徑一，方五斜七”等圓周和勾股之類。作為一個普通百姓，承擔如此艱巨的科研課題，依據的知識竟是這樣的初級和粗疏，再加上資料和設備又不具備，又沒有充裕的資金支持，可以想見，他的研究活動一定是異常艱難的。
比如，他所依據的《皇極經世》，是宋朝邵雍研究周易而自創(chuàng)的一門預測學，是不是科學一直被人大打問號。該書一個最基本的概念，便是把人類世界的歷史壽命，根據易理象數(shù)的法則，規(guī)定出幾個簡單易記的字，這幾個字是：“元、會、運、世、分。”他將此作為層級次序，來表示和解釋天文、地理、人事發(fā)展變化，以此進行預測。
比如，從時間上來說，“元”可以認為是年，一“元”就是一年，一年之中有十二個月，每個月日月相會一次，因此便叫做“會”。所以一“元”之中，便包含了十二“會”。每個“會”之中，地球自轉三十次，所以一“會”又包含三十“運”，即三十天。因一天之中又有十二個時辰，因此一“運”又包含十二“世”，即十二時辰。每個時辰又分三十“分”。
如果廣而擴之，把最小的“分”代表年，便構成了“三十年為一世，三百六十年為一運，一萬零八百年為一會，十二萬九千六百年為一元”。邵雍認為，人類歷史、朝代興亡、世界分合、自然變化，都體現(xiàn)在這“元、會、運、世、分”之中了，不需要再用其他方法檢測，皆可未卜先知。魏文魁對邵雍這方法頂禮膜拜，深信不疑，把這作為他的整個研究思路。顯然這對需要十分精細的歷法來說，太粗糙了。
按著邵雍的思路和理論框架，魏文魁毅然展開了工作。經過多年的努力，居然完成了兩部洋洋灑灑的巨著：一部是天文理論著作《歷元》，一部是歷法知識著作《歷測》。
也就是在這時候，從北京傳來消息，由徐光啟制定的明顯西化遠離我中華傳統(tǒng)的新歷法已經有了雛形，對此魏文魁怎能接受？他認為自己站出來的時機到了，便不顧一家老小的安危，當即讓兒子魏象乾帶上他剛剛脫稿的兩部巨著，從滿城火速趕到京城，將書送給通政司并轉修歷局。他還加了一份上疏，歷數(shù)東方科技的優(yōu)點和西方科技的缺點，以及徐光啟引入西方科技做法的謬誤。希望政府引起重視，并檢驗和采納他的方法，企圖以此阻止和取代徐光啟的新歷法。
三、徐光啟虛懷若谷，魏文魁據理力爭
徐光啟聞知大吃一驚，但以多年形成的對不同學派的廣納博蓄習慣，以及對科學的嚴謹態(tài)度，他馬上冷靜下來。他本著“各家不同看法務求綜合”的一貫思想，決定對魏文魁的著作進行一番公正的研判，以此也希望發(fā)現(xiàn)對手的價值所在。徐光啟還表示，在沒有通讀完對方著作前，堅決不表態(tài)誰對誰錯，也不發(fā)一句議論。別人問起，他總是說：“文魁之本，臣尚未通讀，不敢言對錯。”
可見徐光啟很有風度，他對魏文魁的書看得非常認真仔細，將書中非常重要的七個問題一一摘錄，逐個進行研究。通過仔細翻閱研究，他發(fā)現(xiàn)其中的謬誤很多，推算方法也十分陳舊粗陋。不要說日月食和五星凌犯，就是立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分等二十四節(jié)氣的劃分都不準確。
但是，徐光啟在研判魏文魁的著作中，也對魏文魁的刻苦研究精神進行了肯定，稱他是“苦心力學之士”。徐光啟對他的謬誤一一進行記錄，然后指出魏文魁的錯誤都在什么地方。與此同時，徐光啟以寬廣的胸懷傳信給魏文魁，希望他進一步努力，爭取在天文學上真正有所建樹。還告訴他，若有疑義，可以當面討論。實際上，徐光啟對魏文魁的研究成果持了完全否定態(tài)度。
魏文魁當然不服輸，決心進京與徐光啟論難。他堅持認為中國傳統(tǒng)方法推算的歷法精度要高于西法，認為他的結果不準確是因為觀測地點不同而造成的。他舉例說，一樣的日月食，京師所觀測到的結果，與滿城觀測到的絕不會一樣，與瓊州觀測到的更不一樣，這怎么能說我的方法不準確呢？至于二十四節(jié)氣的劃分，中國南北差距很大，在北方認為準確的，在南方就不一定準確，武斷地說哪種方法正確，哪種方法不正確，這是不能服人的。
由于涉及科學問題，徐光啟沒有讓步，他認為魏文魁的做法是“混推”，科學研究僅靠“混推”是站不住腳的。可是，這時的徐光啟仍然沒有以居高臨下的態(tài)度表現(xiàn)出對魏文魁這場爭論的不屑，而是非常重視，每次辯論他都積極參加，還將辯論雙方的觀點都記錄下來，最后形成了《歷局與魏文魁辯論文稿》，保存?zhèn)浒浮?/p>
一個是國家頂尖級科學家，還是個國家的重要官員；另一個是民間業(yè)余科學愛好者，還是個平民百姓。他們竟能夠如此平起平坐地開展激辨，這在明末實在難能可貴，說明當時明政府有較濃的崇尚科學的氣氛，以及徐光啟的虛懷若谷。
四、崇禎提出用實踐檢驗，
各家觀象臺上比高低
其實，徐光啟在與魏文魁論戰(zhàn)之前，徐光啟的新歷還受到了其他天文歷法派別的猛烈攻擊。一是以欽天監(jiān)官員為首的一直對徐光啟吸收西方科學不滿，希望“祖宗之制不可變”的舊《大統(tǒng)歷》派，二是從伊斯蘭傳來的《回回歷》派。這兩派都認為自己堅持的歷法無可挑剔，而認為徐光啟的歷法是不純正、不準確、不科學的。現(xiàn)在又增加了一個魏文魁派，四派混戰(zhàn)，轟動朝野，震驚中外。
消息傳到皇帝崇禎那兒，鑒于此時國家形勢不妙，需要處理的事情很多，已不允許在這件事上這樣久拖不決，需要快點拿出成果。崇禎帝便提出可以“廣集眾長，虛心采聽，西洋方法不妨兼收，各家不同看法務求綜合”的思想，希望大家不要再爭。然而，在各家都互不服氣的情況下，他的這一提議是無法實現(xiàn)的，激烈爭吵仍沒有平息。
事涉國家制度，崇禎帝又提出了另外一個辦法，既不看理論，不看設計，也不論“課題組學術帶頭人”的身份，只用實踐檢驗。指示尋找一個特殊天文現(xiàn)象，四家平等預測，誰家測準了，誰就正確，國家就采納誰的方案。
崇禎所希望的可以進行實踐檢驗的機會很快來了：據預測，崇禎五年（1632年）九月十五日，將有月食，至于幾時幾刻還不知道。崇禎帝提出，讓大統(tǒng)、回回、魏文魁、徐光啟四派分別提前提出各自預測結果，精確到時和分，然后等到那一天進行實際檢驗，看各家預測的準確性。
四家受命，遂摩拳擦掌，高速運轉，精心準備，志在必得。然而各家預測的結果大相徑庭，有的竟然相差達一、二個時辰。到底誰的正確呢？只等那一天見分曉。然而非常不巧，好不容易等到十五日夜間，結果那天天空陰云四合，使整個檢驗計劃在大家的焦慮心情中落空了。
到崇禎六年（1633年）冬十月，徐光啟因為積勞成疾，已經無法再主持修歷工作而辭去歷務。但是龐大的《崇禎歷書》還沒有徹底完成，四家的爭論仍在膠著狀態(tài)，為了完成自己未竟的事業(yè)，他提議讓既懂天文、又不封閉保守、能夠接受西方科技的山東參政李天經接替他的職務。工作交接后只一個月徐光啟就病逝了，魏文魁失去了一個強有力的老對手。
崇禎七年（1634年），魏文魁再次上書，直言徐光啟派歷官所推所有交時節(jié)氣全然不對，應該否掉，并采納他的方案。其他幾家也不示弱，天天爭吵不休。崇禎皇帝還是主張采取老辦法——實地檢驗，用事實說話。而且他此時變得更加開明，干脆由政府出資成立了四個天文局，分別為：大統(tǒng)局、回回局、西局和東局。這西局就是徐光啟這一派，而東局則是專為魏文魁所設。可見崇禎皇帝沒有因為魏文魁是一介布衣百姓而對他鄙夷不屑，相反也為他設一個局，作為封建皇帝這是難能可貴的。
四局成立之后，因為都受到了皇帝的平等對待，現(xiàn)在大家不分高下，爭論更加激烈了。那些天，“言人人殊，紛若聚訟”，欽天監(jiān)里，觀象臺上，天天吵吵嚷嚷，互相辯論訐難，爭鬧不休。
崇禎聞之，迅速決定，再次用實踐檢驗，讓各家在觀象臺上定高低。恰好這年李天經按西洋方法預測，從閏八月開始將有“五星凌犯”天象出現(xiàn)。崇禎皇帝很快下旨，讓各家預測金、木、水、火、土五星凌犯準確時間，到時進行驗證，然后定奪存廢。
各家接旨，迅速行動，都動用了各自當時最具科技含量的高精尖設備。觀象臺上，日晷、星晷、壺漏、開隙暗室、測高儀、窺筒、圖板、望遠鏡、水盆、圭表，遍地都是。試驗場地，更是人來人往，忙忙碌碌，緊張異常。很顯然，四家都極度緊張焦慮，因為大家都知道，這是各自理論和方案能否被政府采用的最后一次搏擊。
篇（2）
1引言
隨著油田開發(fā)進程的加快，油田廢水日益增多，嚴重地污染了生態(tài)環(huán)境。油田廢水水質復雜，含有石油破乳劑、鹽、酚、硫等污染環(huán)境物質。油田廢水一般具有以下特征：含油量高（1000mg/L）；礦化度高（20000-50000mg/L）；PH值偏堿（7.5-8.5）；廢水中含有細菌（硫酸鹽還原菌SRB5-10μm）等。
油田污水主要包括原油脫出水(又名油田采出水)、鉆井污水及站內其它類型的含油污水。油田污水的處理依據油田生產、環(huán)境等因素可以有多種方式。當油田需要注水時，油田污水經處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行嚴格控制，防止其對地層產生傷害。石油生產單位大部分集中在干旱地區(qū)，水資源嚴重缺乏，如何將采油過程中產生的污水變廢為寶，具有十分重要的現(xiàn)實意義。
采用注水開采的油田，從注水井注人油層的水，其中大部分通過采油井隨原油一起回到地面，這部分水在原油外運和外輸前必須加以脫除，脫出的污水中含有原油，因此被稱為油田采出水。隨著油田開采年代的增長，采水液的含水率不斷上升，有的區(qū)塊已達到90％以上，這些含油污水已成為油田的主要注水水源。隨著油田低滲透油田和表外儲層的連續(xù)開發(fā)，對油田注水水質的要求更加嚴格。油田污水處理的目的是去除水中的油、懸浮物、添加劑以及其它有礙注水、易造成注水系統(tǒng)腐蝕、結垢的不利成分。所采用的技術包括重力分離、粗粒化、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。各油田或區(qū)塊的水質成分復雜、差異較大，處理后回注水的水質要求也不一樣，因此處理工藝應有所選擇。研制新型設備和藥劑，開發(fā)新工藝，應用新技術成為油田污水處理發(fā)展的新趨勢
2油田污水處理技術現(xiàn)狀
油田的水處理工藝,其流程一般為“隔油——過濾”和“隔油——浮選(或旋流除油)——過濾”,即通常稱為的“老三套”,其工藝主要是除去廢水中的油和懸浮物。在很長一段時間內,此工藝流程被廣泛地應用于各油田的采出水處理中,而且效果良好,處理后的水質一般都能達到回注水的要求。
2.1技術分類
根據對油田污水處理程度和水質要求的不同，通常將污水處理技術分為一級處理、二級處理和三級處理。各級處理所除去或處理對象見表一。一般來說一級處理屬于預處理，二級處理能除去90%左右可降解有機物荷90~95%的固體懸浮物。然而對于重金屬毒物和生物難以降解有機物高碳化合物以及在生化處理過程中出現(xiàn)氮、磷難以完全除去，尚需進行三級處理。各級處理技術主要包括重力分離、粗粒化、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。
一二級處理主要是利用過慮、沉降、浮選方法把污水中的懸浮物除去。去除廢水中的礦物質和大部分固體懸浮物、油類等。主要方法包括重力分離、離心分離、過濾、粗粒化、中和、生物處理等方法。這些技術在國內外都比較成熟。
液——液旋流分離技術作為20世紀80年代開發(fā)的一種新興的工業(yè)水處理,離心分離是使裝有廢水的容器高速旋轉，形成離心力場，因顆粒和污水的質量不同，受到的離心力也不同。質量大的受到較大離心力作用被甩向外側，質量小的則停留在內側，各自通過不同的出口排出，達到分離污染物的目的。首先在國外海上油田得到推廣應用。相對于其他的除油設備如各種隔油池,水力旋流器除去油滴直徑小的乳化油效率高,且占地小、無易損件。且水力旋流器，具有體積小、重量輕、分離性能好、運行安全可靠等優(yōu)點，而備受重視三級處理屬于高級處理油田污水處理方法，其主要方法有：一是化學法主要用于處理廢水中不能單獨用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質，特別是含油廢水中的乳化油。包括混凝沉淀、化學轉化和中和法；吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型；二是物化處理法通常包括氣浮法和吸附法兩種。生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理，氣浮法是將空氣以微小氣泡形式注入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的油粒粘附，因其密度小于水而上浮，形成浮渣層從水中分離。常投加浮選劑提高浮選效果，浮選劑一方面具有破乳作用和起泡作用，另一方面還有吸附架橋作用，可以使膠體粒子聚集隨氣泡一起上浮。吸附法主要是利用固體吸附劑去除廢水中多種污染物。根據固體表面吸附力的不同，吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型。油田污水處理中采用的吸附主要是利用親油材料來吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭，由于其吸附容量有限，且成本高，再生困難，使用受到一定的限制，故一般只用于含油廢水的深度處理。因此，近年來開展了尋求新的吸油劑方面的研究；三是生物法是利用微生物的生化作用，將復雜的有機物分解為簡單的物質，將有毒的物質轉化為無毒物質，從而使廢水得以凈化。
膜分離技術被認為是“21世紀的水處理技術”主要包括微濾、超濾、納濾和反滲透等幾類。這些膜分離產品均是利用特殊制造的多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中一定顆粒大小的雜質。特別是超濾，己經在除油的相關研究中取得了——定的進展，逐漸從實驗室走向實際應用階段。
2.2油田污水處理的一般工藝
油田污水成分比較復雜，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多數(shù)情況下常與其他廢水相混合，因此單一方法處理往往效果不佳。同時，因各種力法都有其局限性，在實際應用中通常是兩三種方法聯(lián)合使用，使出水水質達到排放標準。另外，各油田的生產方式、環(huán)境要求以及處理水的用途的不同，使油田污水處理工藝差別較大。在這些工藝流程中，常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離．主要除去浮油及油濕固體；二級處理有過濾、粗粒化、化學處理等，主要是破乳和去除分散油；深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等，主要是去除溶解油。最常見油田污水處理的工藝見圖1：
2.3膜生物反應器工藝
膜生物反應器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結臺的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地面積小；易實現(xiàn)自動控制、運行管理簡單。自上世紀80年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。目前膜生物反應器己應用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3／d至13000m3／d不等。
在我國，膜生物反應器作為污水再生回用的一項高新技術，其開發(fā)與研究也正越來越深入。雖然目前膜生物反應器在我國的實際應用還較少，然而，在水資源日益緊缺的情況下，隨著膜技術的發(fā)展、新型膜材料的開發(fā)以及膜材料成本的逐漸下降，膜生物反應器將會有較好的應用前景。
3油田污水處理技術的發(fā)展趨勢
隨著全球范圍水資源短缺的加劇，以及人們對環(huán)境污染認識的加深，油田污水處理后回用已經越來越受到重視。近期的研究有如下趨勢：
