很显然,如果知道了正方台(锥)的体积,即可求得圆台(锥)的体积。刘徽这个成果,看似简单,实际起着继往开来的重要作用,故有的现代数学家称之为“刘徽定理”。在古代没有微积分的时候,这条定理起着微积分的作用,在现代数学中仍有其价值。刘宋时祖冲之、祖暅父子继承刘徽定理而得出更为进步的祖氏原理。在西方,直到1635年意大利数学家卡瓦列利才有了与祖氏父子类似的思想,比祖氏父子已晚了一千一百多年,比刘徽更迟了一千三百多年。
3、十进小数的应用在数学计算或实际应用中总不免出现奇零小数,在刘徽以前,一般是用分数或命名制来表示,如“一升又五分升之三”,即升。或七分八厘九毫五忽”等,在位数较少时,尚可凑合,当小数位数太多时,便很不方便,因之刘徽建立了十进分数制。他以忽为最小单位,不足忽的数,统称之为微数,开平方不尽时,根是无限小数,这又是无限现象。他说:“微数无名者以为分子,其一退以十为分母,再退以百为母,退之弥下,其分弥细,则朱幂(已经开出去的正方形面积)虽有所弃之数(未能开出的部分),不定言之也”。用现代方法写其方根近似值是忽。
刘徽在对奇零小数的处理上所创立的十进小数记法,在世界数学史上也是一项重要的成就,外国的同样方法,到十四世纪才出现,比刘徽晚了千余年。
4、改进了线性方程组的解法《九章算术》中有一章专讲线性方程组问题。用一种“直除法”求解,即解方程组时把多个未知数逐步减少到一个未知数,然后反过来求出所有未知数的值。“直除法”的消元(未知数)要通过对应项系数累减的办法来完成,比较麻烦。刘徽对“直除法”加以改进,在解二元一次方程组时,用了“互乘对减”的方法,一次消去一项,如同后来的加减消元法。刘徽虽然只用过一次“互乘对减法”,但他知此法带有普遍性,可以推广到任何元数的线性方程组。刘徽还使用配分比例法解线性方程组,也是有创造性的成果。在欧洲,直到十六世纪法国数学家布丢解线性方程的方法才与《九章算术》的“直除法”相似,然而已比《九章算术》晚了一千七百多年,而且没有刘徽改进的解法好。
5、总结和发展了重差术我国古代,将用“表”(标杆)或“矩”(刻划以留标记)进行两次测望的测量方法称做“重差术”。《九章算术注》中第九章《句股》,主要讲测量高、深、广、远问题,说明当时测量数学和测绘地图已有相当水平。刘徽《重差》一卷所以被改称《海岛算经》就是因为其第一题是讲测量海岛的。“重差”之名,古已有之,刘徽对之进行了深入而具体的研究,他解释重差的含义说:“凡望极高,测绝深,而兼知其远者,必用重差,勾股则必以重差为率,故曰:重差也”。刘徽的《海岛算经》共有九个应用题,都有解法和答案。其解法都可以变成平面三角公式,起着与三角同等的作用,可说是我国古代特有的三角法。
关于刘徽的身世,因史书失载,难以确知。《宋史》卷105《礼八》记述宋徽宗大观三年(1109年)追封古天算家七十余人,其中有“魏刘徽淄乡男”。男是宋徽宗给刘徽追加的封爵,古时大臣死后常以其旧乡追封之。曹魏时,带“淄”的地名只有临淄县(属青州齐国),北宋时,除临淄外,还有淄川县(今山东寿光县),故知刘徽是今山东淄博市至寿光县一带人。因魏晋史书不载刘徽生平事迹,故有的数学史家谓刘徽系布衣数学家。然刘徽在《九章算术注》中自言他曾见“晋武库中有汉时王莽所作铜斛”,刘徽若是一介平民,何以能熟知京师武库重地的古代珍物?又何以有测望海岛并常为修筑巨大工程而深究数学的必要?从刘注中,可以看出刘徽的学识文笔均属上乘,如此人才,在当时仕宦,实极容易。陈寿《三国志》对政经大事及重要人物,每多遗漏,刘徽不见于史,自不足为奇。查《隋书》卷34《经籍志三》有《鲁史欹器图》一卷,并注明为仪同刘徽撰,隋志于后再载刘徽撰的《九章算术十卷》和《九章重差图一卷》时,仅注明“刘徽撰”,而不再冠以官名,这也是刘徽曾做过官的又一证据。清人姚振宗谓曹魏无“仪同”之官,因而他以为此仪同非刘徽。然据《三国志》卷43《黄权传》云“景初三年(蜀延熙二年,239年)(黄)权迁车骑将军、仪同三司”,怎能说魏无仪同之官呢?由于以上理由,我以为刘徽并非布衣学者,而曾仕于魏、晋之际。
