以创物之智闻于天下，燕肃:多才多艺的潮汐专家  

        一千多年前的北宋初年,由于封建科举制度对人们思想的禁锢,绝大多数读书人和为官者都只知“子曰诗云”、“之乎也者”,一心走读书升官的道路,许多人四体不勤五谷不分,对科学技术不仅不屑一顾,反而视之为“异端”。普通百姓的科普知识更是贫乏,对许多自然现象基本处于蒙昧状态,迷信神灵,祈祷天地。尽管也有的学者,不信邪门,不畏人言,注意观察自然现象,专心格物致知,做出了许多创新发明的业绩,成了科技专家,但毕竟是极少数。燕肃就是其中一个突出的代表。

　　家境贫寒自学成才

　　燕肃(961～1040)字穆之,山东青州人。他出生的年代是五代末北宋初,那时兵荒马乱,连年战争,天灾人祸,民不聊生。燕肃六岁丧父,少年孤贫,只靠母亲给人家浆洗缝连,做些零活维持生计。一家人吃穿都成问题,哪有钱上学。但燕肃少年有志,发愤读书。没有书就向别人借,没有钱便在家自学。白天干活晚上读书。稍大后就离开了家乡,一边给人家帮工,一边拜师求学。由于他天资聪颖,又勤奋好学,学业日益上进。历尽了许多艰难困苦,经过了无数身心磨难,在外漂泊几十年,近不惑之年时,才到了陕西凤翔,来到了清官寇准的府上。此时的他虽有了明师指教,但仍然是边工边读,坚持自学。功夫不负有心人,经过了千万个日日夜夜的苦读,终于在四十六岁时,考中了进士,成为国家的才俊。

　　立志革新为官清正

　　燕肃到凤翔后,先是在府内当了一名小吏。寇准见其为人正直,且学识丰富,才荐他做了一名掌管府内文书的工作。中进士后,先是任秘书省著作佐郎,后为临邛县(今四川省邛莱)知县。燕肃每到一地,总是先了解舆情刑狱,下察民生疾苦。当他发现县衙为了传讯被告者,设置了几名衙役,专司此职。而这些衙役下乡时,经常对原告和被告敲诈勒索,贪婪受贿,由此必然引起审讯中的徇私舞弊,极易造成冤狱。燕肃决定要革除此弊端,却遭到了来自各方面的压力,上司和下级都说这是多年的祖制,不能更改。而燕肃则以关心民瘼为由,顶住了压力,坚决进行革新。他颁布新规定:“削木为牍”代替衙役。具体做法是,书其姓名于木牍之上,让原告持此木牍通知被告,原告非常认真,被告不敢懈怠,如被告不按期到庭,则要受到惩罚,故而审讯时相关人员都能按时到衙,无需专设传讯人员。革除了用衙役传讯之害民弊端,受到广大民众的拥护。

　　燕肃在任考城(今河南兰考)知县,河南通判,提点广东西路、广东南路及殿中侍狱史等职,处理众多刑狱中,发现了判处死刑执行斩决的案犯中,有不少冤案,有审判者的主观臆断,有贪赃枉法冤枉好人者,甚至有的代人受死……燕肃觉得这是人命关天的大事,出于爱民之心,奏请皇上“凡判处死刑,必须慎重”。建议:凡处以死刑的案犯,均可以上诉,任何人包括各级官员不得阻止。对上诉案件必须认真复审,不可一经判处死刑就“斩立决”,要过一阶段,经过复审后再行处决。皇上采纳了他的奏义,一时上诉的人很多。燕肃在参加复审中,明察案情,着重证据,对有冤情的案件,不管牵涉到什么人,一律秉公判断,铁面无私,不畏权贵,不怕报复。不仅解救了一批被冤屈的好人,还严惩了那些贪赃枉法徇私舞弊陷害好人的官员。尽管得罪了一些人,却使许多冤狱得到了平反。

　　任职明州(今浙江宁波)时,由于当地民俗蛮悍喜斗,故经常发生群众殴斗事件,影响社会治安。对此情况,燕肃下令“独治先打人者”。由是打架斗殴之风渐息,治安状况大有好转。王安石曾写诗“奏论谳死误当赦,全活至今何可数”,赞燕肃革弊立新所做出的巨大功绩。