(1)新型水處理藥劑的研制和開發(fā)。混凝劑是油田采出水、鉆井污水等處理中重要的藥劑，研制混凝能力強、能夠快速破乳、沉降速度快、絮凝體體積小、在堿性和中性條件下同樣有效的新型混凝劑，是水處理藥劑開發(fā)者致力的方向。近年來，研制和應用原料來源廣的聚合鋁、鐵、硅等混凝劑成為熱點，無機高分子混凝劑的品種已經逐步形成系列；而在有機方面，有機混凝劑復合配方的篩選和高聚物枝接是研究的重點。
(2)膜分離技術的研究及推廣。膜分離技術用于油田污水處理，目前尚處于工業(yè)性試驗階段，難以大規(guī)模工業(yè)應用的原因主要是膜的成本和膜污染問題。因此，今后的研究重點是：開發(fā)質優(yōu)價廉的新材料膜；減少膜污染的方法；清洗方法的優(yōu)化以及清洗劑的開發(fā)。
(3)開發(fā)工藝更為先進的復合反應器，提高處理效率，減少占地面積。MBR是膜分離技術與生物處理法的高效結合,其起源是用膜分離技術取代活性污泥法中的二沉池,進行固液分離。這種工藝不僅有效地達到了泥水分離的目的,而且具有污水三級處理傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點。膜生物反應器工藝，作為膜分離技術和生物處理技術的結合體，集中了兩種技術的優(yōu)點，已經在一些工業(yè)廢水處理中應用，但目前未見其應用于油田污水處理的報道。但就其自身特點而言，膜生物反應器應用于油田污水處理的趨勢已經不可逆轉因此，從長遠的觀點來看，膜生物反應器在水處理中應用范圍必將越來越廣。在水環(huán)境標準日益嚴格的今天，MBR已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢⑹切率兰o替代傳統(tǒng)廢水處理技術的有力競爭者。
參考文獻
篇（3）
現(xiàn)在，各行各業(yè)在發(fā)展過程中在節(jié)能環(huán)保方面都有了新的要求，因此，為了更好的適應時代的發(fā)展變化，農業(yè)在發(fā)展過程中一定要非常的穩(wěn)定，這樣才能更好的保證糧食供應不會出現(xiàn)任何問題。在農業(yè)發(fā)展過程中，水利工程對其發(fā)展有很大的保障作用。因此，在農田水利方面也要重視高效、節(jié)能以及環(huán)保方面，這樣才能更好的推動農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在農田水利技術方面，我國已經有了很大的發(fā)展，在水資源的利用效率方面有了很大的提高，同時，對作物的水分也需求進行信息采集，因此，能夠更好的對水量進行控制。在對理論進行研究的時候，前期是比較單一的，只是對單純的土壤水分進行了水分控制研究，因此，現(xiàn)在，研究理論已經向多元化方向發(fā)展了，在這種情況下，能夠更好的對全方位的水分轉移進行規(guī)律性研究，同時，對水分的承載體也進行了更多方面的研究。在研究對象方面不僅僅進行了水分的研究，同時對養(yǎng)分和水熱情況也進行了分析。這樣能夠更好的對不同條件下的灌溉進行研究，同時，在灌溉時候也能制定出不同的方式，在制定灌溉方式的時候，要對植物的生長規(guī)律進行必要的研究，同時，對生長環(huán)境也要進行分析，這樣才能更好的促進植物的生長。農田水利工程在節(jié)水方面要建立一個非常嚴謹?shù)睦碚擉w系，這樣能夠保證研究方面更加的科學，同時也能更加的系統(tǒng)。農田水利在水系研究方面研究的對象非常多，其中包括地表水、農田大氣水、土壤水、地下水以及植物水進行研究，在研究的過程中要對其相互之間的轉化關系進行掌握，這樣能夠更好的對農作物的水分蒸發(fā)量和流域的蒸發(fā)量進行計算，在研究的過程中，要將農田水利工程的高效性和節(jié)能性作為工作的目標。在對節(jié)水高效模型進行研究的時候，要對相關的重點進行研究，同時對相關的方法也要進行重視。對農作物的水分研究從單一的研究領域向更廣的范圍進行研究，能夠更好的對水分的空間性進行研究，同時也能更好的對分布規(guī)律進行研究。在對農田水利進行研究的時候，針對傳統(tǒng)的農作物主要有小麥、水稻和玉米，這些農作物是大規(guī)模種植的，因此，在進行現(xiàn)代農田水利研究的時候要從這些農作物的研究中走出來，研究的方向要向經濟作物轉移，這樣能夠更好的滿足現(xiàn)在的農業(yè)生產環(huán)境，同時，在研究過程中，對不同的作物在不同的階段的水分情況進行研究，這樣能夠更好的掌握其水分需求變化，同時，對植物的生長狀態(tài)要進行研究，這樣能夠更好的保證農田水利節(jié)水建設的實現(xiàn)。在經過了嚴謹?shù)难芯糠治鲆院螅梢詫r作物的灌溉水量進行控制，同時，為了更好的實現(xiàn)節(jié)約和高效的目的，可以建立必要的基礎保障措施，這樣能夠更好的做到適度的調節(jié)。
1.2設備、材料的節(jié)水研發(fā)
在節(jié)水灌溉設備方面有了很多的變化，現(xiàn)在，主要應用的設備有外混式自吸泵、新型金屬快速接頭、地面移動鋁合金管道系統(tǒng)設備、田間閘管系統(tǒng)設備、調壓給水栓、豎管萬向座、恒壓噴灌設備、絞盤式噴灌機、折射式微噴頭、旋轉式微噴頭、微灌用壓力-流量調節(jié)器、微噴連接件、水動式施肥泵、水動反沖洗沙過濾器、平面迷宮式滴頭、毛管移動機具、滴灌設計CAD系統(tǒng)、地下滴灌專用滴頭、經濟型內鑲式滴灌管及配套設備、波涌灌設備、U型防滲渠道施工機械、SYZW-1智能型量水儀、WIS-2智能型量水儀、長喉槽量水槽等24種節(jié)水新設備，其中16種產品實現(xiàn)產業(yè)化。在節(jié)水新材料研究上，提出了適合U型渠道襯砌構件的混凝土配合比，選用焦油塑料膠泥條和遇水膨脹橡膠止水條作為預制襯砌渠道伸縮縫材料，較好地解決了渠道接縫滲漏問題。
1.3農用水資源的合理開發(fā)及農業(yè)節(jié)水新技術研究
在水庫灌區(qū)建立流域水資源的優(yōu)化調度模型能夠更好的對徑流的水量進行控制，同時對儲蓄的水量和灌區(qū)的農作物的種植結構進行結合，這樣能夠更好的保證輸水的能力，進行更好的分析，能夠更好的對水資源進行合理的配置，同時也能更好的實現(xiàn)水資源的優(yōu)化調度，對提高供水效率非常有幫助。在灌溉水源非常多的地區(qū)，要將灌溉區(qū)的地表水和地下水進行聯(lián)網，這樣能夠更好的在優(yōu)化水資源方面進行配合，同時，在自動化控制技術方面也能取得很好的效果。農田在灌溉方面要實現(xiàn)分散水源集中控制，這樣能夠更好的實現(xiàn)統(tǒng)一調度，同時，也能更好的對有限的水資源進行更好的利用，這樣能夠更好的提高灌溉的效率。在輸水和配水的環(huán)節(jié)上也要進行節(jié)水工程設計，在施工技術方面也要進行提高，這樣能夠更好的形成集成灌溉的模式。在膜下滴灌技術中，能夠更好的通過滴灌的方式來使農作物的根系更好的吸收水、肥和農藥，這樣能夠更好的保證農作物的生長，同時，也能更好的保證農作物生長過程中水分的充足。
2農田水利科技發(fā)展方向
2.1作物節(jié)水高效灌溉制度研究
為了以最少的灌溉水投入獲取最高利益，應制定相應的灌溉方案，包括農作物播種前及全生育期內的灌水次數(shù)、灌水時間、灌溉定額。在灌區(qū)開展不同作物、不同生長條件下的耗水量研究，特別是隨著作物種植結構的調整，應加大對各種經濟作物的耗水量研究，尋求作物在不同生長環(huán)境條件下的節(jié)水高效規(guī)律。以此為基礎，制定灌區(qū)在不同的供水、氣象、農藝、管理等條件下的節(jié)水高效灌溉用水方案，采用現(xiàn)代化手段進行灌區(qū)實時灌溉預報，指導農民進行灌溉。
2.2農業(yè)節(jié)水設備的產業(yè)化
根據我國農業(yè)生產向高效集約化經營發(fā)展的趨勢，節(jié)省勞力、生產效率高、自動化程度高的節(jié)水灌溉機具應成為今后研究、開發(fā)和產業(yè)化的重點。如機械移管的噴灌機具，地下滴灌設備，大、中、小型的渠道防滲襯砌機具，農田精細平地、開溝、打畦機具，各種自動閥門，以及灌溉自動化控制設備等。
2.3高新技術的應用研究
目前農田水利建設中突出問題就是水資源的匱乏，由于用水的減少，在農田灌溉上的供需關系就會出現(xiàn)矛盾，而在農田相關的排水以及灌溉上又十分的復雜，所以，自動化的智能農田水利建設成為了必然的發(fā)展趨勢，通過各種先進的智能技術，將可利用技術有效的轉變?yōu)樘岣咿r田灌溉和排水的技術，應用到實際的生產中，有效的消除不合理的農田灌溉對生產以及生態(tài)的影響。這才是新時代的農田灌溉所要發(fā)展的方向。
篇（4）
本文[1]所說的南方，指的是北緯33度以南，長江中下游到珠江流域這一廣大地區(qū)，在行政區(qū)劃上包括今日的江蘇、浙江、江西、安徽、湖南、湖北、四川、福建、臺灣、廣東、廣西、海南、上海、重慶等14個省市[2]。這是中國的老稻區(qū)，也是中國最主要的稻區(qū)，在明代以前，這一地區(qū)主要是一年一熟制，從明代開始，這一地區(qū)開始普遍提高復種指數(shù)，從而形成了一年二熟和一年三熟的耕作制度，土地利用率和單位面積產量獲得了前所未有的提高，從而為中國在人多地少的歷史條件下找到了一條解決耕地不足的新路子。
一、明清時期中國南方稻田多熟種植的技術發(fā)展
中國南方稻田的多熟種植早在漢代已見記載，漢代，廣東已出現(xiàn)雙季連作稻一年二熟制，東漢·楊孚《異物志》中就有“稻交趾冬又熟，農者一歲再種”的記載。交趾，古代泛指五嶺以南地區(qū)，轄境相當于今日廣東、廣西大部，越南的中部和北部，可見氣候炎熱，雨量充沛的兩廣地區(qū)是我國雙季稻的發(fā)祥地。但由于社會經濟原因，當時并沒有對這一地區(qū)的氣候資源廣泛開發(fā)利用，因此雙季稻的種植面積不廣。
唐代在云南又出現(xiàn)了水旱輪作的稻麥二熟技術，唐代的樊綽在《蠻書》中說：“曲靖已南，滇池已西，土俗唯業(yè)水田，……水田每年一熟，從八月獲稻，至十一月，十二月之交，便于稻田種大麥，三月、四月即熟，收大麥后還種粳稻。”但當時也只局限于曲靖和滇池地區(qū)，整個南方還是種植一年一熟制。
進入明代以后，隨著社會經濟形勢的變化，多熟種植又在閩浙地區(qū)發(fā)展起來，并創(chuàng)造了間作、混作等的新復種技術。間作，就是在早稻的行間再插種晚稻，讓晚稻和早稻在大田內有一段共生的時間，以延長晚稻的生長期，這一技術最早見于明代長谷真逸《農田余話》（十四世紀）的記載：“閩廣之地稻收再熟，人以為獲而栽種，非也。予常識永嘉一儒者，池仲彬，任黃州黃陂縣主簿，詢之，言其鄉(xiāng)以清明前下種，芒種蒔苗，一壟之間，稀行密蒔，先種其早者，旬日后，復蒔晚苗于行間，俟三秋成熟，刈去早禾，乃鋤理培壅其晚者，盛茂秀實，然后收其再熟也。”據清·嘉慶《太平縣志》記載，浙江在宋時已有間作稻，名為二稻，或名為傳稻，詳情待考。所謂混作，就是將早稻和晚稻按一定比例同時播種，共同生長，等早稻成熟，將早晚稻一起收割，收割后晚稻重發(fā)再長，等其成熟，再進行第二次收割，這一技術，最初見于明·嘉靖三十年《興寧縣志》卷三：“早枯（音占）稻（白米谷）一石，必先以襯子（赤米谷）二斗染以黑煤，交和于早枯稻中，必使黑白調勻，襯子率五分之一，刈之時留其根二三雨，襯子在其中，生意久郁，以發(fā)矣，旋刈旋生，一夜驟長二三寸。”這是利用早晚稻的共生，以延長晚稻生長期的措施，達到種雙季稻的目的。
在二熟制發(fā)展的基礎上，在常年氣溫較高的地方，到清代又了展了三熟制，其多熟種植的方法是，或是連續(xù)種三季稻，或是種二季稻加一季旱作，或是種一季水稻加二季旱作。
二季稻加一季旱作的種植方式，最早見于清康熙時屈大均的《廣東新語·食語》：“下番禺諸鄉(xiāng)，其俗微重樸勤，能盡地力，早禾田二獲之余，則蒔菜為油，種三藍以染紺，或樹黃姜、麥牟、或蔓菁、番藷。”
一季稻加二季旱作的種植方式，最早見于光緒《臨汀匯考》卷四：“（福建臨汀）農民獲稻后，率多種豆，至十月可獲，且有收豆而又收麥者，不止一再獲矣。”
三季稻的種植方式，最早見于乾隆三十九年《番禺縣志》卷十七：“南方地氣暑熱，一歲田三熟，冬種春熟，春種夏熟，秋種冬熟，故廣州有三熟之禾，……蓋五谷天下所同，惟再熟，三熟則粵東獨檀耳。”
由于上述種種類型的種植方式的出現(xiàn)，為不同氣候條件、不同經濟條件的地區(qū)提高復種指數(shù)提供了技術保證，因而導致了明清時期多熟種植的發(fā)展。
二、明清時期中國南方稻田多熟種植的地理分布
明清時期中國南方稻田的多熟種植有著明顯的地理特征，即不同的多熟種植同該地域的緯度和海拔有著密切關系，地處北緯28－33度的長江中下游地區(qū)，因地處北亞熱帶，無霜期只210－250天，歷史上都以種植稻麥二熟制為主，沿江的江蘇、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、四川等省都有分布，其中江蘇和浙江主要集中在蘇南、浙北的太湖流域地區(qū)，從目前查閱到的資料看，除了江蘇和江西各有一條明代的資料記載外，其余全部是清代的資料，這說明長江中下游地區(qū)的稻麥二熟制極大部分是在清展起來的（見附表一）。
在長江流域以南到北回歸線之間，即北緯28°－23°26´之間的中亞熱帶地區(qū)，氣溫較高，無霜期長達250－340天，明清時期的雙季稻，主要分布在這一地區(qū)，據統(tǒng)計，明清時期種植雙季稻的州縣，浙江有11個縣，江蘇2個縣，安徽7個縣，江西35個縣，湖南7個縣，湖北8個縣，四川1個縣，福建40個縣，廣東61個縣，廣西18個縣，共190個州縣，其中17個州縣的雙季稻見于明代方志的記載，其余173個州縣都是清代才有雙季稻種植記載的，說明明清時期雙季稻的種植91％的州縣都是清展起來的，其中廣東、福建、江西三省又是南方雙季稻種植最多的地區(qū)（見附表二）。
北回歸線以南至海南島是北熱帶和南亞熱帶地帶，這里溫暖無冬，冬季平均氣溫在10°以上。明清時期，在這一帶除種植雙季稻以外，還發(fā)展了三熟制，據統(tǒng)計，種植三季稻的有廣東番禺、廣西蒼梧、嶺溪、臺灣及福建和江西的個別地區(qū)[3]，種稻稻麥一年三熟的有廣東嘉應、海豐和福建[4]，種稻稻菜一年三熟的有廣東番禺[5]，種稻豆麥一年三熟的有江西臨汀[6]，但在南方種植三熟制的州縣是少數(shù)，但即使是有三熟制種植的州縣，也只是該縣中的部分地區(qū)，并非整個縣都種植三熟制，雍正九年《廣東通志》卷五十三說“再熟其常，三熟其偶，蓋春熟即不及春種也。”同治十二年《海豐縣志》物產說“腴田一年三熟，潮田四月種，十月收，僅一熟耳。”《江南催耕課稻編》說，福建的稻稻麥一年三熟“十畝之中，只有三畝可以如此，以工本稍費，故為之者稀。”其之所以種植不多，是因為自然和經濟的原因，上面的例子都反映了這種情況。
三、明清時期南方多熟種植發(fā)展的社會經濟原因
社會經濟原因，主要是人口因素。中國人口，在明代以前，據官方的統(tǒng)計，是在5000－6000萬之間，入清以后，人口迅速增長，乾隆六年（1741年）人口突破一億，到乾隆三十年（1765年）人口增加到2億，到乾隆五十五年（1790年）又增加到3億，到道光十五年（1835年）人口增至4億。從中國歷史上看，從漢平帝元始二年（公元2年）5900萬人，到乾隆六年突破一億，用了1740年，而從1億增到2億，只用了24年，從2億到3億，僅用了25年，從3億到4億只用了45年，由此可見清代人口數(shù)量增長之多，發(fā)展速度之快，這是歷史上絕無僅有的。
明清時期耕地面積雖然也有增加，但增加的速度遠沒有人口增長的快。明洪武十年（1377年）到清嘉慶十七年（1812年）的435年中，人口增加了5.04倍，耕地只增加了1.18倍，人口增長的速度是耕地增長速度的4.27倍，其中從康熙四十七年（1708年）至嘉慶十七年（1812年）的104年中，人口增長2.48倍，耕地增長48％，人口增長速度是耕地增長速度的5.16倍。