四、张仲景和他的《伤寒论》、《金匮要略》
汉末三国,祖国医学又有了重要发展,张仲景的医学成就特别引人注目。
张仲景,名机,南阳涅阳县人,约生于汉桓帝和平元年(150年),死在汉献帝建安二十四年(219年)。他自动好学,博览群书,特好医学,师事同郡名医张伯祖。建安初,军阀混战,扰攘不休,中土人民死亡流徙,“疫疠数起”,“家家有僵尸之痛,室室有号泣之哀。或阖门而殪,或举族而丧”。仅在建安十年(205年)前,张仲景宗族二百余口,死亡即达三分之二,其中死于伤寒病者占百分之七十。这种惨痛情况,使张仲景对于医术钻研更勤,他总结前人医学成果,博采药方,写了许多有价值的医学用书。惜多已亡佚,留传于后世者,唯有《伤寒杂病论》十六卷。经后人整理校勘,将书中伤寒部分定名为《伤寒论》;杂病部分定名为《金匮要略》。《伤寒论》十卷、二十二篇,三百九十七法,一百一十三方,论述了伤寒等外感热性病的病理、诊断、治疗及用药。《金匮要略》六卷二十五篇,包括内科、外科、妇产科、皮肤科等四十多种杂病的治疗方法一百三十九条,二百六十二方,以脏腑经络学说作为基本论点,重视内脏间的整体联系性,强调保持人体的正气,同时也不忽视去邪。
我国古代所说的伤寒,和现在专指伤寒杆菌所导致的伤寒病不同,《内经·素问·热论篇》说:“今夫热病者,皆伤寒之类也”;又说:“人之伤于寒也,则为热病。”可见古人所说的伤寒是指一些因外感而带高烧症状病的通称,除今日所说的伤寒病外,还包括其他多种传染病。这类病病情复杂,转变急剧,诊断和治疗都比较难。张仲景除“勤求古训,博采众方”外,还用四诊,即望诊、闻诊、问诊和切脉,从多方面了解病情,然后加以分析综合,归纳为六经,即三阳(太阳、少阳、阴阳)和三阴(太阴、少阴、厥阴)六种症候类型。凡抗病力强、病势亢奋的,是三阳病;抗病力弱,病势虚衰的,是三阴病。治疗三阳病,以驱邪为主,以期迅速消除病灶。治疗三阴病,以扶正为主,以增加病人的抗病能力,调动人体积极因素。在具体医疗时,还以阴、阳、表、里、寒、热、虚、实为辨症的提纲,先分析病情是阳症或阴症。由阴阳辨明表里,再辨明虚实,再辨明寒热,这就是祖国诊断学上著名的“八纲”。一般而言,有兴奋、充血、发热等症候和脉象洪大有力浮滑的是阳症;病势沉伏而难发现、恶寒、厥冷、脉象沉迟、细弱无力的是阴症;病症发生在体表的是表症;在内部的是里症;凡病毒滞留体内,而精气已现虚弱的是虚症。邪气充实,但精力仍足以抵抗的是实症;病态表现有寒性倾向的是寒症,有热性倾向的是热症。
症状辨明后,再进行治疗。张仲景根据前人和自己治病经验,把对各种症状的治疗方法概括为汗、吐、下、和、温、清、补、消八种。即邪在肌表用汗法(发汗)。邪壅于上用吐法(催吐)。邪实于里用下法(泻下)。邪在表里之间用和法(解毒)。寒症用温法,热症用清法,虚症用补法,积滞和肿块一类病症用消法。这些治疗法则概括力强,实用价值高,可以根据不同的病情,单独或配合使用。张仲景的学术思想和有关病症的论述有继往开来的作用,至今仍为学习祖国医学者所必读。
五、著名外科医生华佗
华佗,一名旉,字元化,沛国谯县人,早年游学徐州,兼通数经。沛相陈珪举佗孝廉,太尉黄琬辟,均不就。唯以从医为事,足迹遍及今河南、山东及安徽、江苏之江北地区。治愈患者甚众。他精于方药,每疗疾,开汤药不过数种,抓药不用称量,随手取来,自然适度。为人针灸,不过扎一两处,每处七八针,针拔即见效。除内科及针灸外,还精通妇产及儿科,尤擅长外科。为了解除病人手术时的疼痛,他总结前人行医经验,加上自己对醉酒现象的观察借鉴,完成了麻醉术的发明,《后汉书》卷82下《方术传》言华佗在动手术前,先令病人以酒服麻沸散,使之沉醉无所觉,这是祖国医学上的一大突破。据说阿拉伯医生知道用麻醉剂,即系从中国学到的,说明用酒和麻沸散作临床手术前的麻醉剂,是具有世界意义的。《三国志》卷29《方技传》言:
若病结积在内,针药所不能及,当须刳割者,便饮其麻沸散,须臾便如醉死无所知,因破取。病若在肠中,便断肠湔洗,缝腹膏摩,四五日差,不痛,人亦不自寤,一月之间,即平复矣。
说明华佗当时已能作切除肿瘤及割除肠胃病灶等手术。其作法与现代外科手术大致相仿,足见其技术之高超。
华佗非常重视日常防病和保健工作,他对徒弟吴普说:
人体欲得劳动,但不当使极尔。动摇则谷物得消,血脉流通,病不得生,譬犹户枢不朽是也。是以古之仙者为导引之事,熊颈鸱顾,引挽腰体,动诸关节,以求难老。吾有一术,名五禽之戏,一曰虎,二曰鹿,三曰熊,四曰猨,五曰鸟,亦以除疾,并利蹄足,以当导引。体中不快,起作一禽之戏,沾濡汗出,因上著粉,身体轻便,腹中欲食。
华佗以上作法,正似今人作体操,打太极拳,生于一千七百年前的华佗能够重视体育锻炼,不能不说是难能可贵了。
曹操素有“头风”病,每一发作,心乱目眩。他闻华佗医术高超,召到诊治,为之针灸,随手而差。因此,操使佗常在左右,佗辞以妻病、归乡不返。操怒而杀之。佗死后,操头风症未除,操因曰:“佗能愈此,小人养吾病,欲以自重,然吾不杀此子,亦终当不为我断此根原耳”。曹操这话是说错了,操的头风病,即现代医学亦难为之根除。华佗曾言操病,“此近难济,恒事攻治,可延岁月”,倒是符合事实之语。但操枭雄,用政治手腕对待医人,是猜忌过甚了。及后曹操爱子仓舒病困,操叹曰:“吾悔杀华佗,令此儿强死也”。设使当时华佗尚在,也未必能使仓舒起死回生,但若非膏肓之疾,也非没有治好的可能。在古代,因有奇才异能而招致杀身之祸者,实所在不鲜,华佗之死,也是其中悲剧之一。
后 记
我生长在河北省定州市西南合村,儿时祖父授以古文旧史,我个人也喜读爱国英雄故事,尤嗜读《三国演义》,为了知晓三国人物的真实情节,也不时翻阅陈寿《三国志》中一些著名人物的传记。我青年时顶佩服诸葛亮,至今犹老而弥笃。我在学校主要讲秦汉魏晋南北朝史和历史文选课。由于三国历时很短,我开选修课时不曾开《三国史》,而是开《秦汉史》,但也讲至三国鼎立局面形成以后。我在西北大学学习时(1941至1945年),主要读先秦古籍,毕业后主要攻读秦汉史。但,我对秦汉史的熟悉,远远赶不上三国史。三国为时短,材料少,易掌握。《三国志》为年青时所常读,故记忆比较牢靠。曹孟德言:“人少好学则思专,长则善忘”,我对此深有同感。我于1983年从兰州大学回到河北,先曾打算在旧秦汉史讲义的基础上写成秦汉断代史,但因规模较大,眼高手低,力不胜任,乃转而写《三国史》。我非常感谢人民出版社张作耀、张维训、乔还田、张秀平诸先生给我的帮助和教益,特别是维训先生自始至终给拙稿提出了许多宝贵意见,甚至亲自动手改正错误和不妥之处;而秀平先生首先提出建设性意见,尤令我永誌不忘。安徽大学历史系王鑫义主任给我提过许多意见和要求,还寄赠他未曾发表的论著稿,使我获益非浅。我幼时老师、乡前辈数学家赵慈庚老,对拙稿有关数学等部分,给以精心指导,感戴实深。
我年临古稀,余日无多,人之将死,其思也善,每念平生受教惠最多的是杨拱辰师;我作研究生时导师翦伯赞老亦多加关助。其他师友,一事之助,一言之教,亦何尝不盘桓脑际,愧无以为报!一生百无所长,唯读书思古最是心愿,颇悔素日为学律己不严,致老而无成,此区区拙稿,尚望海内同好,悯而教之,实为至幸。
马植杰(原名植仁) 1992。7。6于河北省社会科学院
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