　　格物致知创新发明

　　燕肃是一位兴趣广泛多才多艺的科学家。他精通音律,擅长绘画,能诗善文,他的作品大多遗失,现仅存世具有较高价值的也不下四十件。他性精巧,勤用脑,爱创造,长制艺。年轻时即好观察事物之理,常穷究机械之用。为官后除办理公务外,其余时间基本都用在了格物方面,并卓有成效。据欧阳修《归田录》记载,燕肃做永兴推官时,一天寇准宴客,燕肃在被请之列。宴会上表演寇准最喜欢的柘枝舞,舞女身资矫健,节奏鼓声多变,舞兴正浓,彩声雷动之时,伴奏的鼓环突然脱落,鼓声戛然而止,舞蹈随之停顿,众皆唏嘘惋惜。当主人示意找人修理时,大家面面相觑,无人敢应。燕肃自告奋勇,“请以环脚为锁簧纳之”,即把锁簧从脱环的地方放进鼓里,则坚固不脱,众皆大喜,舞会得以再现高潮,气氛则更加活跃。与会者一致赞誉“燕大人学高手巧,多才多艺”。

　　由于燕肃学习勤苦,长于格物,不论做什么又都有一股坚韧不拔的毅力,因此在当时的科技领域大显身手。天圣五年(1027)创造出了已失传多年的指南车和计里鼓车。指南车是一种指示方向的双轮独辕车,是利用差速齿轮原理制造的。不论车驶向何方,车上的木人手臂始终指向南方。现在中国历史博物馆展出的那辆指南车,就是按照燕肃所制造的指南车而复制的。比欧洲要早1000多年。计里鼓车亦名大章车,也是一种双轮独辕车,有上下两层,车行一里,上层木人击鼓,车行十里下层木人击镯,以报告里程。车涂以赤色,四面绘花鸟,雕镂精致,既美观又实用。中国历史博物馆亦展有其复制品。

　　天圣八年(1030)燕肃又造出了“莲花漏”。用上下两个水柜和一个大莲花的水壶,下有金莲承箭,上有铜鸟注水,水浮箭升,又造浮标箭48支,按四季昼夜长短不同分别刻度,从箭上的刻度,就可看出时间的变化和节气的到来。由于计时准确,制作又不十分困难,故朝廷颁行全国使用。为了便于百姓制作,燕肃还把制作方法刻成石碑,公示于众。在没有钟表的时候,原来只皇宫和“钦天监”才有的计时器,能进入普通人家,可谓是造福人民的一项创新发明了。

　　十年成就潮汐专家

　　燕肃在科学领域的最大成就是关于潮汐研究的成果。他制作的许多器物,虽然是创造发明,但总起来说还是工程技艺范畴。而他对海潮的研究,既具高深的科学理论,又有现实的应用价值。古代人们对潮汐形成的原因和变化规律,知者甚少。多数人迷信神灵,有的把海潮说成是“天河激流”,有的说成是“地机翕张”,有的则认为是海神夜叉的威力……

　　燕肃不信此等妄言邪说,决心找出这一自然现象的规律。在廉州任职时,就开始观察雷州半岛一带的海潮状况。到宁波、绍兴时又长期观察了东海的海潮变化,还研究了钱塘江潮涌的形成原因和规律。经过了十年苦心的观察研究,终于明确了潮汐形成的原因。他在碑刻中说:“日者,众阳之母,阴生于阳,故潮附之于日也；月者,太阴之精,水者阴,故潮附之于月也。”是故潮汐“盈于朔望”,“虚于上下弦”。指出日月的引力是形成潮汐的原因。与现代的科学论证极其接近。据此燕肃于乾兴元年(1022)写成著名的《海潮论》,并由此绘制出了极有实用价值的《海潮图》。这是我国对海潮成因的第一次科学论述。《海潮图》中还详细地列出了每月从初一到月末满潮的具体时间表,并给出了计算公式:上半月高潮时=(农历日数-1)×53.57分,下半月高潮时=(农历日数-16)×53.57分+12时。据此可推算出每天的满潮时间,分秒不差。

　　《海潮论》和《海潮图》的问世,不仅是理论上的重大突破,更重要的是对当时的渔业生产和海上交通提供了重要数据,有力地促进了社会经济发展,造福国家人民。

　　燕肃的科技成就不仅载于《宋史?燕肃传》,还被许多学者名人写入了诗文。大文学家苏东坡曾撰文赞曰:“燕公肃以创物之智闻于天下……世服其精。”同时也被后世称为多才多艺的潮汐专家和科学家。