人口增長快，耕地增長慢的結果，是人均耕地的迅速下降，明萬歷六年（1578年）人均耕地為11.56畝，到清乾隆三十二（1767年）年，人均耕地降為3.72畝，減少了68％，到清嘉慶十七年（1812年），人均耕地降為2.19畝，又少了1.53畝，即下降了41％，如果從萬歷六年算起，到嘉慶十七年，中國的人均耕地足足減少了9.37畝，亦即減少了81％，由此可以看出，明清之際，中國人均耕地下降之快[7]。
據當時人估計，維持一個人生活所需的耕地，大約為4畝。清初張履祥說：“百畝之土可養(yǎng)二三十人”[8]，即每人需3.3－5畝，平均為4.15畝，清代的洪亮吉也說：“一人之身，歲得四畝，便可生計矣。”[9]如果用這個標準來衡量，清代乾隆、嘉慶時期的人均耕地都在這個標準以下，人多地少演變成全國性的矛盾。當時，除墾荒解決耕地不足之外，千方百計提高土地利用率以解決耕地不足的矛盾便成了當時緩解人多地少矛盾的重要措施之一。
據統(tǒng)計，乾嘉之際，有12個省的人均耕地都在全國的平均水平之下，其中地處南方的江蘇、安徽、浙江、福建、江西、湖南、四川、廣東、廣西等9省，下降尤為嚴重，這就是明清時期南方水田復種指數(shù)提高特別快的社會經濟原因(見附表3)。
四、明清時期南方水田多熟種植的特點
（一）多熟種植以沿主谷式的方向發(fā)展為其基本特點
所謂主谷式，即以生產糧食為中心。不論長江中下游地區(qū)的雙季稻和稻麥輪作制的二熟制，也不論珠江流域的三季稻或二稻加一麥的三熟制都是以生產糧食為中心的，即使是在二熟制和三熟制中種蔬菜，也是以產糧為主的，多熟制中這種作物組合的出現(xiàn)和南方人口激增，耕地不足，糧食缺乏的經濟形勢有密切的關系，多熟種植的目的，是為了提高復種指數(shù)，增產糧食，以解決人口激增對糧食的需要，即是解決吃飯問題。因此，多熟種植走上主谷式的道路是必然的。
（二）種植麥類在多熟種植中具有重要地位
麥是耐寒的作物，在寒冷的冬季可以越冬生長，種植麥類可以利用冬閑地，延長土地的利用時間，而且它又是重要的糧食作物，南方稻田能形成二熟制和三熟制，稻麥輪作成為其作物基本組合形式之一。
（三）重視用養(yǎng)結合是明清時期多熟種植的第三個特點
在多熟種植的條件下，土壤肥力消耗很大，為了保證既能多熟種植，又使土壤肥力不致衰竭，所以明清時期在多熟種植中十分重視用養(yǎng)結合的措施，這表現(xiàn)在作物組合上，重視安排豆類作物參加輪作，包括大豆、綠豆、泥豆、蠶豆、豌豆等，豆類作物能固定空氣中的氮，增加土壤中的氮素，用豆類作物參加輪作，即能獲得一季糧食，又能彌補土壤中養(yǎng)分的損耗，實是一舉二得之舉。同時在耕作措施上又采用了水旱輪作的方法，水旱輪作，既能保證旱作物的種植，又能使土壤中的有機物在土壤含水量不同的情況下，得到充分的分解，增加土壤養(yǎng)分達到培肥土壤的目的。同時也可起減輕病蟲和草害的作用。
五、對明清時期南方稻田多熟種植中二個問題的估算
（一）多熟種植面積的擴展程度
明清時期南方稻田大力發(fā)展多熟種植，究竟發(fā)展到一個什么樣的程度？
據《清史稿·地理志》記載，南方各省共有824個州縣，其中有多熟種植的州縣，據統(tǒng)計為222個，約占總數(shù)的27％。多熟種植最多的省是廣東，該省有94個州縣，有多熟制種植的州縣為61個，約占全省州縣數(shù)的65％。不過這個計算是保守的，它是以作者根據方志查到有多熟種植的縣為基礎的，作者沒有查到的縣，歷史上有多熟種植而沒有記載的縣肯定還有。因此，實際上應在27％以上。
在南方種植多熟制的州縣中，由于一縣中農田的海拔、氣候和灌溉條件的不同，也不是全部稻田都種植多熟制的。例如廣東的東莞縣“種于山田一歲兩熟，……種于潮田一熟。”[10]香山（今中山縣）“有歲單收者，歲兩收者”[11]，新寧縣“高田一歲兩熟，潮田一歲一熟。”[12]海豐縣“腴田一年三熟，潮田僅一熟耳。”[13]又如福建云霄“洋田一年兩熟，埭田一年一熟。”[14]仙游“有一年一收者，有一年兩收者。”[15]平和“田宜稻，歲則再熟，惟山田止一熟，以其地性涼也。”[16]因此，當我們提到某一縣有多熟種植時，不能簡單理解為整個縣的稻田，都是多熟種植，在某些縣只是其中一部分，即使在氣溫比較高的閩粵地區(qū)也同樣存在這種情況。
在這個問題中，本來還應估算在多熟制的發(fā)展中，擴大了多少復種面積，由于歷史上缺少這方面的記載，只能付之闕如。
表1明清時期南方各省稻田種多熟制州縣所占比例表
省名|州縣數(shù)|種多熟制州縣數(shù)|多熟制州縣所占％
廣東|94|61|65
廣西|76|18|23.6
福建|75|40|53
江西|80|40|50
湖北|62|9|14.5
湖南|76|15|19.7
浙江|78|18|23
江蘇|71|8|11
四川|152|4|2
安徽|60|9|15
合計|824|222|27
資料來源：各省州縣數(shù)據《清史稿》地理志。各省種多熟制州縣數(shù)見本文附表一、二
（二）多熟種植的增產幅度
多熟種植肯定比單季種植增產，這是沒有疑問的。問題是增產了多少？這在不同的地區(qū)，不同的多熟種植，情況是不一樣的。要回答這個問題，困難也很大，因為歷史上也沒有留下明確的系統(tǒng)的記載，現(xiàn)只能根據一些零星的材料作些推算。
（1）稻麥二熟制的增產情況
明末清初，浙江桐鄉(xiāng)稻麥二熟制的產量：“田極熟，米每畝三石，春花一石有半，然間有之，大約共三石為常耳。”[17]雍正時陳斌在《量行溝洫之利》一文中也說：“蘇湖之民，善為水田，春收豆麥，秋收禾稻，中年之入，概得三石。”[18]按麥7斗抵米五斗計算，春花1.5石相當于稻米1石，由此可知嘉湖地區(qū)稻麥二熟豐年的產量為4石，常年為3石。
嘉慶時，蘇州地區(qū)的稻麥二熟制產量是：“畝常收三石，麥一石二斗，以中歲計之，畝米二石，麥七斗，抵米五斗。”[19]則產量豐年為3.85石，常年為2.5石。
由此可知，在蘇湖地區(qū)，稻麥二熟制常年的產量為稻米3石，豐年為3.85－4石。常年產量比單季稻高0.5石，豐年高0.85－1石，即常年增產25％，豐年增產28％－33％。
（2）雙季稻的增產情況
江西的情況是：
乾隆十五年《會昌縣志》卷16：“翻稻（連作晚稻），所收少于早稻之半。”
乾隆七年《石城縣志》“翻稻，必田之腴者方可種，每畝所收不及秋熟之半。”即比單季稻田增產50％。
在江西撫州，據何剛德在《撫郡農產考略》中記載，清末早稻（西鄉(xiāng)早）畝產3石谷，連作晚稻（抑葉早二淮，袤腳老）的產量高的為3石，一般為2石，低的1石，平均為二石谷，間作晚稻產量為3石谷，單季晚稻（八月白、晚白、金包銀）上地約可收4石谷。據此可知，連作稻的產量為5石谷，間作稻的產量為6石谷，分別比單季晚稻增產1石谷至2石谷，即增產25％－50％。
閩粵地區(qū)的情況：
福建的情況是“平地之農為洋田，早晚二收則稻春種夏收，晚稻季夏種仲冬獲，利僅早稻之半。”[20]即增產50％。
篇（5）
我國農田水利建設和一直處于正軌，因得到了國家及相關部門的高度重視而不斷發(fā)展、進步，農田水利建設與管理技術現(xiàn)已發(fā)展得相對成熟，基本上實現(xiàn)了我國農田水利事業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。但需要注意的是，目前我國農田水利發(fā)展過程中仍然存在大量難題，嚴重制約著農田水利的發(fā)展步伐，亟待處理與解決。下面，筆者就我國農田水利建設與發(fā)展中存在的問題做詳細分析。
一、農田水利發(fā)展中存在的問題及原因分析
我國現(xiàn)階段的農田水利發(fā)展總形勢相對較好，但細中仍然存在很多歷史性遺留問題，必須及時改進和解決。
1、基礎薄弱，水利工程的基本功能無法發(fā)揮
我國現(xiàn)有的農田水利工程大部分建造于上世紀50-70年代，很多工程在今天已經顯現(xiàn)出年久失修、老化磨損的狀態(tài)，再加上我國“三邊3”工程比較多，很多農田水利在建設時標準低、配套差，造成使用時間長久之后質量病害嚴重。這樣的問題導致大部分農田水利工程在實際使用時無法發(fā)揮出工程基本的防水、抗旱、排澇作用，極大降低了水利工程的實用價值。盡管相關部門有意識到這一問題，并采取改造措施對老化、失修工程做了整修，但整修、改造工作并未得到全面開展，一些中小型泵站的改造任務還未正式開始，規(guī)劃中的貧困山區(qū)水源工程建設未得到真正落實，甚至于沒有監(jiān)理系統(tǒng)的防洪抗旱排澇體系，種種不足無不反映著我國農田水利建設難題，反映著我國農田水利建設、發(fā)展中的重點、難點。
2、水資源配置體系不完善，農業(yè)用水效率較為低下
在自然水方面，我國不僅存在水資源短缺問題，而且水資源的空間分布還并不均勻，與我國農業(yè)發(fā)展布局有著嚴重的錯位，這為農業(yè)水資源利用埋下了巨大隱患。再加上我國化工業(yè)生產對水資源的大量污染，江河、湖泊的泥水含沙量比較高，并不能引入農田灌溉，所以導致我國農業(yè)用水矛盾更加突出。盡管我國在近年來提出了南水北調這一治水政策，并已初步形成了一套比較有效的“四橫三縱”水資源配置格局，但從總體上來看，我國農業(yè)水資源配置仍然存在問題，初步建立起的水資源優(yōu)化配置格局并不能充分滿足水資源利用需求，農業(yè)水資源利用率仍然比較低下。
3、建設管理體制不完善，農田水利管護工作滯后
國內農田水利管護體制一直存在不完善問題，這對農田水利建設、管理、養(yǎng)護等工作極其不利。體制不完善的主要表現(xiàn)為：管護主體不明確、產權不清楚、水費收取不合理、管護人才缺乏、水利科技力量落后、水利專業(yè)服務組織建設滯后等等，這一系列問題導致農田水利工程的服務、管理能力偏低，阻礙了農田水利建設與管理工作的正常開展，也影響了農田水利工程的正常運行。
二、農田水利發(fā)展對策分析
針對以上所論述的問題，現(xiàn)提出以下幾點改進措施，為促進農田水利發(fā)展創(chuàng)造有利條件。對策如下：
1、以科學發(fā)展觀為指導，切實做好頂層設計
頂層設計是指，堅持保障國家糧食安全和科學發(fā)展的理念，構建未來適合農田水利發(fā)展的美好藍圖。想要做到這一點，實際工作時就不能如清朝末年那般閉門造車，而是要立足當前，遵循自然和社會發(fā)展規(guī)律，科學、正確、合理的謀劃農田水利發(fā)展藍圖。因此，筆者建議以科學發(fā)展觀為指導，科學分析判斷當前農田水利發(fā)展形勢，探索農田水利發(fā)展規(guī)律，以可持續(xù)發(fā)展為目標，以科學發(fā)展為主題，以農田生態(tài)建設為主線，以農田生態(tài)承載能力為前提，以提高農業(yè)綜合生產能力為核心，以工程建設管理為主要內容，以完善建管體制機制為保障，做好頂層設計，建成“四大體系”——農田防洪抗旱減災體系，農業(yè)水資源合理配置、高效利用、有效保護體系，農田生態(tài)保護體系，農田水利發(fā)展的制度保障體系，促進農田水利可持續(xù)發(fā)展，保障國家糧食安全。
2、加快推進農田水利立法工作，強化法律保障
農田水利立法要以水法、農業(yè)法、防洪法、水土保持法等相關法律法規(guī)為依據，堅持以人為本，注重實用性和前瞻性，緊緊抓住規(guī)劃設計、建設管理、運行管理等環(huán)節(jié)，重點解決事權財權、工程產權、水權、工程占地權、工程運行調度權等權利，處理好建設費、運行維護費、水費問題等難題，建立完善相關制度，責任明確到人，實行包干制度，強化問責，為執(zhí)行落實農田水利有關規(guī)劃提供法律保障。
3、加強科技支撐作用，提高科技水平
科技是決定事物發(fā)展水平的關鍵因素，農田水利的發(fā)展同樣也離不開科技的支撐。要放眼全球，引進國外先進的技術、設備，結合我國的實際情況進行消化吸收，縮小與國外科技的差距；要立足國內，強化農田水利發(fā)展過程中出現(xiàn)的突出技術和管理問題解決能力，研究、攻關適合我國國情的農田水利技術和管理模式，加強高新技術在農田水利工程中的應用，開展尺度理論、水分脅迫對作物的影響機理、水肥耦合、水土環(huán)境等基礎理論研究，加快高效、低價、實用、環(huán)保的節(jié)水設備產品的研發(fā)、轉化、推廣速度，努力提高農田水利發(fā)展科技水平。
4、借鑒國外經驗，密切聯(lián)系實際，完善建管機制
深入剖析我國現(xiàn)階段建管體制存在的問題，借鑒國外農田水利建管體制改革成功的經驗，立足現(xiàn)狀，加快建立農田水利建設和管理新機制，要進一步深化改革，完善機制，明確農田水利的公益性質，強化政府責任，積極推行“四制”管理，施行“產權明晰、權責一致”的管護機制，深化水價改革，推行透明的水價機制，引導農民參與農田水利建設，健全基層田水利服務體系，強化監(jiān)管，提高農業(yè)用水保障能力，保護農民利益，促進農業(yè)綜合生產能力的提高，全面推進農田水利建設管理。
三、結束語
綜上所述，當前我國農田水利存在的問題很多，大多是歷史性遺留問題，對農田水利的發(fā)展有著重要影響。為了解決發(fā)展難題，筆者在本文中分析并論述了問題產生原因，并給出了相應的解決對策，希望能為同行提供一些參考和幫助。■
篇（6）
引言
大慶油田是我國最大的油田，是我國重要的能源基地，全國40%的原油來自大慶，油田企業(yè)每年都有大量的新增建設用地，每年都有新打的井，對土地的依賴性強，且在占用土地上具有點多、面廣、量大等特點，因此，對于油田企業(yè)來說，切實加強土地資產的經營管理，合理利用土地資源，確保其保值增值，具有特別重要的現(xiàn)實意義。大慶油田建設過程中涉及眾多的土地產權問題。土地問題處理好了，有利于大慶油田20年原油持續(xù)穩(wěn)產4000萬噸有利于大慶經濟的繁榮發(fā)展，有利于社會的穩(wěn)定。實際工作過程中，應該依據國家有關法律、法規(guī)和政策以及大慶油田的實際情況，妥善處理好土地問題。
1、油田土地管理工作的現(xiàn)狀
土地屬于重要的資源，又是重要的資產，土地管理應該堅持資源資產并重管理，管理的基本原則是：有序在償、供需平衡、結構優(yōu)化、集約高效。油田土地管理工作是油田工程建設的前提保障，近年來，全國正在開展土地管理調研，國家對土地管理的要求也進一步加強，油田單位應該結合實際，深入基層，加強管理，嚴抓違法案件，繼續(xù)做好土地管理工作。
近年來，大慶油田在建設用地程序上，嚴格依據國土資源部《建設項目用地預審管理辦法》、《黑龍江省建設用地審批流程、建設用地預審程序》等相關管理制度，對油氣田建設每宗地的取得和使用，都依法按程序辦理，足額及時上繳全部稅費，認真履行建設用地合同各項條款，切實做好土地資料建檔歸檔工作；歷年來沒有發(fā)生一起因用地問題引發(fā)的糾紛。同時，油田公司把集約節(jié)約用地放在各項工作的首位；在站（所）選址，井場勘探，油氣管道鋪設，道路建設項目中，做到了“三多、三少、一禁止”（即：多用荒地、多用沙地、多用坡地；少用平地、少用耕地、少用園地；禁止用基本農田）。積極簡化流程工藝，科學合理布井，推廣應用多井組的集約節(jié)約用地方式，節(jié)約用地成效顯著。
2、油田企業(yè)土地資產管理常見問題
全國各油田有一個普遍的現(xiàn)象，油田占地面積廣，土地資源豐富，近年來，土地管理越來越規(guī)范，但在土地管理方面難免也存在一些問題。
2.1存在土地荒蕪現(xiàn)象
一直以來，在土地使用方面存在一些問題，例如：管理不善，節(jié)約意識淡薄，土地有效利用率偏低，存在閑置、浪費的現(xiàn)象。甚至存在無任何許可的情況下，圈地搞工程、搞項目，工程多年不開工，用地一直空閑，造成嚴重浪費。
2.2重視征地，輕視管理
油田企業(yè)為了油田開發(fā)的需要，每年都要投入大量資金，投資建設的第一環(huán)節(jié)就是征用大量土地資源，在一定意義上可以說，土地資源是油田的最寶貴固定資產，是企業(yè)資產的重要組成部分。但是長期以來，許多油田企業(yè)缺乏土地管理意識，不夠重視土地管理工作，多頭管理現(xiàn)象嚴重，管理機構不健全，或管理人員崗位變換頻繁，相關存檔資料分散或遺失，歸檔不及時，以及機構變動時移交手續(xù)不規(guī)范，造成了許多珍貴的土地歷史資料遺失，有時甚至因無法找到相關證明材料，不得不重復交費，重新辦理用地手續(xù)等，給企業(yè)帶來了無可挽回的經濟損失。
