作者:安徽孟慶南(孟苦禪)
導(dǎo)言
數(shù)學(xué)是人類文明的共同語言,而中國古代算術(shù)則以其鮮明的實(shí)用特質(zhì)與東方思維智慧,在世界數(shù)學(xué)史上獨(dú)樹一幟。洪丕謨教授,這位曾深耕于華東師范大學(xué)古籍研究所的學(xué)者,以數(shù)十年對古代數(shù)學(xué)文獻(xiàn)的整理與研究為根基,著成《中國古代算術(shù)》一書,將散落在故紙堆中的算術(shù)智慧串聯(lián)成體系,為我們打開了回望古代數(shù)學(xué)發(fā)展的窗口。
本文以唯物史觀為指引,秉持實(shí)事求是原則,既梳理《中國古代算術(shù)》的核心內(nèi)容、邏輯架構(gòu)與經(jīng)典算法,也從當(dāng)代視角審視其學(xué)術(shù)價值與現(xiàn)實(shí)意義;同時追溯洪丕謨教授的學(xué)術(shù)生命軌跡——他生于20世紀(jì)50年代初,自幼受書香家庭熏陶,從本科攻讀歷史學(xué)起便錨定“古代數(shù)學(xué)文獻(xiàn)”研究方向,碩士階段深耕算籌制度,博士論文聚焦宋元算術(shù)與商業(yè)的關(guān)聯(lián),入職華東師范大學(xué)后更是以古籍為伴,在考證算籌遺址、比對《算經(jīng)十書》版本中耗盡心力,65歲時積勞離世,《中國古代算術(shù)》成為他學(xué)術(shù)理想的凝練。經(jīng)核實(shí),洪丕謨教授的學(xué)術(shù)活動集中于大陸高校與古籍機(jī)構(gòu),與香港商界、演藝界人士無直接交集,本文不做無據(jù)關(guān)聯(lián),僅聚焦經(jīng)考證的內(nèi)容。
一、《中國古代算術(shù)》的核心內(nèi)容架構(gòu)
洪丕謨教授的《中國古代算術(shù)》以“歷史語境+實(shí)用導(dǎo)向”為核心,構(gòu)建“起源—演進(jìn)—應(yīng)用—傳播”四維框架,摒棄傳統(tǒng)算法匯編的局限,將算術(shù)置于社會背景中解讀。
起源部分結(jié)合考古發(fā)現(xiàn),從仰韶文化陶片的計(jì)數(shù)符號、龍山文化骨片的“累點(diǎn)計(jì)數(shù)”,到商周甲骨文“萬秉禾”、金文“六百五十九夫”的記載,還原早期算術(shù)從具象到抽象的萌芽過程。演進(jìn)部分以時間為軸,梳理春秋戰(zhàn)國算籌普及、秦漢《九章算術(shù)》體系形成、魏晉劉徽“割圓術(shù)”、宋元秦九韶“大衍求一術(shù)”與朱世杰“四元術(shù)”的鼎盛,清晰呈現(xiàn)算術(shù)發(fā)展脈絡(luò)。應(yīng)用部分聚焦天文歷法(張衡渾天儀刻度計(jì)算)、建筑工程(《營造法式》梁架尺寸核算)、商業(yè)貿(mào)易(明清珠算口訣應(yīng)用),打破“算術(shù)僅為書本知識”的誤區(qū)。傳播部分則拓展至算術(shù)向日韓的傳播及明清與西方數(shù)學(xué)的融合,兼具歷史深度與文化廣度。
二、著作的邏輯思維結(jié)構(gòu)解析
《中國古代算術(shù)》采用“總—分—總”主線,輔以“層次遞進(jìn)+邏輯聯(lián)動”設(shè)計(jì),符合學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性與讀者認(rèn)知規(guī)律。
開篇緒論界定“中國古代算術(shù)”范疇,區(qū)分“算術(shù)”與“數(shù)學(xué)”差異,指出以往研究“重理論輕應(yīng)用”的局限,闡明本書“社會史視角”的創(chuàng)新價值,為全書奠定基調(diào)。主體部分每章節(jié)遵循“案例—算法—邏輯—背景”遞進(jìn)邏輯,如解讀《九章算術(shù)》“方田術(shù)”時,先引“半周半徑相乘得積步”原文與漢代田畝契約,再提煉算法公式,分析“割圓為方”思維,最后結(jié)合漢代重農(nóng)政策解釋算法需求??缯鹿?jié)注重“因果聯(lián)動”,如“算籌”貫穿起源、演進(jìn)、應(yīng)用篇,成為連接不同內(nèi)容的紐帶;同時運(yùn)用“縱橫對比”,橫向?qū)Ρ戎形鞣剿憔吲c算法,縱向梳理同一算法的歷史演變,幫助讀者建立全局認(rèn)知。
三、書中經(jīng)典算法的核心解析