2.3建設用地協(xié)調管理難度不斷增大
隨著油田開發(fā)的需要，建設項目不斷增加，部分油氣勘探建設項目占壓農民耕道、橋梁、林地、經濟作物現(xiàn)象時有出現(xiàn)，項目涉及地方公路、建筑物、河流的穿越、搭頭等，對民用供水、供電、通訊線路進行改道情況時有發(fā)生。由于施工人員與所處地區(qū)人員存在較大文化差異，加之用地政策、補償標準等缺乏統(tǒng)一標準，基本是多頭管理，與地方協(xié)調起來較為困難，嚴重時出現(xiàn)地方人員圍堵工地、阻撓施工現(xiàn)象。
3、加強油田企業(yè)土地資產管理的措施
3.1構建土地資源信息化檔案
隨著計算機技術的不斷發(fā)展，在土地管理工作中，應該結合實際工作引進軟件，逐步建立起信息化土地資產管理新模式，開發(fā)功能強大的土地資產管理信息網絡系統(tǒng)。在系統(tǒng)內，實現(xiàn)企業(yè)管理的各個功能，為企業(yè)各部門提供方便，如：實現(xiàn)固定資產、流動資產、房產的相互連接，實現(xiàn)土地管理信息的共享、共用，實現(xiàn)土地應用信息的查詢、上報、下發(fā)、智能化，從而不斷提高土地管理部門的工作效率，為企業(yè)領導及各專業(yè)部門進行決策提供重要參考數(shù)據。
3.2重視規(guī)劃，提高土地利用率
油田建設用地應以可持續(xù)發(fā)展為指導，以節(jié)約用地為方針，遵循相關“十二五規(guī)劃”建設用地要求，在建設初期要進行全面考察，科學用地，按需用地，科學規(guī)劃，并將規(guī)劃進行科學計算，貫徹落實到實際工作中，促進土地資源的合理利用和開發(fā)。此外，要從石油技術等方面來減少土地資源的應用，如：①提高鉆井技術，從節(jié)約用地的角度出發(fā)，在新鉆井方面要靈活運用水平井、定向井等多種鉆探方式；②在鉆井施工前，應該優(yōu)化方案設計，減少占用土地，減少占用耕地，提高土地資源的利用率，降低鉆井施工成本，在施工過程中，應盡量少修路，充分利用現(xiàn)有公路條件；③對報廢井場積極實施退耕，減少已占土地數(shù)量。
3.3加強用地協(xié)調，科學合理用地
油田土地管理部門，應該從大局出發(fā)，確保油田建設用地征用渠道的通暢，為公司的發(fā)展做后勤保障。在油田建設過程中，會遇到各種各樣的土地問題，遇到各種困難，在困難面前，土地部門的管理人員，應該樹立信息，積極協(xié)調地方，對地方組織、個人無理阻撓油氣田建設征地進程，故意妨礙工程建設的行為、事件，堅決依法追究當事人責任。積極協(xié)助地方土地執(zhí)法、交通、公安部門開展社會環(huán)境綜合治理，堅決懲治滋事鬧事者，保證油氣田建設用地征用的正常工作秩序。
3.4提高認識，樹立土地管理新觀念
篇（7）
導言:事關物理學的兩個問題
問題一:美國物理學家惠勒教授，于1981年10月，應邀到北京、合肥、上海等地講學，系列的演講集為《物理學和質樸性》一書。書中記載了惠勒教授對現(xiàn)代物理學下出的這樣一個結論:“物理學的基礎結構注定要坍塌，并將重建在一個新的基礎之上。”物理學的基礎結構為什么會坍塌?這是西方物理學界眾所周知的問題，本文不做展開討論。
問題二:中國文化源頭的太極圖為什么會出現(xiàn)在惠勒演講集的第一頁?為什么惠勒每一次演講時都會談到，玻爾同樣崇尚太極圖，并把陰陽視為并協(xié)原理的先河?太極內涵為何，外延為何?為什么會贏得兩大物理學家的敬重?這一問題并不是物理學界眾所周知的問題。本文試圖從天文歷法、宇宙演化、中國哲學、文化基礎四大方面入手，解釋太極的內涵與外延，目的是希望為物理學重建找出堅實的理論基礎。當然，本文的重點在于太極的理論基礎，而不是物理學重建本身。
美國理論物理學家卡普拉(FritjofCapra)說:“我覺得東方的思想家對一切已經了然，如果能夠將他們的答案翻譯成我們聽得懂的語言，那么所有的問題就有解答了。”
一、歷法中的太極
天文學是中華民族的第一學，歷法是中華民族的第一法。有文字，天文歷法是用文字表達的。文字之前，天文歷法是用抽象符號表達的。太極、圖書(河圖、洛書)、八卦，都是文字之前的抽象符號。幾組抽象符號可以融為一個整體，太極處于核心地位。這里的討論以太極為主，必要時也會涉及圖書、八卦。
太極，在歷法中的第一重意思表示的是周日與周歲的陰陽轉換。周日的陰陽是無限循環(huán)的晝夜，周歲的陰陽是無限循環(huán)的寒暑。晝夜，由日往月來所決定。寒暑，由太陽視運動在南北回歸線之間的往來所決定。
歷法中的太極，解答了這樣幾大問題:
1.確定了一陰一陽的無限循環(huán)。晝夜亦陰陽，寒暑亦陰陽，陽盡陰來，陰盡陽來，陰陽的基本特征是無限循環(huán)。
2.確定了陰陽兩極。周日之中，陽極在日中，陰極在夜半。周歲之中，陽極在日影最短點(夏至)，陰極在日影最長點(冬至)。陰陽兩極可以用12地支的子午兩支來表達。陰極在子，陽極在午。晝夜寒暑，一陰一陽，規(guī)律地循環(huán)在兩極之間。螺旋，是循環(huán)往來的運動形式。洛書中的奇偶之數(shù)連線可以證明這一點。
3.確定了時令四點與天文三線。時令四點為冬至、夏至、春分、秋分。冬至，太陽視運動至(止)于南回歸線；夏至，太陽視運動至(止)于北回歸線。春分、秋分，太陽視運動相交于赤道線。冬至、夏至為陰陽兩極點，春分、秋分為陰陽平分點。太陽視運動無限循環(huán)在天文三線、時令四點之間。
4.確定了陰陽轉換的大小周期。日往月來，為周日陰陽轉換之小周期。寒往暑來，為周歲陰陽轉換之大周期。
小周期，被歸納在12時辰之中。12時辰用12地支(子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥)來表達。周日小周期，一日一循環(huán)。一日如此，日日如此。大周期的數(shù)據規(guī)律性地變化在365—366天之間。《周髀算經》:“三百六十五日者三，三百六十六日者一。”立桿測影，日影數(shù)據變化的規(guī)律為四年之中三年為365天，一年366天。準確地說，太陽在南北回歸線之間往來的大周期為1461日。
5.確定了歲、月、日的時間單位。“陰陽之義配日月。”《周易•系辭上》這一論斷指出，陰陽觀念首先是從日月出發(fā)的。“故月與日合，為一月。日復日，為一日。日復星，為一歲。”《周髀算經•日月歷法》告訴世人，歲、月、日這三大時間單位是按照日、月、星的對應關系確定出來的。
6.確定了陰陽轉換的三大基本形式。無限循環(huán)，圓周運動，不勻速，是陰陽轉換的三大基本形式。陰陽轉換，無限循環(huán)。無限循環(huán)，軌跡為橢圓。這里不存在直線運動。365—366天，這兩個數(shù)據說明，橢圓的運動不是勻速運動而是不勻速運動。橢圓中應該有一陰一陽兩個點，而不是一個焦點。
7.確定了時空物三位一體的時空觀。日行一度，歷中一天。太陽周天365—366度，回歸年365—366天。度論空間，天論時間。時間空間，上關乎天文，下關乎萬物。
萬物生長靠太陽，太陽視運動的周期決定著萬物生命的周期。太陽回歸年時間長度一分為四為春夏秋冬四時，一分為五為金木水火土五行，四時對應東西南北四方，五行對應東西南北中五方。萬物生長在空間之中，萬物隨時間而變化。時間、空間一不遠物，二不遠人，這里的時空觀為時空物三位一體的時空觀。
8.確定了陰陽轉換與氣候轉換的關系。陰陽兩極的轉換，決定著氣候兩分的轉換。“一年分兩截，兩截分陰陽。”彝族十月太陽歷，將太陽回歸年的時間長度一分為二，前半年為陽，后半年為陰。苗族古歷以冬至為陽旦，以夏至為陰旦。以冬至夏至為界，分出了陰陽兩個半年——前半年為陽，后半年為陰。陽年，氣候一步步變暖。陰年，氣候一步步變寒。一年陰陽兩分，可以在中午日影最長與最短兩點這里得到實證。
太陽回歸年的時間長度一分為二，為陰陽兩截；一分為四，為春夏秋冬四季；一分為五，為木火金土水五行；一分為十二，為十二月；一分為二十四，為二十四節(jié)氣。陰陽轉換所引起的氣候變化，具有規(guī)律性與永恒性。
陰陽五行學說，是天文歷法中出現(xiàn)的，首先是在十月太陽歷中出現(xiàn)的。歷法中的陰陽五行一可以重復，二可以實證，三可以測量，四可以定量。
9.揭示了陰陽轉換與萬物生命的關系。陰陽轉換、氣候轉換決定著萬物的生命。
周日之陰陽決定著萬物的動靜。牽牛花晝而開夜而閉，公雞晨而鳴夜而息。萬物的動靜，遵循著周日陰陽轉換的規(guī)律。
周歲之陰陽，決定著萬物的生長收藏，決定著“離離原上草，一歲一枯榮”。萬物的生死，遵循著周歲陰陽轉換的規(guī)律。
萬物動靜、生死之周期與陰陽之間的對應關系，可以用“間不容發(fā)”四字來形容。
二、宇宙演化中的太極
宇宙演化中的太極，解答了這樣幾大問題:
1.確定了宇宙演化的起點。宇宙演化的起點在上帝，這是《圣經》的結論。宇宙演化的起點在太極，這是《周易》的結論。太極，有許多代名詞，道、大一、一，均可以等同于太極。
2.確定了宇宙演化的形式。上帝說要有A，于是就有了A；上帝說要有B，于是就有了B。命令式，這是《圣經》中的宇宙演化形式。一分為二，二分為四，四分為八，八八六十四。陰陽分裂式，是《周易》中的宇宙演化形式。陰陽分裂而變，演化出了生氣勃勃的繁華世界。
3.統(tǒng)一了六種世界。太極可以表達至大無外的宏觀世界，可以表達至小無內的微觀世界，宏觀世界與微觀世界在太極這里得到了統(tǒng)一。
太極可以表達無形的先天世界，可以表達有形的后天世界，先后天世界在太極這里得到了統(tǒng)一。
太極可以表達無氣無血的物質世界，可以表達有氣有血的生命世界，物質與生命兩個世界在太極這里得到了統(tǒng)一。
4.揭示了運動所需要的多種力。太極，自動恒動。自動需要原動力，恒動需要恒動力，原動力與恒動力均源于太極體內的陰陽相推。
一陰一陽永不可分，這需要相互吸引力；一陰一陽永不重合，這需要相互排斥力。相互吸引力與相互排斥力均源于太極本身。
太極循環(huán)，需要旋轉力；陰陽平衡，需要平衡力，旋轉力與平衡力均源于太極本身。
5.揭示了萬物的基本結構與基本成分。“萬物負陰而抱陽。”太極所含有的一陰一陽，可以表達萬物陰陽兩種基本成分，可以表達萬物陰陽兩分的基本結構。
6.揭示了有形、無形兩種因素的基本聯(lián)系。世界有有形的一面，有無形的一面，例如人的形體與精神。人體通于天體，天體之中同樣存在著有形、無形兩種因素。陰有形陽無形，有形無形兩種因素是密不可分的，太極將這兩種因素完美地統(tǒng)一在了一起。
7.揭示了一陰一陽的對稱關系。太極中的一陰一陽，大可以論宇宙，小可以論基本粒子，大宇宙與基本粒子內部均為對稱的鏡像關系，無論成分還是結構。
太極中的一陰一陽，既可以論天體，也可以論人體。天體與人體內部均為對稱的鏡像關系，無論成分還是結構。
8.揭示了一陰一陽的相互作用。相推、相摩、相蕩，描述陰陽互動，《周易》使用了這三個動詞。動，有多種形態(tài)；而相互作用，始終如一。
三、中國哲學中的太極
中國哲學中的太極，解答了這樣幾大問題:
1.確定了生生之源。有生生之物必有生生之源，先天之中的生生之源是陰陽二氣，是陰陽二氣相互作用演化出了天地。
后天之中的生生之源為天地水火，天地水火相互作用演化出了萬物與男女。陰陽可以喻天地，可以喻水火，在萬物的演化過程中，天地水火的作用一樣都不能少。
2.確定了事物間的基本關系。太極內一分為二，外合二而一，事物間的基本關系，就此確立。
3.確定了事物間的平衡關系。陰陽之間的關系，是平衡關系。天地之間、人際之間、人體氣血之間，均應該以陰陽平衡關系為基準。平衡為常態(tài)，偏頗為病態(tài)。和平，是《周易》治理天下的終極目標。以平為期，則是《黃帝內經》醫(yī)病的終極目標。
4.確定了描述宇宙的奇偶之數(shù)。河圖洛書、八卦用奇偶之數(shù)表達了文字之前的天文歷法，表達了天體與人體。陰陽即奇偶，奇偶即陰陽。陽奇陰偶可以完美地描述宇宙。
5.確定了歸納與推理的兩種基本方法。太極，是現(xiàn)實世界的歸納。太極，可以推理現(xiàn)實世界中的一切。歸納與推理，兩種基本方法，始于太極。
6.確定了“以道論之”的思路與方法。論證問題，善不善、是不是、該不該，不能以“我”論之，應該站在生生之源的立場上去論。“一陰一陽之謂道。”太極即道，道即太極。早期中華大地上產生的一部部經典，一件件先進器具，均產生于“以道論之”的思路與方法之下。領先于世界的中華文明也正是產生于這一思路與方法之下。
四、文化基礎中的陰陽
文化基礎中的陰陽，奠定了各個學科的理論基礎:
1.奠定了禮儀的理論基礎。《禮記•禮運》:“是故夫禮，必本于大一，分而為天地，轉而為陰陽，變而為四時。”
2.奠定了中醫(yī)學的理論基礎。《黃帝內經•素問•四氣調神大論》:“故陰陽四時者，萬物之終始也，死生之本也，逆之則災害生，從之則苛疾不起。”陰陽學說，是中醫(yī)文化的第一大基石。天地、日月、男女、氣血、臟腑、經絡、疾病，均是用陰陽學說統(tǒng)領的。
奠定了經絡的理論基礎。人體經絡分陰分陽，陰六經陽六經，《黃帝內經》論經絡，陰陽是論證經絡的基礎。
3.奠定了數(shù)理化的理論基礎。陰陽學說，在中華大地上，奠定了各個學科的基礎。
(1)數(shù)學。“觀陰陽之裂變，總算術之根源。”劉徽在《九章算術•序》說，陰陽是算術的基礎。
三角形。立竿測影，竿為股，影為勾，竿端與影端相連的斜線為弦，直角三角形就此成立。中華先賢在測影的過程中發(fā)現(xiàn)了直角三角形。
32+42=52，這個公式是在《周髀算經•商高定理》中出現(xiàn)的。商高說，大禹治水治天下時廣泛運用了勾股定律。
(2)化學。《周易參同契》:“物無陰陽，違天背元。牝雞自卵，其雛不全。夫何故乎，配合未連。”沒有公雞母雞，有雞蛋而無雛雞。《周易參同契》用陰陽模型，解開了元素化合的秘密。在世界化學史中，《周易參同契》為奠基之作。
(3)物理學。前面已經談到，以陰陽轉換為基礎時空觀，是時空物一體、無限循環(huán)的時空觀。
陰質陽力，不可分離的質力關系，就此確立。苗族文化解釋陰陽，不但解釋出了質與力，還解釋出了結構。質力與結構，為一分為三、合三為一的統(tǒng)一體。
有生于無，無中生有；陰陽自動恒動，相互作用；陰陽永不重合，永不分離；陰陽圓周循環(huán)，對稱平衡……
以上這些均相關于物理學。
4.奠定了音律的理論基礎。“六律、六呂以合陰陽之聲。陽聲:黃鐘、大簇、姑洗、蕤賓、夷則、無射。陰聲:大呂、應鐘、南呂、函鐘、小呂、夾鐘。”《周禮•春官》以陰陽論律呂，十二平均律是從陰陽出發(fā)的。十二平均律，今天仍然在使用。
5.奠定了仿生學的理論基礎。陽奇陰偶，奇偶之數(shù)組成了河圖洛書。陽奇陰偶，陰陽兩爻組成了八卦。據彝族典籍《土魯竇吉》(宇宙生化)記載，洛書表達的是十月太陽歷，河圖表達的是十二月陰陽合歷。《周易》中的八卦，有無限的象征性，可以表達天體，可以表達人體，但首先表達的是四時八節(jié)與四面八方。《尸子》記載，八卦首先表達的是八節(jié)(立春立夏立秋立冬，春分秋分冬至夏至)。中華先賢以天文為坐標制定了歷法，以天文為坐標創(chuàng)造了人文，仿生學于此誕生。和諧自然的哲理，誕生于此。天人合一的的哲理，誕生于此。
6.奠定了論技論術的理論基礎。解牛之技論道，承蜩之技論道，劍術論道，棋技論道，品茶論道……構成中華文明的成果，無一不與道相關。
7.奠定了諸子的理論基礎。一陰一陽合而為道。道，是先秦諸子論證問題的基本依據。儒家論禮，道家論德，兵家論兵，陰陽家論歷，醫(yī)家論醫(yī)……諸子論證問題，無一不是以道論之。
結語:刀叉有刀叉的智慧，筷子有筷子的智慧，如果將兩種文化背后的智慧加以融合，不但能解答當代一系列難題，而且能創(chuàng)造出利用自然、和諧自然的新文明。
參考文獻
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[5]李維寶等.云南少數(shù)民族歷法研究[M].昆明:云南科技出版社，1999.
篇（8）
明清之際迄于乾嘉時期，朝廷上下倡導經世致用之學，為西學的融入準備了環(huán)境和條件。乾隆朝復以政府之力振興中國舊學。一時學者又轉而尊古排外，學術思潮為之一變。面對如此轉變，“西學中源”說成為了乾嘉學術界的主流，得到了當時士人學者的廣泛認可。戴震作為乾嘉學派的杰出代表，面對西學傳播的低谷期，戴氏通過考據、古籍印證等方法將西學中式化，披上了中國的傳統(tǒng)學術外衣，使得西學能夠去其“異類”標簽，傳播開來。在把西學融入中源的過程中，戴震嚴謹求實的自然科學精神為后代學者樹立了典范，也為現(xiàn)代西學的傳播奠定了基礎。
一、莫衷一是：“西學中源”的起源
“西學中源”說的起源是學者們關注的焦點，各家有其合理之處。關于“西學中源”說之起源問題，目前學術界的研究已取得不少成果。其大致有兩種觀點：一種認為“西學中源”說最早起源于明朝的遺民學者，如江曉原在《試論清代“西學中源”說》中認為最先提出“西學中源”思想的是黃宗羲等遺民學者，后經康熙、梅文鼎等人提倡發(fā)揮，阮元等推波助瀾，在有清一代影響深遠。劉鈍的《清初民族思潮的嬗變及其對清代天文數(shù)學的影響》認為“西學中源”說萌發(fā)于明末清初特定的文化政治環(huán)境中，首先是少數(shù)懷念明朝的漢族知識分子借此申揚民族大義，后被清朝統(tǒng)治者利用作為維護其王道正統(tǒng)的思想武器。徐海松在《清初士人與西學》一書中將“西學中源”思想的發(fā)端上推至熊明遇，認為繼熊明遇后，方以智、王夫之、王錫闡、黃宗羲等遺民學者紛紛支持“西學中源”說。另外一種觀點則主張“西學中源”說出自某些開明的愛好西方科學的學者，并且認為“西學中源”說成為了清代時遺民學者貶抑西方歷算學的工具。如王揚宗通過撰文《康熙、梅文鼎和“西學中源”說》、《“西學中源”說在明清之際的由來及其演變》和《明末清初“西學中源”說新考》，表明對此觀點的支持。韓琦在《白晉的研究和康熙時代的“西學中源”說》一文中探討了康熙在“西學中源”說的產生與傳教士白晉的傳教策略和《易經》之間的聯(lián)系。此外，劉鈍在其《中國早期的“西學中源”說從“老子胡化”到“西學中源”——“夷夏之辨”背景下外來文化在中國的奇特經歷》一文中，指出早期“西學中源”說和耶穌會傳教士的傳教策略有著微妙關系。
筆者贊成“西學中源”說可以追溯到明末清初，這種“西學中源”說主要是就天文歷算領域而言的，后來才漸漸推廣到其他領域。在天文歷法皆有造詣的方以智和黃宗羲是“西學中源”說的早期代表。全祖望先生的《梨洲先生神道碑文》及《鮚琦亭集》（卷十一）中曾提及到這樣一句話：“嘗言勾股之術乃周公商高之遺而后人失之，使西人得以竊其傳。”故而黃宗羲的思想可見一斑。后經康熙帝的提倡，“西學中源”說在中國有了進一步的發(fā)展。以下筆者就部分當時各家學者，尤其是乾嘉學者對“西學中源”說的態(tài)度進行闡述。
二、戴震等乾嘉學者們的論爭
乾嘉時期，在封建專制與資本主義萌芽時期的早期文明并存、文字獄的慘禍與西方知識東漸交匯的大背景下，“西學中源”說得到了學者的廣泛支持，“在乾嘉學界取得主流地位”①。乾嘉學者擅長的是回歸典籍，對很多學術問題都要進行考據。通過對傳統(tǒng)的整理和研究，乾嘉學者發(fā)現(xiàn)中國傳統(tǒng)歷算學在宋元時期取得的成果比起明清之際傳入的西洋歷算來未遑多讓。這大大刺激了這些學者的民族自尊心，他們認定中算必優(yōu)于西洋歷算。因此乾嘉學者在論述“西學中源”時往往不乏對西學的貶低，并且當時的部分學者對“西法實取于中國，前人論之已詳。地圓之說，本乎曾子，九重之論，見于楚辭”②這一說法表示支持。在對待西學的具體方式上，乾嘉學者談西學多以中源為依歸，研究西方也往往要借用中法，否則將會被認為崇洋，遭到學界主流的冷落。
乾嘉學者對西學有著不同的看法。早期的梅文鼎和江永雖都是對西學比較開明的學者，但在張之洞看來，梅文鼎屬于中西融合派而江永則是主張西學的。③梅文鼎撰寫了《交食》、《七政》、《五星管見》、《揆日紀要》、《恒星紀要》等書介紹第谷式的西方天文學。他還借鑒西方天文儀器的原理制成璇璣尺、揆日器、側望儀、仰觀儀、月道儀等多種儀器進行研究。對于梅文鼎的成果，筆者認為梁啟超對其的評價最為中肯——“我國科學最昌明者，惟天文算法，至清而尤盛。凡治經學者多兼通之。其開山之祖，則宣城梅文鼎也。”④這既肯定了我國天文歷法的傳統(tǒng)優(yōu)勢，又對梅文鼎為發(fā)展天文歷法而努力研究表示贊許。然而江永較之梅氏則比較徹底地主張西學。正如徐道彬所論：“事實上，江永的《歷學補論》、《推步法解》、《中西合法擬草》就是直接采用西方本輪、均輪之說，不是‘附會’，而是毫無隱諱。”⑤正是過于崇尚西學這一做法加之沒有認清時代的要求，因此在崇祖法古的時代卻一味地為西學奔走呼喚的江永，自然四處碰壁。
“戴震的老師江永可能是那個時代中最確信西學的人，這種態(tài)度深刻地影響了戴震。”⑥江永研究西學的方法和思想對戴震的學術修養(yǎng)和研究頗有影響。正所謂“學而優(yōu)則仕”，江永和其他傳統(tǒng)的儒者一樣渴望出仕。但江永卻在仕途上不及戴震成功。正如錢大昕所論：“宣城能用西學，江氏則為西人所用而已。”錢大昕對江永不識時務，盲目宣傳西學的評判真可謂一針見血。對于江永的做法和結局，其弟子戴震看得最為清楚。他推崇江永研究西學的成就，但在思想上卻與保守派站在一邊。“其學術地位的迅速確立，與他在‘西學東漸’的學術變革時期，適時地順應了朝廷的文化心態(tài)有關。”⑦
師承江永的戴震是乾嘉學術的杰出代表，可以說江永對戴震日后在學術界的發(fā)展影響很大。時代的復雜性“形成了有清一代的種種畸形發(fā)展，它們都成了戴震及其后學的人生命運的路標和學術方向的底蘊”⑧。戴震在西學的沉寂時期，以另類的手段來處理“西學中源”的問題，既切合統(tǒng)治者的思想，在一定程度上也使西學以另一種形式得到繼續(xù)研究和發(fā)展，這一做法在當時的學術界產生了很大影響。戴震雖然只是個案，但卻可以折射出大多數(shù)傳統(tǒng)士大夫在文化碰撞時期的心態(tài)。
眾所周知，戴震作為以考據為特長的乾嘉學派的代表，其印證、考據的能力必有過人之處。“戴氏通過古籍印證、數(shù)學考據之法，由中國歷算知識與西域、西洋各種時間記錄的比較考證，頗具理據和說服力。”⑨對此，我們可以說無論在音韻、校勘等國內傳統(tǒng)知識還是在對待西學方面，戴震始終堅持把考據作為一種“接受”的手段。
戴震把考據作為接受西學的手段的這種方法并非他的首創(chuàng)，而是這個時代的風氣使然。這一說法可從梁啟超處得以證明——“清儒所尊之途徑，實為科學發(fā)達之先驅。其本能一蹴即幾者，時代使然耳。”⑩戴震與其他學者不同的是，他能夠在前人的基礎上以“中學”替換“西學”的特有方式，使人耳目一新。這種替換不僅僅是戴震簡單的把來自西方的科學知識術語換成古籍或經典中的傳統(tǒng)術語，其所反映出來的更深一層次的信息是戴震已經接受了西方的知識并且“為我所用”。筆者認為戴震之所以會用傳統(tǒng)語替換西方術語，其原因有二：要么戴震自己沒有意識到自身“雖遍校古經，然其自著歷算書，則仍宗西法”；{11}要么就是他清楚只有靠這種方法才能使得自己的學術思想在當時的環(huán)境下得以被人接受。
考據是手段而不是目的。戴震由于早期對西學已經有所了解，加之對時代現(xiàn)實的清晰認識，故而戴震堅持用考據的方法來論證西學的合理性，使得西學能夠在乾嘉時期站穩(wěn)腳跟。在“西學中源”方面，戴震在天文歷算方面所做的工作比較突出。明代開明官員和學者使得整個清朝前期都比較注重天文歷算的發(fā)展，戴震受其影響很大。正如梁啟超所述：“自明徐光啟、李之藻等廣譯算學、天文、水利諸書，為歐籍入中國之始，前清學術頗受其影響，而范圍亦限于天算。”{12}梁啟超甚至認為明末的歷算學是中國知識和外國知識的第二次接觸碰撞。{13}這說明戴震在研究天文歷算方面的學術成就可能不僅僅是來自于中國傳統(tǒng)知識的優(yōu)勢，同時也有可能是西方科學知識的影響而造就的。
戴震不僅僅是經學家、哲學家，同時也是自然科學家。“戴震還立足于治經而研治數(shù)學，因而把自然科學和傳統(tǒng)經學結合起來。”{14}這主要從戴震入四庫館后所輯校的各種算書可以看出，如《周髀算經》、《九章算術》、《孫子兵法》、《海島算經》、《五曹算經》、《數(shù)術記遺》等算書。此外，戴震不僅輯校傳統(tǒng)古籍算書，自己還在算學方面有所著作。正如梁啟超所論：“自其中年，即已成《原象》、《歷問》、《歷古考》、《策算》、《勾股割圓記》等書。”{15}值得一提的是在《策算》一書中，戴震為了區(qū)別中國籌算和西洋籌算，把西洋的籌算改稱“策算”。當然戴震在闡釋西學時所下的不僅僅是在于改名這種表面功夫而已，他還通過列舉《周易》、《論語》、《考工記》和漢書律歷志等經籍中的例子來說明其合理性，這是戴震最常用且擅長的手段。如“古漏刻之法，晝夜百刻。每一刻為六十分，以十分為一小刻，分隸十二辰，每一辰刻二小刻。梁天監(jiān)中，改用九十六刻，每一辰惟八刻，始變古法，旋廢不用。今歐邏巴以晝夜為二十四小時，一小時四刻，合之凡九十六刻，蓋本于梁天監(jiān)中所改者耳。”{16}受“西學中源”思想的影響，戴震始終相信西方的科學知識起源于中國，其《與是仲明論學書》云：“中土測天用勾股，今西人易名三角、八線，其三角即勾股，八線即綴術。然而三角之法窮，必以勾股御之，用知勾股者，法之盡備，名之至當也。”{17}數(shù)學史家錢寶琮也認為戴震所著的《勾股割圓記》、《迎日推策記》等書所敘述的都是西學思想，但是戴氏卻用古人傳記文體來論述，好讓讀者認為這些思想在中國自古有之。{18}
綜上可見，戴震雖然堅持“西學中源”說，但是他并不排斥西學。他的天文、算學、歷法等著作，在喚起人們重視傳統(tǒng)學術的同時，對西學也傾注了大量心血，并且吸收了西學的一些內容。相對于江永和梅文鼎，筆者認為“超勝”一詞用于此有其合理性。戴震的做法其實是在前期梅文鼎等人“西學中源”的觀點上加以實證和深化。徐道彬認為如果梅文鼎的中西融合方法能使中土人士頷首，那么，戴震“易以新名，飾以古義”的自我作古之法，與朝廷的文化本位思想甚為契合。這既是對西學中源的強調又是超越前人的表現(xiàn)。{19}故而乾嘉大家之一的阮元稱戴震“蓋自有戴氏，天下學者，乃不敢輕言算數(shù)，而其道始尊。然而戴氏之功，又豈在宣城之下哉！”{20}毋庸置疑，戴震等堅持“西學中源”思想的乾嘉學者在著力發(fā)掘、整理和研究傳統(tǒng)天算學以論述西學的合理性時，也使眾多的中國儒士了解到了中國傳統(tǒng)科學的優(yōu)秀成果。乾嘉學者擅長考據，他們能夠利用自身的優(yōu)勢作為手段去發(fā)掘西學在中國古代中的痕跡，雖然并不是全部乾嘉學者都贊成“西學中源”思想，但是作為時代的風氣，大部分站在前沿的學者都會認識到西學要想在中國站穩(wěn)腳跟首先要去掉“異類”的標簽。戴震作為乾嘉考據前沿者在把西學納入中源的過程中，從天文、算學和歷法等方面著手，經過詳細地考究，找出西學和中學的交接點，然后轉換成傳統(tǒng)的術語，這樣西學的“非我族類”的標簽便明顯削弱了。無疑這有利于化解學界對西學的排斥情緒，促進西學的傳播。
根據當時學者對西學的不同態(tài)度，筆者認為“西學中源”反映出來的不僅僅是中國的落后和西方的先進之間的沖突，更應該注意到的是當時整個中國的傳統(tǒng)觀念和西方的科學觀念的沖突。這應是“西學中源”產生的根本所在。乾嘉時期的學者談論西學多以“中源”為憑借，研究西法也往往脫離不了對中法的陳述，否則容易被視為崇尚西學太過，江永就是一個生動的例子。戴震作為乾嘉學派的杰出代表，面對西學日漸滲透的局面，他通過考據傳統(tǒng)的自然科學如天文、歷法、數(shù)學等知識，使得西方的科學思想得以憑借中國傳統(tǒng)的外衣在中國覓得一席之地，其高明之處在于利用考據使得中學中融入了西學的內容。對此，筆者很贊成梁任公的評價：“戴震全屬西洋思想，而必自謂出孔子”。{21}雖然戴震在各學科的考證方法上難免限于保守，但是其究根窮底的精神卻很值得后世學人學習。同時，值得一提的是作為經典闡釋學的輔工具，訓詁、考證等學科日漸興盛起來。這不僅為現(xiàn)代學術的誕生打下了堅實的基礎，并為現(xiàn)代西學的傳播奠定了基礎。
注釋：
①趙暉.西學東漸與清代前期數(shù)學[M].杭州：浙江大學出版社，2010：135.