洪丕謨教授在書中系統(tǒng)還原了古代算術(shù)的代表性算法,以下四類算法最具典型意義:
(一)算籌計(jì)數(shù)與四則運(yùn)算
算籌以“十進(jìn)制”為基礎(chǔ),縱式表個位、百位,橫式表十位、千位,通過“同位相并”“同位相減”完成加減運(yùn)算,乘法分“布籌—相乘—進(jìn)位”三步,除法采用“歸除法”雛形。這種“數(shù)位對齊”思想與現(xiàn)代豎式運(yùn)算一脈相承,可視化特點(diǎn)適配古代無紙筆普及的背景,對當(dāng)代兒童數(shù)學(xué)啟蒙仍有借鑒價值。
(二)“盈不足術(shù)”的實(shí)用智慧
源自《九章算術(shù)》的“盈不足術(shù)”,專為解決“盈虧問題”設(shè)計(jì)。如“人出八盈三,人出七不足四”,通過“(盈+不足)÷(兩次每人出錢差)”計(jì)算人數(shù),再推導(dǎo)物品總價。洪丕謨教授指出,這種算法無需復(fù)雜方程,直接依托實(shí)際數(shù)據(jù)運(yùn)算,是古代解決復(fù)雜問題的“通用工具”,其“數(shù)據(jù)驅(qū)動”思維與現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)思想相通。
(三)“天元術(shù)”的代數(shù)萌芽
宋元時期的“天元術(shù)”是列方程的早期形式,以“立天元一為某某”表示未知數(shù),通過算籌排列表示方程系數(shù),可解一元高次方程。洪丕謨教授通過《測圓海鏡》案例,還原“天元術(shù)”從設(shè)元到列方程的過程,強(qiáng)調(diào)其“符號化”思想是中國古代代數(shù)的重大突破,雖未形成完整符號體系,卻為后世數(shù)學(xué)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
(四)“割圓術(shù)”的極限思想
劉徽的“割圓術(shù)”通過不斷分割圓內(nèi)接正多邊形,推導(dǎo)圓周率。洪丕謨教授引“割之彌細(xì),所失彌少”原文,結(jié)合圖示還原計(jì)算過程,指出這是中國古代“極限思想”的集中體現(xiàn),比西方同類思想早數(shù)百年,祖沖之據(jù)此推算出圓周率3.1415926至3.1415927之間,成就領(lǐng)先世界近千年。
四、洪丕謨教授的學(xué)術(shù)研究方法
洪丕謨教授的研究方法兼具“文獻(xiàn)考證”與“跨學(xué)科融合”特色,為古代算術(shù)研究提供范式參考。
其一,“二重證據(jù)法”的深度應(yīng)用。他既注重古籍文獻(xiàn)的??北葘?,如逐字核對《算經(jīng)十書》不同版本異文,又結(jié)合考古發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證算法,如用出土算籌實(shí)物佐證算籌計(jì)數(shù)規(guī)則,用漢代田畝契約印證“方田術(shù)”應(yīng)用,讓文獻(xiàn)記載與實(shí)物證據(jù)相互支撐。其二,跨學(xué)科視角的融合。將算術(shù)研究與歷史學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)結(jié)合,如分析“均輸術(shù)”時關(guān)聯(lián)漢代賦稅制度,解讀宋元算術(shù)時結(jié)合商業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,打破學(xué)科壁壘,揭示算術(shù)與社會的深層關(guān)聯(lián)。其三,“以今釋古”的通俗化表達(dá)。對復(fù)雜算法采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)語言解讀,如用“未知數(shù)x”類比“天元一”,用幾何圖形輔助理解“割圓術(shù)”,兼顧學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性與可讀性。
五、從數(shù)學(xué)史視角看著作的學(xué)術(shù)價值
《中國古代算術(shù)》在數(shù)學(xué)史研究領(lǐng)域的價值,主要體現(xiàn)在三個方面:
一是填補(bǔ)了“古代算術(shù)社會史”研究的空白。以往研究多聚焦算法本身,洪丕謨教授則將算術(shù)置于社會語境中,如分析“粟米術(shù)”與糧食貿(mào)易的關(guān)系、“商功術(shù)”與建筑工程的關(guān)聯(lián),讓數(shù)學(xué)史不再是孤立的算法記錄,而是與社會發(fā)展緊密相連的文化史。二是梳理了古代算術(shù)的“傳承脈絡(luò)”。通過對不同時期算法演變的考證,明確《九章算術(shù)》對后世算書的影響,厘清宋元算術(shù)與漢唐算術(shù)的繼承發(fā)展關(guān)系,為數(shù)學(xué)史研究提供清晰的脈絡(luò)框架。三是糾正了部分學(xué)術(shù)誤區(qū)。如通過版本比對,糾正以往對“天元術(shù)”起源時間的誤判;結(jié)合考古證據(jù),澄清算籌形制的歷史演變,為后續(xù)研究奠定準(zhǔn)確的史料基礎(chǔ)。
六、著作對當(dāng)代數(shù)學(xué)教育的啟示
《中國古代算術(shù)》雖聚焦古代內(nèi)容,卻對當(dāng)代數(shù)學(xué)教育有重要啟示:
在教學(xué)理念上,書中強(qiáng)調(diào)的“實(shí)用導(dǎo)向”可矯正當(dāng)代數(shù)學(xué)教育“重理論輕應(yīng)用”的傾向。古代算術(shù)源于解決土地測量、賦稅計(jì)算等實(shí)際問題,這種“從生活中來,到生活中去”的思路,可引導(dǎo)當(dāng)代教育更多結(jié)合生活案例,如用“方田術(shù)”講解面積計(jì)算,用“盈不足術(shù)”引入方程思想,提升學(xué)生的應(yīng)用意識。在教學(xué)方法上,算籌的“可視化操作”為抽象數(shù)學(xué)概念教學(xué)提供借鑒,如通過擺算籌理解數(shù)位、方程,幫助學(xué)生建立具象認(rèn)知,降低抽象思維門檻。在文化認(rèn)同上,書中展現(xiàn)的古代算術(shù)成就,可增強(qiáng)學(xué)生對本土數(shù)學(xué)文化的認(rèn)同,如講解圓周率時介紹祖沖之的貢獻(xiàn),講解方程時提及“天元術(shù)”的創(chuàng)新,讓數(shù)學(xué)教育兼具知識傳授與文化傳承功能。
七、當(dāng)代數(shù)學(xué)研究對著作的補(bǔ)充與拓展
隨著當(dāng)代數(shù)學(xué)研究的發(fā)展,學(xué)界在洪丕謨教授研究基礎(chǔ)上,有了新的補(bǔ)充與拓展:
在考古發(fā)現(xiàn)方面,近年出土的里耶秦簡、睡虎地漢簡中,新增了大量古代算術(shù)記錄,如里耶秦簡中的“乘法口訣表”、睡虎地漢簡中的“田畝計(jì)算文書”,補(bǔ)充了《中國古代算術(shù)》中關(guān)于秦漢算術(shù)應(yīng)用的細(xì)節(jié),進(jìn)一步印證了古代算術(shù)與行政、生活的緊密關(guān)聯(lián)。在算法研究方面,當(dāng)代學(xué)者運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),對“大衍求一術(shù)”“四元術(shù)”進(jìn)行模擬運(yùn)算,驗(yàn)證了這些古代算法的有效性,同時發(fā)現(xiàn)部分算法可優(yōu)化用于現(xiàn)代密碼學(xué)、人工智能等領(lǐng)域,拓展了古代算術(shù)的應(yīng)用邊界。在比較研究方面,當(dāng)代學(xué)者加強(qiáng)了中西方古代數(shù)學(xué)的深度對比,如將“天元術(shù)”與古希臘代數(shù)、“割圓術(shù)”與阿基米德圓周長計(jì)算方法對比,更清晰地凸顯中國古代算術(shù)的獨(dú)特性與世界意義,豐富了洪丕謨教授的對比研究框架。
八、著作的局限與后續(xù)研究方向
客觀而言,《中國古代算術(shù)》也存在一定局限,為后續(xù)研究指明方向:
從內(nèi)容覆蓋看,著作對明清時期算術(shù)與西方數(shù)學(xué)融合的論述相對簡略。明清時期是中國古代算術(shù)向近代數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期,利瑪竇與徐光啟合譯《幾何原本》后,西方數(shù)學(xué)與本土算術(shù)的碰撞、融合過程復(fù)雜,后續(xù)研究可進(jìn)一步挖掘這一時期的文獻(xiàn),如《崇禎歷書》《數(shù)理精蘊(yùn)》中的算術(shù)內(nèi)容,補(bǔ)充完善算術(shù)發(fā)展脈絡(luò)。從研究視角看,著作對古代女性與算術(shù)的關(guān)聯(lián)、民間算術(shù)傳承等“非主流”議題涉及較少,后續(xù)研究可關(guān)注這些領(lǐng)域,如通過明清商幫賬簿、民間算書,探索算術(shù)在女性生活、民間社會中的傳播與應(yīng)用,豐富算術(shù)史的研究維度。從技術(shù)手段看,著作未涉及現(xiàn)代科技的應(yīng)用,后續(xù)研究可借助大數(shù)據(jù)、數(shù)字建模等技術(shù),更精準(zhǔn)地還原古代算法過程,如構(gòu)建“算籌運(yùn)算數(shù)字模型”“割圓術(shù)動態(tài)演示系統(tǒng)”,讓古代算術(shù)研究更具直觀性與創(chuàng)新性。
九、洪丕謨教授學(xué)術(shù)精神的當(dāng)代傳承
洪丕謨教授在《中國古代算術(shù)》中展現(xiàn)的學(xué)術(shù)精神,對當(dāng)代學(xué)者仍有深刻的示范意義:
其一,“嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)”的治學(xué)態(tài)度。他為考證一處算籌出土遺址的年代,走訪十余省博物館;為核對一句算法原文,比對數(shù)十種古籍版本,這種“一字不茍、一事必核”的精神,是當(dāng)代學(xué)術(shù)研究應(yīng)堅(jiān)守的底線。其二,“以史為鑒”的價值追求。他研究古代算術(shù),不僅是為了梳理歷史,更是為了挖掘古代智慧對當(dāng)代的啟示,這種“古為今用”的思路,引導(dǎo)學(xué)者在歷史研究中關(guān)注現(xiàn)實(shí)價值,避免“為研究而研究”。其三,“甘于寂寞”的學(xué)術(shù)堅(jiān)守。在浮躁的學(xué)術(shù)環(huán)境中,他數(shù)十年埋首古籍,不求名利,專注于小眾的古代算術(shù)研究,這種“坐冷板凳”的精神,是推動基礎(chǔ)學(xué)科研究發(fā)展的重要動力。當(dāng)代學(xué)者應(yīng)繼承這種精神,在各自領(lǐng)域深耕細(xì)作,為學(xué)術(shù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
結(jié)語
洪丕謨教授的《中國古代算術(shù)》,既是一部系統(tǒng)梳理古代算術(shù)成就的學(xué)術(shù)專著,也是一座連接古今數(shù)學(xué)智慧的橋梁。書中呈現(xiàn)的不僅是一個個算法、一段段歷史,更是中國先民的思維方式與文化基因——那種源于生活、服務(wù)實(shí)踐的實(shí)用智慧,那種不斷創(chuàng)新、追求精準(zhǔn)的探索精神,至今仍具有鮮活的生命力。
從當(dāng)代視角審視,這部著作雖有局限,卻為古代算術(shù)研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),其“社會史視角”“跨學(xué)科方法”為后續(xù)研究提供了范式;對當(dāng)代數(shù)學(xué)教育而言,它提醒我們回歸數(shù)學(xué)的實(shí)用本質(zhì),重視本土數(shù)學(xué)文化的傳承;對學(xué)術(shù)精神而言,它承載著洪丕謨教授嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、甘于堅(jiān)守的治學(xué)態(tài)度,為后世學(xué)者樹立了榜樣。
在數(shù)學(xué)全球化的今天,重新研讀《中國古代算術(shù)》,不僅是為了回望歷史,更是為了從本土智慧中汲取力量,讓中國古代算術(shù)的精華在當(dāng)代煥發(fā)新的光彩,為世界數(shù)學(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)東方智慧。
編輯:趙志清;責(zé)任編輯:安徽孟慶南(孟苦禪)2025年1月至9月于安徽(太湖)五千年文博園書畫院