②阮元.疇人傳.疇人傳匯編.上冊：4
③張之洞.書目答問[M].上海：上海古籍出版社，2001：：265-267.
④梁啟超.清代學術概論[M].桂林：廣西師范大學出版社，2010：28.
⑤徐道彬.論戴震與西學[J].自然科學史研究，2010（2）：129-141
⑥劉墨.乾嘉學術與西學[J].清史研究，2005（3）：53-62
⑦徐道彬.論戴震與西學[J].自然科學史研究，2010（2）：129-141
⑧李開.戴震評傳[M].南京大學出版社，1992：7.
⑨徐道彬.戴震學術地位的確立與“西學中源”論[J].清史研究，2010（3）：51-65
⑩梁啟超.清代學術概論[M].桂林：廣西師范大學出版社，2010：126.
{11}梁啟超.中國近三百年學術史[M].北京：東方出版社，2004：368.
{12}梁啟超.清代學術概論[M].桂林：廣西師范大學出版社，2010：116.
{13}梁啟超.中國近三百年學術史[M].北京：東方出版社，2004：9.
{14}李開.戴震評傳[M].南京大學出版社，1992：26.
{15}梁啟超.中國近三百年學術史[M].北京：東方出版社，2004：367.
{16}戴震.戴震全書[M].第2冊.合肥：黃山書社，1994：274.
{17}戴震.戴震全書[M].第6冊.合肥：黃山書社，1994：371.
{18}見：錢寶琮.戴震算學天文著作考[A].李儼錢寶琮科學史全集[M].第9冊.沈陽：遼寧教育出版社，1998：145.
{19}徐道彬.論戴震與西學[J].自然科學史研究，2010（2）.
{20}阮元.疇人傳（卷42）.戴震.疇人傳匯編.上冊：542.
{21}梁啟超.清代學術概論.上海古籍出版社，1998：89.
參考文獻：
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[2]江曉原.試論清代“西學中源”說[J].自然科學史研究，1988，7（2）.
[3]劉鈍.清初民族思潮的嬗變及其對清代天文數(shù)學的影響[J].自然辨證法通訊，1991（3）.
篇（9）
要講哥白尼的日心說，先要講講地心說。“天圓地方”的說法比地心說還要早，國外追溯到了15世紀，地心說理論才比較嚴密地建立起來。它實際上是要拿這個理論來解釋看到的天象。為什么有這個興趣？我想有兩個原因，一個原因是農業(yè)，那時候社會的大部分經濟活動都是農業(yè)活動，農業(yè)生產需要計算時間，按中國的說法叫“節(jié)氣”，必須算準什么時候播種，什么時候收獲；再一個原因，從當時的科學水平看還有占卜的意圖，希望從天象上預告未來，這從某種意義上說是對的，按照天象來預測來年的農業(yè)影響，只是當時他們做出了一個完整的理論系統(tǒng)來做這個事。
1559年，根據托勒密的理論畫出的三維圖，還是地球在中間。往外分布的，當時已經發(fā)現(xiàn)的包括水星、金星、太陽、火星、木星、土星。因為他覺得地心說有的問題已經不能解釋了，星球之間轉動的時候，不是在一個平面上這么簡單，光是一個平面的運動已經刻畫不了了，所以用三維來刻畫，但還是想象地球在中間，太陽等其他星球繞著地球轉。其實這個很容易理解，符合當時的科學發(fā)展水平。即使咱們現(xiàn)在小的時候你去感覺的話，直觀地感覺成這樣還是對的。在當時看來這是天經地義的事情。這是在古希臘發(fā)現(xiàn)的一個圖，是在天主教會發(fā)現(xiàn)的，是當時對世界看法的正統(tǒng)觀念。
這是國外的情況。國內的情況是，我們國家古代的天文觀測非常發(fā)達，在當時是第一流的。我國是最早記載哈雷彗星的，在公元前613年，這是國際上最早的。你們到大學二年級就會學到拉普拉斯方程，拉普拉斯是法國18到19世紀的數(shù)學家。那個時候數(shù)學家和物理學家是不分的，拉普拉斯寫了一本書叫做《宇宙體系論》，第一部分就講最早的有意義的天文觀測記錄，實際上就是那個我國春秋時期提到的哈雷彗星的出現(xiàn)。這是最早的，可以算出來那個時間觀測到的就是哈雷彗星。我想這能反映當時我國古代的天文觀測非常發(fā)達，這個觀測的目的當然主要就是包括頒布歷法。秦漢以來我國頒布了100多部歷法，包括祖沖之這些人，實際上很大的工作都是算歷法。
我們前面提到的“天圓地方”實際上不是地心說的概念。地心說的概念比這要晚，一般有兩個說法，一個是蓋天說，一個是渾天說。這是古代地心說的概念。《晉書》中提到，天是一個穹形，地也是一個穹形，地在中心，天在外面，相當于是兩個同心球。渾天說的提出者是張衡，“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃”，相當于把地看成是一個蛋黃。這個想法基本上和地心說是一致的，當時包括測量天體運行的周期之類的很多做法，都是從這個基本理論出發(fā)來做的。比如祖沖之他們都計算得非常精確，和現(xiàn)在算的也就是一兩分鐘的誤差了。
哥白尼是教士，當然現(xiàn)在我們說他是天文學家，他是第一個提出日心說的。實際上也不是第一個，曾經有人提出過但沒有他這么大的影響。他是嚴格地建立了日心說的理論，在此之前他已經在各處講他的理論了。1543年，他大約70歲左右去世，去世的那一天才拿到給他寄來的這本書。但實際上40歲以后他已經在歐洲的天文學界有相當?shù)穆曂チ_馬教廷講課其中已經涉及日心說的理論，并不是我們想象的那樣，一提日心說馬上教廷就要把你關起來，情況不完全如此，有各種原因。看當時的歷史就會知道，哥白尼在那個時候已經得到了天文學界和教廷比較廣泛的尊重，被認為是一流的了。他的書一共是七卷，第一卷主要是理論，后面幾卷主要是計算各種天體的位置，談日心說對還是地心說對。哥白尼當時計算得非常準，他算出的地球公轉周期是365天6小時9分40秒，比現(xiàn)在精確值多了30秒，這是500年前的結果。他得到的月亮到地球的平均距離，是地球半徑的60.3倍，和現(xiàn)在的60.27倍相比，誤差也非常小。由于他的杰出成就，已經在歐洲受到了非常廣泛的尊重。
現(xiàn)在我要提的就是，為什么他要提出日心說？當時地心說也蠻好的，可以很好地解決這些事，那么他為什么要做這件事？為什么要考慮日心說呢？（學生：因為地心說已經解決不了一些問題了，所以需要哥白尼創(chuàng)立日心說去解釋一些地心說不能解釋的問題。）回答得很好，肯定是前頭的理論不能解決一些問題。實際上，建立日心說不是為了單純的創(chuàng)新，也不是為了理論的漂亮，也不是為了謀得更高的利益和名譽，而是因為當時有兩個不能解決的最大的問題。第一個問題是水星和金星的出現(xiàn)。金星是早晨和傍晚出現(xiàn)，白天、晚上看不見，火星、木星和土星是整個夜間都能看到。如果地球是中心，所有星辰繞著地球轉，應該是要看見都能看見，看不見的時候都看不見，不會發(fā)生一部分看得見，一部分看不見的情況。第二個問題是火星的逆行。實際上這些行星是從西向東運動，我們看到太陽從東往西運動是因為地球自轉的參照。如果你把太陽的位置每天標記下來，可以發(fā)現(xiàn)實際上太陽在從西往東走。而如果你去標注火星的位置，你會發(fā)現(xiàn)有一段時間它會往回走。走了一兩個月它又返回去，這是地心說不能解釋的。實際上，哥白尼還發(fā)現(xiàn)一些其他不能解釋的問題，他希望有一個新理論解決這些問題。
火星逆行的意思就是從西往東運動，如果每天標記的話，會發(fā)現(xiàn)有段時間它倒著走，走了一段時間又回來往前走。這是以恒星作為參考系來看火星的運動。所以按照托勒密的理論，這些現(xiàn)象都沒法解釋，用哥白尼的理論就可以把這個問題解釋清楚。為什么？行星本身是不發(fā)光的，我們看到它是反射的光。比如咱們站在地球上，你要是在白天的話肯定什么都看不見，因為太陽太亮，不會給你反射過來。你在夜間看到火星的原因是你背著太陽，太陽光照著火星，火星再反射過來。金星在白天太陽光照到它，反射無效，太陽自己太亮，你只能看到太陽的亮光，所以也看不到它。要是早上和傍晚，太陽光斜著照它時才能把光反射回來。這是金星和火星能看見不能看見的最大差別，用日心說就能解釋這件事。
火星逆行問題要復雜得多，主要是兩個原因，一是因為地球和火星繞日旋轉的周期不同，地球的公轉周期是365天，火星的公轉周期是687天，火星的公轉周期長。二是它對太陽的公轉半徑比地球對太陽的半徑要大，在地球的外側。根據現(xiàn)代測量的結果，太陽的半徑是696000公里，火星很小，半徑3000多公里，到地球最小距離約5500萬公里。當時哥白尼所看到的這些，就能解釋為什么火星會往回轉了。原因就是其一周期不同，其二距日半徑不同。這是哥白尼要提出日心說最重要的原因，他發(fā)現(xiàn)原有理論的不足才會考慮修正或者原來的理論。
當時關于天體運動的研究有了重大的發(fā)展，其中一個重要人物是開普勒。他最重要的發(fā)現(xiàn)就是行星運動的橢圓軌道，橢圓曲線有兩個焦點，在橢圓軌道上有一點到兩點的距離的和是定長，這是橢圓的定義。他發(fā)現(xiàn)行星的運動是橢圓，而且是把太陽放在它的焦點上，后面涉及的物理、數(shù)學的東西多了，這里不詳細介紹。這些都是開普勒當時做了大量的計算發(fā)現(xiàn)的定律。在這之后一個重要的科學家是牛頓，他建立了微積分學，實際上是把開普勒發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象用理論解釋，同時再用這個理論預測下一步發(fā)生什么現(xiàn)象。他在1687年發(fā)表的《自然哲學》，對開普勒的發(fā)現(xiàn)進行了嚴格的證明。用牛頓的三大定律解釋，第一是慣性定律，第二是作用在物體上的力等于質量乘以加速度，第三是兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反。從這三個定律出發(fā)，就可以證明從數(shù)學角度嚴格地說開普勒是正確的，他用方程測算了行星的運動。
下面介紹海王星發(fā)現(xiàn)的過程，這里會更注重介紹它的數(shù)學背景。海王星現(xiàn)在被認為是最遠的一顆行星。冥王星已經被認為不是行星了，只是一顆很小的小行星，不是真正的大行星。1781年發(fā)現(xiàn)了天王星，是通過觀測發(fā)現(xiàn)的。發(fā)現(xiàn)之后在歐洲出了新的星圖，每次都把觀測到的新行星標出來，之后按照牛頓的方程計算這些行星在一段時間之后能走到什么地方，就可以精確地算出來，知道其對其他現(xiàn)象的影響。但計算完以后，天王星的算法和觀測結果不同，說明外面還有個大的行星，引力影響到它了。后來發(fā)現(xiàn)了海王星。天王星為什么往外跑，因為外面有一個海王星。實際上要算一個天體的運動需要六個變量，現(xiàn)在已經忽略很多。當時發(fā)現(xiàn)算上海王星是行星，要算海王星，其他再忽略不計也應該是九個。要把這些都算出來，而且海王星也受到其他星體的吸引，需要精確的數(shù)據測得其他這些星體的運轉規(guī)律和準確位置，然后反推海王星應該在什么地方。
你可以想象當時沒有計算機，完全靠手算，這是相當不容易的事。1843年劍橋大學的一個畢業(yè)生叫亞當斯，他算出了天王星的位置，把結果交給了格林尼治，它是當時非常有名的天文臺。當然他并沒有詳細地論證計算過程，沒有引起科學家重視。幾乎是同時，法國天文臺的羅威業(yè)也研究了這個問題。法國有個科學院每年征集論文評獎，他的論文提交給了巴黎科學院。之后1946年又做了第二篇論文，做了精確的計算。這時格林尼治也注意到了羅威業(yè)的論文的重要性，這件事要去做。首先你要知道這些行星在天空的分布，要觀測發(fā)現(xiàn)哪顆是新的，而且要判斷是不是以前觀測過的。實際上這時的格林尼治天文臺做不了這個事，它沒有最新的星圖。柏林天文臺剛剛做出最新的星圖，羅威業(yè)說服了柏林天文臺，他們拿到羅威業(yè)論文的當晚就找到了這顆行星，就在羅威業(yè)計算的位置角度誤差不到1度，和亞當斯預測的大約差了10度。所以發(fā)現(xiàn)海王星以后，英國和法國兩邊都在爭這件事，最后就說他們兩個同時發(fā)現(xiàn)的。
從這些發(fā)現(xiàn)可以看出，首先你要掌握現(xiàn)有的理論，你要發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)現(xiàn)不足，有相當?shù)幕A才可以做這個事。所以愛因斯坦在紀念牛頓誕辰300周年的文中寫過這樣的話，這段話寫于1942年，即使今天看來也是非常重要的：“那些為天才繼續(xù)發(fā)展所不可缺少的工具，主要來自于對星空的觀察。像牛頓那樣有創(chuàng)造能力的思想家，他們的思想如星空展翅高飛。”
篇（10）
[中圖分類號]B2；04-1 [文獻標識碼]A [文章編號] 1000―7326(201 0)02―0028―08
一、問題的提出
1981年10月，美國物理學家、美國科學院院士、美國物理學學會主席、美國哲學學會副主席惠勒教授，應邀到北京、合肥、上海等地講學，其系列演講被集為《物理學和質樸性》一書。書中汜載了惠勒教授對現(xiàn)代物理學的兩點看法與結論：“量子力學與相對論根本不可能協(xié)調”：“物理學的基礎結構注定要坍塌，并將重建在一個新的基礎之上”。
《簡明不列顛百科全書》中，有兩處與惠勒相同的論斷。“量子力學”條：關于量子力學的不確定性，有兩種對立的見解，以玻爾為首的哥本哈根學派認為這是最后的、基本的，因此力求取得對這種不確定性的更詳細的知識；而愛因斯坦所代表的反哥本哈根學派，則認為這是目前知識不完備的結果，將來會有新的發(fā)現(xiàn)，修改現(xiàn)在的理論而恢復嚴格的規(guī)定性。這種情況一旦出現(xiàn)，將是物理學一場新的革命。“愛因斯坦”條：愛因斯坦承認量子力學的光輝碩果，但不接受N?玻爾等人的互協(xié)原理(惠勒稱之為“并協(xié)原理”――引者注)，并堅持他的廣義相對論是未來科學發(fā)現(xiàn)的更合適的理論基礎，他有一句名言“上帝是難以捉摸的，但他決無惡意。”對此，他和N?玻爾等人展開過長期的激烈爭論，并與人多數(shù)理論物理學家分道揚鑣。
惠勒與愛因斯坦的這些主張明確告訴人們這樣兩個問題：第一，相對論與量子力學兩種學說、兩種學派之間的確存在著無法統(tǒng)一的問題；第二，物理學領域中會有一場新的革命。可見，物理學并沒有解答終極問題，物理學領域內的任務還遠沒有結束。
二、現(xiàn)代物理學的兩大根本缺陷
現(xiàn)代物理學存在著兩大根本缺陷：一是自身無法統(tǒng)一；二是不能完整地解釋宇宙。闡釋經典力學，牛頓運用的是絕對時空。何謂絕對時空?牛頓在《自然哲學之數(shù)學原理，定義，附注》中給出的解釋是：絕對的、真實的和數(shù)學的時間，由其特性決定，自身均勻地流失，與一切外在事物無關：絕對空間的自身特性與一切外在事物無關，處處均勻，永不移動。可見牛頓所謂的絕對時空，乃是獨立于物質之外的時空，但這種絕對時空實際上是根本不存在的。
愛因斯坦對牛頓的絕對時空觀做出了如下改進：一是在狹義相對論中，允許坐標系作勻速直線運動；二是在廣義相對論中，推廣了加速度運動；三是把三維空間推廣到了四維空間。《中國少年兒童百科全書》“愛因斯坦”條對此的介紹是：“他的關于時間、空間都要隨運動狀態(tài)變化的論文，沖破了牛頓時代以來形成的時間、空間絕對不變的舊觀念，揭示了作為物質存在形式的空間與時間在本質上的統(tǒng)一性。”所謂“沖破”，首先是否定，其次是超越。“沖破”二字告訴人們，愛因斯坦相對論與牛頓經典力學之間存在著無法統(tǒng)一的矛盾。現(xiàn)代物理學的根本缺陷之二，就是不能完整地解釋宇宙。現(xiàn)代物理學對現(xiàn)實世界的解釋，尚有幾大任務遠沒有完成：有無轉化問題，即先天與后天兩個世界的演化問題：宏觀世界與微觀世界的統(tǒng)一問題；物質世界與精神世界的統(tǒng)一問題；原動力與恒動力的統(tǒng)一問題；時間、空間與萬物運動的統(tǒng)一問題；質量、能量、結構的統(tǒng)一問題；一物與宇宙的統(tǒng)一問題；人體與宇宙的統(tǒng)一問題；物生、物死的合理演化問題。
值得注意的是，現(xiàn)代物理學沒能解釋的這些重大問題，在中華元文化中都得到了合理的解釋。本文的目的，就在于探討中華元文化在現(xiàn)代物理學的重建中能否有所貢獻。
三、中華元文化能指導現(xiàn)代之事嗎
1 《周易》與《帛書周易》中的兩個論斷。《周易?系辭上》：“八卦而小成，引而伸之，觸類而長之，天下之能事畢矣。”八卦是一個濃縮的天體，卦理即天理、自然哲理。這一論斷告訴后人，如果能在八卦的基礎上加以引申，加以觸類旁通，就會把“天下之能事”辦好。 能事者，器、技、術之事也。在《周易?系辭下》的記載中，出于伏羲氏、神農氏、黃帝手下的一件件史無前例的生產工具與生活器具，均是在卦象與卦理的啟示下發(fā)明的。自然哲理常青，昨天可以指導發(fā)明創(chuàng)造，今天與今后同樣可以指導發(fā)明創(chuàng)造。
2 《周髀算經》中的一個論斷。《周髀算經》：“問一類而以萬事達者，謂之知道。”這里的“一類”與“萬事”之間有兩重關系：一是對應關系，二是源流關系。“一類”之理即道理，問清了道理，即可以把萬般事情辦好。
3 老子的一個論斷。《道德經?第14章》：“執(zhí)古之道，以御今之有；能知古始，是謂道紀。”老子認為，古今之間、有無之間、本末之間、源流之間、道事之間有著不可分割的關系，認識了本源之道，完全可以解答當今之難題。
4 莊子與文子的兩個論斷。《莊子?天地》：“通于一而萬事畢。”《文子?九守》：“能知一則無一之不知也。”兩句話話語不同而道理一致。明白了道理就可以辦好萬事，明白了道理就可以無一不知。莊子與文子，在道與事、一與萬之間的關系上，立場完全一致。
5 管子與荀子的兩個論斷。《管子?心術下》：“持一而不失，能君萬物。”《荀子?非相》：“以一知萬……以道論盡。”管子為法家，荀子為儒家，兩家所關注的問題有所不同，但論證問題的基礎卻是一致的。皆以道為立論基礎，去論證自己的學說。
6 《黃帝內經》中的一個論斷。《黃帝內經?標本病傳論》：“言一而知百病之害。”現(xiàn)代西方醫(yī)學論病，一需要精密之儀器，二需要先進之實驗室。在幾千年前的中華大地上一沒有精密之儀器，二沒有先進之實驗室，可是，賢能聰慧的中華先賢既可以論一病又可以論百病。奧秘何在?奧秘在于“言一”。一即是道，由道出發(fā)既可以認識與解釋一病之害，又可以認識與解釋百病之害。
“道無雙，故曰一。”(《韓非子，揚權》)一即是道，道即是一。道理即自然之理，道理即宇宙法則。明白了道理，明白了一，就可以把千般事情辦好，就可以把萬般事情辦好。以一論之亦或以道論之，論出了一件件史無前例的器具，論出了一部部史無前例的經典，論出了一項項史無前例的技術，論出了領先于世界的中華文明。實證是一條路，“以道論之”同樣是一條路，而且是更高明的一條路。兩條路均可以解答問題，但方法截然不同。
中華元文化領先解答了其他文化沒有解答的問題，孕育出了領先于世界的中華文明。那么，中華元文化可以解答現(xiàn)代問題嗎?再請看現(xiàn)代幾位大家的論斷。
1 嚴復以《易》理比較西方學術。嚴復在《天演論?譯序》里寫道：“近二百年，歐洲學術之盛，遠 邁古初。其所得以為名理公例者，在在見極，(“極”應為“幾”――引者注)不可復搖。顧吾古人之所得，往往先之，此非傅會揚己之言。……夫西學之最為切實而執(zhí)其例可以御蕃變者，名、數(shù)、質、力四者之學是已。而吾《易》則名、數(shù)以為經，質、力以為緯，而合而名之曰《易》。大宇之內，質力相推，非質無以見力，非力無以呈質。凡力皆乾也，凡質皆坤也。”緊接這句話之后，嚴復連續(xù)以三個例子證明我們祖先的確“往往先之”。他將歐洲學術歸結為“名、數(shù)、質、力”四大基石，而這四塊基石中華元文化在陰陽乾坤這里已得到了解答。
2 白晉評價陰陽。白晉，法國傳教士。是他把卦圖寄給了德國大數(shù)學家萊布尼茨，并告訴萊布尼茨，他所研究的自然規(guī)律，物質(matter)和推動力(force)的存在，與中國哲學中的陰、陽，動、靜(物質和運動)相同。白晉認為，中國古老哲學體現(xiàn)在《易》圖之中，它以陰陽簡明自然的方法表示了所有科學原理。
3 李約瑟評價陰陽與卦象。英國科學院院士李約瑟博士著《中國古代科學思想史》，其中第六章為“中國科學之基本觀念”。在這一章里，李約瑟重點介紹的是三大理論：五行理論、陰陽理論、卦象符號。李約瑟認為，中國古代科學就產生在五行、陰陽、卦象這三大理論基礎之上。中國古代科學不是產生在儀器之下，不是產生在實驗室之中，而是產生在陰陽、五行與卦象這種哲理模式之中。這條道路是實證之外的道路，這種方法是實證之外的方法。
4 玻爾祟尚太極圖。與愛因斯坦發(fā)生爭論的，同樣是諾貝爾獎獲得者、著名量子物理學家玻爾，在1937年訪問中國之后，淡了兩點感受：一是“中國的治學傳統(tǒng)使他產生了靈感”：二是“中國古今偉大思想家的真知灼見令人傾倒。”玻爾把太極圖設計進了家族的族徽。太極位于中華元文化源頭，并協(xié)原理位于西方科學前沿，在玻爾眼里，兩者之間有著相似相通性。
5 惠勒評價陰陽。惠勒通過對玻爾觀點的陳述，對陰陽做出了高度的評價。他說：“在西方，并協(xié)觀念似乎是革命性的。然而，玻爾高興地發(fā)現(xiàn)，在東方，并協(xié)觀念乃是一種自然的思想方法。為了采用象征性的方法表述并協(xié)性，玻爾選擇中文的‘陰陽’以及拉丁諺語‘相反相成’。”據《物理學和質樸性》的編者介紹，“惠勒在每次演講中，都要提到1937年春玻爾對中國的訪問，那次訪問使玻爾發(fā)現(xiàn)他那時所倡導的并協(xié)性原理，竟然早在中國的古文明中就有它的先河，他認為‘陰陽’圖是并協(xié)原理的一個最好標志。”惠勒完全同意玻爾對太極圖的看法，因為它代表著“一種自然的思想方法”。
實際上，西方前沿物理學家很多人都明確贊揚過太極圖與陰陽理論。例如。美國學者薩瑟蘭(諾貝爾獎獲得者)，就以陰陽說解釋了他的發(fā)現(xiàn)――環(huán)磷腺苷與環(huán)磷酸鳥苷。
古今論斷清晰地告訴人們，中華元文化能夠解答當代難題。
四、中華元文化能帶領物理學突破困境嗎
明白了物理學與天文學的關系，這一問題即可迎刃而解。
開普勒三定律一牛頓力學一相對論一量子力學，這是現(xiàn)代物理學的演化順序。這一順序直接告訴人們，開普勒三定律是物理學的基礎。這一順序間接告訴人們，天文學是物理學的基礎。此處，有必要對開普勒三定律加以回顧。行星運動第一定律：行星軌道是一個橢A，太陽在這個橢圓的一個焦點上。行星運動第二定律：行星與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積。行星運動第三定律：所有行星的橢A軌道的長半軸的3次方與公轉周期的平方的比值都相等。開普勒三定律無疑是正確的。但是，與中華元文化相比，開普勒三定律解答的只是局部問題，而根本性、全局性、系統(tǒng)性、規(guī)律性問題開普勒三定律遠沒有涉及。如果說，開普勒所認識的天文學，能夠演化出現(xiàn)代物理學，那么，中華元文化中的天文學，應該會演化出更高明的物理學。
中華元文化中有天文學嗎?請看《周易，賁，彖傳》中的一個論斷：“關乎天文，以察時變：觀乎人文，以化成天下。”這一論斷清晰地告訴后人，天文與人文之間，一是對應關系，二是源流關系。再請看下面一個順序：群經以《周易》為首，《周易》以六十四卦為首，六十四卦源于八卦，八卦是“仰觀天文，俯察地理”之后的成果。這一順序清楚地指出，中華元文化的源頭在天文在地理，首先是在天文。天文學是人類第一學，歷法是人類第一法，這是東西方的共識。創(chuàng)立第一學，創(chuàng)建第一法，中華先賢遠遠走在了世界的前列。天文歷法，在中華大地上產生于文字之前。文字之前，天文歷法是用太極、圖書、八卦、九宮表達的。天文歷法是中華元文化的基礎。中華元文化中的天文學解答的是全局性、根本性、規(guī)律性的問題，解答的是永恒法則，所以，中華元文化完全可以帶領物理學突破困境。
五、中華元文化的基本內容
1 太極。在三個地方可以看到太極的基本內容：地下文物、經典文字、歷法。
在曲家?guī)X、大河村、馬家窯出土的史前地下文物中，可以看到多種形式的、用旋渦紋表達的太極圖。這些太極圖基本特征是完全一致的，即一個中心，黑白(陰陽)兩分，狀若圓環(huán)，循環(huán)無端。地下文物中的太極圖，所表達的是史前先賢對宇宙、對天文、對氣候的一種基本看法。
經典中的太極。“易有太極，是生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦，八卦生吉兇，吉兇生大業(yè)。”《周易?系辭上》所描述的太極，是一個生生之源。生生之源的生產方式是一分為二、二分為四、四分為八的分裂而變。分裂而變，變出了時間，變出了空間。這里的太極，所表達的是史后先賢對宇宙發(fā)生與演化的基本看法。
歷法中的陰陽，圖文中的太極。周日之陰陽為晝夜，周歲之陰陽為寒暑。周日之陰陽，以日往月來做判斷。周歲之陰陽，以立桿測影下的日影長短變化來判斷。周日之陰陽可以兩分，陽一半為晝，陰一半為夜。周歲之陰陽同樣可以兩分，陽一半為暑，陰一半為寒。在彝族十月太陽歷中，仍然保存有“一年分兩截，上半年為陽，下半年為陰”的說法。藏族、拉祜族的歷法中，仍然保留著一年分冷、熱兩季的分類。苗族古歷，以冬至為陽旦，以夏至為陰旦。冬至，太陽相交于南回歸線。夏至，太陽相交于北回歸線。太陽在南北回歸線之間視運動的往返，決定了氣候中的陰陽變化即寒暑變化。寒暑變化在測影之桿的表現(xiàn)是一長一短的規(guī)律性變化。寒暑變化在人文中的記載則是歷法中的陰陽兩分――冬至到夏至這半年為暑為陽，夏至到冬至這半年為寒為陰。寒暑變化，在萬物中的體現(xiàn)就是“離離原上草，一歲一枯榮”的變化。歷法中的陰陽，形成了圖文的太極。太極是對天文變化最精致的歸納，是對氣候變化最精致的歸納，是對萬物變化最精致的歸納。
2 圖書。“河出圖，洛出書，圣人則之。”流行本《周易》與馬王堆出土的《帛書周易》中都有這一論斷，但是，圖書從何而來，表達的是什么，兩部《周易》均沒有解答。以至于漢代至宋，宋至，圖書問題一直是困擾人們的問題。
所慶幸的是，彝族文化同樣有圖書，而且還有圖書內容的詳細介紹。彝族先賢留下了《土魯竇吉》(貴州民族出版社，1998年)一書。此書告訴世人，彝族文化中的洛書表達的是十月太陽歷，河圖表達 的是十二月太陽歷。
十月太陽歷。一年分五季。五季可以用金木水火土來表達。這里的五行，是表達五個季節(jié)的。
十月太陽歷。一季兩個月。奇數(shù)月為陽，偶數(shù)月為陰。這里的陰陽，是表達奇偶月序的。
十月太陽歷，一年10個月。10個月可以用甲乙丙丁戊己庚辛壬癸來表達。十天干在這里是表達10個月之順序的。
十月太陽歷，每月36天，36天分三旬，每旬12天，12天可以用子丑寅卯辰巳午未申酉戍亥來表達。十二地支，這里是表達1旬之日序的。
十月太陽歷，]8天為一個節(jié)氣，一月36天兩個節(jié)氣，一年20個節(jié)氣。
十月太陽歷，一年平均365.25天。4年之中3個平年，平年365天。4年之中一個閏年，閏年366天。4年平均，每年365，25天。
十月太陽歷，冬至、夏至過大小兩個年。平年的大年節(jié)日3天，小年節(jié)日2天，閏年大小年的節(jié)日均為3天。
十二月歷的基本結構與十月太陽歷的基本結構完全一樣，同樣是分季、分月、分日、分節(jié)氣。一年的時間長度同樣是365.25天。所不同的是，變五季為四季，變一季72天為90天，變10月為12月，變20個節(jié)氣變?yōu)?4節(jié)氣。
洛書還以奇偶之數(shù)解答空間方位問題――奇數(shù)分布在東西南北四方與中央，偶數(shù)分布在東北、東南、西南、西北四隅。
3 八卦，在三個地方可以看到八卦的基本內容：地下文物、漢族經典、彝族經典。
四川巫山大溪、山東泰安大汶口、浙江余杭良渚、甘肅，臨洮馬家窯等地出土的新石器時代的陶器上，均有“八角”圖案。 “八角”圖案形態(tài)各異，但基本特征是中心為正方形的“四面”，外延是指向八方的八角。良渚文化里的“八角”中心的正方形正中，還出現(xiàn)了一個圓。如果沒有普遍意義，“八角”圖案不會在如此廣大的空間中出現(xiàn)。考古與天文學界有幾點共識：八角表達的是四時八節(jié)――四時即春夏秋冬，八節(jié)即立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至；八角表達的是四面八方――四面即東西南北，八方即東西南北四維與東北、東南、西南、西北四隅；八角是八卦的雛形。
漢族文化中的八卦。《周易?說卦》中出現(xiàn)了先天后天兩個八卦。《尸子》解釋先天八卦，體現(xiàn)在歷法上。《尸子》指出，卦中有歷，四時八節(jié)最初是用八卦表達的――“伏羲始畫八卦。別八節(jié)而化天下。” 《周易?說卦》解釋后天八卦，同樣體現(xiàn)在歷法上。馬王堆出土的《帛書周易》也是把八卦解釋在歷法上。《帛書周易，要》：“又四時之變焉，不可以萬勿盡稱也，故為之以八卦。”四時還不足以窮盡萬物的變化，因此產生了八卦。八卦表八節(jié)，八節(jié)表萬物變化。
彝族文化中的八卦。地下文物與彝族經典文字中，都出現(xiàn)了彝族八卦。彝族八卦又名八角，八角表達的是宇宙八方與時令八節(jié)。
綜上所述，四時八節(jié)與四面八方是八卦所表達的第一內容。而四時八節(jié)與四面八方的確定，是以天文――太陽、北斗星與二十八宿――為坐標的。
4 九宮。關于九宮的完整而明確的汜載是在《黃帝內經?靈樞?九宮八風》篇中出現(xiàn)的。兒宮實際上是一個被“方框框”圍起來的“井”字型。中宮是太一即北斗星的位置，四周八宮是四時八節(jié)中的八節(jié)――冬至、立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬。八節(jié)起于冬至，終于冬至，終而復始。
以太一(北斗星)的指向論八節(jié)，這是陰歷的特征。以冬至為起點，以冬至為終點，這是太陽歷的特征，中宮之外的八宮，兩宮45天，六宮46天，一共366天，這是太陽歷一歲的時間長度。以此而論，九宮應該是陽歷與陰歷的融合。
5 占盤。占盤，又稱式盤。占，天文觀測也；式，自然法則也。《文心雕龍?書記》：“占者，覘也。星辰飛伏，伺候乃見。登觀書云，故曰占也。”又：“式者，則也。陰陽盈虛，五行消息，變雖不常，而稽之有則也。”按照《文心雕龍》的解釋，占盤(式盤)的內容表現(xiàn)應該是天文模型與宇宙自然法則。
1977年，安徽阜陽縣在西漢汝陰侯墓中出土了一個“太乙九宮占盤”。盤的正面畫有八卦，八卦的位置中含有五行――水、火、木、金、土。小圓盤過圓心畫出四條等分線，四條等分線的兩段有相對應的內容：一對應九，二對應八，三對應七，四對應六。上九下一，左三右七，二八相對，四六呼應，這與流傳的洛書的布局是完全一致的。
盤還分天盤與地盤。天盤以圓為標志，北斗星居圓中心，圓周邊環(huán)列著天干地支、十二月、二十八宿。盤中的九個數(shù)字完全合于洛書之數(shù)，其擺布方式也完全合于下列歌詞：戴九履一，左三右七，二四為肩，六八為足。天盤解答的核心問題是空間中的四面八方。地盤以方為標志，從內到外依次分三層排列，具體順序為：天干、地支、二十八宿。正方形中間用“井”字可以區(qū)分出九個方塊，九宮就此成立。四時八節(jié)、五行、五位、五音、八卦、九宮均可以巧妙地融合在“井”字形周圍與中間。地盤解答的核心問題是時間中的四時八節(jié)。
內容相似，材質不同(木、玉、銅質)的占盤，在甘肅、山西，乃至朝鮮的漢墓中均有發(fā)現(xiàn)。
在《禮記?月令》、《管子?玄宮》、《呂氏春秋?十二紀》、《大戴禮記?夏小正》的文字里，記載著與占盤相似的內容。
占盤，是中華元文化濃縮之精品，這里的特點有：天文與人文的統(tǒng)一；天文與地理的統(tǒng)一；天文與天氣的統(tǒng)一；太陽在南北回歸線之間的視運動與北斗星的圓周運動的統(tǒng)一；太極、圖書、八卦的統(tǒng)一；時間與空間即四時八節(jié)與四面八方的統(tǒng)一；宇宙的數(shù)字化即物理與數(shù)理的統(tǒng)一；龐大而繁雜的現(xiàn)實世界的微型化。
從太極開始，經圖書八卦、九宮，到占盤的形成，中華先賢完成了對天文以及宇宙法則的基本把握――陰陽的分裂而變形成宇宙，宇宙可以一分為二細化為天地，可以一分為四細化為四時四方，可以一分為八細化為八面八節(jié)，可以一分為十二細化為十二辰十二方位……天文在周而復始地變化，宇宙在周而復始地變化，萬物在周而復始地變化。所有這些內容，容納在小小占盤(式盤)之中。圖書的基本框架構成了占盤的基本框架，太極、八卦的基本內容構成了占盤的基本內容。占盤，完全地表達了中華先賢對天文與宇宙法則的基本看法。
六、圖書智慧與圖書所解答的問題
以簡潔的方法，認識與解答了宇宙間的根本性、全局性、系統(tǒng)性、規(guī)律性問題，這就是圖書智慧。
創(chuàng)造圖書的中華先賢，以立桿測影這一簡潔的方法認識了下列問題。
其一，認識了天道運行即太陽視運動的基本規(guī)律。一是往返周期性。測影之桿下的日影長度變化，有著極其嚴格的周期性，由長變短，由短變長，循環(huán)往復，周而復始。曰影變化的周期性，體現(xiàn)了太陽視運動的周期性與規(guī)律性。二是時間周期性。太陽視運動的周期性，在時間上有著嚴格規(guī)定性。周期性數(shù)據，《周髀算經》給出的是365.25天(元代郭守敬精確為365.2425天)。三是時空對應性。太陽周天1度，歷中1天；太陽周天365，25度，歷中365.25天。度屬空間，天屬時間。時間與空間，統(tǒng)一在太陽視運動這里。
其二，認識了太陽視運動(北斗星圓周運動)與天氣寒暑變化之間的對應關系。太陽視運動一個周 期分兩截――從南回歸線到北回歸線，再從北回歸線回到南回歸線。南而北為來，北而南為往。來則暑，往則寒。太陽視運動的往來與寒暑往來，具有間不容發(fā)的對應性。太陽視運動的一往一來以及相對應的一寒一暑的變化，可以對應于《周易，系辭上》所言的“一陰一陽之謂道”。寒暑細分，可以細分為春夏秋冬四季；四季細分，可以細分為八節(jié)；八節(jié)可以細分為24節(jié)氣，24節(jié)氣可以細分為72候。節(jié)令是氣候變化的標志。《黃帝內經?靈樞?九宮八風》：“太一移日，天必應之以風雨。”天文與天氣，在此得到了統(tǒng)一。
其三，認識了天體運動與萬物生長收藏之間的對應關系。太陽視運動決定著寒暑變化。寒暑即陰陽。寒暑陰陽變化決定著萬物成長、成熟與收藏。實際上，一花一草、一魚一蝦的變化，均與天體運動息息相關。天體與人體、宇宙與生命，在此得到了統(tǒng)一。
其四，認識了物極必反的圓周運動。太陽視運動的軌跡是一個365.25的橢圓。沿著這個橢圓，太陽視運動周而復始、無限循環(huán)。如《周易?蠱?彖傳》所言：“終則有始，天行也。”如《周易?系辭上》所言：“一閹一辟謂之變，往來不窮謂之通。”宇宙間物體的運動都是圓周運動。直線運動是局部的。
其五，認識了原動力與恒動力。天體運動，不推而動，不引而來。奧秘何在?奧秘在于原動力與恒動力與生俱來。《周易?系辭上》：“剛柔相推而生變化。”《周易?系辭下》：“剛柔相推，變在其中矣。”剛柔者，陰陽也，有形無形也。相推者，相互推動也。剛柔之間，陰陽之間，有形無形之間，你推我，我亦推你。力，與生俱來，始終存在。
其六，認識了“幾”點。 《周易?系辭上》 “夫易，圣人之所以極深而研幾也。……唯幾也，故能成天下之務。” 《周易，系辭下》：“幾者，動之微。” “幾”點，應該是日月星的對應點。 《春秋左傳，昭公七年》：“日月之會是謂辰。” “幾”點，是曰月星在空間直線上的對應點，是日月星在時間中會面的瞬間點。 “幾”之處，天文發(fā)生變化，隨之而宋的是氣候發(fā)生變化與萬物發(fā)生奇妙的變化。
圖書智慧解答了一系列具有基礎性與永恒性的問題。
其一，確定了天文三線與時令四點。立桿測影，影長之極點即冬至點，此點的垂線即南回歸線；影短之極點即夏至點，此點的垂線即北回歸線。影子一分為二的中間點即春分、秋分點，兩點之間的連線即赤道線。冬至點是太陽視運動的起始點與終止點。夏至點是太陽視運動的轉折點。春分、秋分點是太陽視運動一來一往的經過點與中間點。太陽視運動在三線四點之間完成了一個周期。二線上的四點，《周髀算經》與《黃帝內經》告訴后人，這里往往是天氣變化的轉折點。發(fā)生在圣誕節(jié)前的厄爾尼諾現(xiàn)象，在西方一直是個謎。但是，站在圖書的立場去看，答案即刻而出――這里是太陽相交于南回歸線的冬至點，厄爾尼諾現(xiàn)象是冬至點的點效應，是同樣相交于南回歸線的線效應。經驗告訴人們，夏至點與秋分點的兩線之間與夏至、秋分點前后，是臺風發(fā)生的時間點。天文與天災，在此得到了統(tǒng)一。
其二，制訂了太陽歷、太陰歷與陰陽合歷。制定太陽歷的依據，是太陽在南北回歸線之間的視運動，其時間長度為365.25天。制定太陰歷的依據，以月亮圓缺十二次為依據，其時間長度為354天。將太陽、太陰二歷合一，即陰陽合歷。陽歷論歲，陰歷論年。365.25-354=11.25(天)。年與歲之間相差11.25天。圖書的創(chuàng)造者們，以“閏”的方法――三年一閏，五年再閏，十九年七閏，來調配兩者之間的時間差。 《尚書?堯典》：“期三百有六旬有六日，以閏月定四時，成歲。”《周易?系辭上》：“五歲再閏。”陰陽合歷的時間長度，以太陽在南北回歸線之間視運動周期為基準；以閏月的形式融進了月亮因素；以北斗星斗柄指向寅位確定元月，這又融進了北斗星的因素。陰陽合歷的優(yōu)秀之處就是將曰月星(太陽、月亮、北斗星)三者的作用融在了一起。歷，在早期的中華大地上是根本大法。立政、養(yǎng)生、禮儀與生產生活，必須合于時合于歷。
其三，奇偶之數(shù)。 《周易》與《土魯竇吉》指出，天地之數(shù)一共有十個，即一二三四五六七八九十。奇數(shù)一三五七九為天數(shù)，偶數(shù)二四六八十為地數(shù)。彝族典籍指出，正是這十個數(shù)組成了河圖洛書。《周易，系辭上》：“陽卦奇，陰卦偶。”彝漢兩族文化共同指出，奇偶之數(shù)，始于陰陽。
其四，直角三角形。直角三角形，在西方是古希臘大哲學家畢達哥拉斯的貢獻，畢氏的直角三角形是在平面上畫出來的。而在中華大地上，直角三角形是立桿測影時在空間發(fā)現(xiàn)的。觀天文立竿測影，竿長為股。影長為勾，竿、影兩端端點相連為弦――直角三角形由此產生。紙上的直角三角形畫一個是一個，動態(tài)的日影每時每刻都會自動產生出新的直角三角形。畢氏的直角三角形與圓無關，測影竿下的直角三角形產生的同時，圓自然伴隨而生――影桿下的日影軌跡本身就是一個橢圓的半圓，
其五，確定了時空物三位一體的時空觀。時空物三位一體的時空觀，中華先賢是在太陽在南北回歸線之間循環(huán)往復的視運動中發(fā)現(xiàn)的，是在北斗星斗柄的圓周循環(huán)運動中發(fā)現(xiàn)的。是在日往月來的交替中發(fā)現(xiàn)的。日月星在空間循序運行，歷中的時、曰、月、歲相應遞增，地上萬物生長收藏的狀態(tài)在相應變化，時空物三位一體的時空觀確立在天文歷法中。 《周髀算經》：“故月與日合，為一月。曰復曰，為一日。日復星，為一歲。”沒有天上的日月星的運行，就沒有歷中的月、日、歲的確定。絕對時間，在中華元文化里根本不存在。
其六，繪出了數(shù)字化的宇宙簡圖。 “一切都是數(shù)。”這是畢達哥拉斯的著名格言。畢氏認為，一切存在的事物最后都可歸結為數(shù)的關系。說到了，認識到了，并沒有做到，畢達哥拉斯終生也沒有繪出數(shù)字化的宇宙簡圖。中華先賢在河圖洛書這里，繪出了數(shù)字化的宇宙簡圖。 “戴九履一，左三右七，二四為肩，六八為足”。這是數(shù)字組成的洛書之歌。 “一六居北，二七居南，三八居東，四九居西，五十居中，十數(shù)五方”，這是數(shù)字組成的河圖之歌。河圖洛書里的奇偶之數(shù)，可以表達時間，可以表達空間；可以表達天體，可以表達人體；可以表達天氣變化，可以表達萬物變化；可以表達一分為二、合二而一。可以表達一分為三、合三為一。這里的數(shù)字，可以表達一切。
七、統(tǒng)領一切的陰陽學說
圖書的誕生，中華先賢完成了從天文到人文的轉化。人文是以兩分而一體的陰陽學說為基礎的。利用陰陽學說，中華元文化解釋了一切問題。
1 有生于無，陰陽學說首先解釋了從無到有即先天向后天世界的轉化問題。
2 形神兩分而一體，陰陽學說解釋了“大到無外，小到無內”即大小兩個世界的統(tǒng)一問題。
3 天體亦陰陽，人體亦陰陽，陰陽學說解釋了天體與人體的統(tǒng)一問題。
4 日月相推，寒暑相推，剛柔相推，陰陽學說解釋了原動力與恒動力、相互吸引力與相互排斥力的統(tǒng)一問題。
5 陽論時間，陰論空間，陰陽論男女論萬物，陰陽學說解釋了時間、空間與萬物運動的統(tǒng)一問題。
6 陰論質量，陽論能量，陰陽的永不重合、永不分離可以論兩分結構，陰陽解釋了質量、能量、結構的統(tǒng)一問題。
7 陰陽可以論小花小草，可以論宇宙，陰陽學說解釋了一物與宇宙的統(tǒng)一問題。陰陽可以論男女，可以論氣血，陰陽學說解釋了人體與天體的統(tǒng)一問題。
8 陰陽可以論天文變化，可以論天氣變化。陰陽學說解釋了天文、天氣、天災的統(tǒng)一問題。
9 太陽視運動的一來一往，“離離原上草”會有“一歲一枯榮”的變化，陰陽學說解釋了天體運動與物生物死的演化問題。
10 圓周軌跡中，局部是直線，整體是曲線，陰陽學說解釋了局部直線與整體曲線的統(tǒng)一問題。
